JP3926835B1 - Formation method of plating film - Google Patents

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Abstract

【課題】 様々な種類のポリマー部材の表面に、安価で、高密着強度を有する無電解メッキ膜を形成する方法を提供する。
【解決手段】 表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材を用意することと、ポリマー部材に高圧二酸化炭素を接触させてポリマー部材の表面近傍を膨潤させることと、ポリマー部材の表面近傍を膨潤させた状態で、高圧二酸化炭素を含み且つメッキ反応が起こる状態にある無電解メッキ液をポリマー部材に接触させて、ポリマー部材にメッキ膜を形成することとを含むメッキ膜の形成方法を提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】 図13
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive electroless plating film having high adhesion strength on the surface of various kinds of polymer members.
SOLUTION: A polymer member impregnated with metal fine particles is prepared inside the surface, high-pressure carbon dioxide is brought into contact with the polymer member to swell the vicinity of the surface of the polymer member, and the vicinity of the surface of the polymer member is swollen. A method for forming a plating film comprising: contacting a polymer member with an electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide and causing a plating reaction in a state; and forming a plating film on the polymer member. Solve the above problems.
[Selection] FIG.

Description

本発明は、ポリマー部材にメッキ膜を形成する方法に関し、より詳細には、無電解メッキ法によりポリマー部材にメッキ膜を形成する方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a plating film on a polymer member, and more particularly to a method for forming a plating film on a polymer member by an electroless plating method.

従来、ポリマー部材(ポリマー成形品)の表面に安価に金属膜を形成する方法としては、無電解メッキ法が知られている。しかしながら、無電解メッキ法では、メッキ膜の密着性を確保するために、無電解メッキの前処理としてポリマー部材表面を六価クロム酸や過マンガン酸等の環境負荷の大きい酸化剤を用いてエッチングを行い、ポリマー部材の表面を粗化する必要がある。また、このようなエッチング液で浸漬されるポリマー、すなわち、無電解メッキが適用可能なポリマーとしては、ABS等のポリマーに限定されていた。これは、ABSにはブタジエンゴム成分が含まれており、この成分がエッチング液に選択的に浸漬され表面に凹凸が形成されるのに対して、他のポリマーではこのようなエッチング液に選択的に酸化される成分が少なく、表面に凹凸が形成され難いためである。それゆえ、ABS以外のポリマーであるポリカーボネート等では、無電解メッキを可能にするためにABSやエラストマーを混合したメッキグレードが市販されている。しかしながら、そのようなメッキグレードのポリマーでは、主材料の耐熱性が低下する等の物性の劣化は避けられず、耐熱性を要求する成形品に適用することは困難であった。   Conventionally, an electroless plating method is known as a method for forming a metal film on the surface of a polymer member (polymer molded product) at low cost. However, in the electroless plating method, in order to ensure the adhesion of the plating film, the surface of the polymer member is etched using an oxidizing agent having a large environmental load such as hexavalent chromic acid or permanganic acid as a pretreatment of the electroless plating. It is necessary to roughen the surface of the polymer member. In addition, polymers immersed in such an etching solution, that is, polymers to which electroless plating can be applied are limited to polymers such as ABS. This is because ABS contains a butadiene rubber component, which is selectively immersed in an etching solution to form irregularities on the surface, whereas other polymers are selective for such an etching solution. This is because there are few components that are oxidized to the surface and it is difficult to form irregularities on the surface. Therefore, for a polycarbonate or the like which is a polymer other than ABS, a plating grade in which ABS or an elastomer is mixed to enable electroless plating is commercially available. However, with such plating grade polymers, deterioration of physical properties such as a decrease in heat resistance of the main material is inevitable, and it has been difficult to apply to molded products that require heat resistance.

また、従来、超臨界二酸化炭素等の高圧二酸化炭素を用いた表面改質方法をメッキ前処理に適用する技術が提案されている。高圧二酸化炭素を用いた表面改質方法では、高圧二酸化炭素に機能性材料を溶解させ、該機能材材料の溶解した高圧二酸化炭素をポリマー部材に接触させることにより、機能性材料をポリマー部材の表面内部に浸透させてポリマー部材表面を高機能化(改質)する。例えば、本発明者らは、高圧二酸化炭素を用いた表面改質処理を射出成形と同時に行い、ポリマー成形品の表面を高機能化させる方法を開示している(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a technique for applying a surface modification method using high-pressure carbon dioxide such as supercritical carbon dioxide to plating pretreatment has been proposed. In the surface modification method using high-pressure carbon dioxide, the functional material is dissolved in high-pressure carbon dioxide, and the functional material is dissolved on the surface of the polymer member by bringing the high-pressure carbon dioxide dissolved in the functional material into contact with the polymer member. The polymer member surface is highly functionalized (modified) by penetrating the inside. For example, the present inventors have disclosed a method of performing a surface modification treatment using high-pressure carbon dioxide at the same time as injection molding to make the surface of a polymer molded product highly functional (for example, see Patent Document 1).

特許文献1では、次のような表面改質方法を開示している。まず、射出成形機の加熱(可塑化)シリンダー内で樹脂を可塑化計量した後、加熱シリンダー内のスクリューをサックバックさせて後退させる。次いで、スクリューのサックバックにより負圧になった(圧力が低下した)溶融樹脂のスクリュー前方部(フローフロント部)に超臨界状態の高圧二酸化炭素およびそれに溶解した金属錯体等の機能性有機材料を導入する。この動作によりスクリュー前方部における溶融樹脂に高圧二酸化炭素と機能性材料を浸透させることができる。次いで、溶融樹脂を金型に射出充填する。この際、機能性材料が浸透したスクリュー前方部の溶融樹脂がまず金型に射出され、次いで、機能性材料がほとんど浸透していない溶融樹脂が射出充填される。機能性材料が浸透したスクリュー前方部の溶融樹脂が射出された際には、金型内における流動樹脂のファウンテンフロー現象(噴水効果)により、スクリュー前方部の溶融樹脂は金型表面に引っ張られながら金型に接して表面層(スキン層)を形成する。それゆえ、特許文献1に記載の表面改質方法では、ポリマー成形品の表面内部に機能性材料が含浸した(機能性材料により表面改質された)ポリマー成形品が作製される。機能性材料として、メッキ触媒となる金属微粒子を含む金属錯体等を用いると、表面にメッキ触媒が含浸したポリマー成形品が得られるので、従来のメッキ前処理方法のようにエッチング液で表面を粗化する必要なく、無電解メッキ可能な射出成形品を得ることができる。   Patent Document 1 discloses the following surface modification method. First, after plasticizing and weighing the resin in a heating (plasticizing) cylinder of an injection molding machine, the screw in the heating cylinder is sucked back and moved backward. Next, a functional organic material such as high pressure carbon dioxide in a supercritical state and a metal complex dissolved therein is applied to the front part (flow front part) of the molten resin that has become negative pressure (reduced pressure) due to the suck back of the screw. Introduce. By this operation, the high pressure carbon dioxide and the functional material can be infiltrated into the molten resin in the front portion of the screw. Next, the molten resin is injection-filled into a mold. At this time, the molten resin in the front portion of the screw infiltrated with the functional material is first injected into the mold, and then the molten resin in which the functional material is hardly infiltrated is injected and filled. When the molten resin in the front part of the screw infiltrated with the functional material is injected, the molten resin in the front part of the screw is pulled by the mold surface due to the fountain flow phenomenon (fountain effect) of the flowing resin in the mold. A surface layer (skin layer) is formed in contact with the mold. Therefore, in the surface modification method described in Patent Document 1, a polymer molded article in which a functional material is impregnated (surface-modified by the functional material) is produced inside the surface of the polymer molded article. When a metal complex containing metal fine particles as a plating catalyst is used as a functional material, a polymer molded product impregnated with the plating catalyst on the surface can be obtained, so that the surface is roughened with an etching solution as in the conventional plating pretreatment method. An injection-molded article that can be electrolessly plated can be obtained without the need to make it.

さらに、従来、超臨界二酸化炭素を含む無電解メッキ液を用いて無電解メッキを行う方法が開示されている(例えば、特許文献2、非特許文献1)。これらの文献では、無電解メッキ液と超臨界二酸化炭素とを、界面活性剤を用いて相溶させ、攪拌によりエマルジョン(乳濁状態)を形成し、該エマルジョン中でメッキ反応を起こす無電解メッキ方法が開示されている。通常、電解メッキや無電解メッキにおいては、メッキ反応中に発生する水素ガスがメッキ対象物の表面に滞留しメッキ膜にピンホールが発生する要因となる。しかしながら、上記文献に開示されている無電解メッキ法のように超臨界二酸化炭素を含む無電解メッキ液を用いた場合には、超臨界二酸化炭素は水素を溶解するので、上記メッキ反応中に発生する水素が取り除かれ、それによりピンホールが発生しにくく、硬度の高い無電解メッキ膜が得られるとされる。   Furthermore, conventionally, a method of performing electroless plating using an electroless plating solution containing supercritical carbon dioxide has been disclosed (for example, Patent Document 2 and Non-Patent Document 1). In these documents, an electroless plating solution and supercritical carbon dioxide are dissolved using a surfactant, and an emulsion (emulsion state) is formed by stirring to cause a plating reaction in the emulsion. A method is disclosed. Usually, in electroplating or electroless plating, hydrogen gas generated during the plating reaction stays on the surface of the object to be plated, causing pinholes in the plating film. However, when an electroless plating solution containing supercritical carbon dioxide is used as in the electroless plating method disclosed in the above-mentioned document, supercritical carbon dioxide dissolves hydrogen, so it is generated during the plating reaction. It is said that the hydrogen that is removed is removed, so that a pinhole is hardly generated and an electroless plating film having high hardness is obtained.

特許第3696878号公報Japanese Patent No. 3696878 特許第3571627号公報Japanese Patent No. 3571627 表面技術 Vol.56、NO.2、P83(2005)Surface technology Vol. 56, NO. 2, P83 (2005)

上記したように、従来の樹脂のメッキ方法においては、環境負荷の大きい前処理を行う必要があり、ポリマー材料の選択性も狭いものであった。   As described above, in the conventional resin plating method, it is necessary to perform a pretreatment with a large environmental load, and the selectivity of the polymer material is also narrow.

また、特許文献1に記載の超臨界流体等の高圧二酸化炭素を用いたポリマー部材の表面改質方法を用いてポリマー部材の表面内部にメッキ触媒となる金属微粒子を浸透させた場合には、上述のように、表面および表面内部にメッキ触媒となる金属微粒子が存在するポリマー部材が得られる。しかしながら、このようなポリマー部材に無電解メッキを施した場合、無電解メッキの触媒核として寄与するのはポリマー部材の最表面に存在する金属微粒子のみであり、ポリマー部材の内部(表面内部)に存在する金属微粒子は余剰な触媒核となり不経済である。また、特許文献1に記載の技術を用いて得られたポリマー部材にメッキ膜を形成した場合、ポリマー部材の表面を粗化していないので、メッキ膜の物理的アンカー効果が得にくく、メッキ膜と成形品の強固な密着性を得ることが困難であるという課題があった。   In addition, when the metal fine particles serving as the plating catalyst are infiltrated into the surface of the polymer member using the surface modification method of the polymer member using high-pressure carbon dioxide such as supercritical fluid described in Patent Document 1, As described above, a polymer member having metal fine particles serving as a plating catalyst on the surface and inside the surface is obtained. However, when electroless plating is applied to such a polymer member, only the fine metal particles present on the outermost surface of the polymer member contribute to the catalyst core of the electroless plating, and the inside of the polymer member (inside the surface) The existing metal fine particles become excessive catalyst nuclei and are uneconomical. In addition, when a plating film is formed on a polymer member obtained using the technique described in Patent Document 1, the surface of the polymer member is not roughened, so that it is difficult to obtain a physical anchor effect of the plating film. There was a problem that it was difficult to obtain strong adhesion of the molded product.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ポリマー部材の表面に、安価で、高密着強度を有する無電解メッキ膜を形成する方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for forming an electroless plating film having a low adhesion and high adhesion strength on the surface of a polymer member. is there.

本発明の第1の態様に従えば、ポリマー部材にメッキ膜を形成する方法であって、表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材を用意することと、上記ポリマー部材に高圧二酸化炭素を接触させてポリマー部材の表面近傍を膨潤させることと、上記ポリマー部材の表面近傍を膨潤させた状態で、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液を上記ポリマー部材に接触させて、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成することとを含むメッキ膜の形成方法が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for forming a plating film on a polymer member, comprising preparing a polymer member impregnated with metal fine particles inside the surface, and contacting the polymer member with high-pressure carbon dioxide. The surface of the polymer member is swollen, and the surface of the polymer member is swollen, and an electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide is brought into contact with the polymer member to form a plating film on the polymer member. Forming a plating film.

本明細書でいう「高圧二酸化炭素」とは、超臨界状態の二酸化炭素のみならず、高圧の液状二酸化炭素及び高圧の二酸化炭素ガスも含む意味である。また、本明細書でいう「無電解メッキ法」とは、外部電源を用いることなく触媒活性を有する基材表面で、還元剤を用いて金属皮膜を析出する方法のことをいう。   The term “high-pressure carbon dioxide” as used herein means not only supercritical carbon dioxide but also high-pressure liquid carbon dioxide and high-pressure carbon dioxide gas. The “electroless plating method” as used herein refers to a method of depositing a metal film using a reducing agent on the surface of a substrate having catalytic activity without using an external power source.

本発明者らが、特許文献2及び非特許文献1等に開示されている超臨界二酸化炭素を含む無電解メッキ液を用いた無電解メッキ方法について、鋭意検討したところ、表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材(表面近傍に金属微粒子を含むポリマー部材)を、単に、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液(メッキ反応が起こる状態の無電解メッキ液)に接触させただけでは、ポリマー部材の表面に無電解メッキ膜は形成されるものの、十分な密着性を有するメッキ膜を形成することが困難であることが分かった。本発明者らの検証実験によると、この場合、メッキ膜は、主にポリマー部材の最表面に存在する金属微粒子を触媒核としてメッキ膜が成長しており、メッキ膜の物理的アンカー効果が得にくくなっていることが分かった。それゆえ、単にメッキ反応が起こる状態の無電解メッキ膜を高圧二酸化炭素とともにポリマー部材に接触させただけでは、メッキ膜と成形品の強固な密着性を得られなかったものと思われる。   When the present inventors diligently examined the electroless plating method using the electroless plating solution containing supercritical carbon dioxide disclosed in Patent Document 2 and Non-Patent Document 1, etc., metal fine particles are formed inside the surface. Simply contacting the impregnated polymer member (polymer member containing fine metal particles in the vicinity of the surface) with an electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide (an electroless plating solution in a state in which a plating reaction occurs) Although an electroless plating film is formed on the surface, it has been found that it is difficult to form a plating film having sufficient adhesion. According to the inventors' verification experiment, in this case, the plating film grows mainly using metal fine particles present on the outermost surface of the polymer member as a catalyst nucleus, and the physical anchor effect of the plating film is obtained. I found it difficult. Therefore, it is considered that the strong adhesion between the plating film and the molded product cannot be obtained simply by bringing the electroless plating film in a state where the plating reaction occurs into contact with the polymer member together with the high-pressure carbon dioxide.

それに対して、本発明のメッキ膜の形成方法では、まず、表面内部にメッキ触媒核となるPd、Ni、Pt、Cu等の金属微粒子が含浸したポリマー部材に高圧二酸化炭素を接触させる。この際、ポリマー部材が非晶性材料で形成されている場合にはガラス転移温度が低下して表面近傍が軟化して膨潤する。一方、ポリマー部材が結晶性材料で形成されている場合には、軟化しないまでも、表面近傍で分子間距離が拡大して膨潤する。   In contrast, in the method for forming a plating film of the present invention, first, high pressure carbon dioxide is brought into contact with a polymer member impregnated with metal fine particles such as Pd, Ni, Pt, and Cu that serve as plating catalyst nuclei. At this time, when the polymer member is formed of an amorphous material, the glass transition temperature is lowered and the vicinity of the surface is softened and swells. On the other hand, when the polymer member is formed of a crystalline material, the intermolecular distance increases in the vicinity of the surface and swells even if it is not softened.

次いで、このような表面状態にあるポリマー部材に、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液(メッキ反応が起こる状態(例えば、高温状態)にある無電解メッキ液)を接触させる。この際、ポリマー部材の表面近傍が膨潤した状態で無電解メッキ液を接触させるので、無電解メッキ液は高圧二酸化炭素とともにポリマー部材の内部に浸透させることができる。また、この際、超臨界状態等の高圧二酸化炭素を混合した無電解メッキ液は表面張力が低くなるので、ポリマー部材の内部に無電解メッキ液がより浸透し易くなる。この結果、ポリマー部材の内部に存在する金属微粒子まで無電解メッキ液が到達し、ポリマー部材の内部に存在する金属微粒子を触媒核としてメッキ膜が成長する。すなわち、本発明のメッキ膜の形成方法では、ポリマー部材の表面だけでなく、内部に存在する金属微粒子を触媒核としてメッキ膜が成長するので、メッキ膜はポリマー部材の内部に食い込んだ状態でポリマー部材上に形成される。それゆえ、本発明のメッキ膜の形成方法では、従来の無電解メッキ法のようにポリマー部材の表面をエッチングで粗化する必要がなく、多様な種類のポリマー部材に対しても容易に密着性の優れたメッキ膜を形成することができる。また、本発明のメッキ膜の形成方法では、従来の無電解メッキ法のようにポリマー部材の表面を粗化しないので、表面粗度の非常に小さい(ナノオーダー)メッキ膜を形成することができる。   Next, the polymer member in such a surface state is brought into contact with an electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide (an electroless plating solution in a state where a plating reaction occurs (for example, a high temperature state)). At this time, since the electroless plating solution is brought into contact with the vicinity of the surface of the polymer member being swollen, the electroless plating solution can penetrate into the inside of the polymer member together with the high-pressure carbon dioxide. At this time, since the electroless plating solution mixed with high-pressure carbon dioxide in a supercritical state has a low surface tension, the electroless plating solution is more easily penetrated into the polymer member. As a result, the electroless plating solution reaches the metal fine particles present inside the polymer member, and the plating film grows using the metal fine particles present inside the polymer member as catalyst nuclei. That is, in the method for forming a plating film of the present invention, the plating film grows not only on the surface of the polymer member but also with the metal fine particles present inside as a catalyst nucleus, so that the plating film bites into the inside of the polymer member. Formed on the member. Therefore, in the plating film forming method of the present invention, it is not necessary to roughen the surface of the polymer member by etching unlike the conventional electroless plating method, and it can easily adhere to various types of polymer members. An excellent plating film can be formed. Further, in the method for forming a plating film of the present invention, the surface of the polymer member is not roughened as in the conventional electroless plating method, so that a plating film having a very small surface roughness (nano order) can be formed. .

本発明のメッキ膜の形成方法では、上記ポリマー部材に高圧二酸化炭素を接触させる際に、高圧二酸化炭素とともにメッキ反応の起こらない温度を有する無電解メッキ液を上記ポリマー部材に接触させて該無電解メッキ液を上記ポリマー部材に浸透させ、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成する際に、該無電解メッキ液の温度をメッキ反応の起こる温度に上昇させることが好ましい。この方法では、メッキ反応を起こす前に、高圧二酸化炭素とともにメッキ反応状態にない無電解メッキ液をポリマー部材に接触させることにより、ポリマー部材を膨潤させると同時に、無電解メッキ液をポリマー部材の内部に浸透させることができる。それゆえ、この方法では、無電解メッキ液をより深い位置に確実に浸透させることができ、ポリマー部材の表面に高い密着性を有する強固な金属膜を安定して形成することができる。   In the method for forming a plating film of the present invention, when high pressure carbon dioxide is brought into contact with the polymer member, an electroless plating solution having a temperature at which a plating reaction does not occur together with the high pressure carbon dioxide is brought into contact with the polymer member. It is preferable to increase the temperature of the electroless plating solution to a temperature at which a plating reaction occurs when the plating solution is infiltrated into the polymer member to form a plating film on the polymer member. In this method, before the plating reaction occurs, the polymer member is swollen by contacting the polymer member with an electroless plating solution that is not in a plating reaction state together with high-pressure carbon dioxide, and at the same time, the electroless plating solution is allowed to flow inside the polymer member. Can penetrate. Therefore, in this method, the electroless plating solution can be surely penetrated into a deeper position, and a strong metal film having high adhesion can be stably formed on the surface of the polymer member.

また、本発明のメッキ膜の形成方法では、上記ポリマー部材に高圧二酸化炭素を接触させる際に、高圧二酸化炭素とともにメッキ反応の起こらないメッキ液濃度を有する第1の無電解メッキ液を上記ポリマー部材に接触させ、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成する際に、高圧二酸化炭素を含み且つメッキ反応の起こるメッキ液濃度を有する第2の無電解メッキ液を上記ポリマー部材に接触させることが好ましい。なお、本明細書でいう、「メッキ液濃度」とは、メッキ液中の、メッキ反応を決定する因子である次亜燐酸ナトリウム等の還元剤の濃度のことをいう。   In the method for forming a plating film of the present invention, when the high-pressure carbon dioxide is brought into contact with the polymer member, the first electroless plating solution having a plating solution concentration that does not cause a plating reaction together with the high-pressure carbon dioxide is added to the polymer member. When forming a plating film on the polymer member, it is preferable to contact the polymer member with a second electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide and having a plating solution concentration that causes a plating reaction. As used herein, “plating solution concentration” refers to the concentration of a reducing agent such as sodium hypophosphite that is a factor that determines the plating reaction in the plating solution.

本発明のメッキ膜の形成方法では、上記無電解メッキ液が、アルコールを含むことが好ましい。   In the plating film forming method of the present invention, the electroless plating solution preferably contains alcohol.

本発明者の検討によると、特許文献2及び非特許文献1等に開示されている超臨界二酸化炭素を含む無電解メッキ液を用いた無電解メッキ方法では、高圧状態の二酸化炭素と水溶液である無電解メッキ液とは、界面活性剤を用いたとしても、相溶しにくく、攪拌効果を高くする必要のあることが判明した。具体的には、攪拌トルクの高い攪拌子を用いたり、底の浅い高圧容器を用いたりすることが必要であることが分かった。すなわち、無電解メッキ液と高圧二酸化炭素とを均一に混合して安定したエマルジョンを得るためには、高圧容器や攪拌子等の形状や攪拌子の回転数における制限が大きいことが分かった。   According to the study of the present inventor, in the electroless plating method using the electroless plating solution containing supercritical carbon dioxide disclosed in Patent Document 2 and Non-Patent Document 1, etc., the carbon dioxide and the aqueous solution are in a high pressure state. It has been found that the electroless plating solution is difficult to be compatible even if a surfactant is used, and it is necessary to increase the stirring effect. Specifically, it has been found that it is necessary to use a stirrer with high stirring torque or a high-pressure vessel with a shallow bottom. That is, in order to obtain a stable emulsion by uniformly mixing the electroless plating solution and high-pressure carbon dioxide, it has been found that there are large restrictions on the shape of the high-pressure vessel and the stirrer and the rotation speed of the stirrer.

そこで、本発明者らは、この課題を解決するために検討を重ねた結果、無電解メッキ液は水が主成分であるが、さらに、アルコールを無電解メッキ液に混合させることにより、無電解メッキ液と高圧二酸化炭素とを攪拌しなくても、高圧状態の二酸化炭素とメッキ液とが安定して混ざり易くなることがわかった。これは、アルコールが高圧状態の二酸化炭素と相溶しやすいためであると考えられる。それゆえ、通常、無電解メッキ液を調合する際には、金属イオンや還元剤等の入った原液を、例えばメーカー推奨の成分比に従って、水で薄めてメッキ液を健浴するが、本発明のメッキ膜の形成方法では、さらにアルコールを任意の割合で水に混合するだけで、無電解メッキ液と高圧二酸化炭素とが均一に相溶した安定した無電解メッキ液を調合することができる。なお、水とアルコールの体積比は、任意であるが、10〜80%の範囲であることが望ましい。アルコールが少ないと、安定な混合液が得られにくくなる。また、アルコール成分が多すぎると、例えばニッケル−リンメッキに用いられる硫酸ニッケルにエタノール等の有機溶媒は不溶であるため、浴が安定しない場合がある。   Therefore, as a result of repeated studies to solve this problem, the present inventors have found that the electroless plating solution is mainly composed of water, but further, by mixing alcohol with the electroless plating solution, It has been found that even if the plating solution and high-pressure carbon dioxide are not stirred, the high-pressure carbon dioxide and the plating solution can be mixed stably and easily. This is considered to be because alcohol is easily compatible with high-pressure carbon dioxide. Therefore, normally, when preparing an electroless plating solution, the stock solution containing metal ions, a reducing agent, etc. is diluted with water according to, for example, the component ratio recommended by the manufacturer, and the plating solution is bathed. In this method of forming a plating film, a stable electroless plating solution in which an electroless plating solution and high-pressure carbon dioxide are uniformly mixed can be prepared by further mixing alcohol with water at an arbitrary ratio. The volume ratio of water and alcohol is arbitrary, but is preferably in the range of 10 to 80%. When there is little alcohol, it will become difficult to obtain a stable liquid mixture. Moreover, when there are too many alcohol components, since organic solvents, such as ethanol, are insoluble in nickel sulfate used for nickel-phosphorus plating, for example, the bath may not be stable.

なお、本発明に用い得るアルコールの種類は任意であり、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘプタノール、エチレングリコール等を用いることができる。   In addition, the kind of alcohol which can be used for this invention is arbitrary, Methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butanol, heptanol, ethylene glycol, etc. can be used.

また、本発明のメッキ膜の形成方法において、無電解メッキ液にアルコールを加えた場合には、アルコールは水よりも表面張力が低いので、アルコールが加えられた無電解メッキ液の表面張力は著しく低下する。そのため、ポリマー部材の自由体積(内部)に、無電解メッキ液が一層浸透し易くなる。   Further, in the method for forming a plating film of the present invention, when alcohol is added to the electroless plating solution, the surface tension of the electroless plating solution to which alcohol is added is remarkably low because the alcohol has a lower surface tension than water. descend. Therefore, the electroless plating solution is more likely to penetrate into the free volume (inside) of the polymer member.

本発明のメッキ膜の形成方法では、上記無電解メッキ液が、界面活性剤を含むことが好ましい。これにより、超臨界二酸化炭素等の高圧二酸化炭素と水溶液である無電解メッキ液との相溶性(親和性)をより向上させ、エマルジョンの形成を助長することができる。また、ポリマー部材に対するメッキ液の親和性も向上させることができる。   In the plating film forming method of the present invention, the electroless plating solution preferably contains a surfactant. Thereby, the compatibility (affinity) of the high pressure carbon dioxide such as supercritical carbon dioxide and the electroless plating solution that is an aqueous solution can be further improved, and the formation of the emulsion can be promoted. In addition, the affinity of the plating solution for the polymer member can be improved.

界面活性剤としては、公知の、非イオン性、陰イオン性、陽イオン性、両性イオン性界面活性剤のうち、少なくも1種類以上を選択して用いることが望ましい。特に、超臨界二酸化炭素と水とのエマルジョンを形成するのに有効であると確認されている各種界面活性剤を用いることが望ましい。例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)−ポリプロピレンオキシド(PPO)のブロックコポリマー、アンモニウムカルボキシレートパーフルオロポリエーテル(PFPE)、PEO−ポリブチレンオキシド(PBO)のブロックコポリマー、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル等を用いることができる。   As the surfactant, it is desirable to select and use at least one of known nonionic, anionic, cationic and zwitterionic surfactants. In particular, it is desirable to use various surfactants that have been confirmed to be effective for forming an emulsion of supercritical carbon dioxide and water. For example, polyethylene oxide (PEO) -polypropylene oxide (PPO) block copolymer, ammonium carboxylate perfluoropolyether (PFPE), PEO-polybutylene oxide (PBO) block copolymer, octaethylene glycol monododecyl ether, etc. Can do.

本発明のメッキ膜の形成方法では、上記高圧二酸化炭素が、7.38MPa以上20MPa以下の圧力を有する超臨界二酸化炭素であることが好ましい。二酸化炭素の臨界圧力は7.38MPaであるが、それ以上の超臨界状態であると密度が高くなり、メッキ液と相溶しやすくなるので好適である。また、圧力が30MPa以上に高くなると、二酸化炭素の使用量が過剰に多くなったり、高圧容器のシールが困難になる等の不具合が生じるので望ましくない。   In the plating film forming method of the present invention, the high-pressure carbon dioxide is preferably supercritical carbon dioxide having a pressure of 7.38 MPa to 20 MPa. The critical pressure of carbon dioxide is 7.38 MPa, but a supercritical state higher than that is preferable because the density becomes high and it is easy to be compatible with the plating solution. On the other hand, when the pressure is increased to 30 MPa or more, problems such as excessive use of carbon dioxide and difficulty in sealing a high-pressure vessel are undesirable.

本発明のメッキ膜の形成方法では、さらに、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成した後、常圧で無電解メッキ及び電解メッキの少なくとも一方を行うことを含むことが好ましい。   The plating film forming method of the present invention preferably further includes performing at least one of electroless plating and electrolytic plating at normal pressure after the plating film is formed on the polymer member.

本発明のメッキ膜の形成方法では、短時間で最小限の薄い金属膜をポリマー部材の表面に形成して金属膜とポリマー部材の密着性を確保することが好ましい。それにより無電解メッキ液が過剰にポリマー部材の内部に浸透することを抑制することができ、無電解メッキ液によるポリマー部材の変形や変質を抑制することができる。また、メッキ膜の膜厚を厚くする必要がある場合には、本発明の上記方法によりポリマー部材上に無電解メッキ膜を形成した後に、常圧で従来のメッキ法(無電解メッキ法及び/又は電解メッキ法)を施すことにより、所望の膜厚を有する金属膜をポリマー部材上に積層することができる。この方法では、金属膜の信頼性(密着性)と、導電性等の物性の確保とを両立したメッキ膜を得ることができる。   In the method for forming a plating film of the present invention, it is preferable that a minimum thin metal film is formed on the surface of the polymer member in a short time to ensure adhesion between the metal film and the polymer member. Thereby, it is possible to suppress the electroless plating solution from excessively penetrating into the polymer member, and it is possible to suppress deformation and alteration of the polymer member due to the electroless plating solution. When it is necessary to increase the thickness of the plating film, after forming the electroless plating film on the polymer member by the above method of the present invention, the conventional plating method (electroless plating method and / or Alternatively, a metal film having a desired film thickness can be laminated on the polymer member by applying an electrolytic plating method). According to this method, a plating film having both the reliability (adhesiveness) of the metal film and securing of physical properties such as conductivity can be obtained.

本発明のメッキ膜の形成方法では、さらに、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成した後、黒色無電解メッキを行うことを含むことが好ましい。この場合、ポリマー部材上に黒色の無電解メッキ膜が形成されるので、例えば、カメラモジュール等の内壁に応用することで、光反射によるゴーストフレアを抑制しつつ、電磁波シールド効果を得ることができる。   The plating film forming method of the present invention preferably further includes performing black electroless plating after the plating film is formed on the polymer member. In this case, since a black electroless plating film is formed on the polymer member, for example, by applying to an inner wall of a camera module or the like, an electromagnetic wave shielding effect can be obtained while suppressing ghost flare due to light reflection. .

本発明のメッキ膜の形成方法では、表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材を用意することが、上記金属微粒子を含む金属錯体を溶解させた高圧流体をポリマー部材に接触させることを含むことが好ましい。なお、本明細書でいう「高圧流体」とは、超臨界流体のみならず、高圧の液状流体(液体)及び高圧不活性ガスのような高圧ガスも含む意味である。なお、高圧流体としては、高圧二酸化炭素が好ましく、特に、超臨界二酸化炭素が好ましい。   In the plating film forming method of the present invention, preparing a polymer member impregnated with metal fine particles inside the surface may include bringing a high-pressure fluid in which the metal complex containing the metal fine particles is dissolved into contact with the polymer member. preferable. The term “high pressure fluid” as used in the present specification means not only supercritical fluid but also high pressure liquid fluid (liquid) and high pressure gas such as high pressure inert gas. As the high-pressure fluid, high-pressure carbon dioxide is preferable, and supercritical carbon dioxide is particularly preferable.

本発明のメッキ膜の形成方法では、表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材を用意することが、射出成形機の金型内で表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材を成形することを含むことが好ましい。   In the plating film forming method of the present invention, preparing a polymer member impregnated with metal fine particles inside the surface includes forming the polymer member impregnated with metal fine particles inside the surface in a mold of an injection molding machine. It is preferable.

射出成形機を用いて金属錯体由来の金属微粒子をポリマー部材に浸透させる方法としては、例えば、特許文献1に記載されているような溶融樹脂のフローフロント部に金属微粒子を浸透させる方法を用いてもよい。この方法では、射出成形時に成形品表面近傍のみに、金属微粒子を浸透させることができるとともに、材料ロスが少なく成形と同時に多様な材料を改質できるので好適である。また、成形後に同じ金型内で無電解メッキ法で該成形品表面にメッキ膜を成長させた場合には、射出成形と同時に密着性の高い金属膜を形成できるので、低コストでポリマー成形品を製造することができる。なお、射出成形機を用いて金属微粒子をポリマーに浸透させる方法としてサンドイッチ成形法を用いてもよい。   As a method for infiltrating the metal fine particles derived from the metal complex into the polymer member using an injection molding machine, for example, a method of infiltrating the metal fine particles into the flow front portion of the molten resin as described in Patent Document 1 is used. Also good. This method is suitable because it allows metal fine particles to penetrate only in the vicinity of the surface of the molded product during injection molding, while reducing material loss and modifying various materials simultaneously with molding. In addition, when a plating film is grown on the surface of the molded article by electroless plating in the same mold after molding, a metal film with high adhesion can be formed simultaneously with injection molding, so a polymer molded article can be produced at low cost. Can be manufactured. A sandwich molding method may be used as a method for infiltrating the metal fine particles into the polymer using an injection molding machine.

本発明のメッキ膜の形成方法では、ポリマー部材の内部に金属微粒子を浸透させる方法は任意であり、例えば、金属微粒子と樹脂をブレンドした材料を押し出し成形にて混合して、ペレットを作製してもよい。キャスト法にて溶媒に溶解した樹脂と金属微粒子とを混合してもよい。また、ポリイミド等のワニスに金属微粒子を分散させ、ポリイミドシート等の基材に塗布して硬化させてもよい。   In the method for forming a plating film of the present invention, a method for allowing metal fine particles to penetrate into the polymer member is arbitrary. For example, a material obtained by blending metal fine particles and a resin is mixed by extrusion molding to produce a pellet. Also good. A resin dissolved in a solvent and metal fine particles may be mixed by a casting method. Alternatively, metal fine particles may be dispersed in a varnish such as polyimide and applied to a substrate such as a polyimide sheet and cured.

本発明のメッキ膜の形成方法では、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成する際に、上記メッキ膜が成長しない材料で形成された膜を内壁表面に備えた金属製の高圧容器内を用い、該高圧容器内で上記ポリマー部材を、上記高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液に接触させることが好ましい。   In the method for forming a plating film of the present invention, when forming a plating film on the polymer member, a metal high-pressure vessel having a film formed of a material that does not grow the plating film on the inner wall surface is used. The polymer member is preferably brought into contact with the electroless plating solution containing the high-pressure carbon dioxide in a high-pressure vessel.

従来の無電解メッキ法では、一般に、メッキ液の容器として樹脂製容器が用いられるが、例えば、特許文献2及び非特許文献1に記載されているような高圧二酸化炭素をメッキ液に含ませてメッキを行う方法では、高圧容器つまり耐圧の要求される金属製容器内でメッキ反応させる必要がある。しかしながら、本発明者らの検証実験によると、高圧容器にSUS等の金属材料を用いた場合、メッキ対象物(ポリマー部材)ではない高圧容器の表面にもメッキ膜が成長してメッキ浴が不安定になり、その結果、メッキ対象物に均一な金属膜を成長させることが困難になることが分かった。また、容器表面に成長したメッキ膜の密着性は悪いので、メッキの最中に容器表面に成長した該メッキ膜が剥離して、メッキ対象物(ポリマー部材)に異物として混入する問題も発生することがわかった。すなわち、高圧二酸化炭素を無電解メッキ液に含ませてメッキを行う方法において、無電解メッキ液の容器として金属製の高圧容器を用いた場合には、上述のような問題から工業化が困難であることが判明した。   In a conventional electroless plating method, a resin container is generally used as a plating solution container. For example, high-pressure carbon dioxide as described in Patent Document 2 and Non-Patent Document 1 is included in the plating solution. In the method of plating, it is necessary to carry out the plating reaction in a high-pressure vessel, that is, a metal vessel that requires pressure resistance. However, according to the verification experiment of the present inventors, when a metal material such as SUS is used for the high-pressure vessel, the plating film grows on the surface of the high-pressure vessel that is not the object to be plated (polymer member), and the plating bath is not used. As a result, it has been found that it is difficult to grow a uniform metal film on the plating object. Further, since the adhesion of the plating film grown on the surface of the container is poor, the plating film grown on the surface of the container is peeled off during the plating, and there is a problem that the plating object (polymer member) is mixed as a foreign object. I understood it. That is, in the method of plating by including high-pressure carbon dioxide in an electroless plating solution, when a metal high-pressure vessel is used as a container for the electroless plating solution, industrialization is difficult due to the problems described above. It has been found.

それに対して、本発明のメッキ膜の形成方法において、表面にメッキ膜が成長しない材料で形成された膜(以下、非メッキ成長膜ともいう)を有する金属製の高圧容器内でメッキ反応を行った場合には、上述した問題が解決できるので、容易に無電解メッキ液と高圧二酸化炭素のエマルジョンを形成し、メッキ反応を安定化することができる。また、高圧容器内で無電解メッキ液が安定化して、ポリマー部材等の被メッキ材料上にメッキ膜が安定に成長するので工業化が可能となる。   In contrast, in the plating film forming method of the present invention, the plating reaction is performed in a metal high-pressure vessel having a film (hereinafter also referred to as a non-plated growth film) formed of a material on which the plating film does not grow. In such a case, the above-described problem can be solved, so that an emulsion of an electroless plating solution and high-pressure carbon dioxide can be easily formed to stabilize the plating reaction. In addition, since the electroless plating solution is stabilized in the high-pressure vessel and the plating film is stably grown on the material to be plated such as a polymer member, industrialization becomes possible.

本発明のメッキ膜の形成方法では、上記膜がダイヤモンドライクカーボンで形成されていることが好ましい。   In the plating film forming method of the present invention, the film is preferably formed of diamond-like carbon.

上述した高圧容器の内壁に形成する非メッキ成長膜の形成材料としては、メッキ膜がその表面に成長しない材料であれば任意である。例えば、ダイヤモンドライクカーボン(硬質炭素膜)等の緻密な炭素膜、超臨界二酸化炭素に侵されにくいPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の有機物質の薄膜を用いることができる。これらの薄膜は、高周波プラズマCVD、スパッタ、溶射、塗装等を用いて形成することができる。あるいは、金(Au)やチタン等の安定な金属膜をメッキやスパッタでコーティングしてもよい。なお、本発明に用いることのできる金属製高圧容器の材質は任意であるが、メッキ液の酸に侵されにくい材質が好ましい。例えば、SUS316、SUS316L、ハステロイ、チタン、インコネル等を用いることができる。   The material for forming the non-plated growth film formed on the inner wall of the above-described high-pressure vessel is arbitrary as long as the plating film does not grow on the surface. For example, a dense carbon film such as diamond-like carbon (hard carbon film) or a thin film of an organic substance such as PTFE (polytetrafluoroethylene) or PEEK (polyetheretherketone) that is not easily affected by supercritical carbon dioxide is used. it can. These thin films can be formed using high-frequency plasma CVD, sputtering, thermal spraying, painting, or the like. Alternatively, a stable metal film such as gold (Au) or titanium may be coated by plating or sputtering. The material of the metal high-pressure vessel that can be used in the present invention is arbitrary, but a material that is not easily attacked by the acid of the plating solution is preferable. For example, SUS316, SUS316L, Hastelloy, titanium, Inconel, or the like can be used.

本発明のメッキ膜の形成方法では、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成する際に、金属製の高圧容器と、該高圧容器内部に配置されるメッキ膜が成長しない材料で形成された内部容器とを備えるメッキ装置を用い、該内部容器内で上記ポリマー部材を、上記高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液に接触させることが好ましい。   In the method for forming a plating film of the present invention, when forming the plating film on the polymer member, a metal high-pressure vessel, and an inner container formed of a material that does not grow the plating film disposed inside the high-pressure vessel; It is preferable that the polymer member is brought into contact with the electroless plating solution containing the high-pressure carbon dioxide in the inner container.

金属製の高圧容器内に、メッキ膜が成長しない材料で形成された内部容器、例えば、樹脂製容器を備えるメッキ装置を用いた場合には、高圧二酸化炭素とメッキ液のエマルジョンは、攪拌効果がおよぶ該樹脂製容器の内部のみで形成される。そのため、内部容器を収容する高圧容器の内壁に直接メッキ液が接触しにくくなり、内部容器内のみでメッキ反応が起きるので、安定してメッキを行うことができる。また、この場合、高圧容器の内壁をコーティングする必要もないので、安価な装置となる。なお、高圧二酸化炭素が分散した無電解メッキ液の拡散性は低いので、無電解メッキ液が内部容器の外に漏れ出すことはほとんどない。   In the case of using an internal container formed of a material in which a plating film does not grow in a metal high-pressure container, for example, a plating apparatus provided with a resin container, the emulsion of high-pressure carbon dioxide and plating solution has a stirring effect. It is formed only inside the resin container. Therefore, the plating solution is less likely to come into direct contact with the inner wall of the high-pressure container that accommodates the inner container, and the plating reaction occurs only in the inner container, so that stable plating can be performed. In this case, since it is not necessary to coat the inner wall of the high-pressure vessel, the device is inexpensive. In addition, since the diffusibility of the electroless plating solution in which high-pressure carbon dioxide is dispersed is low, the electroless plating solution hardly leaks out of the inner container.

本発明のメッキ膜の形成方法では、上記内部容器の形成材料がポリテトラフルオロエチレンであることが好ましい。また、内部容器の形成材料としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)以外では、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド等の樹脂材料及び、それらの樹脂材料にガラス繊維等の無機物を混合した材料、並びに、金属材料としてはチタンやハステロイ、インコネル等の金属材料等が用い得る。   In the plating film forming method of the present invention, it is preferable that the material for forming the inner container is polytetrafluoroethylene. Moreover, as a forming material of the inner container, other than polytetrafluoroethylene (PTFE), a resin material such as polyether ether ketone (PEEK) and polyimide, and a material obtained by mixing an inorganic substance such as glass fiber in the resin material, In addition, as the metal material, a metal material such as titanium, hastelloy, or Inconel can be used.

また、本発明者の検討によれば、特許文献2及び非特許文献1に記載されているような高圧二酸化炭素をメッキ液に含ませてメッキを行う方法では、高圧二酸化炭素を混合した際に、その混合条件によっては無電解メッキの析出速度が低下する等の不具合が生じることが判明した。これは、酸性の高圧二酸化炭素が高密度で無電解メッキ液に混合されるため、無電解メッキ液のpHが低下し、高圧二酸化炭素の混合したメッキ浴が最適なpH範囲の下限値より低くなるためであると考えられる。それゆえ、本発明のメッキ膜の形成方法では、無電解メッキ液のpHを予め高めに調整しておいてもよい。この場合、高密度の二酸化炭素を含む無電解メッキ液を調合すると、高密度の二酸化炭素を混入させることにより無電解メッキ液のpHが低下し、メッキ浴を最適なpH範囲にすることができる。それゆえ、この方法を用いた場合には上述したメッキ膜の析出速度が低下する等の問題を抑制することができる。   Further, according to the study of the present inventor, in the method of plating by adding high-pressure carbon dioxide as described in Patent Document 2 and Non-Patent Document 1 to the plating solution, when high-pressure carbon dioxide is mixed, It has been found that problems such as a decrease in the deposition rate of electroless plating occur depending on the mixing conditions. This is because the acidic high-pressure carbon dioxide is mixed with the electroless plating solution at a high density, so that the pH of the electroless plating solution is lowered, and the plating bath mixed with the high-pressure carbon dioxide is lower than the lower limit of the optimum pH range. It is thought that it is to become. Therefore, in the method for forming a plating film of the present invention, the pH of the electroless plating solution may be adjusted to be high in advance. In this case, when an electroless plating solution containing high-density carbon dioxide is prepared, the pH of the electroless plating solution is lowered by mixing high-density carbon dioxide, and the plating bath can be brought to an optimum pH range. . Therefore, when this method is used, problems such as a decrease in the deposition rate of the plating film described above can be suppressed.

本発明のメッキ方法では、メッキ皮膜となる金属としては、Ni,Co,Pd,Cu,Ag,Au,Pt,Sn等を用いることができ、これらは無電解メッキ液中における硫酸ニッケル、塩化パラジウム、硫酸銅等の金属塩から供給される。また、還元剤としては、ジメチルアミンボラン、次亜燐酸ナトリウム(ホスフィン酸ナトリウム)、ヒドラジン、ホルマリン、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、三塩化チタン等を用いることができる。   In the plating method of the present invention, Ni, Co, Pd, Cu, Ag, Au, Pt, Sn, etc. can be used as the metal to be the plating film, and these are nickel sulfate and palladium chloride in the electroless plating solution. Supplied from a metal salt such as copper sulfate. As the reducing agent, dimethylamine borane, sodium hypophosphite (sodium phosphinate), hydrazine, formalin, sodium borohydride, potassium borohydride, titanium trichloride, or the like can be used.

また、無電解メッキ液には、公知の各種添加剤を添加してもよい。例えば、無電解メッキ液中で金属イオンと安定な可溶性錯体を形成するクエン酸、酢酸、コハク酸、乳酸等の錯化剤を添加してもよい。また、無電解メッキ液の安定剤として、チオ尿素等の硫黄化合物や鉛イオン、光沢剤、湿潤剤(界面活性剤)を添加してもよい。   Various known additives may be added to the electroless plating solution. For example, a complexing agent such as citric acid, acetic acid, succinic acid, or lactic acid that forms a stable soluble complex with metal ions in the electroless plating solution may be added. Moreover, you may add sulfur compounds, such as thiourea, lead ion, a brightener, and a wetting agent (surfactant) as a stabilizer of an electroless plating solution.

本発明のメッキ膜の形成方法に用い得るポリマー部材の形成材料は任意であり、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂及び紫外線硬化樹脂を用いることができる。特に、熱可塑性樹脂で形成したポリマー部材を用いることが望ましい。熱可塑性樹脂の種類は任意であり、非晶性、結晶性いずれでも適用できる。例えば、ポリエステル系等の合成繊維、ポリプロピレン、ポリアミド系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、ABS系樹脂、ポリアミドイミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリ乳酸等の生分解性プラスチック、ナイロン樹脂等及びそれら複合材料を用いることできる。また、ガラス繊維、カーボン繊維、ナノカーボン、ミネラル等、各種無機フィラー等を混練させた樹脂材料を用いることもできる。   The material for forming the polymer member that can be used in the plating film forming method of the present invention is arbitrary, and a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and an ultraviolet curable resin can be used. In particular, it is desirable to use a polymer member formed of a thermoplastic resin. The type of thermoplastic resin is arbitrary, and can be applied to either amorphous or crystalline. For example, synthetic fibers such as polyester, polypropylene, polyamide resin, polymethyl methacrylate, polycarbonate, amorphous polyolefin, polyetherimide, polyethylene terephthalate, liquid crystal polymer, ABS resin, polyamideimide, polyphthalamide, polyphenylene sulfide, polylactic acid Biodegradable plastics such as nylon resin, nylon resin and the like and composite materials thereof can be used. Further, a resin material in which various inorganic fillers such as glass fiber, carbon fiber, nanocarbon, and mineral are kneaded can also be used.

また、本発明のメッキ膜の形成方法では、ポリマー部材の形態および作製方法は任意であり、例えば、押し出し成形により作製されたシートやパイプ、紫外線硬化や射出成形により作製されたポリマー成形品を用いることができる。工業性を考慮すると、連続生産性の高い射出成形により得られたポリマー成形品を用いることが好ましい。   Further, in the method for forming a plating film of the present invention, the form and production method of the polymer member are arbitrary. For example, a sheet or pipe produced by extrusion molding, or a polymer molded article produced by ultraviolet curing or injection molding is used. be able to. In consideration of industrial properties, it is preferable to use a polymer molded product obtained by injection molding with high continuous productivity.

本発明の第2の態様に従えば、第1の態様に従うメッキ膜の形成方法で、ポリマー部材に無電解メッキ液を接触させるために用いる高圧容器であって、金属製の高圧容器本体と、上記高圧容器本体の内壁表面に形成され且つ上記メッキ膜が成長しない材料で形成された膜とを備える高圧容器が提供される。また、本発明の高圧容器では、上記膜がダイヤモンドライクカーボンで形成されていることが好ましい。   According to the second aspect of the present invention, in the method for forming a plating film according to the first aspect, a high-pressure container used for bringing an electroless plating solution into contact with a polymer member, a metal high-pressure container main body, There is provided a high-pressure vessel including a film formed on the inner wall surface of the high-pressure vessel main body and formed of a material on which the plating film does not grow. In the high-pressure vessel of the present invention, the film is preferably formed of diamond-like carbon.

本発明の第3の態様に従えば、第1の態様に従うメッキ膜の形成方法に用いるメッキ装置であって、金属製の高圧容器と、上記高圧容器の内部に配置され且つポリマー部材に無電解メッキ液を接触させるために用いられる内部容器とを備え、上記内部容器が上記メッキ膜が成長しない材料で形成されていることを特徴とするメッキ装置が提供される。また、本発明のメッキ装置では、上記内部容器の形成材料がポリテトラフルオロエチレンであることが好ましい。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a plating apparatus for use in the method for forming a plating film according to the first aspect, comprising: a metal high-pressure vessel; and an electroless polymer member disposed inside the high-pressure vessel. There is provided a plating apparatus comprising an inner container used for contacting a plating solution, wherein the inner container is formed of a material that does not allow the plating film to grow. Moreover, in the plating apparatus of this invention, it is preferable that the formation material of the said inner container is a polytetrafluoroethylene.

本発明のメッキ膜の形成方法によれば、ポリマー部材の表面だけでなくその内部から成長したメッキ膜をポリマー部材上に形成することができるので、より密着性の優れたメッキ膜を形成することができる。   According to the plating film forming method of the present invention, a plating film grown not only from the surface of the polymer member but also from the inside thereof can be formed on the polymer member, so that a plating film having better adhesion can be formed. Can do.

また、本発明のメッキ膜の形成方法によれば、無電解メッキ液をポリマー部材の内部に浸透させてメッキ反応を起こさせるので、従来のようにポリマー部材の表面を粗化する必要がなくなり、あらゆる種類のポリマー部材に対して密着性の優れたメッキ膜を形成することができる。   Further, according to the method for forming a plating film of the present invention, since the electroless plating solution penetrates into the inside of the polymer member to cause a plating reaction, it is not necessary to roughen the surface of the polymer member as in the past, A plating film having excellent adhesion can be formed on all types of polymer members.

また、本発明のメッキ膜の形成方法において、無電解メッキ液にさらにアルコールを混合させた場合には、無電解メッキ液と二酸化炭素との相溶性(親和性)を向上させることができる。   Further, in the method for forming a plating film of the present invention, when alcohol is further mixed with the electroless plating solution, the compatibility (affinity) between the electroless plating solution and carbon dioxide can be improved.

さらに、本発明のメッキ膜の形成方法において、非メッキ成長膜を内壁表面に備える金属製高圧容器、または、樹脂製の内部容器等を用い、その容器内でメッキ膜を形成した場合には、メッキ膜が被メッキ基材(ポリマー部材)以外に成長することを抑制することができ、メッキ反応を容器内で安定化させることができる。それゆえ、メッキ膜形成の繰り返し安定性が向上し、工業化が可能となる。   Furthermore, in the method for forming a plating film of the present invention, when using a metal high-pressure vessel equipped with a non-plated growth film on the inner wall surface, or a resin-made inner vessel, the plating film is formed in the vessel. It is possible to suppress the plating film from growing other than the substrate to be plated (polymer member), and the plating reaction can be stabilized in the container. Therefore, the repeated stability of plating film formation is improved and industrialization is possible.

以下、本発明のメッキ膜の形成方法の実施例について図面を参照しながら具体的に説明するが、以下に述べる実施例は本発明の好適な具体例であり、本発明はこれに限定されない。   Hereinafter, embodiments of the method for forming a plating film of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

実施例1では、バッチ処理によりポリマー部材の表面に無電解メッキ膜を形成する方法を説明する。   In Example 1, a method of forming an electroless plating film on the surface of a polymer member by batch processing will be described.

本実施例では、ポリマー部材として、携帯電話やデジタルカメラ等で用いられるカメラレンズモジュールのマウントを用いた。本実施例のポリマー部材の概略断面図を、図2に示した。図2に示すように、カメラレンズモジュール101は、内穴108を有するマウント102と、レンズ104と、レンズ104を固定するレンズホルダー103とから構成される。なお、図2(a)はマウント102とレンズホルダー103を分解した際の図であり、図2(b)はマウント102とレンズホルダー103を合体させた際の図である。図2(a)に示すように、レンズホルダー103は内穴107が設けられており、その内穴107に、レンズ104が固定されている。また、カメラモジュール101下部には、図示しないC−MOSセンサー等の撮像素子が固定される。   In this embodiment, the mount of a camera lens module used in a mobile phone, a digital camera, or the like is used as the polymer member. A schematic cross-sectional view of the polymer member of this example is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the camera lens module 101 includes a mount 102 having an inner hole 108, a lens 104, and a lens holder 103 that fixes the lens 104. 2A is a diagram when the mount 102 and the lens holder 103 are disassembled, and FIG. 2B is a diagram when the mount 102 and the lens holder 103 are combined. As shown in FIG. 2A, the lens holder 103 is provided with an inner hole 107, and the lens 104 is fixed to the inner hole 107. An imaging element such as a C-MOS sensor (not shown) is fixed to the lower part of the camera module 101.

レンズホルダー103の外壁には、図2(a)に示すように、ネジ溝105が形成されており、マウント102の内穴108内壁の上端部には、レンズホルダー103のネジ溝105と勘合するネジ溝106が形成されている。レンズホルダー103のネジ溝105と、マウント102のネジ溝106とを勘合させることにより、図2(b)に示すように、マウント102とレンズホルダー103とが合体される。   As shown in FIG. 2A, a screw groove 105 is formed on the outer wall of the lens holder 103, and the upper end portion of the inner wall 108 of the mount 102 is fitted with the screw groove 105 of the lens holder 103. A thread groove 106 is formed. By fitting the screw groove 105 of the lens holder 103 with the screw groove 106 of the mount 102, the mount 102 and the lens holder 103 are combined as shown in FIG.

なお、携帯電話やデジタルカメラ等で用いられるカメラレンズモジュール101では、レンズ104により被写体像をCCDやC−MOS等の撮像素子等のセンサーに結像させるが、携帯電話本体からの電気信号ノイズによる該モジュールへの悪影響を抑制する方法として、撮像素子に隣接したマウント102を電磁波シールドすることが望ましい。しかしながら、マウント102全体にメッキ膜を形成した場合、マウント102の内壁表面が金属の光沢膜であると、マウント102内部で光が反射するのでゴーストフレアの要因となる。それゆえ、本実施例のメッキ膜の最終工程では、マウント102の表面に黒色無電解メッキを施した。   In the camera lens module 101 used in a mobile phone, a digital camera, or the like, a subject image is formed on a sensor such as an image sensor such as a CCD or C-MOS by the lens 104, but due to electric signal noise from the mobile phone body. As a method for suppressing the adverse effect on the module, it is desirable to shield the mount 102 adjacent to the image sensor with an electromagnetic wave. However, when a plating film is formed on the entire mount 102, if the inner wall surface of the mount 102 is a metallic gloss film, light is reflected inside the mount 102, which causes ghost flare. Therefore, in the final step of the plating film of this example, the surface of the mount 102 was subjected to black electroless plating.

また、本実施例では、ポリマー部材102(マウント)の形成材料として、ガラス繊維およびミネラル65%入りの強化ポリフタルアミド(ソルベイアドバンストポリマー製アモデルAS−1566HS)を用いた。   Further, in this example, reinforced polyphthalamide containing 65% glass fiber and mineral (Amodel AS-1566HS made by Solvay Advanced Polymer) was used as a material for forming the polymer member 102 (mount).

[メッキ装置]
実施例1で用いたメッキ装置の概略構成図を図1に示した。メッキ装置100は、図1に示すように、主に、二酸化炭素ボンベ21、フィルター26、高圧シリンジポンプ20及び高圧容器1から構成されており、これらの構成要素は配管27により接続されている。また、図1に示すように、各構成要素間を繋ぐ配管27には、高圧二酸化炭素の流動を制御するための手動バルブ22〜24が所定の位置に設けられている。
[Plating equipment]
A schematic configuration diagram of the plating apparatus used in Example 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the plating apparatus 100 mainly includes a carbon dioxide cylinder 21, a filter 26, a high-pressure syringe pump 20, and a high-pressure container 1, and these components are connected by a pipe 27. As shown in FIG. 1, manual valves 22 to 24 for controlling the flow of high-pressure carbon dioxide are provided at predetermined positions on the piping 27 that connects the components.

高圧容器1(高圧容器本体)は、図1に示すように、無電解メッキ液8及びポリマー部材102(ポリマー)が収容される容器本体2と、蓋3とからなる。蓋部3には、公知のバネが内蔵されたポリイミド製シール4が設けられており、ポリイミド製シール4により、高圧容器1内部に高圧ガスを密閉する。また、蓋3のメッキ液8側の表面(下面)には、複数のポリマー部材102を無電解メッキ液8内に吊るして保持することのできる保持部材5が設けられている。一方、容器本体2内の底部には、無電解メッキ液8を攪拌するためのマグネチックスターラー6が設けられている。また、容器本体2は、温調流路7を有しており、温調機(不図示)により温度制御された温調水をこの温調流路7内に流すことにより、高圧容器1の温度が調整される。なお、この例では、30℃から145℃の任意の温度により温調することができる。また、容器本体2の側壁部には、図1に示すように、高圧二酸化炭素の導入口25を設けた。   As shown in FIG. 1, the high-pressure container 1 (high-pressure container main body) includes a container main body 2 in which an electroless plating solution 8 and a polymer member 102 (polymer) are accommodated, and a lid 3. The lid 3 is provided with a polyimide seal 4 containing a known spring, and the high pressure gas is sealed inside the high pressure vessel 1 by the polyimide seal 4. A holding member 5 that can suspend and hold a plurality of polymer members 102 in the electroless plating solution 8 is provided on the surface (lower surface) of the lid 3 on the plating solution 8 side. On the other hand, a magnetic stirrer 6 for stirring the electroless plating solution 8 is provided at the bottom of the container body 2. Further, the container body 2 has a temperature control flow path 7, and the temperature control water whose temperature is controlled by a temperature controller (not shown) is caused to flow into the temperature control flow path 7. The temperature is adjusted. In this example, the temperature can be adjusted at any temperature from 30 ° C. to 145 ° C. Further, as shown in FIG. 1, a high-pressure carbon dioxide inlet 25 is provided in the side wall of the container body 2.

本実施例では、高圧容器1の形成材料としてSUS316Lを用いた。なお、高圧容器1の形成材料としては、腐食されにくい材質を用いることが望ましく、SUS316、SUS316L、インコネル、ハステロイ、チタン等を用いることができる。また、本実施例では、高圧容器1の内壁面が無電解メッキ液に接触した際に容器内壁にメッキ膜が成長しないようにするため、高圧容器1の内壁面には、CVD(Chemical Vapor Deposition化学気相法)によりDLC(ダイヤモンドライクカーボン)からなる非メッキ成長膜を形成した。なお、非メッキ成長膜としてはPTFE(ポリテトラフロオロエチレン)、PEEK(ポリエチルエーテルケトン)等を用いることもできる。   In this example, SUS316L was used as a material for forming the high-pressure vessel 1. In addition, as a forming material of the high-pressure vessel 1, it is desirable to use a material that is not easily corroded, and SUS316, SUS316L, Inconel, Hastelloy, titanium, or the like can be used. Further, in this embodiment, when the inner wall surface of the high-pressure vessel 1 comes into contact with the electroless plating solution, a plating film does not grow on the inner wall of the vessel, so that the inner wall surface of the high-pressure vessel 1 has a CVD (Chemical Vapor Deposition). A non-plated growth film made of DLC (diamond-like carbon) was formed by a chemical vapor deposition method. As the non-plated growth film, PTFE (polytetrafluoroethylene), PEEK (polyethyl ether ketone), or the like can also be used.

また、本実施例では、無電解メッキ液8としてニッケルーリンを用いた。なお、無電解メッキ液としては、ニッケルーホウ素、パラジウム、銅、銀、コバルト等を用いても良い。また、無電解メッキ液8としては、中性、弱アルカリ性から酸性の浴でメッキできる液が好適であり、ニッケルーリンの場合はpH4〜6の範囲で用いることができるので望ましい。なお、高圧二酸化炭素を導入する前の無電解メッキ液8の条件によっては、高圧二酸化炭素を無電解メッキ液に浸透させる(導入する)ことで、無電解メッキ液8のpHが低下し、リン濃度が上昇して、メッキ膜の析出速度が低下する等の弊害が生じる恐れもあるので、予め無電解メッキ液8のpHを上昇させておいてもよい。   In this example, nickel-phosphorus was used as the electroless plating solution 8. Note that nickel-boron, palladium, copper, silver, cobalt, or the like may be used as the electroless plating solution. Further, as the electroless plating solution 8, a solution that can be plated with a neutral or weakly alkaline to acidic bath is suitable. In the case of nickel-phosphorus, it can be used in a pH range of 4 to 6, and is desirable. Depending on the conditions of the electroless plating solution 8 before introducing high-pressure carbon dioxide, the pH of the electroless plating solution 8 is lowered by infiltrating (introducing) the high-pressure carbon dioxide into the electroless plating solution. Since the concentration may increase and the adverse effect such as a decrease in the deposition rate of the plating film may occur, the pH of the electroless plating solution 8 may be increased in advance.

本実施例では、無電解メッキ液8の原液として、硫酸ニッケルの金属塩と還元剤や錯化剤が含まれる奥野製薬社製ニコロンDKを用いた。また、無電解メッキ液8にアルコールを混合させた。本実施例で用い得るアルコールの種類は任意であり、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘプタノール、エチレングリコール等を用いることができるが、本実施例ではエタノールを用いた。より具体的には、無電解メッキ液1l中の各成分の割合は、硫酸ニッケルの金属塩と還元剤や錯化剤の含まれる原液(奥野製薬社製ニコロンDK)を150ml、水を350ml、及び、アルコール(エタノール)を500mlとした。すなわち、無電解メッキ液8中のアルコールの割合は50%とした。なお、硫酸ニッケルはアルコールに不溶なので、アルコールの添加量が80%を超えると硫酸ニッケルが多く沈殿するので適用できないことがわかった。   In this example, Nicolon DK manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. containing a metal salt of nickel sulfate, a reducing agent, and a complexing agent was used as a stock solution of the electroless plating solution 8. Further, alcohol was mixed with the electroless plating solution 8. The type of alcohol that can be used in this example is arbitrary, and methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butanol, heptanol, ethylene glycol, and the like can be used. In this example, ethanol was used. More specifically, the ratio of each component in 1 l of the electroless plating solution is as follows: 150 ml of stock solution (Nicolon DK manufactured by Okuno Seiyaku Co., Ltd.) containing a metal salt of nickel sulfate and a reducing agent or complexing agent, 350 ml of water, And alcohol (ethanol) was made into 500 ml. That is, the proportion of alcohol in the electroless plating solution 8 was 50%. In addition, since nickel sulfate was insoluble in alcohol, it was found that when the amount of alcohol added exceeds 80%, a large amount of nickel sulfate precipitates, which makes it impossible to apply.

本発明者らの検討によれば、無電解メッキ液8は水が主成分であるが、アルコールを混合することで、高圧状態の二酸化炭素と無電解メッキ液が安定に混ざり易くなることが分かった。これは、アルコールと超臨界二酸化炭素とが相溶し易いことによるものと考えられる。それゆえ、本実施例のように無電解メッキ液にアルコールを混合した場合には、無電解メッキ液に界面活性剤を添加したり、無電解メッキ液を攪拌する必要がなくなる。さらに、ポリマー内に高圧二酸化炭素とともにメッキ液を浸透させてポリマー内部でメッキ反応を成長させるためには、メッキ液にアルコールを添加させたほうが、水のみよりも表面張力が低下するため、より好適である。ただし、本発明では、高圧二酸化炭素と無電解メッキ液との相溶性(親和性)をより高めるために、界面活性剤を添加したり、無電解メッキ液を攪拌したりしても良い。この例では、後述するように、界面活性剤を無電解メッキ液に添加し、無電解メッキ液の攪拌も行った。   According to the study by the present inventors, the electroless plating solution 8 is mainly composed of water, but it is understood that the high pressure carbon dioxide and the electroless plating solution are easily mixed stably by mixing alcohol. It was. This is considered due to the fact that alcohol and supercritical carbon dioxide are easily compatible. Therefore, when alcohol is mixed with the electroless plating solution as in this embodiment, it is not necessary to add a surfactant to the electroless plating solution or to stir the electroless plating solution. Furthermore, in order to allow the plating solution to penetrate into the polymer together with high-pressure carbon dioxide to grow the plating reaction inside the polymer, it is more preferable to add alcohol to the plating solution because the surface tension is lower than water alone. It is. However, in the present invention, a surfactant may be added or the electroless plating solution may be stirred in order to further improve the compatibility (affinity) between the high pressure carbon dioxide and the electroless plating solution. In this example, as described later, a surfactant was added to the electroless plating solution, and the electroless plating solution was also stirred.

本実施例では、さらに、界面活性剤としてオクタエチレングリコールモノドデシルエーテルを無電解メッキ液8に対し、3wt%添加した。   In this example, 3 wt% of octaethylene glycol monododecyl ether as a surfactant was further added to the electroless plating solution 8.

なお、本実施例で用いたメッキ装置100のシリンジポンプ20では、手動バルブ22、23を開いた状態で圧力一定制御することにより、高圧容器1内部の温度および高圧二酸化炭素の密度が変化した際にも、圧力変動を吸収することができ、それにより、高圧容器1内部の圧力を安定に保持することができる構造になっている。   In the syringe pump 20 of the plating apparatus 100 used in this embodiment, when the pressure inside the high-pressure vessel 1 and the density of high-pressure carbon dioxide are changed by controlling the pressure constant with the manual valves 22 and 23 opened. In addition, the pressure fluctuation can be absorbed, whereby the pressure inside the high-pressure vessel 1 can be stably maintained.

[メッキ膜の形成方法]
まず、次のようにして、金属微粒子が表面内部に浸透したポリマー部材102(マウント)を作製(用意)した。射出成形により、図2に示した所定形状のポリマー部材102を成形した。次いで、成形後のポリマー部材102と金属錯体とを表面改質装置(不図示)の高圧容器(不図示)内に装着した。なお、この際、ポリマー部材102の全表面が、後に高圧容器に導入される超臨界状態の二酸化炭素(以下、超臨界二酸化炭素という)と接するようにポリマー部材10を高圧容器内で保持した。また、この例では、金属錯体としてヘキサフルオロアセチルアセトナトパラジウム(II)を用いた。
[Method of forming plating film]
First, a polymer member 102 (mount) in which metal fine particles penetrated into the surface was prepared (prepared) as follows. The polymer member 102 having a predetermined shape shown in FIG. 2 was formed by injection molding. Next, the molded polymer member 102 and the metal complex were mounted in a high-pressure container (not shown) of a surface modification device (not shown). At this time, the polymer member 10 was held in the high-pressure vessel so that the entire surface of the polymer member 102 was in contact with supercritical carbon dioxide (hereinafter referred to as supercritical carbon dioxide) to be introduced into the high-pressure vessel later. In this example, hexafluoroacetylacetonato palladium (II) was used as the metal complex.

次いで、高圧容器内に15MPaの超臨界二酸化炭素を導入した。この際、高圧容器内に仕込まれた金属錯体は超臨界二酸化炭素に溶解し、超臨界二酸化炭素とともにポリマー部材102全体の表面内部に浸透する。次いで、高圧容器を120℃で30分間圧力を保持することにより、ポリマー部材102の表面全体に浸透した金属錯体の一部が還元される。この例では、このようにして金属微粒子が表面内部に浸透したポリマー部材102を作製した(図12中のステップS11)。この様子を示したのが、図3であり、図3中の黒丸印がポリマー部材102の表面内部に浸透している金属微粒子である。   Next, 15 MPa of supercritical carbon dioxide was introduced into the high-pressure vessel. At this time, the metal complex charged in the high-pressure vessel is dissolved in supercritical carbon dioxide and penetrates into the entire surface of the polymer member 102 together with the supercritical carbon dioxide. Next, by holding the pressure in the high-pressure vessel at 120 ° C. for 30 minutes, a part of the metal complex that has permeated the entire surface of the polymer member 102 is reduced. In this example, the polymer member 102 in which the metal fine particles penetrated into the inside of the surface was produced in this way (step S11 in FIG. 12). FIG. 3 shows this state, and the black circles in FIG. 3 are the metal fine particles penetrating the inside of the surface of the polymer member 102.

次に、上述のようにして作製されたポリマー部材102を、図1に示した高圧容器1の蓋5の保持部材5に装着した後、ポリマー部材102を容器本体2内に挿入して蓋3を閉め、高圧容器1を密閉した。なお、容器本体2には予め無電解メッキ液8を容器本体2の内容積の70%満たしており、蓋3で容器本体2を密閉することにより、界面活性剤およびアルコールを含む無電解メッキ液8中に複数個のポリマー部材102が吊るされた状態となる(図1の状態、図12中のステップS12)。ただし、この時点では、高圧容器1および無電解メッキ液8の温度を、高圧容器1の温調流路7を流れる温調水により、メッキの反応温度(70℃〜85℃)以下である50℃に調整した。それゆえ、この時点では、ポリマー部材102はメッキの反応温度以下の低温(メッキ反応の起こらない温度)の無電解メッキ液と接触しており、ポリマー部材102の表面にメッキ膜は成長しない。   Next, after attaching the polymer member 102 produced as described above to the holding member 5 of the lid 5 of the high-pressure vessel 1 shown in FIG. 1, the polymer member 102 is inserted into the vessel body 2 and the lid 3 is inserted. Was closed and the high-pressure vessel 1 was sealed. The container main body 2 is filled with 70% of the inner volume of the container main body 2 in advance, and the container main body 2 is sealed with the lid 3 so as to contain the surfactant and alcohol. 8 is a state in which a plurality of polymer members 102 are suspended (state in FIG. 1, step S12 in FIG. 12). However, at this time, the temperature of the high-pressure vessel 1 and the electroless plating solution 8 is 50 or less than the plating reaction temperature (70 ° C. to 85 ° C.) due to the temperature adjustment water flowing through the temperature adjustment flow path 7 of the high-pressure vessel 1. Adjusted to ° C. Therefore, at this time, the polymer member 102 is in contact with the electroless plating solution at a temperature lower than the plating reaction temperature (the temperature at which the plating reaction does not occur), and the plating film does not grow on the surface of the polymer member 102.

次に、高圧二酸化炭素を、次のようにして、メッキ反応が起こらない低温度に温調されている高圧容器1内に導入した。なお、この例では、高圧二酸化炭素として超臨界二酸化炭素を用いた。まず、液体二酸化炭素ボンベ21より取り出した液体二酸化炭素を、フィルター26を介して高圧シリンジポンプ20で吸い上げ、次いで、ポンプ内で15MPaに昇圧にした(超臨界二酸化炭素を生成した)。次いで、手動バルブ22,23を開いて15MPaの超臨界二酸化炭素を導入口25を介して高圧容器1内部に導入し、ポリマー部材102と接触させた(図12中のステップS13)。この際、導入された超臨界二酸化炭素により、ポリマー部材102の表面は膨潤し、また、超臨界二酸化炭素の混合したメッキ液は表面張力が低くなっているので、無電解メッキ液8が超臨界二酸化炭素とともにポリマー内部に浸透する。その結果、ポリマー部材102の内部に存在する金属微粒子まで無電解メッキ液8が到達することになる。なお、この例では無電解メッキ液8にアルコールを含ませているので、無電解メッキ液8の表面張力が一層低下するため、無電解メッキ液8がポリマー部材102の内部により浸透し易くなる。   Next, high-pressure carbon dioxide was introduced into the high-pressure vessel 1 that was temperature-controlled at a low temperature where no plating reaction occurred as follows. In this example, supercritical carbon dioxide was used as high-pressure carbon dioxide. First, liquid carbon dioxide taken out from the liquid carbon dioxide cylinder 21 was sucked up by the high-pressure syringe pump 20 through the filter 26, and then the pressure was increased to 15 MPa in the pump (supercritical carbon dioxide was generated). Next, the manual valves 22 and 23 were opened, 15 MPa of supercritical carbon dioxide was introduced into the high-pressure vessel 1 through the inlet 25, and contacted with the polymer member 102 (step S13 in FIG. 12). At this time, the surface of the polymer member 102 is swollen by the introduced supercritical carbon dioxide, and the surface tension of the plating solution mixed with the supercritical carbon dioxide is low. Therefore, the electroless plating solution 8 is supercritical. Penetrates inside the polymer with carbon dioxide. As a result, the electroless plating solution 8 reaches the metal fine particles existing inside the polymer member 102. In this example, since the electroless plating solution 8 contains alcohol, the surface tension of the electroless plating solution 8 is further reduced, so that the electroless plating solution 8 is more easily penetrated into the polymer member 102.

なお、この例では、超臨界二酸化炭素導入後に、マグレチックスタラー6を高速で回転させて無電解メッキ液8を攪拌した。上述のように、この例では、無電解メッキ液にアルコールが含まれているので、マグレチックスタラー6を用いて無電解メッキ液8を拡散しなくとも、超臨界二酸化炭素とメッキ液との相溶性を十分に確保できるが、この例では、超臨界二酸化炭素とメッキ液との相溶性をより高くするために、マグレチックスタラー6で無電解メッキ液8を攪拌した。   In this example, after the introduction of supercritical carbon dioxide, the electroless plating solution 8 was agitated by rotating the magical stirrer 6 at a high speed. As described above, in this example, since the electroless plating solution contains alcohol, the phase between the supercritical carbon dioxide and the plating solution can be obtained without diffusing the electroless plating solution 8 by using the magical stirrer 6. Although sufficient solubility can be ensured, in this example, the electroless plating solution 8 was agitated with a magical stirrer 6 in order to increase the compatibility between the supercritical carbon dioxide and the plating solution.

次に、高圧容器1の温度を85℃に昇温し、高圧容器1内でメッキ反応を起こして(無電解メッキを施して)ポリマー部材102の表面にメッキ膜を形成した(図12中のステップS14)。この際、この例のメッキ膜の形成方法では、上述のようにポリマー部材102の内部に存在する金属微粒子のところまで無電解メッキ液が浸透しているので、ポリマー部材102の表面だけでなく、その内部に存在する金属微粒子を触媒核としてメッキ膜が成長する。すなわち、この例のメッキ膜の形成方法では、ポリマー部材102内部の自由体積内にもメッキ膜が成長することとなり、メッキ膜はポリマー部材102の内部に食い込んだ状態でポリマー部材102上に形成される。   Next, the temperature of the high-pressure vessel 1 is raised to 85 ° C., a plating reaction is caused in the high-pressure vessel 1 (electroless plating is performed), and a plating film is formed on the surface of the polymer member 102 (in FIG. 12). Step S14). At this time, in the plating film forming method of this example, since the electroless plating solution penetrates to the metal fine particles existing inside the polymer member 102 as described above, not only the surface of the polymer member 102, A plating film grows using the metal fine particles existing inside as catalyst nuclei. That is, in the plating film forming method of this example, the plating film grows also in the free volume inside the polymer member 102, and the plating film is formed on the polymer member 102 in a state of biting into the polymer member 102. The

メッキ終了後、マグネチックスターラー6を停止させ、しばらく静置して、高圧容器1内で二酸化炭素とメッキ液とを2相分離させた。その後、手動バルブ22を閉じて、手動バルブ24を開き、高圧容器1内の二酸化炭素を排気した。次いで、高圧容器1を開けて、ポリマー部材102を高圧容器1から取り出した。取り出されたポリマー部材102を目視で確認したところ、ポリマー部材102の表面全体に金属光沢がみられた。   After the end of plating, the magnetic stirrer 6 was stopped and allowed to stand for a while to separate the carbon dioxide and the plating solution into two phases in the high-pressure vessel 1. Thereafter, the manual valve 22 was closed, the manual valve 24 was opened, and the carbon dioxide in the high-pressure vessel 1 was exhausted. Next, the high-pressure vessel 1 was opened, and the polymer member 102 was taken out from the high-pressure vessel 1. When the taken-out polymer member 102 was visually confirmed, metallic luster was observed on the entire surface of the polymer member 102.

次に、高圧容器1から取り出したポリマー部材102の内部から二酸化炭素および無電解メッキ液を脱気させるために、ポリマー部材102を150℃で1時間アニールした。次いで、酸化されたメッキ膜表面を塩酸で活性化した。その後、大気中で従来の無電解ニッケル−リン液を用いて、常圧で無電解メッキを施し、500nmのメッキ膜を積層し、さらに、その上に無電解銅メッキを1μm積層し、電磁波シールド膜を施した。次いで、黒色の無電解メッキを行ない、無電解銅メッキ膜の上に黒色の無電解ニッケル−リンメッキ膜を積層した。黒色化は、専用の無電解ニッケルーリンメッキ液を用いてメッキを施した後、エッチングにより表面を粗化して行った。これは、ポリマー部材102(マウント)の内壁を黒色化して、光の反射によるゴーストフレアを抑制するためである。この例では、上述のようにして、図4に示すようなポリマー部材102の全表面を金属膜(図4中の符号番号300)で覆ったポリマー部材を得た。   Next, the polymer member 102 was annealed at 150 ° C. for 1 hour in order to degas the carbon dioxide and the electroless plating solution from the inside of the polymer member 102 taken out from the high-pressure vessel 1. Next, the oxidized plating film surface was activated with hydrochloric acid. After that, electroless plating is performed at atmospheric pressure using a conventional electroless nickel-phosphorus solution in the atmosphere, a 500 nm plating film is laminated, and further, 1 μm of electroless copper plating is laminated thereon, and an electromagnetic wave shield. A membrane was applied. Next, black electroless plating was performed, and a black electroless nickel-phosphorous plating film was laminated on the electroless copper plating film. The blackening was performed by plating using a dedicated electroless nickel-phosphorous plating solution and then roughening the surface by etching. This is because the inner wall of the polymer member 102 (mount) is blackened to suppress ghost flare due to light reflection. In this example, as described above, a polymer member was obtained in which the entire surface of the polymer member 102 as shown in FIG. 4 was covered with a metal film (reference number 300 in FIG. 4).

[メッキ膜の評価]
上述のようにして作製されたポリマー部材102に対して、高温多湿試験(条件:温度80℃、湿度90%Rh、放置時間500時間)やヒートサイクル試験(80℃と150℃との温度間を15サイクル)を行った後、ピール試験したところ、膜剥れは発生しなかった。また、本実施例の上記プロセスを繰り返し行ったところ、高圧容器1内部にはメッキ膜の成長や容器内壁の腐食は認められなかった。
[Evaluation of plating film]
For the polymer member 102 produced as described above, a high temperature and high humidity test (conditions: temperature 80 ° C., humidity 90% Rh, standing time 500 hours) and heat cycle test (between the temperatures between 80 ° C. and 150 ° C.) After performing a peel test after 15 cycles, no film peeling occurred. Further, when the above process of this example was repeated, no growth of the plating film or corrosion of the inner wall of the container was observed inside the high pressure container 1.

また、この例で作製したポリマー部材102の表面近傍の断面をSEM(走査電子顕微鏡)で観察した。その結果を図5に示した。図5中の領域102aは、メッキ膜が形成されていないポリマー部材102の領域であり、領域102bはポリマー部材102の内部に金属膜が成長している層である。また、図5中の領域102cは、大気中で従来の無電解ニッケル−リン液を用いて、常圧で無電解メッキを施した際に形成された金属膜の領域であり、図5中の領域102dは、無電解銅メッキ膜の領域である。それゆえ、領域102bと領域102cの境界付近が、ポリマー部材102の最表面となる。図5の観察像から明らかなように、ポリマー部材102の内部に金属膜が成長している層が形成されたことが確認された(図5中の領域102b)。   Moreover, the cross section of the surface vicinity of the polymer member 102 produced in this example was observed with SEM (scanning electron microscope). The results are shown in FIG. A region 102 a in FIG. 5 is a region of the polymer member 102 where no plating film is formed, and a region 102 b is a layer in which a metal film is grown inside the polymer member 102. A region 102c in FIG. 5 is a region of a metal film formed when electroless plating is performed at normal pressure using a conventional electroless nickel-phosphorus solution in the atmosphere. The region 102d is a region of the electroless copper plating film. Therefore, the vicinity of the boundary between the region 102 b and the region 102 c is the outermost surface of the polymer member 102. As is clear from the observation image of FIG. 5, it was confirmed that a layer in which a metal film was grown was formed inside the polymer member 102 (region 102b in FIG. 5).

この例では、さらに、ポリマー部材102の内部に存在する金属をXRD(X線回折装置)により成分分析したところ、Ni、PとPdが検出された。この結果から、ポリマー部材102の内部に浸透した金属錯体由来のPdが触媒として働き、ポリマー内部でNi−Pメッキ膜が成長していることが確認された。   In this example, when the metal present in the polymer member 102 was further subjected to component analysis by XRD (X-ray diffractometer), Ni, P and Pd were detected. From this result, it was confirmed that Pd derived from the metal complex that penetrated into the polymer member 102 worked as a catalyst, and a Ni—P plating film was grown inside the polymer.

実施例2では、実施例1と同様に、バッチ処理によりポリマー表面に無電解メッキ膜を形成する方法を説明する。なお、この例では、メッキ装置内の高圧容器に実施例1と異なる構造の高圧容器を用いた。なお、この例で用いた無電解メッキ液は実施例1と同じとした。また、この例では、実施例1と同様に、カメラレンズモジュールのマウント(図2に示す構造のマウント102)の表面に金属膜を形成した。また、無電解メッキ液に導入する高圧二酸化炭素としては、超臨界二酸化炭素を用いた。   In Example 2, as in Example 1, a method for forming an electroless plating film on the polymer surface by batch processing will be described. In this example, a high pressure vessel having a structure different from that of Example 1 was used as the high pressure vessel in the plating apparatus. The electroless plating solution used in this example was the same as in Example 1. In this example, similarly to Example 1, a metal film was formed on the surface of the camera lens module mount (mount 102 having the structure shown in FIG. 2). Further, supercritical carbon dioxide was used as high-pressure carbon dioxide introduced into the electroless plating solution.

[メッキ装置]
実施例2で用いたメッキ装置の概略構成図を図6に示した。メッキ装置200は、図6に示すように、主に、二酸化炭素ボンベ21、フィルター26、高圧シリンジポンプ20、及び、高圧容器1’から構成されており、これらの構成要素は配管27により接続されている。また、図6に示すように、各構成要素間を繋ぐ配管27には、超臨界二酸化炭素の流動を制御するための手動バルブ22〜24が所定の位置に設けられている。
[Plating equipment]
A schematic configuration diagram of the plating apparatus used in Example 2 is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the plating apparatus 200 mainly includes a carbon dioxide cylinder 21, a filter 26, a high-pressure syringe pump 20, and a high-pressure vessel 1 ′, and these components are connected by a pipe 27. ing. In addition, as shown in FIG. 6, manual valves 22 to 24 for controlling the flow of supercritical carbon dioxide are provided at predetermined positions on the piping 27 that connects the components.

高圧容器1’は、図6に示すように、容器本体2と、蓋3と、容器本体2の内部に収容される内部容器9とからなる。蓋3は、実施例1のようにポリマー部材102を保持する保持部材を備えないこと以外は、実施例1と同様の構造である。この例の容器本体2では、その内壁表面に、非メッキ成長膜を設けなかったこと以外は、実施例1と同様の構造とした。そして、この例のメッキ装置200では、金属製の容器本体2の内部に収容可能なPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製の内部容器9を用い、この内部容器9内でポリマー部材102に無電解メッキを施した。   As shown in FIG. 6, the high-pressure container 1 ′ includes a container main body 2, a lid 3, and an internal container 9 accommodated in the container main body 2. The lid 3 has the same structure as that of the first embodiment except that it does not include a holding member that holds the polymer member 102 as in the first embodiment. The container body 2 of this example has the same structure as that of Example 1 except that the non-plated growth film is not provided on the inner wall surface. In the plating apparatus 200 of this example, an inner container 9 made of PTFE (polytetrafluoroethylene) that can be accommodated in the metal container body 2 is used, and the polymer member 102 is electrolessly plated in the inner container 9. Was given.

内部容器9は、図6に示すように、無電解メッキ液8及びポリマー部材102が収容される容器本体部9aと、蓋部9bとからなる。蓋部9bの無電解メッキ液8側の表面(下面)には、複数のポリマー部材102を無電解メッキ液8内に吊るして保持することのできる保持部材5が設けられている。この保持部材5は、実施例1の保持部材と同様の構造を有する。一方、容器本体部9a内の底部には、無電解メッキ液8を攪拌するためのマグネチックスターラー6が設けられている。また、容器本体部9aの上端付近の外壁にはネジ溝が形成されており、蓋部9b内壁には容器本体部9aの上端の外壁に設けられたネジ溝と勘合するネジ溝が形成されている。そして、容器本体部9aのネジ溝と蓋部9bのネジ溝とを勘合させることにより、内部容器9を閉める構造になっている。   As shown in FIG. 6, the inner container 9 includes a container main body portion 9 a in which the electroless plating solution 8 and the polymer member 102 are accommodated, and a lid portion 9 b. A holding member 5 capable of suspending and holding a plurality of polymer members 102 in the electroless plating solution 8 is provided on the surface (lower surface) of the lid portion 9b on the electroless plating solution 8 side. The holding member 5 has the same structure as the holding member of the first embodiment. On the other hand, a magnetic stirrer 6 for stirring the electroless plating solution 8 is provided at the bottom of the container body 9a. In addition, a screw groove is formed on the outer wall near the upper end of the container main body 9a, and a screw groove that fits into a screw groove provided on the outer wall of the upper end of the container main body 9a is formed on the inner wall of the lid 9b. Yes. Then, the inner container 9 is closed by fitting the screw groove of the container main body portion 9a and the screw groove of the lid portion 9b.

[メッキ膜の形成方法]
まず、この例では、実施例1と同様にして、金属微粒子が表面内部に浸透したポリマー部材102(図2に示した形状のマウント102)を作製(用意)した。なお、この例では、金属錯体としてヘキサフルオロアセチルアセトナトパラジウム(II)を用いた。
[Method of forming plating film]
First, in this example, in the same manner as in Example 1, a polymer member 102 (mount 102 having the shape shown in FIG. 2) in which metal fine particles penetrated into the surface was prepared (prepared). In this example, hexafluoroacetylacetonato palladium (II) was used as the metal complex.

次いで、成形後のポリマー部材102を、図6に示した内部容器9の蓋部9bの保持部材5に装着した後、ポリマー部材102を容器本体部9a内に挿入して蓋部9bを閉めた。なお、この際、図6に示したように、界面活性剤およびアルコールを含む無電解メッキ液8中に複数個のポリマー部材102が吊るされた状態となる。そして、常温でこの状態を保持した。それゆえ、この時点では、無電解メッキ液8の温度はメッキ反応温度(70℃〜85℃)以下であるのでポリマー部材102の表面にメッキ膜は成長しない。   Next, after the molded polymer member 102 was attached to the holding member 5 of the lid portion 9b of the inner container 9 shown in FIG. 6, the polymer member 102 was inserted into the container body portion 9a to close the lid portion 9b. . At this time, as shown in FIG. 6, a plurality of polymer members 102 are suspended in the electroless plating solution 8 containing a surfactant and alcohol. And this state was kept at room temperature. Therefore, at this time, since the temperature of the electroless plating solution 8 is equal to or lower than the plating reaction temperature (70 ° C. to 85 ° C.), the plating film does not grow on the surface of the polymer member 102.

次いで、予め90℃に温調しておいた高圧容器1’内に、内部容器9を挿入して、蓋3を閉め、直ちに、超臨界二酸化炭素を実施例1と同様にして導入口25を介して高圧容器1’内に導入した。その後、マグネチックスターラー6で無電解メッキ液8を攪拌した。この際、内部容器9の容器本体部9aと蓋部9bは、上述のように、ネジで勘合されるが、その状態においても、超臨界二酸化炭素は、粘度が低く拡散性が高いので、内部容器9のネジで勘合されている部分のわずかの隙間から内部容器9の内部に充分に導入される。また、この時点では、内部容器9には熱伝導性の低い樹脂を使用しているので、内部容器9内の温度は急激には上昇しないので、メッキ反応が起こる温度以下の低温度になっており、ポリマー部材102の表面にメッキ膜は成長しない。それゆえ、内部容器9を高圧容器1’内に挿入して、直ちに超臨界二酸化炭素を導入すると、実施例1と同様に、ポリマー部材102の表面は膨潤し、また、超臨界二酸化炭素の混合したメッキ液は表面張力が低くなっているので、無電解メッキ液が超臨界二酸化炭素とともにポリマー部材102の内部に浸透し、ポリマー部材102の内部に存在する金属微粒子まで無電解メッキ液が到達する。   Next, the inner vessel 9 is inserted into the high-pressure vessel 1 ′ that has been temperature-controlled in advance at 90 ° C., the lid 3 is closed, and immediately after the supercritical carbon dioxide is introduced into the inlet 25 in the same manner as in Example 1. And introduced into the high-pressure vessel 1 ′. Thereafter, the electroless plating solution 8 was stirred with a magnetic stirrer 6. At this time, the container body portion 9a and the lid portion 9b of the inner container 9 are fitted with screws as described above. Even in this state, supercritical carbon dioxide has a low viscosity and a high diffusivity. The container 9 is sufficiently introduced into the inner container 9 through a slight gap in the portion engaged with the screw. Further, at this time, since the resin having low thermal conductivity is used for the inner container 9, the temperature in the inner container 9 does not increase rapidly, so that the temperature becomes lower than the temperature at which the plating reaction occurs. In addition, the plating film does not grow on the surface of the polymer member 102. Therefore, when the internal container 9 is inserted into the high-pressure container 1 ′ and the supercritical carbon dioxide is immediately introduced, the surface of the polymer member 102 swells and the supercritical carbon dioxide is mixed as in the first embodiment. Since the plating solution has a low surface tension, the electroless plating solution penetrates into the inside of the polymer member 102 together with the supercritical carbon dioxide, and the electroless plating solution reaches the metal fine particles existing inside the polymer member 102. .

その後、時間の経過とともに、内部容器9内の温度が上昇し、最終的には無電解メッキ液8等の温度がメッキ反応温度まで上昇する。その時点で内部容器9でメッキ反応が起こり、ポリマー部材102の表面にメッキ膜が成長する。この際、この例のメッキ膜の形成方法では、上述のようにポリマー部材102の内部に存在する金属微粒子のところまで無電解メッキ液が浸透しているので、ポリマー部材102の表面だけでなく、その内部に存在する金属微粒子を触媒核としてメッキ膜が成長する。すなわち、この例のメッキ膜の形成方法では、メッキ膜はポリマー部材102の内部に食い込んだ状態でポリマー上に形成される。   Thereafter, with the passage of time, the temperature in the inner container 9 rises, and finally the temperature of the electroless plating solution 8 etc. rises to the plating reaction temperature. At that time, a plating reaction occurs in the inner container 9, and a plating film grows on the surface of the polymer member 102. At this time, in the plating film forming method of this example, since the electroless plating solution penetrates to the metal fine particles existing inside the polymer member 102 as described above, not only the surface of the polymer member 102, A plating film grows using the metal fine particles existing inside as catalyst nuclei. In other words, in the plating film forming method of this example, the plating film is formed on the polymer in a state of being bitten into the polymer member 102.

次に、上述したメッキ処理後(内部容器9の挿入後、約30分経過後)、超臨界二酸化炭素を高圧容器1’から排気し、そのまま90℃に内部容器9を温調保持した。このプロセスにより、ポリマー部材102の内部から成長したメッキ膜の上に、さらに常圧でメッキ膜を成長させた。その後、内部容器9を高圧容器1’から取り出し、次いで、内部容器9からポリマー部材102を取り出した。次いで、内部容器9から取り出したポリマー部材102に対して、実施例1と同様にして、無電解銅メッキおよび黒色無電解ニッケルーリンメッキを施した。この例では、上述のようにして、図4に示すような全表面が金属膜(図4中の符号番号300)で覆われたポリマー部材102を得た。   Next, after the plating process described above (about 30 minutes after the insertion of the inner container 9), supercritical carbon dioxide was exhausted from the high-pressure container 1 ′, and the inner container 9 was kept at 90 ° C. as it was. By this process, a plating film was further grown at normal pressure on the plating film grown from the inside of the polymer member 102. Thereafter, the inner container 9 was taken out from the high-pressure vessel 1 ′, and then the polymer member 102 was taken out from the inner container 9. Subsequently, the polymer member 102 taken out from the inner container 9 was subjected to electroless copper plating and black electroless nickel-phosphorous plating in the same manner as in Example 1. In this example, as described above, the polymer member 102 having the entire surface as shown in FIG. 4 covered with the metal film (reference numeral 300 in FIG. 4) was obtained.

[メッキ膜の評価]
上述のようにして作製されたポリマー部材102に対して、実施例1と同様にして環境試験(高温多湿試験、ヒートサイクル試験)及び密着性評価(ピール試験)を行ったところ、実施例1と同様に、密着性の高いメッキ膜がポリマー部材102上に形成されていることが分かった。
[Evaluation of plating film]
When the environmental test (high temperature and high humidity test, heat cycle test) and the adhesion evaluation (peel test) were performed on the polymer member 102 produced as described above in the same manner as in Example 1, Example 1 and Similarly, it was found that a plating film with high adhesion was formed on the polymer member 102.

また、本実施例の高圧容器1’の内部にはメッキ液は確認されなかった。それゆえ、本実施例のように、樹脂製の内部容器を用いた場合には、高圧容器1’内部をコーティングしなくても高圧容器1’内壁にメッキが成長することはないので、安定したメッキを行うことができる。また、高圧容器1’の表面の腐食を抑制することができるので、超臨界二酸化炭素を用いたメッキ膜の形成方法として好適なメッキ装置である。   Further, no plating solution was confirmed inside the high-pressure vessel 1 ′ of this example. Therefore, when a resin-made inner container is used as in the present embodiment, the plating does not grow on the inner wall of the high-pressure container 1 ′ without coating the inside of the high-pressure container 1 ′. Plating can be performed. Moreover, since the corrosion of the surface of the high-pressure vessel 1 ′ can be suppressed, the plating apparatus is suitable as a plating film forming method using supercritical carbon dioxide.

実施例3では、無電解メッキ液に界面活性剤を添加しなかったこと、及び、マグネチックスターラーによる無電解メッキ液の攪拌を行わなかったこと以外は、実施例2と同様のメッキ装置を用いて、同様の方法によりポリマー部材に無電解メッキ処理を行った。   In Example 3, the same plating apparatus as in Example 2 was used except that the surfactant was not added to the electroless plating solution and that the electroless plating solution was not stirred by a magnetic stirrer. Then, the electroless plating treatment was performed on the polymer member by the same method.

また、この例で作製されたポリマー部材に対しても、実施例2と同様にして環境試験(高温多湿試験、ヒートサイクル試験)及び密着性評価(ピール試験)を行ったところ、実施例2と同様に、密着性の高いメッキ膜がポリマー部材上に形成されていることが分かった。すなわち、本発明のメッキ膜の形成方法によれば、界面活性剤やマグネチックスタラーを用いて、超臨界二酸化炭素と無電解メッキ液との親和性(相溶性)の向上は図らなくても、良好な密着性を有するメッキ膜をポリマー上に形成できることが分かった。   Moreover, when the environmental test (high temperature and humidity test, heat cycle test) and adhesion evaluation (peel test) were performed on the polymer member produced in this example in the same manner as in Example 2, Example 2 and Similarly, it was found that a highly adhesive plating film was formed on the polymer member. That is, according to the method for forming a plating film of the present invention, using a surfactant or a magnetic stirrer, even if the affinity (compatibility) between the supercritical carbon dioxide and the electroless plating solution is not improved, It was found that a plating film having good adhesion can be formed on the polymer.

実施例4では、無電解メッキ液にアルコールを混合しなかったこと、及び、無電解メッキ液に導入する超臨界二酸化炭素の圧力を20MPaと高くしたこと以外は、実施例2と同様のメッキ装置を用いて、同様の方法によりポリマー部材に無電解メッキ処理を行った。   In Example 4, the same plating apparatus as in Example 2 except that no alcohol was mixed with the electroless plating solution and that the pressure of supercritical carbon dioxide introduced into the electroless plating solution was increased to 20 MPa. The polymer member was subjected to electroless plating by the same method.

また、この例で作製されたポリマー部材に対しても、実施例2と同様にして環境試験(高温多湿試験、ヒートサイクル試験)及び密着性評価(ピール試験)を行ったところ、実施例2と同様に、密着性の高いメッキ膜がポリマー部材上に形成されていることが分かった。すなわち、本発明のメッキ膜の形成方法では、アルコールを用いなくても、界面活性剤および機械攪拌を用いることで、水系溶媒(無電解メッキ液)と超臨界二酸化炭素の親和性を高めることができることが分かった。   Moreover, when the environmental test (high temperature and humidity test, heat cycle test) and adhesion evaluation (peel test) were performed on the polymer member produced in this example in the same manner as in Example 2, Example 2 and Similarly, it was found that a highly adhesive plating film was formed on the polymer member. That is, in the method for forming a plating film of the present invention, the affinity between the aqueous solvent (electroless plating solution) and supercritical carbon dioxide can be increased by using a surfactant and mechanical stirring without using alcohol. I understood that I could do it.

実施例5では、メッキ装置の高圧容器の内壁に非メッキ成長膜をコーティングしなかったこと以外は、実施例1と同様のメッキ装置を用いて、実施例1と同様の方法によりポリマー部材に無電解メッキ処理を行った。   In Example 5, the polymer member was coated on the polymer member in the same manner as in Example 1 except that the non-plated growth film was not coated on the inner wall of the high-pressure vessel of the plating apparatus. Electrolytic plating was performed.

また、この例で作製されたポリマー部材に対しても、実施例1と同様にして環境試験(高温多湿試験、ヒートサイクル試験)及び密着性評価(ピール試験)を行ったところ、実施例1と同様に、密着性の良好なメッキ膜がポリマー部材上に形成されていることが分かった。ただし、この例では、メッキ装置の高圧容器の内壁に非メッキ成長膜を形成しなかったので、高圧容器内壁にはメッキ膜の成長および腐食が確認された。   Further, for the polymer member produced in this example, an environmental test (high temperature and humidity test, heat cycle test) and adhesion evaluation (peel test) were conducted in the same manner as in Example 1. Similarly, it was found that a plating film with good adhesion was formed on the polymer member. However, in this example, since the non-plated growth film was not formed on the inner wall of the high-pressure vessel of the plating apparatus, the growth and corrosion of the plating film was confirmed on the inner wall of the high-pressure vessel.

[比較例1]
比較例1では、メッキ装置の内部容器で攪拌を行わなかったこと以外は、実施例4(無電解メッキ液にアルコールを混合しない場合)と同様にしてポリマー部材の無電解メッキ処理を行った。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the polymer member was electrolessly plated in the same manner as in Example 4 (when alcohol was not mixed in the electroless plating solution) except that stirring was not performed in the inner container of the plating apparatus.

また、この例で作製されたポリマー部材に対しても、実施例1と同様にして環境試験(高温多湿試験、ヒートサイクル試験)及び密着性評価(ピール試験)を行ったところ、作製した殆どのポリマー部材で無電解メッキ膜に剥離が生じた。この結果から、無電解メッキ液にアルコールを混合しない場合には、界面活性剤を無電解メッキ液に添加しても、無電解メッキ液の攪拌が必要であることがわかった。   Also, for the polymer member produced in this example, environmental tests (high temperature and humidity test, heat cycle test) and adhesion evaluation (peel test) were conducted in the same manner as in Example 1. The polymer member peeled off the electroless plating film. From this result, it was found that when the alcohol is not mixed with the electroless plating solution, the electroless plating solution needs to be stirred even if the surfactant is added to the electroless plating solution.

[比較例2]
比較例2では、無電解メッキ液と金属微粒子が表面内部に浸透したポリマー部材を、メッキ装置の内部容器に挿入した後、80℃に加温した。次いで、実施例3と同様にして内部容器を高圧容器内に挿入し、超臨界二酸化炭素を導入して無電解メッキ処理を行った。すなわち、比較例2では、ポリマー部材に接触させる無電解メッキ液の温度を、超臨界二酸化炭素を導入する前後でほぼ一定にした。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the polymer member in which the electroless plating solution and metal fine particles had permeated into the surface was inserted into the inner container of the plating apparatus, and then heated to 80 ° C. Next, in the same manner as in Example 3, the inner vessel was inserted into the high-pressure vessel, and supercritical carbon dioxide was introduced to perform electroless plating. That is, in Comparative Example 2, the temperature of the electroless plating solution brought into contact with the polymer member was made substantially constant before and after the introduction of supercritical carbon dioxide.

また、この例で作製されたポリマー部材に対しても、実施例1と同様にして環境試験(高温多湿試験、ヒートサイクル試験)及び密着性評価(ピール試験)を行ったところ、作製した殆どのポリマー部材で無電解メッキ膜に剥離が生じた。これは、比較例2のメッキ膜の形成方法では、超臨界二酸化炭素の導入前(超臨界二酸化炭素をポリマー部材に接触させる前)に無電解メッキ液をメッキ反応温度に調整したので、無電解メッキ液がポリマー部材の内部に浸透する前にポリマー部材の表面でメッキ反応およびメッキ膜が析出し、ポリマー部材の内部に無電解メッキ液が浸透せず、ポリマー部材の内部におけるメッキ膜の成長が阻害されたためと考えられる。   Also, for the polymer member produced in this example, environmental tests (high temperature and humidity test, heat cycle test) and adhesion evaluation (peel test) were conducted in the same manner as in Example 1. The polymer member peeled off the electroless plating film. This is because the electroless plating solution was adjusted to the plating reaction temperature before the introduction of supercritical carbon dioxide (before the supercritical carbon dioxide was brought into contact with the polymer member) in the plating film forming method of Comparative Example 2. Before the plating solution penetrates into the inside of the polymer member, the plating reaction and the plating film are deposited on the surface of the polymer member. The electroless plating solution does not penetrate into the inside of the polymer member, and the plating film grows inside the polymer member. This is thought to be due to inhibition.

上記実施例1〜5並びに比較例1及び2における高圧容器の形態、無電解メッキ液の条件、及び、評価結果をまとめた表を表1に示す。なお、表1中のメッキ膜の密着性及び高圧内壁の腐食性の評価基準は、次の通りである。
メッキ膜の密着性:
◎ 環境試験(高温多湿、ヒートサイクル試験)後のピール試験で問題がない場合(メッキ膜の剥離、膜膨れ等がない場合)
○ 環境試験前のピール試験で問題がない場合
× 環境試験前のピール試験で剥離した場合
容器内壁の腐食性及びメッキ膜の成長:
○ 容器内壁に錆やメッキ膜の成長がない場合
× 容器内壁に錆やメッキ膜の成長が発生した場合
Table 1 summarizes the form of the high-pressure vessel, the conditions of the electroless plating solution, and the evaluation results in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2. In addition, the evaluation criteria of the adhesion of the plating film and the corrosivity of the high-pressure inner wall in Table 1 are as follows.
Plating film adhesion:
◎ When there is no problem in the peel test after the environmental test (high temperature and humidity, heat cycle test) (when there is no peeling of the plating film, film swelling, etc.)
○ When there is no problem in the peel test before the environmental test × When peeled off during the peel test before the environmental test Corrosion of the inner wall of the container and growth of the plating film:
○ When there is no rust or plating film growth on the container inner wall × When rust or plating film growth occurs on the container inner wall

Figure 0003926835
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実施例6では、射出成形機を用いてポリマー成形品を射出成形した後に、同じ射出成形機内で無電解メッキ処理を行う方法について説明する。本実施例では、ポリマー成形品として自動車ヘッドライトのリフレクターを作製した。   In Example 6, a method of performing electroless plating in the same injection molding machine after injection molding of a polymer molded product using the injection molding machine will be described. In this example, an automobile headlight reflector was produced as a polymer molded product.

[ポリマー成形品の製造装置]
本実施例で用いたポリマー成形品の製造装置の概略構成図7に示した。本実施例の製造装置500は、図7に示すように、主に、金型を含む縦型の射出成形装置部503と、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液の金型への供給及び排出を制御する無電解メッキ装置部501と、射出成形装置部503の可塑化シリンダー内の溶融樹脂に金属錯体を溶解した高圧二酸化炭素を浸透させるための表面改質装置部502とからなる。
[Production equipment for polymer molded products]
FIG. 7 shows a schematic configuration of the apparatus for producing a polymer molded product used in this example. As shown in FIG. 7, the manufacturing apparatus 500 of the present embodiment mainly supplies and discharges a vertical injection molding apparatus section 503 including a mold and an electroless plating solution including high-pressure carbon dioxide to the mold. The electroless plating apparatus section 501 for controlling the pressure and the surface modification apparatus section 502 for infiltrating the high-pressure carbon dioxide in which the metal complex is dissolved in the molten resin in the plasticizing cylinder of the injection molding apparatus section 503.

縦型の射出成形装置部503は、主に、図7に示すように、ポリマー成形品の形成樹脂を可塑化溶融する可塑化溶融装置110と、金型を開閉する型締め装置111とからなる。   As shown in FIG. 7, the vertical injection molding apparatus unit 503 mainly includes a plasticizing and melting apparatus 110 that plasticizes and melts a resin for forming a polymer molded product, and a mold clamping apparatus 111 that opens and closes a mold. .

可塑化溶融装置110は、主に、スクリュー51を内臓した可塑化シリンダー52と、ホッパー50と、可塑化シリンダー52内の先端部(フローフロント部)付近に設けられた高圧二酸化炭素の導入バルブ65とからなる。また、可塑化シリンダー52の導入バルブ65と対向する位置には、樹脂内圧を計測するための圧力センサー40を設けた。なお、ホッパー50内から可塑化シリンダー52内に供給される図示しない樹脂ペレットの材料としては、ポニフェニレンサルファイド(大日本インキ化学工業社製FZ−8600 Black)を用いた。   The plasticizing and melting apparatus 110 mainly includes a plasticizing cylinder 52 with a built-in screw 51, a hopper 50, and a high-pressure carbon dioxide introduction valve 65 provided in the vicinity of a tip portion (flow front portion) in the plasticizing cylinder 52. It consists of. Further, a pressure sensor 40 for measuring the resin internal pressure was provided at a position facing the introduction valve 65 of the plasticizing cylinder 52. Poniphenylene sulfide (FZ-8600 Black manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was used as a material for resin pellets (not shown) supplied from the hopper 50 into the plasticizing cylinder 52.

また、型締め装置111は、主に、固定金型53と、可動金型54とからなり、可動金型54が可動プラテン56およびそれに連結した図示しない油圧型締め機構の駆動に連動して4本のタイバー55間を開閉する構造になっている。また、可動金型54には、可動金型54及び固定金型53との間に画成されるキャビティ504に、高圧二酸化炭素及び無電解メッキ液を供給及び排出するためのメッキ液導入路61,62が形成されている。なお、メッキ液導入路61,62は、図7に示すように後述する無電解メッキ装置部501の配管15に接続されており、配管15を介して高圧二酸化炭素及び無電解メッキ液がキャビティ504に導入される構造になっている。また、キャビティ504のシールは、固定金型53の外径部に設けられたバネ内蔵シール17と可動金型54との勘合により行われる。   The mold clamping device 111 is mainly composed of a fixed mold 53 and a movable mold 54. The movable mold 54 is connected to a movable platen 56 and a hydraulic mold clamping mechanism (not shown) connected to the movable mold 54 in conjunction with the drive. It is structured to open and close between the tie bars 55 of the book. In addition, a plating solution introduction path 61 for supplying and discharging high-pressure carbon dioxide and electroless plating solution to and from a cavity 504 defined between the movable die 54 and the fixed die 53 is provided in the movable die 54. , 62 are formed. The plating solution introduction paths 61 and 62 are connected to a pipe 15 of an electroless plating apparatus unit 501 described later as shown in FIG. 7, and the high pressure carbon dioxide and the electroless plating solution are cavities 504 through the pipe 15. It is a structure that is introduced into. The cavity 504 is sealed by fitting the spring-incorporated seal 17 provided on the outer diameter portion of the fixed mold 53 and the movable mold 54.

表面改質装置部502は、図7に示すように、主に、液体二酸化炭素ボンベ21と、シリンジポンプ20,34と、フィルター57と、背圧弁48と、金属錯体を高圧二酸化炭素に溶解する溶解槽35と、これらの構成要素を繋ぐ配管80とから構成される。また、表面改質装置部502の配管80は、図7に示すように、可塑化シリンダー52の導入バルブ65に接続されており、導入バルブ65付近の配管80には圧力センサー47が設けられている。なお、この例では、溶解槽35に仕込んだ金属微粒子の原料としては、金属錯体(ヘキサフルオロアセチルアセトナパラジウム(II))を用いた。   As shown in FIG. 7, the surface reformer unit 502 mainly dissolves the liquid carbon dioxide cylinder 21, the syringe pumps 20, 34, the filter 57, the back pressure valve 48, and the metal complex in high pressure carbon dioxide. It is comprised from the dissolution tank 35 and the piping 80 which connects these components. Further, as shown in FIG. 7, the pipe 80 of the surface reformer unit 502 is connected to the introduction valve 65 of the plasticizing cylinder 52, and the pressure sensor 47 is provided in the pipe 80 near the introduction valve 65. Yes. In this example, a metal complex (hexafluoroacetylacetona palladium (II)) was used as a raw material for the metal fine particles charged in the dissolution tank 35.

無電解メッキ装置部501は、図7に示すように、主に、液体二酸化炭素ボンベ21と、ポンプ19と、バッファータンク36と、無電解メッキ液と高圧二酸化炭素を混合させる高圧容器10と、循環ポンプ90と、無電解メッキ液を補給するためのメッキタンク11と、シリンジポンプ33と、無電解メッキ液を回収する回収容器63と、回収槽12と、これらの構成要素を繋ぐ配管15とから構成される。また、高圧二酸化炭素及び無電解メッキ液の流動を制御するための自動バルブ43〜46,38が配管15の所定箇所に設けられている。また、配管15は、図7に示すように、可動金型54のメッキ液導入路61,62と接続されている。なお、この例では、無電解メッキ液としては、実施例1と同様のアルコールおよび界面活性剤を混合した無電解メッキ液を用い、その調合組成は実施例1と同様とした。   As shown in FIG. 7, the electroless plating apparatus unit 501 mainly includes a liquid carbon dioxide cylinder 21, a pump 19, a buffer tank 36, and a high pressure container 10 that mixes an electroless plating solution and high pressure carbon dioxide, Circulation pump 90, plating tank 11 for replenishing electroless plating solution, syringe pump 33, recovery container 63 for recovering electroless plating solution, recovery tank 12, and piping 15 connecting these components Consists of Further, automatic valves 43 to 46 and 38 for controlling the flow of the high-pressure carbon dioxide and the electroless plating solution are provided at predetermined positions of the pipe 15. Further, as shown in FIG. 7, the pipe 15 is connected to plating solution introduction paths 61 and 62 of the movable mold 54. In this example, as the electroless plating solution, an electroless plating solution obtained by mixing the same alcohol and surfactant as in Example 1 was used, and the composition was the same as in Example 1.

[ポリマー成形品の成形方法]
次に、表面内部に金属微粒子を浸透させたポリマー成形品の成形方法について説明する。なお、本発明において金属微粒子の樹脂への浸透方法は任意であるが、本実施例では、可塑化シリンダー52内で可塑化計量した溶融樹脂の先端部(フローフロント部)に金属微粒子を溶解した高圧二酸化炭素を導入した。
[Molding method of polymer molded product]
Next, a method for forming a polymer molded article in which metal fine particles are infiltrated into the surface will be described. In the present invention, the method for infiltrating the metal fine particles into the resin is arbitrary, but in this embodiment, the metal fine particles were dissolved in the tip portion (flow front portion) of the molten resin plasticized and measured in the plasticizing cylinder 52. High pressure carbon dioxide was introduced.

まず、溶解槽35において金属錯体をエタノールに溶解させ、金属錯体が溶解したエタノールをシリンジポンプ34内で15MPaに昇圧した。一方、液体二酸化炭素ボンベ21よりフィルター53を介してシリンジポンプ20に供給し、シリンジポンプ20内で液体二酸化炭素を15MPaと昇圧した。そして、昇圧された二酸化炭素と金属錯体が溶解したエタノールと配管80内で混合した(高圧混合流体を生成した)。なお、この高圧混合流体を可塑化溶融装置110に供給する際、高圧混合流体の供給圧力は、圧力計49の表示が15MPaになるように、背圧弁48により制御した。また、両シリンンジポンプ20,34からのエタノール溶液と高圧二酸化炭素との高圧混合流体の送液は、各シリンジポンプ20,34の制御を圧力制御から流量制御に切り替えて行った。さらに、高圧混合流体を可塑化溶融装置110に供給する際には、高圧混合流体を、配管80内で図示しないヒーターにより50℃に温度制御しつつ、可塑化溶融装置110に供給した。   First, the metal complex was dissolved in ethanol in the dissolution tank 35, and the ethanol in which the metal complex was dissolved was increased to 15 MPa in the syringe pump 34. On the other hand, the liquid carbon dioxide cylinder 21 was supplied to the syringe pump 20 via the filter 53, and the liquid carbon dioxide pressure was increased to 15 MPa in the syringe pump 20. Then, the pressurized carbon dioxide and ethanol in which the metal complex was dissolved were mixed in the pipe 80 (a high-pressure mixed fluid was generated). Note that when the high-pressure mixed fluid was supplied to the plasticizing and melting apparatus 110, the supply pressure of the high-pressure mixed fluid was controlled by the back pressure valve 48 so that the display of the pressure gauge 49 became 15 MPa. Further, the feeding of the high-pressure mixed fluid of ethanol solution and high-pressure carbon dioxide from both syringe pumps 20 and 34 was performed by switching the control of each syringe pump 20 and 34 from pressure control to flow rate control. Furthermore, when supplying the high-pressure mixed fluid to the plasticizing and melting apparatus 110, the high-pressure mixed fluid was supplied to the plasticizing and melting apparatus 110 while controlling the temperature in the pipe 80 to 50 ° C. with a heater (not shown).

次に、高圧混合流体を可塑化溶融装置110内に導入する手順を図7及び8を参照しながら説明する。図8(a)及び8(b)は、可塑化溶融装置110の導入バルブ65付近の拡大断面図である。まず、ホッパー50から樹脂ペレットを供給しながら、可塑化シリンダー52内のスクリュー51を回転させて、樹脂の可塑化計量を行った。可塑化計量完了時における導入バルブ65付近の状態を示したのが図8(a)である。なお、この際、図8(a)に示すように、導入バルブ62の導入ピン651が後退(図8(a)中の左側に移動)することで、溶融樹脂66へ高圧混合流体67が導入されること遮断している。   Next, a procedure for introducing the high-pressure mixed fluid into the plasticizing and melting apparatus 110 will be described with reference to FIGS. 8A and 8B are enlarged cross-sectional views of the vicinity of the introduction valve 65 of the plasticizing and melting apparatus 110. FIG. First, while supplying resin pellets from the hopper 50, the screw 51 in the plasticizing cylinder 52 was rotated to measure plasticization of the resin. FIG. 8A shows a state in the vicinity of the introduction valve 65 when the plasticizing measurement is completed. At this time, as shown in FIG. 8A, the introduction pin 651 of the introduction valve 62 moves backward (moves to the left in FIG. 8A), so that the high-pressure mixed fluid 67 is introduced into the molten resin 66. Is being blocked.

次いで、スクリュー51をサックバック(後退)して、溶融樹脂66の内圧力を低下させると同時に、両シリンジポンプ20,34を圧力制御から流量制御に切り替え、該金属錯体の溶解したエタノールと二酸化炭素の流量をそれぞれ上述の方法にて1:10としながら、高圧混合流体67を導入バルブ65を介して可塑化シリンダー52内のフローフロント部の溶融樹脂66に導入した(図8(b)の状態)。図8(b)中の領域68が高圧混合流体67が浸透した溶融樹脂の部分である。   Next, the screw 51 is sucked back (retracted) to reduce the internal pressure of the molten resin 66, and at the same time, both syringe pumps 20, 34 are switched from pressure control to flow rate control, and ethanol and carbon dioxide in which the metal complex is dissolved. The high-pressure mixed fluid 67 was introduced into the molten resin 66 at the flow front portion in the plasticizing cylinder 52 through the introduction valve 65 (the state shown in FIG. 8B). ). A region 68 in FIG. 8B is a portion of the molten resin into which the high pressure mixed fluid 67 has penetrated.

なお、本実施例の可塑化シリンダー52の導入バルブ65では、溶融樹脂66と高圧混合流体67との圧力差が5MPa以上となったときに、高圧混合流体67が可塑化シリンダー52内の溶融樹脂66の導入される構造になっており、導入バルブ65による高圧混合流体67の導入原理は次の通りである。可塑化計量完了後、スクリュー51をサックバックさせると、溶融樹脂66が減圧され密度が低下する。そして、溶融樹脂66と高圧混合流体67との圧力差が5MPa以上となったとき、高圧混合流体67の圧力が導入バルブ65内のバネ652の戻し力(弾性力)に打ち勝ち、導入ピン651が溶融樹脂66側に前進し、高圧混合流体67が溶融樹脂66内部に導入される。なお、高圧混合流体67の導入は、樹脂圧および高圧混合流体67の圧力を、それぞれ圧力センサー40,47で監視しながら行った。   In the introduction valve 65 of the plasticizing cylinder 52 of this embodiment, when the pressure difference between the molten resin 66 and the high pressure mixed fluid 67 becomes 5 MPa or more, the high pressure mixed fluid 67 is melted in the plasticizing cylinder 52. The introduction principle of the high-pressure mixed fluid 67 by the introduction valve 65 is as follows. When the screw 51 is sucked back after the plasticization measurement is completed, the molten resin 66 is decompressed and the density is lowered. When the pressure difference between the molten resin 66 and the high pressure mixed fluid 67 becomes 5 MPa or more, the pressure of the high pressure mixed fluid 67 overcomes the return force (elastic force) of the spring 652 in the introduction valve 65, and the introduction pin 651 It advances to the molten resin 66 side, and the high-pressure mixed fluid 67 is introduced into the molten resin 66. The high-pressure mixed fluid 67 was introduced while monitoring the resin pressure and the pressure of the high-pressure mixed fluid 67 with the pressure sensors 40 and 47, respectively.

次いで、両シリンジポンプ20,34を停止して高圧混合流体67の送液を停止した。また、それと同時に、スクリュー51を前進させて、樹脂圧力を再度上昇させ、導入ピン64を後退(図8(b)中の左方向に移動)させた。それにより、高圧混合流体67の導入を停止するとともに、高圧混合流体67と溶融樹脂66とを相溶させた。   Subsequently, both syringe pumps 20 and 34 were stopped, and liquid feeding of the high pressure mixed fluid 67 was stopped. At the same time, the screw 51 is advanced to increase the resin pressure again, and the introduction pin 64 is retracted (moved to the left in FIG. 8B). Thereby, the introduction of the high-pressure mixed fluid 67 was stopped, and the high-pressure mixed fluid 67 and the molten resin 66 were made compatible.

次いで、両シリンジポンプ20,34を、配管80中の図示しない自動バルブを閉鎖した後、可塑化溶融装置110に供給した高圧二酸化炭素及び金属錯体が溶解したエタノール溶液の流量分をシリンジポンプ20,34内に補液した。その後、圧力制御に切り替え、15MPaの高圧に保持し、次ショットの送液まで待機させた。   Next, both syringe pumps 20 and 34 are closed with an automatic valve (not shown) in the pipe 80, and then the flow rate of the ethanol solution in which the high-pressure carbon dioxide and the metal complex are supplied to the plasticizing and melting apparatus 110 is changed to the syringe pump 20 and 34 was refilled. After that, the pressure control was switched to 15 MPa, and the system was kept waiting until the next shot was fed.

次に、可塑化シリンダー52内のフローフロント部の溶融樹脂66に高圧混合流体67を導入した後、型締め装置111の油圧型締め機構(不図示)により型締めされ、温調回路(不図示)により温度制御された金型内に画成されたキャビティ504に溶融樹脂を射出充填した。次いで、成形品を冷却固化した(図9の状態)。なお、溶融樹脂を金型内に射出成形する際、最初に射出されるフローフロント部の溶融樹脂68は噴水効果(ファウンテンフロー)により、射出成形品の表皮を形成する。すなわち、この例では、フローフロント部近傍に金属錯体由来の金属微粒子が分散しているので、図9に示すように、ポリマー成形品507の表皮505(表面内部)には金属微粒子が含浸したポリマー成形品507が得られる(図13中のステップS61)。この例では、このようにして、表皮であるスキン層505に金属微粒子が分散し、内皮であるコア層506に、ほとんど金属微粒子が存在しないポリマー成形品507を得た。   Next, after introducing the high-pressure mixed fluid 67 into the molten resin 66 at the flow front portion in the plasticizing cylinder 52, the mold is clamped by a hydraulic clamping mechanism (not shown) of the clamping device 111, and a temperature control circuit (not shown). The molten resin was injected and filled into the cavity 504 defined in the mold whose temperature was controlled by the above method. Next, the molded product was cooled and solidified (state shown in FIG. 9). When the molten resin is injection-molded into the mold, the molten resin 68 in the flow front portion that is injected first forms the skin of the injection-molded product by the fountain effect (fountain flow). That is, in this example, metal fine particles derived from the metal complex are dispersed in the vicinity of the flow front portion, and therefore, as shown in FIG. 9, the skin 505 (inside the surface) of the polymer molded product 507 is impregnated with the metal fine particles. A molded product 507 is obtained (step S61 in FIG. 13). In this example, in this way, the metal fine particles were dispersed in the skin layer 505 as the epidermis, and the polymer molded product 507 having almost no metal fine particles in the core layer 506 as the endothelium was obtained.

[メッキ膜の形成方法]
上述のようにして作製された表面内部に金属微粒子が分散したポリマー成形品507に対して、次のようにして、金型内で無電解メッキ処理を行った。なお、無電解メッキ処理を行っている間、金型内部は80℃に温調した。
[Method of forming plating film]
The polymer molded product 507 in which metal fine particles were dispersed inside the surface produced as described above was subjected to electroless plating in a mold as follows. During the electroless plating process, the temperature inside the mold was adjusted to 80 ° C.

まず、図10に示すように、型締め装置111の油圧型締め機構(不図示)を後退(図10中の下方向)させることにより、可動プラテン56および可動金型54を後退させ、固定金型53とポリマー成形品507との間に隙間508(キャビティ508)を設けた。   First, as shown in FIG. 10, the movable platen 56 and the movable mold 54 are moved backward by retreating the hydraulic mold clamping mechanism (not shown) of the mold clamping device 111 (downward in FIG. 10), so that the fixed mold is fixed. A gap 508 (cavity 508) was provided between the mold 53 and the polymer molded product 507.

次いで、無電解メッキ装置部501の二酸化炭素ボンベ21より供給した二酸化炭素をポンプ19で昇圧し、バッファータンク36に貯蔵した。次いで、自動バルブ43を開放して、バッファータンク36に貯蔵されていた高圧二酸化炭素をメッキ液導入路61を介してキャビティ508に導入してポリマー成形品507の表面に高圧二酸化炭素を接触させた(図13中のステップS62)。なお、この際、固定金型13の外径部に設けられたバネ内蔵シール17と可動金型54の勘合により、キャビティ508はシールされているので、導入された高圧二酸化炭素が金型外部に漏れ出すことはない。また、この際、キャビティ508における高圧二酸化炭素の圧力は15MPaとした。このように、ポリマー成形品507の表面に高圧二酸化炭素を接触させることにより、ポリマー成形品507の表面が膨潤するので、次いで導入される高圧二酸化炭素と無電解メッキ液との混合流体のポリマー成形品507の内部への浸透がよりスムーズに行われるという効果が得られる。   Next, the carbon dioxide supplied from the carbon dioxide cylinder 21 of the electroless plating apparatus unit 501 was pressurized by the pump 19 and stored in the buffer tank 36. Next, the automatic valve 43 is opened, and the high-pressure carbon dioxide stored in the buffer tank 36 is introduced into the cavity 508 through the plating solution introduction path 61 to bring the high-pressure carbon dioxide into contact with the surface of the polymer molded product 507. (Step S62 in FIG. 13). At this time, since the cavity 508 is sealed by fitting the spring built-in seal 17 provided on the outer diameter portion of the fixed mold 13 and the movable mold 54, the introduced high-pressure carbon dioxide is introduced to the outside of the mold. There is no leakage. At this time, the pressure of the high-pressure carbon dioxide in the cavity 508 was set to 15 MPa. Since the surface of the polymer molded product 507 swells when the high pressure carbon dioxide is brought into contact with the surface of the polymer molded product 507 in this way, the polymer molding of the mixed fluid of the high pressure carbon dioxide and the electroless plating solution to be introduced next is performed. The effect that the penetration into the inside of the product 507 is performed more smoothly is obtained.

次いで、次のようにして、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液をキャビティ508に導入して、ポリマー成形品507に接触させた。まず、予め、無電解メッキ装置部501のメッキタンク11から供給されたアルコールおよび界面活性剤混合の無電解メッキ液と、バッファータンク36から供給された15MPaの高圧二酸化炭素とを、高圧容器10内にて混合させた。なお、この例の無電解メッキ液は、それに含まれる各成分の割合が、実施例1と同様となるように調合した。また、この際、スタラー16の駆動および、マグネチックスタラー17の高速回転により高圧二酸化炭素と無電解メッキ液とを高圧容器10内で相溶させた。次いで、自動バルブ43を閉鎖し、自動バルブ44,45を開放した。   Next, an electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide was introduced into the cavity 508 and brought into contact with the polymer molded product 507 as follows. First, an alcohol and surfactant-mixed electroless plating solution supplied from the plating tank 11 of the electroless plating apparatus unit 501 and a 15 MPa high-pressure carbon dioxide supplied from the buffer tank 36 in advance are stored in the high-pressure vessel 10. And mixed. The electroless plating solution of this example was prepared so that the ratio of each component contained therein was the same as in Example 1. At this time, the high-pressure carbon dioxide and the electroless plating solution were dissolved in the high-pressure vessel 10 by driving the stirrer 16 and rotating the magnetic stirrer 17 at high speed. Subsequently, the automatic valve 43 was closed and the automatic valves 44 and 45 were opened.

次いで、循環ポンプ9を運転し、高圧容器10、配管15およびキャビティ508からなる循環流路に、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液を循環させて、ポリマー成形品507の表面に無電解メッキ液を接触させ、メッキ膜(ニッケルリン膜)を形成した(図13中のステップS63)。この際、ポリマー成形品507の表面は膨潤しているので、ポリマー成形品507の表面から無電解メッキ液がポリマー成形品507の内部に浸透するとともに、ポリマー成形品507内部に分散する金属微粒子を触媒核にして、メッキ膜が成長する。すなわち、ポリマー成形品507上に形成されたメッキ膜はポリマー成形品507の内部に食い込んだ状態で成長するので、密着性の優れたメッキ膜が形成される。なお、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液が循環している際には、キャビティ508および循環ライン15の圧力は圧力センサー58,59で同圧になっていた。また、無電解メッキ液の補給は、メッキタンク11より供給したメッキ液をシリンジポンプ33で昇圧して、自動バルブ46の開放と同時に送液することで随時行った。   Next, the circulation pump 9 is operated, and an electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide is circulated through a circulation flow path including the high-pressure vessel 10, the pipe 15, and the cavity 508, so Was contacted to form a plating film (nickel phosphorous film) (step S63 in FIG. 13). At this time, since the surface of the polymer molded product 507 is swollen, the electroless plating solution permeates into the polymer molded product 507 from the surface of the polymer molded product 507 and the metal fine particles dispersed inside the polymer molded product 507 are dispersed. A plating film grows as a catalyst nucleus. That is, since the plating film formed on the polymer molded product 507 grows in a state of being bitten into the polymer molded product 507, a plating film having excellent adhesion is formed. When the electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide is circulating, the pressures in the cavity 508 and the circulation line 15 are the same by the pressure sensors 58 and 59. Further, replenishment of the electroless plating solution was performed at any time by increasing the pressure of the plating solution supplied from the plating tank 11 with the syringe pump 33 and feeding it simultaneously with the opening of the automatic valve 46.

次いで、上述のようにしてポリマー成形品507上にメッキ膜を形成した後、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液の循環経路から高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液を回収容器63を介して回収槽12から排気した。具体的には、自動バルブ44,45を閉鎖し、次いで、自動バルブ38を開放することで、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液を回収容器16に排出した。回収容器63では、回収した高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液が、遠心分離の原理で水溶液(メッキ液)と高圧ガス(二酸化炭素)に分離される。メッキ液は回収槽12で回収し再利用することができる。ガス化した二酸化炭素は回収容器63の上部から排出され、図示しない排気ダクトに回収される。   Next, after forming a plating film on the polymer molded product 507 as described above, the electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide is recovered through the recovery container 63 from the circulation path of the electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide. The tank 12 was evacuated. Specifically, the automatic valves 44 and 45 were closed, and then the automatic valve 38 was opened, whereby the electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide was discharged into the collection container 16. In the collection container 63, the electroless plating solution containing the collected high-pressure carbon dioxide is separated into an aqueous solution (plating solution) and a high-pressure gas (carbon dioxide) by the principle of centrifugation. The plating solution can be recovered in the recovery tank 12 and reused. The gasified carbon dioxide is discharged from the upper part of the recovery container 63 and recovered in an exhaust duct (not shown).

次いで、自動バルブ43を一定時間開いて、固定金型53とポリマー成形品507との間の隙間508(キャビティ508)に高圧二酸化炭素を導入し、キャビティ508に残ったメッキ液の残留物を高圧二酸化炭素とともに金型の外へ排出した。次いで、キャビティ508の内圧が圧力センサー59のモニター値でゼロになったところで、金型を開きポリマー成形品507を取り出した。   Next, the automatic valve 43 is opened for a certain period of time, high-pressure carbon dioxide is introduced into the gap 508 (cavity 508) between the fixed mold 53 and the polymer molded product 507, and the plating solution residue remaining in the cavity 508 is high-pressured. It was discharged out of the mold together with carbon dioxide. Next, when the internal pressure of the cavity 508 became zero as monitored by the pressure sensor 59, the mold was opened and the polymer molded product 507 was taken out.

次に、取り出したポリマー成形品507に対して、通常の置換型金メッキを施して、ポリマー成形品507の表面に金メッキ膜を積層した。この例では、上述のようにして、表面にメッキ膜が形成されたポリマー成形品507を得た。   Next, the extracted polymer molded product 507 was subjected to normal substitutional gold plating, and a gold plating film was laminated on the surface of the polymer molded product 507. In this example, a polymer molded product 507 having a plating film formed on the surface was obtained as described above.

この例で作製されたポリマー成形品507の一部の模式断面図を図11に示した。この例で作製されたポリマー成形品507のスキン層505内部には金属微粒子600(図11中の黒丸印)が分散していることが確認された。また、ポリマー成形品507の片側には、金型内で成長させたニッケルーリンの金属膜509が形成されており、ニッケルーリンの金属膜509はポリマー成形品507の内部から成長していた(金属膜509の浸透層が形成されていた)。また、ニッケルーリンの金属膜509の上に金の高反射膜510が形成されていた。   FIG. 11 shows a schematic cross-sectional view of a part of the polymer molded product 507 produced in this example. It was confirmed that metal fine particles 600 (black circles in FIG. 11) are dispersed inside the skin layer 505 of the polymer molded product 507 produced in this example. Further, a nickel-phosphorus metal film 509 grown in a mold is formed on one side of the polymer molded article 507, and the nickel-phosphorus metal film 509 grew from the inside of the polymer molded article 507 (metal The permeation layer of the membrane 509 was formed). Also, a gold highly reflective film 510 was formed on the nickel-phosphorus metal film 509.

また、この例で作製されたポリマー成形品507に対しても、金属膜の密着性評価を、実施例1と同様な高温多湿環境試験にて行った。また、温度150℃、報知時間500時間の条件で高温試験も行った。その結果、実施例1と同様の結果が得られ、金属膜の密着性の低下は認められなかった。さらに、この例で作製されたポリマー成形品507の表面粗さRaを測定したところ、金型の表面粗さと同等のRa=100nmであった。すなわち、この例のメッキ膜の形成方法によれば、射出成形と同時にメッキ処理を行うことができ、プロセスが簡略化することができるだけでなく、密着性が高く且つ平滑な金属膜を耐熱性の高い樹脂材料に形成できることが分かった。   In addition, the adhesion evaluation of the metal film was also performed on the polymer molded product 507 manufactured in this example by the same high temperature and high humidity environment test as in Example 1. A high temperature test was also conducted under conditions of a temperature of 150 ° C. and a notification time of 500 hours. As a result, the same results as in Example 1 were obtained, and no decrease in the adhesion of the metal film was observed. Furthermore, when the surface roughness Ra of the polymer molded product 507 produced in this example was measured, Ra = 100 nm, which is equivalent to the surface roughness of the mold. That is, according to the plating film forming method of this example, the plating process can be performed simultaneously with the injection molding, and not only can the process be simplified, but also a metal film having high adhesion and smoothness can be made heat resistant. It was found that it can be formed into a high resin material.

なお、上記実施例6の無電解メッキ処理では、まず、高圧二酸化炭素のみをポリマー成形品に接触させてポリマー成形品の表面を膨潤した後に、無電解メッキ液をポリマー成形品に接触させたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ポリマー成形品に高圧二酸化炭素を含み且つメッキ反応の起こらないメッキ液濃度を有する第1の無電解メッキ液をポリマー成形品に接触させ、次いで、高圧二酸化炭素を含み且つメッキ反応の起こるメッキ液濃度を有する第2の無電解メッキ液をポリマー成形品に接触させてメッキ膜を形成してもよい。なお、ここでいう、メッキ液濃度とは、メッキ液中の、メッキ反応を決定する因子である次亜燐酸ナトリウム等の還元剤の濃度のことである。すなわち、上記方法をより具体的に説明すると、メッキ反応が起きない程度に十分に還元剤量が少ない無電解メッキ液(第1の無電解メッキ液)と高圧二酸化炭素をポリマー成形品に接触させることでポリマー内にメッキ液を浸透させ、次いで、第1の無電解メッキ液を、十分にメッキ反応が起きる程度に還元剤が含まれた無電解メッキ液(第2の無電解メッキ液)に置換してもよい。または、還元剤を主成分とする水やアルコ−ルの含まれる溶媒と高圧二酸化炭素を、還元剤の少ない第1の無電解メッキ液に添加することで、第2の無電解メッキ液を形成してもよい。   In the electroless plating treatment of Example 6 above, first, only the high pressure carbon dioxide was brought into contact with the polymer molded product to swell the surface of the polymer molded product, and then the electroless plating solution was brought into contact with the polymer molded product. However, the present invention is not limited to this. For example, a first electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide in a polymer molded article and having a plating solution concentration that does not cause a plating reaction is contacted with the polymer molded article, and then plating containing a high-pressure carbon dioxide and causing a plating reaction occurs. A plating film may be formed by bringing a second electroless plating solution having a solution concentration into contact with the polymer molded product. Here, the plating solution concentration is the concentration of a reducing agent such as sodium hypophosphite that is a factor that determines the plating reaction in the plating solution. That is, the above method will be described more specifically. An electroless plating solution (first electroless plating solution) and a high-pressure carbon dioxide having a sufficiently small amount of reducing agent so as not to cause a plating reaction are brought into contact with a polymer molded product. Then, the plating solution is infiltrated into the polymer, and then the first electroless plating solution is converted into an electroless plating solution (second electroless plating solution) containing a reducing agent to such an extent that a plating reaction occurs sufficiently. It may be replaced. Alternatively, a second electroless plating solution is formed by adding a solvent containing water or alcohol containing a reducing agent as a main component and high-pressure carbon dioxide to the first electroless plating solution having a small reducing agent. May be.

上記実施例1〜6では、ポリマー部材(ポリマー成形品)の形成材料として結晶材料を用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されず、ポリマー部材(ポリマー成形品)の形成材料として非結晶材料を用いた場合でも同様の効果が得られる。   In Examples 1 to 6 described above, the example in which the crystal material is used as the forming material of the polymer member (polymer molded product) has been described. However, the present invention is not limited to this, and as the forming material of the polymer member (polymer molded product). The same effect can be obtained even when an amorphous material is used.

本発明のメッキ膜の形成方法では、ポリマーの表面を粗化することなく、ポリマーの表面内部から成長したメッキ膜を形成することができるので、様々な種類のポリマーに対して密着性の優れたメッキ膜を形成する方法として最適である。   In the method for forming a plating film of the present invention, a plating film grown from the inside of the polymer surface can be formed without roughening the surface of the polymer, so that it has excellent adhesion to various types of polymers. It is optimal as a method for forming a plating film.

また、本発明のメッキ膜の形成方法において、射出成形機内で無電解メッキ処理を行った場合には、密着性が高く平滑な金属膜を耐熱性の高い樹脂材料に形成できるので、LED等高い耐熱性の要求される自動車用ヘッドライトのリフレクター等の作製方法として好適である。   Further, in the method for forming a plating film of the present invention, when an electroless plating process is performed in an injection molding machine, a smooth metal film with high adhesion can be formed on a resin material with high heat resistance. It is suitable as a method for producing a reflector for an automotive headlight that requires heat resistance.

図1は、実施例1で用いたメッキ装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plating apparatus used in the first embodiment. 図2は、実施例1で作製したポリマー部材の概略断面図であり、図2(a)はマウントとレンズホルダーを分解した際の図であり、図2(b)はマウントとレンズホルダーを合体させた際の図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the polymer member produced in Example 1, FIG. 2 (a) is a view when the mount and the lens holder are disassembled, and FIG. 2 (b) is a combination of the mount and the lens holder. FIG. 図3は、実施例1のメッキ膜の形成方法において、ポリマー部材の表面改質後のポリマー部材の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the polymer member after surface modification of the polymer member in the plating film forming method of Example 1. 図4は、実施例1のメッキ膜の形成方法において、ポリマー部材の表面にメッキ膜を形成した後のポリマー部材の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the polymer member after the plating film is formed on the surface of the polymer member in the plating film forming method of the first embodiment. 図5は、実施例1で作製したポリマー部材の表面近傍のSEM画像である。FIG. 5 is an SEM image of the vicinity of the surface of the polymer member produced in Example 1. 図6は、実施例2で用いたメッキ装置の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the plating apparatus used in the second embodiment. 図7は、実施例6で用いた製造装置の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the manufacturing apparatus used in the sixth embodiment. 図8は、可塑化シリンダー内の溶融樹脂に金属錯体を溶解した高圧二酸化炭素を導入する際の様子を示した図であり、図8(a)は溶融樹脂の可塑化軽量完了時の様子を示した図であり、図8(b)は高圧二酸化炭素導入時の様子を示した図である。FIG. 8 is a view showing a state when high-pressure carbon dioxide in which a metal complex is dissolved in a molten resin in a plasticizing cylinder is introduced, and FIG. 8 (a) shows a state when the plasticizing and lightening of the molten resin is completed. FIG. 8B is a diagram showing a state when high-pressure carbon dioxide is introduced. 図9は、実施例6のポリマー成形品の製造方法において、ポリマー成形品の射出成形完了時の様子を示した図である。FIG. 9 is a view showing a state when the injection molding of the polymer molded product is completed in the method of manufacturing a polymer molded product of Example 6. 図10は、実施例6のポリマー成形品の製造方法において、ポリマー成形品に対して無電解メッキ処理を施している際の様子を示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state where the polymer molded product is subjected to electroless plating in the method of manufacturing a polymer molded product of Example 6. 図11は、実施例6で作製したポリマー成形品の断面構造を模式的に表した図である。FIG. 11 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a polymer molded product produced in Example 6. 図12は、実施例1のメッキ膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart for explaining the procedure of the plating film forming method according to the first embodiment. 図13は、実施例6のメッキ膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart for explaining the procedure of the plating film forming method according to the sixth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,1’,10 高圧容器
8 無電解メッキ液
9 内部容器
21 液体二酸化炭素ボンベ
20,33,34 シリンジポンプ
100,200 メッキ装置
102 ポリマー部材(マウント)
109,600 金属微粒子
300 無電解メッキ膜
500 製造装置
501 無電解メッキ装置部
502 表面改質装置部
503 射出成形装置部
504 キャビティ
505 スキン層(表皮)
506 コア層
507 ポリマー成形品
509 無電解ニッケル−リン膜
510 金メッキ膜
1, 1 ', 10 High-pressure vessel 8 Electroless plating solution 9 Inner vessel 21 Liquid carbon dioxide cylinder 20, 33, 34 Syringe pump 100, 200 Plating device 102 Polymer member (mount)
109,600 Metal fine particles 300 Electroless plating film 500 Manufacturing apparatus 501 Electroless plating apparatus section 502 Surface modification apparatus section 503 Injection molding apparatus section 504 Cavity 505 Skin layer (skin)
506 Core layer 507 Polymer molded product 509 Electroless nickel-phosphorus film 510 Gold plating film

Claims (17)

ポリマー部材にメッキ膜を形成する方法であって、
表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材を用意することと、
上記ポリマー部材に高圧二酸化炭素を接触させてポリマー部材の表面近傍を膨潤させることと、
上記ポリマー部材の表面近傍を膨潤させた状態で、高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液を上記ポリマー部材に接触させて、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成することとを含むメッキ膜の形成方法。
A method of forming a plating film on a polymer member,
Preparing a polymer member impregnated with fine metal particles inside the surface;
Contacting the polymer member with high-pressure carbon dioxide to swell the vicinity of the surface of the polymer member;
A method for forming a plating film, comprising: bringing a non-electrolytic plating solution containing high-pressure carbon dioxide into contact with the polymer member in a state where the vicinity of the surface of the polymer member is swollen to form a plating film on the polymer member.
上記ポリマー部材に高圧二酸化炭素を接触させる際に、高圧二酸化炭素とともにメッキ反応の起こらない温度を有する無電解メッキ液を上記ポリマー部材に接触させて該無電解メッキ液を上記ポリマー部材に浸透させ、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成する際に、該無電解メッキ液の温度をメッキ反応の起こる温度に上昇させることを特徴とする請求項1に記載のメッキ膜の形成方法。 When the high pressure carbon dioxide is brought into contact with the polymer member, an electroless plating solution having a temperature at which a plating reaction does not occur together with the high pressure carbon dioxide is brought into contact with the polymer member to allow the electroless plating solution to permeate the polymer member. 2. The method of forming a plating film according to claim 1, wherein when forming the plating film on the polymer member, the temperature of the electroless plating solution is raised to a temperature at which a plating reaction occurs. 上記無電解メッキ液が、アルコールを含むことを特徴とする請求項1または2に記載のメッキ膜の形成方法。 The electroless plating solution, the method of forming the plating film according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises an alcohol. 上記無電解メッキ液が、界面活性剤を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法。 The method of forming a plating film according to claim 1, wherein the electroless plating solution contains a surfactant . 上記高圧二酸化炭素が、7.38MPa以上20MPa以下の圧力を有する超臨界二酸化炭素であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法。 The method for forming a plating film according to any one of claims 1 to 4 , wherein the high-pressure carbon dioxide is supercritical carbon dioxide having a pressure of 7.38 MPa to 20 MPa . さらに、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成した後、常圧で無電解メッキ及び電解メッキの少なくとも一方を行うことを含む請求項1〜5のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法。 Furthermore, after forming a plating film in the said polymer member, the formation method of the plating film as described in any one of Claims 1-5 including performing at least one of electroless plating and electrolytic plating at a normal pressure . さらに、上記ポリマー部材にメッキ膜を形成した後、黒色無電解メッキを行うことを含む請求項1〜6のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法。 Furthermore, after forming a plating film in the said polymer member, the formation method of the plating film as described in any one of Claims 1-6 including performing black electroless plating . 表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材を用意することが、上記金属微粒子を含む金属錯体を溶解させた高圧流体をポリマー部材に接触させることを含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法。 8. The preparation of a polymer member impregnated with metal fine particles inside the surface includes bringing a high-pressure fluid in which the metal complex containing the metal fine particles is dissolved into contact with the polymer member. The method for forming a plating film according to claim 1. 表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材を用意することが、射出成形機の金型内で表面内部に金属微粒子が含浸したポリマー部材を成形することを含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法。 9. The preparation of a polymer member impregnated with metal fine particles inside the surface includes molding the polymer member impregnated with metal fine particles inside the surface within a mold of an injection molding machine. The method for forming a plating film according to any one of the above. 上記ポリマー部材にメッキ膜を形成する際に、上記メッキ膜が成長しない材料で形成された膜を内壁表面に備えた金属製の高圧容器内を用い、該高圧容器内で上記ポリマー部材を、上記高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液に接触させることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法。 When forming a plating film on the polymer member, the inside of the metal high-pressure vessel provided with a film formed of a material that does not grow the plating film on the inner wall surface, the polymer member in the high-pressure vessel, The method for forming a plating film according to claim 1, wherein the plating film is brought into contact with an electroless plating solution containing high-pressure carbon dioxide . 上記膜がダイヤモンドライクカーボンで形成されていることを特徴とする請求項10に記載のメッキ膜の形成方法。 The method for forming a plating film according to claim 10 , wherein the film is made of diamond-like carbon . 上記ポリマー部材にメッキ膜を形成する際に、金属製の高圧容器と、該高圧容器内部に配置されるメッキ膜が成長しない材料で形成された内部容器とを備えるメッキ装置を用い、該内部容器内で上記ポリマー部材を、上記高圧二酸化炭素を含む無電解メッキ液に接触させることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法。 When forming a plating film on the polymer member, using a plating apparatus comprising a metal high-pressure vessel and an inner vessel formed of a material that does not grow a plating film disposed inside the high-pressure vessel, the inner vessel the polymer member in the inner, the method of forming the plating film according to any one of claims 1 to 9, wherein the contacting in an electroless plating solution containing the pressurized carbon dioxide. 上記内部容器の形成材料がポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項12に記載のメッキ膜の形成方法。 The method for forming a plating film according to claim 12 , wherein a material for forming the inner container is polytetrafluoroethylene . 請求項1〜9のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法で、ポリマー部材に無電解メッキ液を接触させるために用いる高圧容器であって、A method for forming a plating film according to any one of claims 1 to 9, wherein the high-pressure vessel is used for bringing an electroless plating solution into contact with a polymer member,
金属製の高圧容器本体と、A metal high-pressure vessel body;
上記高圧容器本体の内壁表面に形成され且つ上記メッキ膜が成長しない材料で形成された膜とを備える高圧容器。A high-pressure vessel provided with a film formed on the inner wall surface of the high-pressure vessel main body and formed of a material that does not allow the plating film to grow.
上記膜がダイヤモンドライクカーボンで形成されていることを特徴とする請求項14に記載の高圧容器。 The high-pressure vessel according to claim 14, wherein the film is formed of diamond-like carbon . 請求項1〜9のいずれか一項に記載のメッキ膜の形成方法に用いるメッキ装置であって、It is a plating apparatus used for the formation method of the plating film as described in any one of Claims 1-9,
金属製の高圧容器と、A metal high pressure vessel;
上記高圧容器の内部に配置され且つポリマー部材に無電解メッキ液を接触させるために用いられる内部容器とを備え、An inner vessel disposed inside the high-pressure vessel and used to bring the electroless plating solution into contact with the polymer member;
上記内部容器が上記メッキ膜が成長しない材料で形成されていることを特徴とするメッキ装置。The plating apparatus, wherein the inner container is formed of a material that does not allow the plating film to grow.
上記内部容器の形成材料がポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項16に記載のメッキ装置。
The plating apparatus according to claim 16, wherein a material for forming the inner container is polytetrafluoroethylene .
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