JPS63103077A

JPS63103077A - プラスチツクめつき方法

Info

Publication number: JPS63103077A
Application number: JP24548486A
Authority: JP
Inventors: Motohiko Yoshizumi; 素彦吉住; Akira Nakabayashi; 明中林; Toshiharu Hayashi; 年治林; Daisuke Shibuta; 渋田　大介
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1988-05-07
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPH0676668B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、精密化と相俟って国体
、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つきを行う
には湿式による無電解めっき（化学めつき）、乾式によ
る真空蒸着法、スパッタリング法。

イオンブ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彎って多少異なるが、一般に溶剤化処理、エソチンねれる
。金属めつ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ツチング工
程が最も重要な影響を及ぼず。

エツ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。

エツ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６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１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はエ
ツチングが不均一となったりまたエツチングがされない
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（ｎ）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ツチング処理
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に接触させて、該表面をエツチング
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ツチング方法
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ツ
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ＣＣ＝Ｃ＞や、酸化による
酸フルオライド（−ＣＯＦ）　、ケトン（−Ｃ＝　Ｏ）
、カルボン酸基（−ＣＯＯＩＩ）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。

上記乾式エツチング方法は通常室温で気相で行われる。

エツ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
要なエツチング効果を得ることができる。

０．１〜５０５０〜９９．９　　　　　　　Ｇ〜５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
ン酸基エツ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。

エツ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。

上記エツチング処理の後は、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ツ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。

口、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ｐ
ｂ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０例えば従来、２０νｔ％被ｖＩｉ量であるものが
１０〜１５ｖｔ％で足りる。

二、従来、ＳＯ，ガスを用いる乾式エツチングではエツ
チング処理後のプラスチック表面がＳＯ，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
清浄なエツチング面が得られる。

実施例１ポリエステル繊維（１，５ｄ、東し社製）８０ｇを。

ｌＱ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ｊｏｃｃ／ｗｉｎ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ＳｎＣ
Ｑ２ＬｏｇＩＱ、　ＨＣＱ　２０ｍＱ／Ｑを含む液２Ｑ
に１０分間浸漬し、水洗、脱水の後ＰｄＣＱ、　　１　
ｔ＜ＩＱ、ＩＩＣＱ２　ｍＱ／Ｑを含む液２１１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４Ｑ、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。

（単位：　ｇ／Ｑ）実施例２ポリアミド粉末（５０ｍｅｓｈ、東し社製）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１５ｃｃ／ｍｉｎおよび窒素ガス２００ｃｃ
＃＋＋ｉｎ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５ｎ−Ｐｄを用いて活性化した後、め
っき液１０Ｑに浸漬攪拌し、ニッケルを５０ｗｔ％被覆
した。

実施例３ポリカーボネイト板状成型体（厚さ３ｒａｍ　Ｘ　５０
ｍｍ　Ｘ１０００１１１１、三菱化成製）をＩＱ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／ｌ１ｌｉｎ、
および酸素ガス１　ｃｃ／ｆｆ１ｉｎ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５ｎ−Ｐｄ
を用いて活性化した後、めっき液１α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Ｃｒｙ、　３００ｇ／（１，Ｉｆ２Ｓｏ
４２０ｗｔ％）２Ｑに６０℃で１０分浸漬し、エツチン
グを行った後、実施例１と同様に、５ｎ−Ｐｄで活性化
し引き続き。

めっき液４Ｑに浸漬して、ニッケル２（ｈｔ％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−硫酸混液でエツチングした後に実施例１
と同様に５ｎ−Ｐｄで活性化し、引き続きめっき液１０
Ｑに浸漬攪拌し、ニッケルを５０％１ｔ％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−硫酸混液でエツチングをした
後、実施例１と同様に５ｎ−Ｐｄで活性化し、引き続き
めっき液１１２に１時間浸漬し、５．４μ閣のニッケル
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。

表１洗濯前　　洗濯後実施例１　　　　ｓｏｇ４９．３ｇ比較例１　　　５０ｇ　　　　４６．１ｇ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回金石の
場合にニッケ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
（０，７５＋＋ｃｍ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
。

表２実施例２　　　　　　２．９ｘｌＯ’　　６．８ｘｌＯ
°　２．３Ｘ１０゜比較例２　　　　　　　　（Ｘ）　
　　　３．７Ｘ１０”　　９．ｌＸ１０゜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［ｔ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６Ｑとし、ニ
ッケル被覆量を約３８％とした篠ｔ＝　’、表試料を用
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。

表３

Claims

【特許請求の範囲】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、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、上記ガス状酸素化合物がＨ＿２Ｏ、ＳＯ＿２、ＳＯ
＿３、ＣＯ、ＣＯ＿２である特許請求の範囲第２項の方
法。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。