JP5163081B2 - めっきパターン部材の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明のめっきパターン部材の一例を示す模式的な断面図である。本発明のめっきパターン部材10は、基材1と、基材1上に設けられた樹脂層2と、樹脂層2上に所定のパターンで設けられた被めっき層3と、被めっき層3上に設けられためっき層4と、めっき層4を隙間無く覆うように設けられた後処理層5とを有している。そして、被めっき層3の下にある樹脂層2Aは、被めっき層3が設けられていない部分の樹脂層2Bの厚さTBよりも大きい厚さTAの山形状又は丘形状からなり、被めっき層3は、樹脂層2Aの中腹より上に形成されている。なお、図1においては、後処理層5上に、さらに必要に応じて、保護層9が設けられている。
基材1は、めっきパターンを形成するためのベース基材であり、必要に応じて、所望の透明性、機械的強度、樹脂層2との接着性等の要求適正を勘案の上、各種材料からなる各種厚さのものが選択される。基材1の材料としては、樹脂基材等の有機材であってもよいし、硝子基材等の無機材であってもよい。また、厚さ形態としては、フィルム状でもシート状でも板状でもよい。本発明のめっきパターン部材をディスプレイの前面側に設けられる電磁波シールド材として用いる場合には、通常は、フィルム状の透明樹脂基材が好ましく用いられる。そうした透明樹脂基材としては、アクリル樹脂(ここでは、いわゆるメタクリル樹脂も包含する概念として用いる。)、ポリエステル樹脂等をベースとするフィルムが好ましいが、これに限定されない。フィルムに使用する樹脂材料として、具体的には、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロース等のセルロース系樹脂、ポリ(メタ)クリル酸メチル、(メタ)クリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)クリル酸メチル−スチレン共重合体等のアクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、トリメチルペンテン、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデン等の含ハロゲン樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂等が使用できる。中でも、二軸延伸PETフィルムが透明性、耐久性に優れ、しかもその後の工程で紫外線照射処理や加熱処理を経た場合でも熱変形等しない耐熱性を有する点で好適である。なお、ここで(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルを意味する。
樹脂層2は、基材1上に密着性よく設けられ、本発明においてはプライマー層として作用する。この樹脂層2上には被めっき層3が密着性よく設けられる。したがって、樹脂層2は、基材1と被めっき層3の両方に対して密着性がよい材料であることが好ましく、また、透明性が要求される場合には可視光線に対して透明であることが好ましい。例えば、電離放射線硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を塗工してなる層であることが好ましい。また、密着性、耐久性改善、各種物性付与のために各種添加剤や変性樹脂を添加してもよい。
被めっき層3は、樹脂層2上に、例えばメッシュ状又はストライプ状の所定のパターンで設けられている。この被めっき層3を形成する被めっき層用組成物は、種々の工程を経た後に最終的に電気めっき又は無電解めっきできる層になっているものであれば特に限定されない。また、被めっき層3のパターンは、用途に応じて任意に設定されるが、例えば電磁波シールド材用途とする場合には、電磁遮蔽能を発揮できるメッシュ状又はストライプ状のパターンが採用され、その線幅と線間ピッチが任意に設定される。例えば、線幅は5μm〜30μmとすることができ、線間ピッチは100μm〜500μmとすることができる。また、図2に示すように、メッシュやストライプ形状の電磁遮蔽パターン7とは別に、それと導通を保ちつつ隣接した全ベタ等の接地パターン8が設けられる場合もある。
被めっき層3の形態について詳しく説明する。被めっき層3は、図1に示すように、被めっき層3が設けられていない部分の厚さTBよりも厚い(TA)山形状又は丘形状からなる樹脂層2Aの上に形成されている。そして、この被めっき層3は、樹脂層2の中腹より上に形成されている。言い換えれば、この被めっき層3は、該被めっき層3の載る土台部分(突出パターン全体の麓部分13でもある。)が山形状又は丘形状の樹脂層2で構成され、その上に形成される被めっき層3は、その土台部分(麓部分13)の中腹より上側に設けられた態様で構成されている。一方、土台部分(麓部分13)の中腹より下には被めっき層3が形成されていない。
めっき層4は、被めっき層3上に設けられる。被めっき層3が電気めっきを可能とする導電層である場合には、めっき層4は電気めっきにより形成され、被めっき層3が無電解めっきを可能とする触媒層である場合には、めっき層4は無電解めっきにより形成される。
本発明では、めっき層4上に後処理層5を設ける。後処理層5としては、黒化処理層、防錆層等を挙げることができる。黒化処理層としては、例えば黒化ニッケルめっき、銅−コバルト合金めっき等のめっき処理を例示できる。また、防錆層としては、Znめっき、クロメート処理層、有機防錆処理(シランカップリング)層などを挙げることができる。
図2は、本発明の電磁波シールド材の一例を示す模式的な平面図であり、図3は、図2におけるA−A’断面の拡大図である。本発明の電磁波シールド材10’は、上記めっきパターン部材10を電磁波遮蔽部材として用いたものである。上記めっきパターン部材10を、ディスプレイ用フィルターの構成部材である電磁波シールド材10’とすれば、密着性と耐食性に優れ、歩留まりと品質安定性のよい電磁波シールド材を提供できる。
図4は、本発明の電磁波シールド材を有するディスプレイ用フィルターの一例を示す模式的な断面図である。ディスプレイ用フィルター71は、図4に示すように、上述した本発明の電磁波シールド材10’を少なくとも有し、プラズマディスプレイ装置76の前面側(視聴者側)に設けられる。すなわち、電磁波シールド材10’は、ディスプレイ用フィルター71の一部又は全部として設けられ、それ単独でディスプレイ用フィルター71として用いてもよいし、図4に示すように、電磁波シールド材10’と他の機能部材を複合させて用いてもよい。
本発明のめっきパターン部材はその特徴的な形態を有するものであれば、その製造方法は特に限定されず、各種の方法で製造できる。以下の製造方法は、その一例であるが、本発明のめっきパターン部材は、以下の製造方法に限定されない。図5は、本発明のめっきパターン部材の製造方法の一例を示す工程図である。また、図6は、被めっき層用組成物を樹脂層上に転写する転写工程を実施する装置の概略構成図である。本発明のめっきパターン部材は、図5に示す工程によって製造される。以下、各工程について図面を参照して説明する。
基材準備工程は、硬化するまで流動性を保持できる樹脂層2が一方の面S1に形成された基材1を準備する工程である。樹脂層2はプライマー層として作用し、通常は、そうした樹脂層形成用の組成物を基材1上に塗布して形成するが、樹脂層2を有する基材1は購入品であってもよい。いずれの場合であっても、後述する圧着工程時に、樹脂層2が流動性を保持した状態であることが必要である。
凹版準備工程は、図5(a)に示すように、所定のパターンからなる凹部64を有する凹版62を準備する工程である。凹版62は、板状であっても円筒状であってもよく、板状の凹版62を用いる場合には、めっきパターン部材10を枚葉で製造でき、円筒状の凹版62を用いる場合には、めっきパターン部材10をロール・トウ・ロール(定義は前述の通り)の形態で連続して製造できる。
樹脂充填工程は、図5(b)に示すように、メッシュ状又はストライプ状の所定のパターンで凹部64が形成された板状又は円筒状の版面63に、硬化後に被めっき層3を形成できる流動状態の被めっき層用組成物15を塗布した後、その凹部内以外に付着した被めっき層用組成物15を掻き取って凹部内に被めっき層用組成物15を充填する工程である。本工程において、本来望むものではないが、不可避的に凹部64内に充填された被めっき層用組成物15上部には凹み(図5の符号6)が生じる。その原因は詳細不明であるが、ドクターブレード等で凹部以外の被めっき層用組成物15を掻取る際に該組成物のレオロジカルな挙動によりその表面に凹みを生じるため、導電性組成物が希釈溶剤を含む場合は該溶剤の揮発による体積収縮のため、あるいは両者の複合作用のためと推測される。
圧着工程は、図5(c)及び図6に示すように、樹脂充填工程後の版面63の凹部64側と、基材準備工程後の基材1の樹脂層2側とを圧着して、凹部64内の被めっき層用組成物15と樹脂層2とを空隙なく密着する工程である。樹脂層2はこの時点において流動性を有しているため、版面の凹部64内に充填された被めっき層用組成物15上部の凹み6内にも樹脂層2は流入して、該凹みも充填し、基材1及び被めっき層用組成物15の間は全て樹脂層2で隙間なく満たされる。圧着はニップロール66で行われ、ロール状凹版62に対して所定の圧力で付勢されている。そのニップロール66は付勢圧力の調整手段を備えており、その付勢圧力は、樹脂層2の流動性に応じて任意に調整される。
硬化工程は、ニップロール66の付勢力による圧着工程後に樹脂層2を硬化する工程であり、圧着した後の状態で硬化処理することにより、樹脂層2と被めっき層用組成物15とが密着した状態で硬化させることができる。具体的には、樹脂層形成用の樹脂組成物が電離放射線硬化型樹脂組成物である場合には、照射ゾーン(図6の例ではUVゾーンと記載している。)で電離放射線が照射され、硬化処理される。この場合、樹脂層2は基材1と版面63に挟まれた態様になり、空気中の酸素による硬化阻害を受けないため、窒素パージ装置等は必ずしも必要ない。なお、硬化処理は、上記と同様、樹脂組成物と被めっき層用組成物15の種類に応じて選択され、例えば、電離放射線照射処理、冷却処理等の硬化処理が施される。
転写工程は、図5(d)に示すように、硬化工程後に基材1及び硬化した樹脂層2をロール状凹版62の版面63から剥がして凹部64内の被めっき層用組成物15を樹脂層2上に転写する工程である。樹脂層2は、この工程前の樹脂層硬化工程で硬化しているので、基材1と硬化した樹脂層2とをロール状凹版62の版面63から剥がすことにより、樹脂層2に密着した被めっき層用組成物1515は凹部内から離れて樹脂層2上にきれいに転写し、被めっき層3となる。引き剥がしは、図6に示すように、出口側に設けられたニップロール67により行われる。
めっき工程は、図5(e)に示すように、転写工程後、樹脂層2上に所定のパターン(樹脂層2の形成パターンと同じ。)で形成された被めっき層3上にめっき層4を電気めっき又は無電解めっきする工程である。めっきする金属としては、銅、銀、金、ニッケル等が挙げられ、特に価格が安く導電性も高い銅めっきが好ましい。銅めっき液は、市販の電気めっき液又は無電解めっき液を利用できるが、中でも均一めっき性を向上させた銅めっき液が好ましく採用される。なお、めっき工程に供される際には、通常の前処理(例えば、洗浄処理等)が施されるが、上記のように転写工程からそのままインラインで供給されてもよいし、別個のめっきラインに供されてもよい。
後処理工程は、めっき工程後に、めっき層に後処理する工程である。例えば、めっき層4の黒化処理工程や防錆工程を行うと共に、さらに必要に応じて保護層形成工程を行ってもよい。
片面に易接着処理がされた幅850mmで厚さ100μmの長尺ロール巻ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを繰り出し、易接着処理面にプライマー層として作用する樹脂層(以下、プライマー層という。)用の電離放射線硬化性組成物を厚さ8μmとなるように塗布形成した。塗布方式は、通常のグラビアリバース法を採用し、電離放射線硬化性組成物としては、エポキシアクリレート40質量部、単官能モノマー(フェノキシエチルアクリレート等からなる親水性でない単官能アクリレートモノマー混合物)53質量部、3官能モノマー(エチレンオキシド変性イソシアヌル酸トリアクリレート)7質量部、さらに光開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ))3質量部添加したものを使用した。塗布後の電離放射線硬化性のプライマー層は触ると流動性を示すものの、PETフィルム上から流れ落ちることはなかった。
実施例1において、凹版ロールの版面に塗布する金属ペーストに代えて下記の触媒ペーストを用いて中間部材を作製し、さらに電解銅めっき液に代えて無電解めっき液で導電層を形成した他は、実施例1と同様にして実施例2のめっきパターン部材を作製した。
実施例1と同じPETフィルム上に、スパッタ法でニッケル−クロム合金の薄膜導電層を0.1μm厚で付与した。その後、その薄膜導電層上にドライレジストフィルムを貼合し、線幅が20μmで線ピッチが300μm、版深10μmの正方格子状のパターン露光を行い、炭酸ナトリウムで現像して製版を得た。得られた製版を塩化第2鉄水溶液でエッチングし、メッシュパターンを形成した。その後、実施例1と同様に電気銅めっきをした後、さらに、Sn−Niめっき液を用い、浴温40℃、処理時間3分間、電流密度1A/dm2で電解処理した。
湿熱試験装置(TABAIエステック社製、PR−3K)を使用し、温度60℃・湿度95%の条件下で1000時間の湿熱試験を行った。その結果を表1に示す。実施例1及び実施例2で得られためっきパターン部材は湿熱試験後であっても錆の発生は認められなかったが、比較例1で得られためっきパターン部材は、PETフィルム側のめっき面に錆が発生しているのが認められた。
2 樹脂層
3 被めっき層
4 めっき層
5 後処理層
6 凹み
7 電磁波遮蔽パターン部
8 接地部
9 保護層
10 めっきパターン部材
10’ 電磁波シールド材
12 先端部
13 麓部分
14 サイドエッジ
15 被めっき層用組成物
61 ピックアップロール
62 凹版
63 版面
64 凹部
65 ドクターブレード
66 ニップロール
67 ニップロール
68 充填容器
70 プラズマディスプレイ装置
71 ディスプレイ用フィルター
72 粘着剤層
73 基材
74 AR層
75 粘着剤層
76 プラズマディスプレイパネル
A 導電層が形成されている部分
TA Aの厚さ
B 導電層が形成されていない部分
TB Bの厚さ
Claims (1)
- 硬化するまで流動性を保持できる樹脂層が一方の面に形成された基材を準備する工程と、
メッシュ状又はストライプ状のパターンからなる凹部を有する凹版を準備する工程と、
前記凹版の前記凹部が形成された版面に、硬化後に被めっき層を形成できる流動状態の被めっき層用組成物を塗布した後、前記凹部内以外に付着した該被めっき層用組成物を掻き取って該凹部内に該被めっき層用組成物を充填する工程と、
前記版面と前記基材の前記樹脂層とを圧着して、前記凹部内の前記被めっき層用組成物と前記樹脂層とを空隙なく密着する工程と、
前記樹脂層を硬化する工程と、
前記基材と硬化した前記樹脂層とを前記版面から剥がして前記凹部内の前記被めっき層用組成物を該樹脂層上に転写する工程と、
前記樹脂層上に形成された前記被めっき層の上にめっき層を電気めっき又は無電解めっきする工程と、
前記めっき層に黒化処理又は防錆処理の後処理をする工程と、を有することを特徴とするめっきパターン部材の製造方法。
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