JP3169443B2 - 金属薄膜の被覆方法 - Google Patents
金属薄膜の被覆方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空隙の多い基材に金属薄
膜を形成する方法に関し、とくに高強度で装飾性に優れ
た材料の形成方法に関する。
膜を形成する方法に関し、とくに高強度で装飾性に優れ
た材料の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】蒸着やメッキなどの薄膜形成方法は古来
から資源を節約しつつ、装飾性を維持する方法として有
効に用いられてきた。しかしながら、従来、空隙の多い
基材には、多数の、例えば、多くの場合、５００μｍ以
上のマクロな空隙が存在するため、蒸着により金属薄膜
を形成することが困難であった。また、金属薄膜が形成
できても引き剥がし強度が弱いため二次加工が困難にな
り実用化ができなかった。したがって、他の分野で常用
される蒸着等の有効な技術は使用されていなかった。
から資源を節約しつつ、装飾性を維持する方法として有
効に用いられてきた。しかしながら、従来、空隙の多い
基材には、多数の、例えば、多くの場合、５００μｍ以
上のマクロな空隙が存在するため、蒸着により金属薄膜
を形成することが困難であった。また、金属薄膜が形成
できても引き剥がし強度が弱いため二次加工が困難にな
り実用化ができなかった。したがって、他の分野で常用
される蒸着等の有効な技術は使用されていなかった。
【０００３】空隙の少ない樹脂を基材に用いる技術とし
ては、真空蒸着、スパッタリング、無電解メッキ、電解
メッキ等の薄膜形成方法も多数報告されている。例え
ば、特開平２ー９８９９４号公報には、ポリイミドフィ
ルム上にクロム薄膜を形成した後、銅薄膜を形成する２
層構造で薄膜の接着強度の改善すること、特開昭６３ー
１８５０９１号公報にはポリイミドやガラス等の凹凸基
板の凹部に接着性の粒子を選択的に被着して平坦にした
後、銅やアルミニウムの薄膜を形成する方法等が開示さ
れているが、これらの方法を本発明が対象とする、空隙
の多い基材に適用した場合にはほとんど効果が発揮され
ず、本発明の目的とする技術を提供することは困難であ
った。
ては、真空蒸着、スパッタリング、無電解メッキ、電解
メッキ等の薄膜形成方法も多数報告されている。例え
ば、特開平２ー９８９９４号公報には、ポリイミドフィ
ルム上にクロム薄膜を形成した後、銅薄膜を形成する２
層構造で薄膜の接着強度の改善すること、特開昭６３ー
１８５０９１号公報にはポリイミドやガラス等の凹凸基
板の凹部に接着性の粒子を選択的に被着して平坦にした
後、銅やアルミニウムの薄膜を形成する方法等が開示さ
れているが、これらの方法を本発明が対象とする、空隙
の多い基材に適用した場合にはほとんど効果が発揮され
ず、本発明の目的とする技術を提供することは困難であ
った。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】本発明が解決する技術
課題は、空隙の多い基材に蒸着やメッキ等による薄膜形
成方法で金属薄膜を形成する技術において、金属薄膜と
空隙の多い基材との接着性能の改善をはかることであ
る。
課題は、空隙の多い基材に蒸着やメッキ等による薄膜形
成方法で金属薄膜を形成する技術において、金属薄膜と
空隙の多い基材との接着性能の改善をはかることであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、空隙の多い基
材表面上に、耐熱性の樹脂層を設けることにより、金属
薄膜の剥離防止に極めて効果があることを見出し、本発
明を完成するに至ったものである。すなわち、本発明
は、空隙の多い基材に金属薄膜を形成してなる金属薄膜
被覆基材を形成するにあたり、耐熱性の樹脂、好ましく
は、ガラス転移温度が６０℃以上の耐熱性の樹脂で空隙
の多い基材の表面に薄膜を形成したのち、該金属薄膜を
例えば、蒸着により形成することを特徴とする金属薄膜
の被覆方法、であり、好ましくは、金属薄膜の蒸着を、
銅薄膜のスパッタリングで行う金属薄膜の被覆方法であ
る。
材表面上に、耐熱性の樹脂層を設けることにより、金属
薄膜の剥離防止に極めて効果があることを見出し、本発
明を完成するに至ったものである。すなわち、本発明
は、空隙の多い基材に金属薄膜を形成してなる金属薄膜
被覆基材を形成するにあたり、耐熱性の樹脂、好ましく
は、ガラス転移温度が６０℃以上の耐熱性の樹脂で空隙
の多い基材の表面に薄膜を形成したのち、該金属薄膜を
例えば、蒸着により形成することを特徴とする金属薄膜
の被覆方法、であり、好ましくは、金属薄膜の蒸着を、
銅薄膜のスパッタリングで行う金属薄膜の被覆方法であ
る。
【０００６】添付図面について説明するに、図１は、本
発明の構成の一例を示す断面図であって、１は空隙の多
い基材、２は耐熱性樹脂による樹脂薄膜、３は金属薄膜
である。
発明の構成の一例を示す断面図であって、１は空隙の多
い基材、２は耐熱性樹脂による樹脂薄膜、３は金属薄膜
である。
【０００７】本発明で使用する、空隙の多い基材表面上
に設ける耐熱性の樹脂としては、好ましくはガラス転移
温度が６０℃以上の耐熱性の樹脂であり、例えば、ポリ
イミド、ポリエステル、アクリル系樹脂、メタクリル系
樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等が好ましい
が、とくに樹脂の種類には限定されるものではない。ガ
ラス転移温度が６０℃未満の場合も使用しうるが、金属
薄膜の剥離防止と云う、本発明の効果を発揮できないた
め、上記範囲のものが好ましい。この原因については、
完全に解明されてはいないが、本発明者は金属薄膜の形
成時に樹脂薄膜が変形するらしいことが原因ではないか
と考えている。
に設ける耐熱性の樹脂としては、好ましくはガラス転移
温度が６０℃以上の耐熱性の樹脂であり、例えば、ポリ
イミド、ポリエステル、アクリル系樹脂、メタクリル系
樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等が好ましい
が、とくに樹脂の種類には限定されるものではない。ガ
ラス転移温度が６０℃未満の場合も使用しうるが、金属
薄膜の剥離防止と云う、本発明の効果を発揮できないた
め、上記範囲のものが好ましい。この原因については、
完全に解明されてはいないが、本発明者は金属薄膜の形
成時に樹脂薄膜が変形するらしいことが原因ではないか
と考えている。
【０００８】これらの樹脂の薄膜の形成方法としては、
樹脂を溶媒に溶かした溶液や、樹脂を加熱して溶融した
状態で塗布する方法等を有効に用いることができる。塗
布方法としては、バーコート、スピンコート、ロールコ
ート、スプレーコート等が基材に応じて適宜選択されれ
ば良く、とくに限定されるものではない。塗布後の樹脂
の薄膜の乾燥、固化は常法に従って行われる。また、こ
れら湿式の方法の外に、真空蒸着、スパッタリング、プ
ラズマ重合、プラズマＣＶＤ（化学的蒸着法）等の乾式
方法による薄膜も有効に利用できる。
樹脂を溶媒に溶かした溶液や、樹脂を加熱して溶融した
状態で塗布する方法等を有効に用いることができる。塗
布方法としては、バーコート、スピンコート、ロールコ
ート、スプレーコート等が基材に応じて適宜選択されれ
ば良く、とくに限定されるものではない。塗布後の樹脂
の薄膜の乾燥、固化は常法に従って行われる。また、こ
れら湿式の方法の外に、真空蒸着、スパッタリング、プ
ラズマ重合、プラズマＣＶＤ（化学的蒸着法）等の乾式
方法による薄膜も有効に利用できる。
【０００９】これらの、樹脂薄膜の膜厚は５０ｎｍ以上
１０μｍ以下で十分である。好ましくは１００ｎｍ以上
１０μｍ以下である。樹脂の膜厚が５０ｎｍ未満である
と、剥離強度の低下が大きく本発明の効果を充分得るこ
とが出来ない。一方、１０μｍ以上の樹脂の膜厚に関し
ては、本発明の効果を特に妨げるものでなく使用出来る
が、薄膜形成時の塗布回数の増加、乾燥時間の増加、樹
脂原料コストの増加等の実用性の観点から好ましい条件
範囲を外れるものである。
１０μｍ以下で十分である。好ましくは１００ｎｍ以上
１０μｍ以下である。樹脂の膜厚が５０ｎｍ未満である
と、剥離強度の低下が大きく本発明の効果を充分得るこ
とが出来ない。一方、１０μｍ以上の樹脂の膜厚に関し
ては、本発明の効果を特に妨げるものでなく使用出来る
が、薄膜形成時の塗布回数の増加、乾燥時間の増加、樹
脂原料コストの増加等の実用性の観点から好ましい条件
範囲を外れるものである。
【００１０】本発明においては、この樹脂薄膜後、金属
薄膜を好ましくは、まず蒸着により形成するが、該金属
薄膜については、銅、金、銀、白金、チタン、ニッケ
ル、クロム、すず、ロジウム、パラジウムやこれらの合
金を有効に用いることができる。またこれらの金属の炭
化物、窒化物等も表面硬度の改善と装飾性を兼ねて有効
に用いることができる。特に好ましくは、建築用の材料
として、性能ならびにコスト面から実用性に富む金属材
料として銅が用いられる。また、これら金属薄膜は単独
で用いることができる他、必要に応じて、２種類以上の
薄膜を積層して用いることもできる。
薄膜を好ましくは、まず蒸着により形成するが、該金属
薄膜については、銅、金、銀、白金、チタン、ニッケ
ル、クロム、すず、ロジウム、パラジウムやこれらの合
金を有効に用いることができる。またこれらの金属の炭
化物、窒化物等も表面硬度の改善と装飾性を兼ねて有効
に用いることができる。特に好ましくは、建築用の材料
として、性能ならびにコスト面から実用性に富む金属材
料として銅が用いられる。また、これら金属薄膜は単独
で用いることができる他、必要に応じて、２種類以上の
薄膜を積層して用いることもできる。
【００１１】本発明の有用性はここで形成する金属薄膜
の膜厚を必要に応じて下記の技術を適用して、５０ｎｍ
以下から３０μｍ以上にまで大幅に変更できることであ
る。膜厚が１μｍ以下のように薄い領域においては、ス
パッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法
等の乾式の薄膜形成方法が用いられる。接着性や大面積
の均一形成性、薄膜形成プロセスの工業的完成度等の実
用性を考慮するとスパッタリング法を用いることが好ま
しい。スパッタリング方法としては特に限定されるもの
ではない。薄膜を形成すべき金属で形成されるターゲッ
トを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング、高周波
マグネトロンスパッタリング、イオンビームスパッタリ
ング等の厚膜化のための薄膜形成技術が有効に用いられ
る。一方、膜厚が１μｍを越えるような、厚い領域にお
いては、無電解メッキ、電解メッキ等の湿式の薄膜形成
方法が好ましく用いられる。乾式の薄膜形成方法と湿式
の薄膜形成方法を合わせて用いることも勿論できる。た
とえば、スパッタリング等乾式の薄膜形成方法で１μｍ
以下の薄膜を形成しておき、この上に無電解メッキ、電
解メッキ等で金属薄膜を重ねて１μｍを越えるよう膜厚
を厚くできることは本発明の特徴の一つである。以下、
実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本
発明は以下の実施例により、束縛されるものではない。
の膜厚を必要に応じて下記の技術を適用して、５０ｎｍ
以下から３０μｍ以上にまで大幅に変更できることであ
る。膜厚が１μｍ以下のように薄い領域においては、ス
パッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法
等の乾式の薄膜形成方法が用いられる。接着性や大面積
の均一形成性、薄膜形成プロセスの工業的完成度等の実
用性を考慮するとスパッタリング法を用いることが好ま
しい。スパッタリング方法としては特に限定されるもの
ではない。薄膜を形成すべき金属で形成されるターゲッ
トを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング、高周波
マグネトロンスパッタリング、イオンビームスパッタリ
ング等の厚膜化のための薄膜形成技術が有効に用いられ
る。一方、膜厚が１μｍを越えるような、厚い領域にお
いては、無電解メッキ、電解メッキ等の湿式の薄膜形成
方法が好ましく用いられる。乾式の薄膜形成方法と湿式
の薄膜形成方法を合わせて用いることも勿論できる。た
とえば、スパッタリング等乾式の薄膜形成方法で１μｍ
以下の薄膜を形成しておき、この上に無電解メッキ、電
解メッキ等で金属薄膜を重ねて１μｍを越えるよう膜厚
を厚くできることは本発明の特徴の一つである。以下、
実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本
発明は以下の実施例により、束縛されるものではない。
【００１２】
実施例１ 空隙の多い基材として、厚み１ｃｍのラワン合板を用い
た。この表面にガラス転移温度が６０℃のアクリル系の
樹脂をバーコーターを用いて塗布し、１００℃で乾燥し
て膜厚１０μｍのアクリル系の樹脂薄膜を形成した。次
いで、この樹脂被覆基材をスパッタリング装置の真空室
に導入した。まず、グロー放電による酸素プラズマに暴
露した後、銅をターゲットにして、ＤＣマグネトンスパ
ッタリングにより、平均膜厚が約２５０ｎｍの銅薄膜を
積層した。この銅薄膜形成ラワン合板を電解メッキ槽に
導入して、該銅薄膜を電極として３５μｍまで銅を厚膜
化した。この銅膜の剥離強度は１．０ｋｇ／ｃｍであっ
た。
た。この表面にガラス転移温度が６０℃のアクリル系の
樹脂をバーコーターを用いて塗布し、１００℃で乾燥し
て膜厚１０μｍのアクリル系の樹脂薄膜を形成した。次
いで、この樹脂被覆基材をスパッタリング装置の真空室
に導入した。まず、グロー放電による酸素プラズマに暴
露した後、銅をターゲットにして、ＤＣマグネトンスパ
ッタリングにより、平均膜厚が約２５０ｎｍの銅薄膜を
積層した。この銅薄膜形成ラワン合板を電解メッキ槽に
導入して、該銅薄膜を電極として３５μｍまで銅を厚膜
化した。この銅膜の剥離強度は１．０ｋｇ／ｃｍであっ
た。
【００１３】実施例２ 空隙の多い基材として、厚み１ｃｍのセメント硬化体を
用いた。この表面にガラス転移温度が８０℃のメラミン
硬化型ポリエステル樹脂をバーコーターを用いて塗布
し、１４０℃で乾燥して膜厚１０μｍのポリエステル系
の樹脂薄膜を形成した。次いで、この樹脂被覆基材をス
パッタリング装置の真空室に導入した。まず、グロー放
電による酸素プラズマに暴露した後、銅をターゲットに
して、ＤＣマグネトンスパッタリングにより、平均膜厚
が約３００ｎｍの銅薄膜を積層した。この銅薄膜形成セ
メント硬化体を電解メッキ槽に導入して、該銅薄膜を電
極として２５μｍまで銅を厚膜化した。この銅膜の剥離
強度は１．５ｋｇ／ｃｍであった。
用いた。この表面にガラス転移温度が８０℃のメラミン
硬化型ポリエステル樹脂をバーコーターを用いて塗布
し、１４０℃で乾燥して膜厚１０μｍのポリエステル系
の樹脂薄膜を形成した。次いで、この樹脂被覆基材をス
パッタリング装置の真空室に導入した。まず、グロー放
電による酸素プラズマに暴露した後、銅をターゲットに
して、ＤＣマグネトンスパッタリングにより、平均膜厚
が約３００ｎｍの銅薄膜を積層した。この銅薄膜形成セ
メント硬化体を電解メッキ槽に導入して、該銅薄膜を電
極として２５μｍまで銅を厚膜化した。この銅膜の剥離
強度は１．５ｋｇ／ｃｍであった。
【００１４】実施例３ 実施例２において作製した銅膜を形成したセメント硬化
体の銅表面層を、炭酸アンモニウム水溶液で処理し、緑
青を形成した。この時の剥離強度は１．２ｋｇ／ｃｍで
あった。
体の銅表面層を、炭酸アンモニウム水溶液で処理し、緑
青を形成した。この時の剥離強度は１．２ｋｇ／ｃｍで
あった。
【００１５】実施例４ 空隙の多い基材として、厚み０．５ｃｍのセメント硬化
体を用いた。この表面にガラス転移温度が２５０℃の熱
可塑性ポリイミド樹脂フィルム熱圧着し、膜厚２０μｍ
のポリイミド樹脂薄膜を形成した。次いで、この樹脂被
覆基材をスパッタリング装置の真空室に導入した。ま
ず、グロー放電による酸素プラズマに暴露した後、銅を
ターゲットにして、ＤＣマグネトンスパッタリングによ
り、平均膜厚が約１μｍの銅薄膜を積層した。この銅薄
膜形成セメント硬化体を電解メッキ槽に導入して、該銅
薄膜を電極として２５μｍまで銅を厚膜化した。この銅
膜の剥離強度は２．５ｋｇ／ｃｍであった。
体を用いた。この表面にガラス転移温度が２５０℃の熱
可塑性ポリイミド樹脂フィルム熱圧着し、膜厚２０μｍ
のポリイミド樹脂薄膜を形成した。次いで、この樹脂被
覆基材をスパッタリング装置の真空室に導入した。ま
ず、グロー放電による酸素プラズマに暴露した後、銅を
ターゲットにして、ＤＣマグネトンスパッタリングによ
り、平均膜厚が約１μｍの銅薄膜を積層した。この銅薄
膜形成セメント硬化体を電解メッキ槽に導入して、該銅
薄膜を電極として２５μｍまで銅を厚膜化した。この銅
膜の剥離強度は２．５ｋｇ／ｃｍであった。
【００１６】比較例１ 実施例２と同様のセメント硬化体の表面に、ガラス転移
温度５５℃のエポキシ樹脂をバーコーターを用いて塗布
し、常温で乾燥して膜厚１０μｍのエポキシ樹脂薄膜を
形成した。次いで、この樹脂被覆基材を実施例２と同様
の方法で銅膜を形成した。この銅膜の剥離強度は０．０
５ｋｇ／ｃｍと非常に小さかった。
温度５５℃のエポキシ樹脂をバーコーターを用いて塗布
し、常温で乾燥して膜厚１０μｍのエポキシ樹脂薄膜を
形成した。次いで、この樹脂被覆基材を実施例２と同様
の方法で銅膜を形成した。この銅膜の剥離強度は０．０
５ｋｇ／ｃｍと非常に小さかった。
【００１７】比較例２ 実施例２と同様のセメント硬化体の表面に、実施例２で
用いたポリエステル樹脂を溶剤で希釈し、これをバーコ
ーターを用いて塗布し、１４０℃で乾燥して樹脂膜厚３
０ｎｍポリエステル系の樹脂薄膜を形成した。次いで、
実施例２と同様な方法で２５μｍの銅膜を形成した。こ
の銅膜の剥離強度は０．１ｋｇ／ｃｍであった。
用いたポリエステル樹脂を溶剤で希釈し、これをバーコ
ーターを用いて塗布し、１４０℃で乾燥して樹脂膜厚３
０ｎｍポリエステル系の樹脂薄膜を形成した。次いで、
実施例２と同様な方法で２５μｍの銅膜を形成した。こ
の銅膜の剥離強度は０．１ｋｇ／ｃｍであった。
【００１８】
【発明の効果】以上の実施例ならびに比較例から明らか
なように、本発明は空隙の多い基材に金属薄膜を形成す
ることを可能にするものであり、装飾性、耐熱性に優れ
た材料を提供できるものであり、建築、装飾等の産業に
とって、きわめて有用な発明である。
なように、本発明は空隙の多い基材に金属薄膜を形成す
ることを可能にするものであり、装飾性、耐熱性に優れ
た材料を提供できるものであり、建築、装飾等の産業に
とって、きわめて有用な発明である。
【図１】本発明の構成の一例を示す断面図。
１ 空隙の多い基材 ２ 樹脂薄膜 ３ 金属薄膜
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 13/12 B32B 15/08 C23C 14/06
Claims (3)
- 【請求項１】 空隙の多い基材に金属薄膜を形成してな
る金属膜被覆基材を形成するにあたり、ガラス転移温度
が60℃以上の耐熱樹脂であるポリイミド、ポリエステ
ル、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、エポキシ系樹
脂、ウレタン系樹脂のいずれかから選ばれる樹脂で空隙
の多い基材の表面に厚さ50ｎｍ以上、10μm以下の薄膜
を形成したのち、該金属薄膜を形成することを特徴とす
る金属薄膜の被覆方法。 - 【請求項２】 金属薄膜の形成をまず蒸着で行う請求項
１に記載の金属薄膜の被覆方法。 - 【請求項３】 金属薄膜の蒸着を銅薄膜のスパッタリン
グで行う請求項２に記載の金属薄膜の被覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20654192A JP3169443B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 金属薄膜の被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20654192A JP3169443B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 金属薄膜の被覆方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0647860A JPH0647860A (ja) | 1994-02-22 |
| JP3169443B2 true JP3169443B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=16525090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20654192A Expired - Fee Related JP3169443B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 金属薄膜の被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169443B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101798340B1 (ko) * | 2016-11-21 | 2017-12-12 | 주식회사 지엠파트너 | 개선된 등받이 조절 구조를 갖는 책상의자 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4884718B2 (ja) * | 2005-08-17 | 2012-02-29 | 株式会社ヨシカワ | 材料供給装置における粉粒体供給機 |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP20654192A patent/JP3169443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101798340B1 (ko) * | 2016-11-21 | 2017-12-12 | 주식회사 지엠파트너 | 개선된 등받이 조절 구조를 갖는 책상의자 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0647860A (ja) | 1994-02-22 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |