JPH0676668B2 - プラスチツクめつき方法 - Google Patents

プラスチツクめつき方法

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JPH0676668B2
JPH0676668B2 JP24548486A JP24548486A JPH0676668B2 JP H0676668 B2 JPH0676668 B2 JP H0676668B2 JP 24548486 A JP24548486 A JP 24548486A JP 24548486 A JP24548486 A JP 24548486A JP H0676668 B2 JPH0676668 B2 JP H0676668B2
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明 中林
年治 林
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/22Roughening, e.g. by etching
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は密着性にすぐれたプラスチックめっき方法に関
する。
〔従来技術と問題点〕
プラスチックを金属膜で被覆することにより導電性、磁
性、耐摩耗性、などのプラスチックにない特性を付与す
ることができる。金属めっきを施したプラスチック成形
体は電子機器の小型化、軽量化、精密化と相俟って匡
体、部品に近年広く利用されている。また粉末、繊維に
ついては導電性を利用した帯電防止、電磁シールド用と
しての用途が考えられる。
非電導体であるプラスチックの表面に金属めっきを行う
には湿式による無電解めっき(化学めっき)、乾式によ
る真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティン
グ法があるが、操作性と密着性の点で湿式法が優れてい
る。
プラスチックの無電解めっきの方法は基体によって多少
異なるが、一般に溶剤化処理、エッチング処理、触媒活
性化処理、無電解めっきの工程で行われる。金属めっき
層とプラスチック表面との密着性を高め、均一で平滑な
金属めっき層を得るためにはエッチング工程が最も重要
な影響を及ぼず。エッチング工程は被めっき面つまりプ
ラスチック基体表面を親水性化(ぬれやすく)するとと
もに粗面化(凸凹化)する工程すなわちプラスチック表
面に化学的活性基を形成させるとともに微細孔を生成さ
せる工程であり、金属めっき膜の密着性と均一性とを向
上させる。
エッチングの方法には機械的な方法と化学的な方法とが
ある。機械的な方法はサンドブラスト、ホーニングなど
であり、プラスチックの表面が粗すぎたりまた活性化さ
れないので実用的でない。化学的な方法としては、従
来、鉱酸、重クロム酸、過マンガン酸カリウム、過酸化
水素水などによる湿式法とプラズマ、コロナ、電子線処
理による乾式法とが知られている。しかし湿式法はプラ
スチックの種類によってエッチングが不均一となったり
またエッチングがされないものがある。乾式法によって
も操作が複雑で、活性基が生成してもその維持が困難で
ある。このため従来の方法では、無電解めっきの次の工
程である塩化錫(II)と塩化パラジウム(II)水溶液に
よる触媒活性化においてパラジウムの基体表面への吸着
が不均一となりその吸着力も弱いものとなり、めっき層
が密着不良となる問題がある。
〔問題解決の知見〕
本発明者らはこれらの欠点を解決すべくエッチング処理
を種々検討した結果、プラスチック基体表面をフッ素ガ
スと不活性ガスとの混合ガスもしくはフッ素ガスと不活
性ガスと酸素ガス又はガス状酸素化合物との混合ガスで
短時間処理することにより、極めて密着性に優れた、均
一で平滑な無電解めっき皮膜が得られることを見出し
た。
〔発明の構成〕
本発明によれば、プラスチックの基体表面を無電解めっ
きする際、予め該基体表面をフッ素ガスと不活性ガスを
主体とする混合ガスと接触させて、該表面をエッチング
ないし活性化することからなるプラスチックめっき方法
が提供がされる。
本発明において、被めっき体のプラスチックは、その形
状、性状について格別制限はなく、成形体、粉末、繊維
状など何れの形状でもよく、また、界面活性剤などで表
面処理を施したものであってもよい。
またプラスチックの種類も格別制限されず、広く用いる
ことができる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリビニリデ
ン、塩化ビニル、ポリスチレンABS樹脂、ポリイミド、
ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリ
デン、フェノール樹脂などに対して実施することができ
る。
本発明はフッ素ガスを用いる独自の乾式エッチング方法
に係るものであり、プラスチックはフッ素ガスもしくは
酸素を含むフッ素ガスによって主に結晶化度の不均一な
箇所にフッ化水素等が形成され表面が微細な凸凹にエッ
チングされる。更に、ポリマーの水素原子がフッ素原子
によって引抜かれ、脱水素化(C=C)や、酸化による
酸フルオライド(‐COF)、ケトン(‐C=0)、カル
ボン酸基(‐COOH)等の親水性の反応活性基が生成す
る。これら反応活性基は次工程の触媒活性化工程におい
て、活性化触媒であるパラジウム微粒子を均一に吸着
し、強固なめっき層を形成する。このように微細な凸凹
による物理的な投錨効果と反応活性基による化学的な吸
着力との相乗的な効果によってプラスチック基体表面と
金属めっき被膜との密着性が高められる。
上記乾式エッチング方法は通常室温で気相で行われる。
エッチング反応は主に混合ガス成分の濃度と流量、温
度、時間によって変化する。これらの条件を検討した結
果、プラスチックの形状によって多少異なるが、混合ガ
スの組成が次の範囲であれば各種プラスチックに対して
必要なエッチング効果を得ることができる。
ここでプラスチックの種類によっては、特に含酸素ポリ
マーについては、上記混合ガス中の酸素ガスもしくはガ
ス状酸素化合物は必ずしも必要としない。フッ素ガスの
希釈剤となる不活性ガスは窒素ガス、希ガス(アルゴ
ン、ヘリウム、ネオン等)を用いることができる。ガス
状酸素化合物のうち硫黄化合物は反応活性基として更に
スルホン酸基(‐SO3H)を導入する。混合ガスの流量は
プラスチックの形状と量によるが10cc/min以上であれば
良い。エッチングの処理時間は30秒から30分が好まし
く、30分以上処理しても効果はないばかりか、プラスチ
ックを劣化させたり、またフッ素化が進行し逆に疎水化
する。
エッチングの反応が激しい場合は、混合ガスの組成を変
えてフッ素ガス量を減らし、あるいは流量を減少させ、
また温度を室温以下に冷却し、穏やかな反応にする、
尚、それでも反応が制御出来ない場合は液相による反応
を行うと良い。
上記エッチング処理の後は、通常の無電解めっき方法に
従い、触媒活性化処理、無電解めっき処理が施される。
〔発明の効果〕
本発明の無電解めっき方法は次の利点を有する。
イ.湿式法と比較し均一なエッチング処理となるばかり
でなく脱水等の操作が省略される。
ロ.微細な凸凹と親水性の反応活性基が生成するためめ
っき皮膜の性状と密着が改善される。
ハ.錫−パラジウム触媒化において基体表面に均一にPb
微粒子が吸着するため、錫−パラジウムの量を低下する
ことが出来る。しかも、金属めっき皮膜が平滑で均一と
なるため金属めっきの被覆量を低減することが可能とな
る。例えば従来、20wt%被覆量であるものが10〜15wt%
で足りる。
ニ.従来、SO3ガスを用いる乾式エッチングではエッチ
ング処理後のプラスチック表面がSO3ガスのため湿気を
帯びる問題があるが、本発明の方法では、乾燥した清浄
なエッチング面が得られる。
実施例1 ポリエステル繊維(1.5d、東レ社製)80gを、1の石
英ガラスびんに入れ、窒素ガスで十分置換した後、室温
で、フッ素ガス10cc/minおよび窒素ガス150cc/minから
なる混合ガスを5分間通した。再び窒素ガスで十分置換
した後繊維を取り出しSnCl2 10g/、HCl 20ml/lを含む
液2lに10分間浸漬し、水洗,脱水の後PdCl2 1g/l、HCl2
ml/lを含む液2lに10分間浸漬し、水洗,脱水した。
別に次表の成分を有するめっき液4lを用意し、70℃に加
温して上記繊維を浸漬し、該繊維表面にニッケルを20wt
%被覆した。
実施例2 ポリアミド粉末(50mesh、東レ社製)50gを石英ガラス
のポートに入れ、窒素ガスで置換した後、フッ素ガス15
cc/minおよび窒素ガス200cc/minからなる混合ガスを10
分間通した。次いで実施例1と同様にSn-Pdを用いて活
性化した後、めっき液10lに浸漬攪拌し、ニッケルを50w
t%被覆した。
実施例3 ポリカーボネイト板状成型体(厚さ3mm×50mm×100mm、
三菱化成製)を1の石英ガラスびんに入れ、窒素ガス
で置換した後、フッ素ガス20cc/min、窒素ガス150cc/mi
n、および酸素ガス1cc/minからなる混合ガスを20分間通
した。次いで実施例1と同様にSn-Pdを用いて活性化し
た後、めっき液1に1時間浸漬し、5.7mmのニッケル
皮膜を得た。
比較例1 実施例1で用いたポリエステル繊維80gをクロム酸−硫
酸混合(組成CrO3 300g/l、H2SO4 20wt%)2lに60℃で1
0分浸漬し、エッチングを行った後、実施例1と同様
に、Sn-Pdで活性化し引き続き、めっき液4lに浸漬し
て、ニッケル20wt%被覆した。
比較例2 実施例2で用いたポリアミド粉50gを比較例1と同様
に、クロム酸−硫酸混液でエッチングした後に実施例1
と同様にSn-Pdで活性化し、引き続きめっき液10lに浸漬
攪拌し、ニッケルを50wt%被覆した。
比較例3 実施例3で用いたポリカーボネイト板状成型体を、比較
例1と同様に、クロム酸−硫酸混液でエッチングをした
後、実施例1と同様にSn-Pdで活性化し、引き続きめっ
き液1に1時間浸漬し、5.4μmのニッケル皮膜を得
た。
密着テスト1 実施例1と比較例1の各々の試料50gずつを、市販の洗
濯機を用いて15分間洗う操作を3回繰返し、乾燥後、減
量分を求めた。その結果を表1に示す。
密着テスト2 実施例3と比較例3の試料に接着テープを貼り付けて剥
離する操作を10回繰返したところ、実施例3のプラスチ
ックでは、全くニッケルめっき皮膜が剥離しなかった
が、比較例3のプラスチックについては、10回全ての場
合にニッチルめっき皮膜の剥離が見られた。
導電性テスト 実施例2と比較例2の試料をそれぞれ、アクリル塗料
(アクリル樹脂40%溶剤60%)に、所定量添加し、ホモ
ミキサーを用いて2000にr.p.mで10分間混合し、塗料を
製造した。この塗料をポリエステルシート(0.75mm厚)
上に150μmの厚さで塗布し、乾燥後、表面抵抗を測定
した。その結果を表2に示す。
以上の結果から、上記めっき繊維を導電性フィラーとし
て用いる場合、めっき金属の被覆量を減少できることが
判明した。
そこで、実施例2において、めっき液量を6lとし、ニッ
ケル被覆量を約38%とした後に該試料を用いて同様に塗
料を製造し、導電性を測定した。その結果を表3に示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋田 大介 埼玉県大宮市北袋町1丁目297 三菱金属 株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−2327(JP,A) 特公 昭61−10040(JP,B2)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プラスチックの基体表面を無電解めっきす
    る際、予め該基体表面をフッ素ガスと不活性ガスを主体
    とする混合ガスに接触させて、該表面をエッチングない
    し活性化することからなるプラスチックめっき方法。
  2. 【請求項2】上記混合ガスが、フッ素ガスと不活性ガス
    の混合ガス、あるいはフッ素ガスと不活性ガスと酸素ガ
    スまたはガス状酸素化合物からなる混合ガスである特許
    請求の範囲第1項の方法。
  3. 【請求項3】上記ガス状酸素化合物がH2O、SO2、SO3
    CO、CO2である特許請求の範囲第2項の方法。
  4. 【請求項4】上記混合ガスの組成が、容積比で、フッ素
    ガス0.1〜50、不活性ガス50〜99.9、酸素ガスまたはガ
    ス状酸素化合物0〜5である特許請求の範囲第1項の方
    法。
JP24548486A 1986-10-17 1986-10-17 プラスチツクめつき方法 Expired - Lifetime JPH0676668B2 (ja)

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