JP7313329B2 - ポリプロピレン系樹脂組成物、ポリプロピレン系樹脂製の被めっき対象物、金属層付きポリプロピレン系樹脂製品及びその製造方法、ポリプロピレン系樹脂製配線基材及びその製造方法 - Google Patents
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本件出願にかかるポリプロピレン系樹脂組成物は、被めっき対象物を形成するために用いるポリプロピレン系樹脂組成物であって、無変性ポリプロピレン系樹脂と、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂及び/又はセルロースナノファイバーとを含んだことを特徴とする。
本件出願にかかる被めっき対象物は、上述のポリプロピレン系樹脂組成物を用いて得られたことを特徴とする。
本件出願にかかる金属層付きポリプロピレン系樹脂製品は、上述のポリプロピレン系樹脂製の被めっき対象物の表面に金属層を備えることを特徴とする。
本件出願にかかる金属層付きポリプロピレン系樹脂製品の中には、金属層付きポリプロピレン系樹脂製品の金属層を導体回路に加工して得られたことを特徴とするポリプロピレン系樹脂製配線基材が含まれる。
本件出願にかかる金属層付きポリプロピレン系樹脂製品の製造方法は、以下の工程1~工程8を備えることを特徴とする。
工程2: 脱脂処理した被めっき対象物の表面を重金属塩類水溶液又は硫酸過水でエッチング処理し、凹凸表面を備える粗化表面付被めっき対象物を得る。
工程3: 前記粗化表面付被めっき対象物の表面に残存するエッチング処理に用いた溶液を完全に除去するための中和処理を行う。
工程4: 中和処理後の前記粗化表面付被めっき対象物の無極性表面をマイナスに帯電させ、金属成分の析出可能な状態とするコンディショニング処理を行う。
工程5: コンディショニング処理後の粗化表面付被めっき対象物の表面に触媒を付着させるための触媒吸着処理(キャタライズ)を行う。
工程6: 粗化表面付被めっき対象物の表面に付着した触媒を活性化させるための活性化処理(アクセレーター)を行う。
工程7: 活性化した粗化表面付被めっき対象物の表面に無電解めっき法で金属層を形成し、金属層付きポリプロピレン系樹脂製品を得る。
工程7: 活性化した粗化表面付被めっき対象物の表面に無電解めっき法で金属薄膜層を形成し、金属薄膜層付きポリプロピレン系樹脂製品を得る。
工程8: 金属薄膜層付きポリプロピレン系樹脂製品の表面にバルク金属層を形成し、金属層付きポリプロピレン系樹脂製品を得る。
本件出願にかかるポリプロピレン系樹脂製配線基材の製造方法は、上述の金属層付きポリプロピレン系樹脂製品の製造方法において得られた金属層付きポリプロピレン系樹脂製品を用い、その表面にある金属層の表面に、回路エッチング用レジスト層を形成し、回路パターンを露光し、現像することでエッチングパターンの形成を行い、その後回路エッチングを行い、エッチングレジスト除去を行い導体回路を形成することを特徴とする。
本件出願にかかるポリプロピレン系樹脂組成物は、被めっき対象物を形成するために用いるポリプロピレン系樹脂組成物であり、主成分である「無変性ポリプロピレン系樹脂」と、添加剤である「マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂」、「セルロースナノファイバー」とを用いて得られるものである。
無変性ポリプロピレン系樹脂: この無変性ポリプロピレン系樹脂は、炭化水素からなる化学的に安定な構造を有し、官能基をもつほかの化合物をグラフト重合させていない無変性のポリプロピレン樹脂を意味している。念のために記載しておくが、本件発明の無変性ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンを単独で重合させたホモポリマー(ホモポリプロピレン)のみを示すものではなく、これにエチレンを加えたランダムコポリマー又はブロックコポリマーも含有するものである。
以下に、本件出願において用いる3種類(2種類の2成分系、1種類の3成分系)のポリプロピレン系樹脂組成物に関して述べる。
本件出願にかかる被めっき対象物は、上述のポリプロピレン系樹脂組成物を用いて得られたことを特徴とする。被めっき対象物としての形状、サイズ、用途等に特段の限定はない。被めっき対象物を製造するにあたり、以下のような方法を採用することが可能である。
本件出願にかかる金属層付きポリプロピレン系樹脂製品は、上述のポリプロピレン系樹脂製の被めっき対象物の表面に金属層を備えることを特徴とする。そして、この被めっき対象物の形状等に関しては、上述のように特段の限定はない。したがって、この金属層付きポリプロピレン系樹脂製品には、平板状、湾曲状、屈曲状、立体状のものも包含している。この金属層付きポリプロピレン系樹脂製品は、金属層を備えることで、意匠性や耐久性の向上、帯電防止、電磁波シールド等の様々な付加価値を高い信頼性をもって発揮できるようになる。
本件出願にかかるポリプロピレン系樹脂製配線基材は、上述の金属層付きポリプロピレン系樹脂製品の金属層を導体回路に加工して得られたことを特徴とする。この金属層付きポリプロピレン系樹脂製品が板状であれば、平面のポリプロピレン系樹脂製配線基材となる。また、金属層付きポリプロピレン系樹脂製品が立体であれば、3次元構造を備えるポリプロピレン系樹脂製配線基材となる。ポリプロピレン系樹脂製配線基材は、プリント配線基板等として用いることができる。
本件出願にかかる金属層付きポリプロピレン系樹脂製品の製造方法は、以下の工程1~工程8を備えることを特徴とする。
本件出願にかかるポリプロピレン系樹脂製配線基材の製造方法は、上述の金属層付きポリプロピレン系樹脂製品の製造方法において得られた金属層付きポリプロピレン系樹脂製品を用い、その表面にある金属層の表面に、回路形成を行ったものである。
実施例1では、上述のポリプロピレン系樹脂組成物(1)を調整した。すなわち、無変性ポリプロピレン系樹脂(株式会社プライムポリマー製)の含有量が90質量%、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂(化薬ヌーリオン株式会社製)の含有量が10質量%となるよう配合して樹脂組成物とした。ただし、ポリプロピレン系樹脂組成物(1)の上記組成は、不可避不純物を除外した組成として記載したものである。これらを二軸混練押出機に投入し、180℃で加熱溶解し、3分間混錬した。これをプレス成型機に投入し、180℃に加熱し、押圧4.1Paで5分間保持して、板状のポリプロピレン系樹脂製の被めっき対象物を得た。
続いて、以下の手順で工程1~工程8を行った。
工程2: 脱脂処理した被めっき対象物の表面を重金属塩類水溶液でエッチング処理し、当該被めっき対象物表面に凹部形成を行い粗化表面付被めっき対象物を得た。このエッチング処理は、重金属塩類水溶液(エッチング液)として、液温67℃の「クロム酸(g/l)」/「硫酸(g/l)」=1.0の薬液混合比を備える「クロム酸と硫酸との混合溶液」を用い、これに10分間浸漬することにより行った。
工程3: 粗化表面付被めっき対象物を濃度35体積%、液温25℃の塩酸水溶液に2分間浸漬し中和処理を行った。
工程4: 中和処理後の粗化表面付被めっき対象物を、液温25℃の市販の硫酸系のコンディショニング液に2分間浸漬してコンディショニング処理を行った。
工程5: コンディショニング処理後の粗化表面付被めっき対象物を、液温42℃のパラジウムイオンを含有した市販のキャタライズ液に5分間浸漬し触媒吸着処理を行った。
工程6: 触媒吸着処理後の粗化表面付被めっき対象物の表面にある触媒を活性化させるため、液温25℃のホウ素化合物からなる還元剤を含有した市販の活性化処理液に5分間浸漬して活性化処理(アクセレーター)を行った。
工程7: 活性化した粗化表面付被めっき対象物の表面に、無電解めっき法で金属薄膜層を形成し、金属薄膜層付きポリプロピレン系樹脂製品を得た。この工程では、pH10の市販の無電解ニッケルめっき液を用いて、液温35℃で10分間のめっき処理を行い厚さ0.3μmの無電解ニッケルめっき被膜を形成した。
工程8: 金属薄膜層付きポリプロピレン系樹脂製品の表面に、バルク金属層を形成し、金属層付きポリプロピレン系樹脂製品を得た。この工程では、ニッケルめっき被膜の上に、硫酸銅を含有する市販の電解銅めっき液を用いて、液温25℃で60分間のめっき処理を行い厚さ30μmの銅めっき被膜を形成し、板状の金属層付きポリプロピレン系樹脂製品を製造した。
上述の板状の金属層付きポリプロピレン系樹脂製品の金属層の表面にドライフィルムをラミネートし、回路エッチング用レジスト層を形成した。そして、この回路エッチング用レジスト層に露光フィルムを載置し、回路パターン(試験回路パターン)をUV露光した。その後、現像することでエッチングパターンの形成を行った。そして、硫酸銅系エッチング液で回路エッチングを行い、アルカリ溶液でエッチングレジストを膨潤除去し導体回路を形成し、ポリプロピレン系樹脂製配線基材を得た。
以下に、上述の実施例と比較例とを対比して説明する。
Claims (11)
- 被めっき対象物を形成するために用いるポリプロピレン樹脂組成物であって、
当該ポリプロピレン樹脂組成物は、官能基をもつほかの化合物をグラフト重合させていない無変性のポリプロピレン樹脂である無変性ポリプロピレン樹脂と、当該無変性ポリプロピレン樹脂に無水マレイン酸をグラフト重合させた化合物であるマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂との2成分からなり、
当該ポリプロピレン樹脂組成物は、当該マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を1質量%~20質量%の範囲で含有し、残部は当該無変性ポリプロピレン樹脂であることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。 - 被めっき対象物を形成するために用いるポリプロピレン樹脂組成物であって、
当該ポリプロピレン樹脂組成物は、官能基をもつほかの化合物をグラフト重合させていない無変性のポリプロピレン樹脂である無変性ポリプロピレン樹脂、当該無変性ポリプロピレン樹脂に無水マレイン酸をグラフト重合させた化合物であるマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂、及びセルロースナノファイバーの3成分からなり、
当該ポリプロピレン樹脂組成物は、当該マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂及びセルロースナノファイバーを合計1質量%~20質量%の範囲で含有し、残部は当該無変性ポリプロピレン樹脂であることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。 - 前記マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂及びセルロースナノファイバーは、[マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂(質量%)]/[セルロースナノファイバー(質量%)]=0.2~1.2である請求項2に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
- 前記セルロースナノファイバーは、植物由来のものを用いる請求項2又は請求項3に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
- 請求項1~請求項4のいずれか一項に記載のポリプロピレン樹脂組成物を用いて得られたことを特徴とするポリプロピレン樹脂製の被めっき対象物。
- 請求項5に記載のポリプロピレン樹脂製の被めっき対象物の表面に金属層を備えることを特徴とする金属層付きポリプロピレン樹脂製品。
- 前記金属層は、ニッケル、銅、金、白金、銀及びこれらの合金のいずれかの成分で構成した、金属薄膜層とバルク金属層とからなる請求項6に記載の金属層付きポリプロピレン樹脂製品。
- 請求項6又は請求項7に記載の金属層付きポリプロピレン樹脂製品の製造方法であって、
以下の工程1~工程8を備えることを特徴とする金属層付きポリプロピレン樹脂製品の製造方法。
工程1: 酸水溶液又はアルカリ水溶液を用いてポリプロピレン樹脂製の被めっき対象物の表面の脱脂処理を行う。
工程2: 脱脂処理した被めっき対象物の表面を、クロム酸水溶液、クロム酸と硫酸との混合溶液、過マンガン酸カリウム水溶液、硫酸過水のいずれかでエッチング処理し、凹凸表面を備える粗化表面付被めっき対象物を得る。
工程3: 前記粗化表面付被めっき対象物の表面に残存するエッチング処理に用いた溶液を完全に除去するための中和処理を行う。
工程4: 中和処理後の前記粗化表面付被めっき対象物の無極性表面をマイナスに帯電させ、金属成分の析出可能な状態とするコンディショニング処理を行う。
工程5: コンディショニング処理後の粗化表面付被めっき対象物の表面に触媒を付着させるための触媒吸着処理(キャタライズ)を行う。
工程6: 粗化表面付被めっき対象物の表面に付着した触媒を活性化させるための活性化処理(アクセレーター)を行う。
工程7: 活性化した粗化表面付被めっき対象物の表面に無電解めっき法で金属薄膜層を形成し、金属薄膜層付きポリプロピレン樹脂製品を得る。
工程8: 金属薄膜層付きポリプロピレン樹脂製品の表面にバルク金属層を形成し、金属層付きポリプロピレン樹脂製品を得る。 - 前記工程1の脱脂処理でアルカリ水溶液を用いる場合は、アルカリ水溶液は、アミン化合物、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム及びそれらの塩から選択された一種以上を含み、pH9~pH12、液温20℃~70℃に調整したものを用いる請求項8に記載の金属層付きポリプロピレン樹脂製品の製造方法。
- 前記工程5の触媒吸着処理は、パラジウム又は銀のいずれかを含む酸性又はアルカリ性触媒を用いて行うものである請求項8又は請求項9に記載の金属層付きポリプロピレン樹脂製品の製造方法。
- 請求項8~請求項10のいずれか一項に記載の金属層付きポリプロピレン樹脂製品の製造方法において得られた金属層付きポリプロピレン樹脂製品を用いたポリプロピレン樹脂製配線基材の製造方法であって、
当該金属層付きポリプロピレン樹脂製品の表面にある金属層の表面に、回路エッチング用レジスト層を形成し、回路パターンを露光し、現像することでエッチングパターンの形成を行い、その後回路エッチングを行い、エッチングレジスト除去を行い導体回路を形成することを特徴とするポリプロピレン樹脂製配線基材の製造方法。
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