JPWO2014132794A1 - めっき用プライマー組成物、めっき物の製造方法及びめっき物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、基体との密着性に優れ、均一なめっき層を形成するためのプライマー層を基体表面に形成するのに適しためっき用プライマー組成物を提供することを目的とする。本発明のめっき用プライマー組成物は、(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と、(b)ポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーとを含有することを特徴とする。
Description
本発明は、めっき用プライマー組成物、めっき物の製造方法、及び、この製造方法により製造されためっき物に関する。
樹脂等からなる絶縁性基材の表面に金属被膜を形成する技術は従来から良く知られており、銅等からなる金属層(金属被膜)が形成された回路部品や電磁波シールド部材、自動車用の装飾部品等の装飾品が知られている。
そして、絶縁性基材の表面に金属層(金属被膜)を形成する方法としては、電解めっき法や無電解めっき法を用いた方法が知られている。
しかしながら、絶縁性基材の表面にめっきにより金属層を形成する場合、絶縁性基材としては、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアミド、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアルキレンテレフタレート等のポリエステル樹脂等からなる極性基材を用いることが一般的であり、ポリオレフィン系樹脂等の無極性基材は、めっき処理により金属層を形成するのに適さないとされていた。
そして、絶縁性基材の表面に金属層(金属被膜)を形成する方法としては、電解めっき法や無電解めっき法を用いた方法が知られている。
しかしながら、絶縁性基材の表面にめっきにより金属層を形成する場合、絶縁性基材としては、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアミド、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアルキレンテレフタレート等のポリエステル樹脂等からなる極性基材を用いることが一般的であり、ポリオレフィン系樹脂等の無極性基材は、めっき処理により金属層を形成するのに適さないとされていた。
一方、特許文献1には、ポリオレフィン系樹脂基材上に、還元性高分子微粒子及びオレフィン系ポリマーを含む下地塗料を塗布して塗膜層を形成するか、又は、上記基材上に、導電性高分子微粒子及びオレフィン系ポリマーを含む下地塗料を塗布し、該導電性高分子微粒子を脱ドープ処理して塗膜層を形成し、そして該塗膜層に無電解めっき液から金属層を化学めっきすることにより、ポリオレフィン系樹脂基材上に金属層が形成されためっき物を製造する方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、ポリオレフィン系樹脂基材の表面に金属層を形成することができるものの、金属層の形成方法は無電解めっき法に限られ、電解めっき法では金属層を形成することができなかった。そのため、特許文献1に記載の方法を採用して厚みの厚い金属層を形成する場合には、無電解めっき処理を行った後、改めて電解めっき処理を行う必要があり、金属層を形成するための工程が煩雑になるとの問題があった。
また、特許文献1に記載の方法で金属層を形成する場合には、無電解めっき処理時に還元処理を行う必要があるため、工程数が増加し、めっき物を製造する際の生産性に劣るとの問題があった。
また、特許文献1に記載の方法で金属層を形成する場合には、無電解めっき処理時に還元処理を行う必要があるため、工程数が増加し、めっき物を製造する際の生産性に劣るとの問題があった。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の導電性ポリマーと特定のバインダーとを含有するめっき用プライマー組成物からなる導電性プライマー層を形成するか、又は、特定の下塗り層を形成した後、特定の導電性プライマー層を形成することにより、電解めっき、無電解めっきを問わず、ポリオレフィン系樹脂からなる基体の表面に基体との密着性に優れた金属層(めっき被膜)を形成することができることを見出し、本発明を完成した。
第一の本発明は、めっき用プライマー組成物に関し、
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(b)ポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーと
を含有することを特徴とする。
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(b)ポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーと
を含有することを特徴とする。
上記めっき用プライマー組成物において、上記分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーは、ポリ(3,4−二置換チオフェン)であることが好ましい。
ここで、上記ポリ(3,4−二置換チオフェン)は、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)であることが好ましい。
ここで、上記ポリ(3,4−二置換チオフェン)は、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)であることが好ましい。
上記めっき用プライマー組成物において、上記ポリオレフィン系ポリマーは、塩素化及び/又は非塩素化ポリプロピレンであることが好ましい。
また、上記ポリオレフィン系ポリマーは、平均粒子径が30〜1000nmであり、結晶化温度が30℃以上120℃未満であることが好ましい。
また、上記ポリオレフィン系ポリマーは、平均粒子径が30〜1000nmであり、結晶化温度が30℃以上120℃未満であることが好ましい。
上記めっき用プライマー組成物において、上記ポリオレフィン系ポリマーの配合量は、上記複合体100質量部に対して1〜5000質量部であることが好ましい。
上記めっき用プライマー組成物は、更にレベリング剤及び/又は架橋剤を含有することが好ましい。
上記めっき用プライマー組成物は、更にレベリング剤及び/又は架橋剤を含有することが好ましい。
第二の本発明は、めっき物の製造方法に関し、
(1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、及び、
(2)導電性プライマー層(B)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
(1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、及び、
(2)導電性プライマー層(B)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
第二の本発明のめっき物の製造方法においては、上記導電性プライマー層(B)を形成する前に、上記ポリオレフィン系の樹脂基体(A)に前処理を施す工程を行うことが好ましい。
第三の本発明は、めっき物の製造方法に関し、
(1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、ポリオレフィン系ポリマーを含有する組成物を用いて下塗り層(D)を形成する工程、
(2)下塗り層(D)上に、
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(c)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のバインダーと
を含有するめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(E)を形成する工程、及び、
(3)導電性プライマー層(E)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(F)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
(1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、ポリオレフィン系ポリマーを含有する組成物を用いて下塗り層(D)を形成する工程、
(2)下塗り層(D)上に、
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(c)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のバインダーと
を含有するめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(E)を形成する工程、及び、
(3)導電性プライマー層(E)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(F)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
第三の本発明のめっき物の製造方法においては、上記下塗り層(D)を形成する前に、上記ポリオレフィン系の樹脂基体(A)に前処理を施す工程を行うことが好ましい。
また、第三の本発明のめっき物の製造方法で用いる上記めっき用プライマー組成物は、更にレベリング剤及び/又は架橋剤を含有することが好ましい。
また、第三の本発明のめっき物の製造方法で用いる上記めっき用プライマー組成物は、更にレベリング剤及び/又は架橋剤を含有することが好ましい。
第二又は第三の本発明のめっき物の製造方法において、上記ポリオレフィン系の樹脂基体(A)は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン及びエチレン・プロピレン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
第四の本発明は、めっき物に関し、
第二又は第三の本発明のめっき物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
ここで、めっき物としては、回路部品、電磁波シールド部材又は装飾品が好ましい。
第二又は第三の本発明のめっき物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
ここで、めっき物としては、回路部品、電磁波シールド部材又は装飾品が好ましい。
第一の本発明のめっき用プライマー組成物は、少なくとも(a)導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と、(b)特定の成分とを含有するため、基体表面に、基体との密着性に優れ、均一なめっき層を形成するためのめっき用プライマー組成物として好適である。
第二の本発明のめっき物の製造方法では、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成するため、ポリオレフィン系の樹脂基体の表面に対する密着性に優れた均一な金属層を備えためっき物を製造することができる。
第二の本発明のめっき物の製造方法では、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成するため、ポリオレフィン系の樹脂基体の表面に対する密着性に優れた均一な金属層を備えためっき物を製造することができる。
第三の本発明のめっき物の製造方法では、特定の下塗り層を形成した後、導電性プライマー層及び金属層の形成を行うため、ポリオレフィン系の樹脂基体の表面に対する密着性に優れた均一な金属層を備えためっき物を製造することができる。
第四の本発明のめっき物は、第二又は第三の本発明のめっき物の製造方法を用いて製造されたものであるため、導電性プライマー層、基体及び金属層の各層の相互の密着性に優れている。
第四の本発明のめっき物は、第二又は第三の本発明のめっき物の製造方法を用いて製造されたものであるため、導電性プライマー層、基体及び金属層の各層の相互の密着性に優れている。
まず、第一の本発明のめっき用プライマー組成物について説明する。
第一の本発明のめっき用プライマー組成物は、
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(b)ポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーと
を含有することを特徴とする。
第一の本発明のめっき用プライマー組成物は、
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(b)ポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーと
を含有することを特徴とする。
第一の本発明のめっき用プライマー組成物は、(a)特定の導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体(以下、導電性複合体ともいう)と、(b)特定のバインダーとを必須成分とする。
以下、第一の本発明のめっき用プライマー組成物の配合成分について説明する。
以下、第一の本発明のめっき用プライマー組成物の配合成分について説明する。
(a)導電性複合体
上記導電性複合体は、分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体である。
このような導電性複合体は、めっき用プライマー組成物を用いて形成した層(導電性プライマー層)に、高い導電性を付与するための配合物である。
そして、上記導電性複合体を用いて形成された導電性プライマー層上には、電解めっき及び無電解めっきのいずれのめっき処理であっても金属層(めっき層)を形成することができる。
上記導電性複合体は、分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体である。
このような導電性複合体は、めっき用プライマー組成物を用いて形成した層(導電性プライマー層)に、高い導電性を付与するための配合物である。
そして、上記導電性複合体を用いて形成された導電性プライマー層上には、電解めっき及び無電解めっきのいずれのめっき処理であっても金属層(めっき層)を形成することができる。
上記導電性複合体としては、ポリ(3,4−二置換チオフェン)とポリ陰イオンとの複合体がより好ましい。
導電性や化学的安定性に極めて優れているからである。また、上記めっき用プライマー組成物が、ポリ(3,4−二置換チオフェン)、又は、ポリ(3,4−二置換チオフェン)とポリ陰イオンとの複合体を含有する場合、このめっき用プライマー組成物を用いることで、低温短時間で導電性プライマー層を形成することができ、生産性にも優れることとなる。
導電性や化学的安定性に極めて優れているからである。また、上記めっき用プライマー組成物が、ポリ(3,4−二置換チオフェン)、又は、ポリ(3,4−二置換チオフェン)とポリ陰イオンとの複合体を含有する場合、このめっき用プライマー組成物を用いることで、低温短時間で導電性プライマー層を形成することができ、生産性にも優れることとなる。
上記ポリ(3,4−二置換チオフェン)としては、ポリ(3,4−ジアルコキシチオフェン)又はポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。
上記ポリ(3,4−ジアルコキシチオフェン)又はポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)としては、以下の式(I):
上記ポリ(3,4−ジアルコキシチオフェン)又はポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)としては、以下の式(I):
で示される反復構造単位からなる陽イオン形態のポリチオフェンが好ましい。ここで、R1およびR2は相互に独立して水素原子又はC1−4のアルキル基を表すか、あるいは一緒になって置換されていてもよいC1−4のアルキレン基を表す。
上記C1−4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
また、R1およびR2が一緒になって形成される、置換されていてもよいC1−4のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、1,2−エチレン基、1,3−プロピレン基、1,4−ブチレン基、1−メチル−1,2−エチレン基、1−エチル−1,2−エチレン基、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基等が挙げられる。好適には、メチレン基、1,2−エチレン基、1,3−プロピレン基であり、1,2−エチレン基が特に好適である。上記アルキレン基を持つポリチオフェンとして、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。
これらのポリ(3,4−二置換チオフェン)は、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記C1−4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
また、R1およびR2が一緒になって形成される、置換されていてもよいC1−4のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、1,2−エチレン基、1,3−プロピレン基、1,4−ブチレン基、1−メチル−1,2−エチレン基、1−エチル−1,2−エチレン基、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基等が挙げられる。好適には、メチレン基、1,2−エチレン基、1,3−プロピレン基であり、1,2−エチレン基が特に好適である。上記アルキレン基を持つポリチオフェンとして、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。
これらのポリ(3,4−二置換チオフェン)は、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記ポリ陰イオンは、ポリチオフェン(誘導体)とイオン対をなすことにより複合体を形成し、ポリチオフェン(誘導体)を水中に安定に分散させることができる。
上記ポリ陰イオンとしては、例えば、カルボン酸ポリマー類(例えば、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリメタクリル酸等)、スルホン酸ポリマー類(例えば、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸等)等が挙げられる。これらのカルボン酸ポリマー類およびスルホン酸ポリマー類はまた、ビニルカルボン酸類およびビニルスルホン酸類と他の重合可能なモノマー類、例えば、アクリレート類、スチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル化合物との共重合体であっても良い。中でも、ポリスチレンスルホン酸が特に好ましい。
これらのポリ陰イオンは、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記ポリ陰イオンとしては、例えば、カルボン酸ポリマー類(例えば、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリメタクリル酸等)、スルホン酸ポリマー類(例えば、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸等)等が挙げられる。これらのカルボン酸ポリマー類およびスルホン酸ポリマー類はまた、ビニルカルボン酸類およびビニルスルホン酸類と他の重合可能なモノマー類、例えば、アクリレート類、スチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル化合物との共重合体であっても良い。中でも、ポリスチレンスルホン酸が特に好ましい。
これらのポリ陰イオンは、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記ポリスチレンスルホン酸は、重量平均分子量が20000より大きく、500000以下であることが好ましい。より好ましくは40000〜200000である。分子量がこの範囲外のポリスチレンスルホン酸を使用すると、ポリチオフェン系導電性ポリマーの水に対する分散安定性が低下する場合がある。尚、上記ポリマーの重量平均分子量はゲル透過クロマトグラフィー(GPC)にて測定した値である。測定にはウォーターズ社製Ultrahydrogel500カラムを使用した。
上記めっき用プライマー組成物における上記ポリチオフェン系導電性ポリマーの含有量は特に限定されないが、導電性プライマー層とした際に、0.01〜50.0mg/m2となる量が好ましく、0.1〜10.0mg/m2となる量がより好ましい。0.01mg/m2未満では、導電性プライマー層中の導電性ポリマーの存在割合が少なくなり、めっき時の金属の析出速度が遅く、電解めっき用プライマー層としての機能が不十分となる場合があり、一方、50.0mg/m2を超えると、導電性プライマー層中の導電性ポリマーの存在割合が多くなり、めっき時の金属の析出速度が早くなりすぎて形成する電解めっき層の厚さを制御することが難しくなるからである。
(b)バインダー
第一の本発明のめっき用プライマー組成物は、バインダーとしてポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーを含有する。
上記めっき用プライマー組成物は、バインダーとしてポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーを含有するため、極性材料からなる基体に対しては勿論のこと、ポリオレフィン系樹脂等の無極性材料からなる基体に対しても良好な密着性を有する。
第一の本発明のめっき用プライマー組成物は、バインダーとしてポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーを含有する。
上記めっき用プライマー組成物は、バインダーとしてポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーを含有するため、極性材料からなる基体に対しては勿論のこと、ポリオレフィン系樹脂等の無極性材料からなる基体に対しても良好な密着性を有する。
上記ポリオレフィン系ポリマーとしては、例えば、塩素化ポリプロピレン、非塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、非塩素化ポリエチレン等が挙げられる。
これらのなかでは、塩素化ポリプロピレン及び非塩素化ポリプロピレンが好ましい。その理由は、ポリオレフィン系の基材への密着性に優れるからである。
これらのポリオレフィン系ポリマーは、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
また、塩素化ポリプロピレン及び非塩素化ポリプロピレンは、それぞれ要求特性や用途に応じて使い分けることが好ましい。これについて、ポリオレフィン系の基材に用いる場合を例に説明する。
塩素化ポリプロピレンの特長としては、塩素原子がポリマー内に存在することから低融点となり、低温の硬化条件でも良好な密着性を有することが挙げられる。また、一般的に非塩素化ポリプロピレンよりも密着性が良好である。これは、塩素原子がポリオレフィン系の基材へ投錨されることにより、密着性を確保することができるからである。さらに、難燃性が高いことも特長の1つである。これらの特長により、特に自動車外装部品用途へ好適に用いることができる。
一方、非塩素化ポリプロピレンは、分子内に結晶相を大量に含むことにより、ポリオレフィン系の基材へ密着する特長を有する。また、非塩素化ポリプロピレンの密着性は塩素化ポリプロピレンよりも劣るものの、実用範囲内での密着性は確保することができる。そのため、塩素成分をきらう自動車内装部品、半導体周り、携帯電話用アンテナ、配線等のエレクトロニクス関連の材料に特に好適に用いることができる。
これらのなかでは、塩素化ポリプロピレン及び非塩素化ポリプロピレンが好ましい。その理由は、ポリオレフィン系の基材への密着性に優れるからである。
これらのポリオレフィン系ポリマーは、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
また、塩素化ポリプロピレン及び非塩素化ポリプロピレンは、それぞれ要求特性や用途に応じて使い分けることが好ましい。これについて、ポリオレフィン系の基材に用いる場合を例に説明する。
塩素化ポリプロピレンの特長としては、塩素原子がポリマー内に存在することから低融点となり、低温の硬化条件でも良好な密着性を有することが挙げられる。また、一般的に非塩素化ポリプロピレンよりも密着性が良好である。これは、塩素原子がポリオレフィン系の基材へ投錨されることにより、密着性を確保することができるからである。さらに、難燃性が高いことも特長の1つである。これらの特長により、特に自動車外装部品用途へ好適に用いることができる。
一方、非塩素化ポリプロピレンは、分子内に結晶相を大量に含むことにより、ポリオレフィン系の基材へ密着する特長を有する。また、非塩素化ポリプロピレンの密着性は塩素化ポリプロピレンよりも劣るものの、実用範囲内での密着性は確保することができる。そのため、塩素成分をきらう自動車内装部品、半導体周り、携帯電話用アンテナ、配線等のエレクトロニクス関連の材料に特に好適に用いることができる。
上記ポリオレフィン系ポリマーとしては、架橋可能なポリオレフィン系ポリマーが好ましい。このようなポリオレフィン系ポリマーを用いることにより、より耐熱性に優れためっき用プライマー層を形成することが可能となる。
上記架橋可能なポリオレフィン系ポリマーとしては、例えば、主鎖の末端又は側鎖にカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、アクリル基、ビニル基、イソシアネート基等の官能基を有するポリオレフィン系ポリマー等が挙げられる。
上記架橋可能なポリオレフィン系ポリマーとしては、例えば、主鎖の末端又は側鎖にカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、アクリル基、ビニル基、イソシアネート基等の官能基を有するポリオレフィン系ポリマー等が挙げられる。
上記ポリオレフィン系ポリマーは、平均粒子径が30〜1000nmであることが好ましい。
上記平均粒子径が30nm未満では、めっき用プライマー組成物の分散安定性が悪くなる場合があり、一方、上記平均粒子径が1000nmを超えると、導電性プライマー層を形成した際にポリオレフィン系ポリマーの充填率が低くなり、基材との密着性が低下し、結果的にめっき後のピール強度が弱くなる場合がある。
なお、本発明において、ポリオレフィン系ポリマーの平均粒子径とは、DLS(動的光散乱)法により測定し、算出した値である。
上記平均粒子径が30nm未満では、めっき用プライマー組成物の分散安定性が悪くなる場合があり、一方、上記平均粒子径が1000nmを超えると、導電性プライマー層を形成した際にポリオレフィン系ポリマーの充填率が低くなり、基材との密着性が低下し、結果的にめっき後のピール強度が弱くなる場合がある。
なお、本発明において、ポリオレフィン系ポリマーの平均粒子径とは、DLS(動的光散乱)法により測定し、算出した値である。
また、上記ポリオレフィン系ポリマーは、結晶化温度が30℃以上120℃未満であることが好ましい。
上記結晶化温度が30℃未満では、めっき用プライマー組成物中のポリオレフィン系ポリマーが常温で結晶化して沈殿物を生じ、めっき用プライマー組成物のハンドリングが低下する場合があり、一方、上記結晶化温度が120℃以上では、ポリオレフィン系ポリマーが結晶化せず、導電性プライマー層を形成した際に、十分な密着性を確保出来ない場合がある。
なお、本発明において、ポリオレフィン系ポリマーの結晶化温度とは、DSC(示差走査熱量測定機:セイコーインスツル(株)社製)により測定し、算出した値である。
上記結晶化温度が30℃未満では、めっき用プライマー組成物中のポリオレフィン系ポリマーが常温で結晶化して沈殿物を生じ、めっき用プライマー組成物のハンドリングが低下する場合があり、一方、上記結晶化温度が120℃以上では、ポリオレフィン系ポリマーが結晶化せず、導電性プライマー層を形成した際に、十分な密着性を確保出来ない場合がある。
なお、本発明において、ポリオレフィン系ポリマーの結晶化温度とは、DSC(示差走査熱量測定機:セイコーインスツル(株)社製)により測定し、算出した値である。
また、上記ポリオレフィン系ポリマーの分子量は、重量平均分子量で5000〜200000であることが好ましい。
上記分子量が5000未満では、導電性プライマー層を形成する際に分子量が低すぎて成膜性が悪くなる場合があり、一方、上記分子量が200000を超えるとポリオレフィン系ポリマーの溶解性/分散性安定性が悪くなり、めっき用プライマー組成物としてのハンドリングが悪くなる場合があるからである。
なお、本発明において、ポリオレフィン系ポリマーの分子量(重量平均分子量)は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定し、算出した値である。
上記分子量が5000未満では、導電性プライマー層を形成する際に分子量が低すぎて成膜性が悪くなる場合があり、一方、上記分子量が200000を超えるとポリオレフィン系ポリマーの溶解性/分散性安定性が悪くなり、めっき用プライマー組成物としてのハンドリングが悪くなる場合があるからである。
なお、本発明において、ポリオレフィン系ポリマーの分子量(重量平均分子量)は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定し、算出した値である。
上記(b)成分は、ポリオレフィン系ポリマーを含有していれば、めっき用プライマー組成物としての特性を損なわない範囲で、導電性プライマー層と、ポリオレフィン系基体及び/又は金属層との密着性を向上させる他の成分を更に含有していても良い。
上記他の成分としては、例えば、エポキシ基を1個有する化合物、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド等のホモポリマー;スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル等のモノマーを共重合して得られるコポリマー;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物等が挙げられる。
上記他の成分としては、例えば、エポキシ基を1個有する化合物、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド等のホモポリマー;スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル等のモノマーを共重合して得られるコポリマー;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物等が挙げられる。
上記(b)成分の含有量は特に限定されないが、固形分換算で、上記導電性複合体100質量部に対して、10〜1500質量部が好ましい。
上記含有量が10質量部未満では、導電性プライマー層の強度が弱くなり、めっき液に浸漬させたときに導電性ポリマーの脱離の原因になる場合があり、一方、1500質量部を超えると、導電性プライマー層の中の導電性ポリマーの存在割合が少なくなり、めっきによる金属の析出速度が遅くなり工程的に不利になる場合がある。
上記含有量が10質量部未満では、導電性プライマー層の強度が弱くなり、めっき液に浸漬させたときに導電性ポリマーの脱離の原因になる場合があり、一方、1500質量部を超えると、導電性プライマー層の中の導電性ポリマーの存在割合が少なくなり、めっきによる金属の析出速度が遅くなり工程的に不利になる場合がある。
上記めっき用プライマー組成物は、ここまで説明した(a)導電性複合体及び(b)バインダー以外に、他の成分を含有していてもよく、例えば、(d)水溶性酸化防止剤、(e)架橋剤、(e−2)触媒、(f)界面活性剤やレベリング剤、(g)溶媒、(h)導電性向上剤等を含有していてもよい。
特に、レベリング剤及び/又は架橋剤を含有することが好ましい。レベリング剤を含有する場合には、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成した後、このプライマー層上にめっきにより金属層を形成した場合、その金属層の均一性が向上する。また、架橋剤を含有する場合には、耐熱性に優れる導電性プライマー層を形成することができるからである。
特に、レベリング剤及び/又は架橋剤を含有することが好ましい。レベリング剤を含有する場合には、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成した後、このプライマー層上にめっきにより金属層を形成した場合、その金属層の均一性が向上する。また、架橋剤を含有する場合には、耐熱性に優れる導電性プライマー層を形成することができるからである。
(d)水溶性酸化防止剤
水溶性酸化防止剤を含有する場合、上記めっき用プライマー組成物を用いて形成した層の耐熱性、耐湿熱性を向上させることができる。
上記水溶性酸化防止剤としては特に限定されず、還元性又は非還元性の水溶性酸化防止剤が挙げられる。
還元性を有する水溶性酸化防止剤としては、例えば、L−アスコルビン酸、L−アスコルビン酸ナトリウム、L−アスコルビン酸カリウム、D(−)−イソアスコルビン酸(エリソルビン酸)、エリソルビン酸ナトリウム、エリソルビン酸カリウム等の2個の水酸基で置換されたラクトン環を有する化合物;マルトース、ラクトース、セロビオース、キシロース、アラビノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース等の単糖類又は二糖類(但し、スクロースを除く);カテキン、ルチン、ミリセチン、クエルセチン、ケンフェロール、サンメリン(登録商標)Y−AF等のフラボノイド;クルクミン、ロズマリン酸、クロロゲン酸、ヒドロキノン、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸等のフェノール性水酸基を2個以上有する化合物;システイン、グルタチオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)等のチオール基を有する化合物等が挙げられる。非還元性の水溶性酸化防止剤としては、例えば、フェニルイミダゾールスルホン酸、フェニルトリアゾールスルホン酸、2−ヒドロキシピリミジン、サリチル酸フェニル、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸ナトリウム等の酸化劣化の原因となる紫外線を吸収する化合物が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
水溶性酸化防止剤を含有する場合、上記めっき用プライマー組成物を用いて形成した層の耐熱性、耐湿熱性を向上させることができる。
上記水溶性酸化防止剤としては特に限定されず、還元性又は非還元性の水溶性酸化防止剤が挙げられる。
還元性を有する水溶性酸化防止剤としては、例えば、L−アスコルビン酸、L−アスコルビン酸ナトリウム、L−アスコルビン酸カリウム、D(−)−イソアスコルビン酸(エリソルビン酸)、エリソルビン酸ナトリウム、エリソルビン酸カリウム等の2個の水酸基で置換されたラクトン環を有する化合物;マルトース、ラクトース、セロビオース、キシロース、アラビノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース等の単糖類又は二糖類(但し、スクロースを除く);カテキン、ルチン、ミリセチン、クエルセチン、ケンフェロール、サンメリン(登録商標)Y−AF等のフラボノイド;クルクミン、ロズマリン酸、クロロゲン酸、ヒドロキノン、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸等のフェノール性水酸基を2個以上有する化合物;システイン、グルタチオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)等のチオール基を有する化合物等が挙げられる。非還元性の水溶性酸化防止剤としては、例えば、フェニルイミダゾールスルホン酸、フェニルトリアゾールスルホン酸、2−ヒドロキシピリミジン、サリチル酸フェニル、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸ナトリウム等の酸化劣化の原因となる紫外線を吸収する化合物が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのなかでは、2個の水酸基で置換されたラクトン環を有する化合物、及び、フェノール性水酸基を2個以上有する化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物が好ましく、特に、D(−)−イソアスコルビン酸、又は、サンメリン(登録商標)Y−AFがより好ましい。
上記水溶性酸化防止剤の含有量は、上記導電性複合体の固形分100質量部に対して0.001〜500質量部が好ましく、0.01〜250質量部がより好ましく、0.05〜100質量部が特に好ましい。
上記含有量が0.001質量部未満では、めっき用プライマー組成物を用いて形成しためっき用プライマー層の耐熱性及び耐湿熱性を十分に向上させることができない場合があり、一方、500質量部を超えると、めっき用プライマー組成物を用いて形成した層中の導電性ポリマーの存在割合が少なくなり、電解めっきによる金属の析出速度が遅くなったり、形成した層の強度が低下したりする場合がある。
上記含有量が0.001質量部未満では、めっき用プライマー組成物を用いて形成しためっき用プライマー層の耐熱性及び耐湿熱性を十分に向上させることができない場合があり、一方、500質量部を超えると、めっき用プライマー組成物を用いて形成した層中の導電性ポリマーの存在割合が少なくなり、電解めっきによる金属の析出速度が遅くなったり、形成した層の強度が低下したりする場合がある。
(e)架橋剤(及び(e−2)触媒)
架橋剤を含有する場合、上記めっき用プライマー組成物を用いて形成した層の耐熱性、耐湿熱性を更に向上させることができる。これは、上記(b)成分を架橋させることができるからである。なお、架橋剤を配合させる場合に使用するポリオレフィン系ポリマーの例は、上述した通りである。
架橋剤を含有する場合、上記めっき用プライマー組成物を用いて形成した層の耐熱性、耐湿熱性を更に向上させることができる。これは、上記(b)成分を架橋させることができるからである。なお、架橋剤を配合させる場合に使用するポリオレフィン系ポリマーの例は、上述した通りである。
上記架橋剤としては、例えば、アクリル樹脂及びその誘導体、アクリルオリゴマー、アクリル基を有する化合物、ポリカルボジイミド及びその誘導体、ポリオキサゾリン及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物、アミノ基を有する化合物、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、等の架橋剤等が挙げられる。これらの架橋剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの架橋剤の使い分けの一例は下記の通りである。
即ち、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖にアクリル基を有する場合には、アクリル樹脂及びその誘導体、アクリルオリゴマー、アクリル基を有する化合物等を架橋剤として好適に使用することができる。
上記アクリル樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル単量体を主たる構成モノマー(例えば、50モル%以上)として含んでいればよく、(メタ)アクリル単量体及び共重合性単量体のうち、少なくとも一方が酸基を有していればよい。具体的には、例えば、酸基を有する(メタ)アクリル単量体[(メタ)アクリル酸、スルホアルキル(メタ)アクリレート、スルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド等]の単独又は共重合体、酸基を有していてもよい(メタ)アクリル単量体と酸基を有する他の重合性単量体[他の重合性カルボン酸、重合性多価カルボン酸又は無水物、ビニル芳香族スルホン酸等]及び/又は上記共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、芳香族ビニル単量体等]との共重合体、酸基を有する他の重合体単量体と(メタ)アクリル系共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル等]との共重合体、ロジン変性ウレタンアクリレート、特殊変性アクリル樹脂、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートエマルジョン等が挙げられる。
これらのアクリル樹脂のなかでは、少なくとも(メタ)アクリル酸を含む重合体、例えば、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体等)、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル−スチレン共重合体等)等が好ましい。
即ち、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖にアクリル基を有する場合には、アクリル樹脂及びその誘導体、アクリルオリゴマー、アクリル基を有する化合物等を架橋剤として好適に使用することができる。
上記アクリル樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル単量体を主たる構成モノマー(例えば、50モル%以上)として含んでいればよく、(メタ)アクリル単量体及び共重合性単量体のうち、少なくとも一方が酸基を有していればよい。具体的には、例えば、酸基を有する(メタ)アクリル単量体[(メタ)アクリル酸、スルホアルキル(メタ)アクリレート、スルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド等]の単独又は共重合体、酸基を有していてもよい(メタ)アクリル単量体と酸基を有する他の重合性単量体[他の重合性カルボン酸、重合性多価カルボン酸又は無水物、ビニル芳香族スルホン酸等]及び/又は上記共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、芳香族ビニル単量体等]との共重合体、酸基を有する他の重合体単量体と(メタ)アクリル系共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル等]との共重合体、ロジン変性ウレタンアクリレート、特殊変性アクリル樹脂、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートエマルジョン等が挙げられる。
これらのアクリル樹脂のなかでは、少なくとも(メタ)アクリル酸を含む重合体、例えば、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体等)、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル−スチレン共重合体等)等が好ましい。
また、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖にエポキシ基を有する場合には、エポキシ基を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物、アミノ基を有する化合物等を架橋剤として好適に使用することができる。
上記エポキシ基を有する化合物としては、例えば、分子中に2個以上のエポキシ基をもつ化合物であればよく、具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ、多官能エポキシ、可塑性エポキシ、臭素化エポキシ、グリシジルエステル型エポキシ、高分子型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、ノボラック型エポキシ、環式脂肪族エポキシ、トリグリシジルイソシアヌレートや、これらの(共)重合体等が挙げられる。
これらのなかでは、ソルビトールグリシジルエーテル、ポリグリセロールグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールグリシジルエーテル、ジグリセロールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパングリシジルエーテル、レゾルシノールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリシジルエーテル、エキサンジオールグリシジルエーテル、エチレングリシジルエーテル、プロピレングリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ペノールグリシジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、ポリブタジエングリシジルエーテル、ジグリシジルオルトフタレート、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、n−グリシジルフタルイミド、又はその類縁体を好適に用いることができる。
上記エポキシ基を有する化合物としては、例えば、分子中に2個以上のエポキシ基をもつ化合物であればよく、具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ、多官能エポキシ、可塑性エポキシ、臭素化エポキシ、グリシジルエステル型エポキシ、高分子型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、ノボラック型エポキシ、環式脂肪族エポキシ、トリグリシジルイソシアヌレートや、これらの(共)重合体等が挙げられる。
これらのなかでは、ソルビトールグリシジルエーテル、ポリグリセロールグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールグリシジルエーテル、ジグリセロールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパングリシジルエーテル、レゾルシノールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリシジルエーテル、エキサンジオールグリシジルエーテル、エチレングリシジルエーテル、プロピレングリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ペノールグリシジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、ポリブタジエングリシジルエーテル、ジグリシジルオルトフタレート、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、n−グリシジルフタルイミド、又はその類縁体を好適に用いることができる。
上記カルボキシル基を有する化合物としては、分子内に2つ以上のカルボキシル基を有する化合物が好適に使用でき、その具体例としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート、マレイン酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルブテニルテトラヒドロフタル酸、ドデセニルコハク酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸、アルキルスチレン−マレイン酸共重合体、クロレンド酸、ポリアゼライン酸等が挙げられる。また、これらの酸無水物状態も使用することができる。
上記アミノ基を有する化合物としては、分子内に2つ以上のアミノ基を有する化合物が好適に使用でき、具体例としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、AMINE248、N−アミノエチルピペラジン、ラミロンC−260、AralditHY−964、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、S Cure211、S Cure212、ワンダミンHM、1,3BAC、m−キシレンジアミン、ショーアミンX、アミンブラック、ショーアミンブラック、ショーアミンN、ショーアミン1001、ショーアミン1010、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等が挙げられる。
ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖にカルボキシル基を有する場合には、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物、ポリカルボジイミド及びその誘導体、ポリオキサゾリン及びその誘導体を架橋剤として好適に使用することができる。
また、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖にヒドロキシル基を有する場合にはイソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体を架橋剤として好適に使用することができる。
また、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖にアミノ基を有する場合にはイソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物を架橋剤として好適に使用することができる。
ここで、イソシアネート基を有する化合物や、ポリイソシアネート及びその誘導体の例としては、分子末端に2つ以上のイソシアネート基を有するものが良く、具体的には、例えば、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、m−フェニレンビス(1−メチルエタン−1,1−ジイル)ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイルジイソシアネート、1,6−ジイソシアナト−2,2,4−トリメチルヘキサン、3,3−ジメチルビフェニル−4,4−ジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,3−ジイルジイソシアネート、ポリメリックHDI、ポリメリックMDI、ポリメリックXDI等が挙げられる。
また、エポキシ基を有する化合物の例としては、分子末端に2つ以上のグリシジル基を有するものが良く、例えば、ビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ、多官能エポキシ、可塑性エポキシ、臭素化エポキシ、グリシジルエステル型エポキシ、高分子型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、ノボラック型エポキシ、環式脂肪族エポキシ、トリグリシジルイソシアヌレート等や、これらの(共)重合体等が挙げられる。特に、ソルビトールグリシジルエーテル、ポリグリセロールグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールグリシジルエーテル、ジグリセロールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパングリシジルエーテル、レゾルシノールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリシジルエーテル、エキサンジオールグリシジルエーテル、エチレングリシジルエーテル、プロピレングリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ペノールグリシジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、ポリブタジエングリシジルエーテル、ジグリシジルオルトフタレート、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、n−グリシジルフタルイミド、又はその類縁体等が好ましい。
また、ポリカルボジイミド及びその誘導体の例としては、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、3−[(エチルカルボンイミドイル)アミノ]−N,N−ジメチル−1−プロパンアミン、3−[(エチルカルボンイミドイル)アミノ]−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウム・ヨージド、1−エチル−3−tert−ブチルカルボジイミド、N−シクロヘキシル−N’−(2−モルホリノエチル)カルボジイミドメト−p−トルエンスルホン酸塩、N,N’−ジ−tert−ブチルカルボジイミド、1,3−ビス(p−トリル)カルボジイミド、又はその類縁体等が挙げられる。
また、ポリオキサゾリン及びその誘導体の例としては、例えば、2−エチル−2−オキサゾリン、メチルオキサゾリン、ジメチルオキサゾリン、オキサゾリン・4,5−ジヒドロ−2−(1−メチルエチニル)−ポリマー等が挙げられる。
以上に説明した架橋剤は、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
また、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖にヒドロキシル基を有する場合にはイソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体を架橋剤として好適に使用することができる。
また、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖にアミノ基を有する場合にはイソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物を架橋剤として好適に使用することができる。
ここで、イソシアネート基を有する化合物や、ポリイソシアネート及びその誘導体の例としては、分子末端に2つ以上のイソシアネート基を有するものが良く、具体的には、例えば、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、m−フェニレンビス(1−メチルエタン−1,1−ジイル)ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイルジイソシアネート、1,6−ジイソシアナト−2,2,4−トリメチルヘキサン、3,3−ジメチルビフェニル−4,4−ジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,3−ジイルジイソシアネート、ポリメリックHDI、ポリメリックMDI、ポリメリックXDI等が挙げられる。
また、エポキシ基を有する化合物の例としては、分子末端に2つ以上のグリシジル基を有するものが良く、例えば、ビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ、多官能エポキシ、可塑性エポキシ、臭素化エポキシ、グリシジルエステル型エポキシ、高分子型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、ノボラック型エポキシ、環式脂肪族エポキシ、トリグリシジルイソシアヌレート等や、これらの(共)重合体等が挙げられる。特に、ソルビトールグリシジルエーテル、ポリグリセロールグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールグリシジルエーテル、ジグリセロールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパングリシジルエーテル、レゾルシノールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリシジルエーテル、エキサンジオールグリシジルエーテル、エチレングリシジルエーテル、プロピレングリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ペノールグリシジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、ポリブタジエングリシジルエーテル、ジグリシジルオルトフタレート、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、n−グリシジルフタルイミド、又はその類縁体等が好ましい。
また、ポリカルボジイミド及びその誘導体の例としては、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、3−[(エチルカルボンイミドイル)アミノ]−N,N−ジメチル−1−プロパンアミン、3−[(エチルカルボンイミドイル)アミノ]−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウム・ヨージド、1−エチル−3−tert−ブチルカルボジイミド、N−シクロヘキシル−N’−(2−モルホリノエチル)カルボジイミドメト−p−トルエンスルホン酸塩、N,N’−ジ−tert−ブチルカルボジイミド、1,3−ビス(p−トリル)カルボジイミド、又はその類縁体等が挙げられる。
また、ポリオキサゾリン及びその誘導体の例としては、例えば、2−エチル−2−オキサゾリン、メチルオキサゾリン、ジメチルオキサゾリン、オキサゾリン・4,5−ジヒドロ−2−(1−メチルエチニル)−ポリマー等が挙げられる。
以上に説明した架橋剤は、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記架橋剤の含有量は特に限定されないが、固形分換算で、ポリオレフィン系ポリマーの固形分100重量部に対して、0.5〜900重量部が好ましく、10〜300重量部がより好ましい。
上記含有量が0.5重量部未満では、プライマー層の耐熱性が不十分である場合があり、一方、900重量部を超えると、プライマー層中のポリオレフィン系ポリマーの存在割合が少なくなり、密着性が低下する原因になることがある。
上記含有量が0.5重量部未満では、プライマー層の耐熱性が不十分である場合があり、一方、900重量部を超えると、プライマー層中のポリオレフィン系ポリマーの存在割合が少なくなり、密着性が低下する原因になることがある。
上記架橋剤を配合する場合、上記ポリオレフィン系ポリマーの架橋を促進させるべく、更に(e−2)触媒を配合してもよい。
上記触媒は、上記ポリオレフィン系ポリマーが有する官能基の種類や、架橋剤の種類等に応じて適宜選択すればよい。
具体的には、例えば、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖に官能基としてアクリル基を有し、架橋剤としてアクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー等の架橋剤を使用する場合には、触媒として光重合開始剤を好適に使用することができる。
上記触媒は、上記ポリオレフィン系ポリマーが有する官能基の種類や、架橋剤の種類等に応じて適宜選択すればよい。
具体的には、例えば、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖に官能基としてアクリル基を有し、架橋剤としてアクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー等の架橋剤を使用する場合には、触媒として光重合開始剤を好適に使用することができる。
上記光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン+ベンゾフェノン、1−{4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル}−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、オキシ−フェニル−アセチックアシッド2−{2−オキソー2−フェニル−アセトキシ−エトキシ}−エチルエステル+オキシ−フェニル−アセチックアシッド2―[2−ヒドロキシ−エトキシ]−エチルエステル、2−メチル−1−{4−(エチルチオ)フェニル}−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノー1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4―モルフォリノフェニル)−ブタノン−1+2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,3,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド+1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド+1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフォンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフォンオキサイド+2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−ケトン、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、1,2−オクタンジオン、1−{4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)}、ヨードニウム、(4−メチルフェニル{4−(2−メチルプロピル)フェニル}−ヘキサフルオロフォスフェート(1−)+プロピレンカーボネート、エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
また、例えば、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖に官能基としてエポキシ基を有し、架橋剤としてエポキシ基、カルボキシル基、アミノ基等を有する架橋剤を使用する場合には、触媒として熱重合開始剤を好適に使用することができる。
上記熱重合開始剤としては、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−s−トリアジン、エポキシ−イミダゾールアダクト、エポキシ−フェノール−ホウ酸エステル、芳香族スルフォニウム塩、アセトフェノン、4,4−ジメトキシベンジルクロリド、ジベンゾイル、ベンゾフェノン、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、2−フェニル−2−(p−トルエンスルホニルオキシ)アセトフェノン、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスファート、p−クメニル(p−トリル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート、トリ−p−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート、ニフェジピン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[2−(フラン−2−イル)ビニル]−1,3,5−トリアジン、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセナート等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記熱重合開始剤としては、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−s−トリアジン、エポキシ−イミダゾールアダクト、エポキシ−フェノール−ホウ酸エステル、芳香族スルフォニウム塩、アセトフェノン、4,4−ジメトキシベンジルクロリド、ジベンゾイル、ベンゾフェノン、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、2−フェニル−2−(p−トルエンスルホニルオキシ)アセトフェノン、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスファート、p−クメニル(p−トリル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート、トリ−p−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート、ニフェジピン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[2−(フラン−2−イル)ビニル]−1,3,5−トリアジン、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセナート等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
また、例えば、ポリオレフィン系ポリマーが末端又は側鎖に官能基としてカルボキシル基、ヒドロキシル基又はアミノ基を有し、架橋剤としてイソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物、ポリカルボジイミド及びその誘導体、ポリオキサゾリン及びその誘導体を使用する場合には、触媒として、例えば、アルミニウム系、クロム系、銅系、鉄系、バナジウム系、亜鉛系、ジルコニウム系、インジウム系、錫系、チタン系等の有機金属化合物からなる触媒を使用することができる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記触媒の含有量は特に限定されないが、上記ポリオレフィン系ポリマー100質量部に対して0.01〜50質量部が好ましい。
0.01質量部未満では、触媒として十分な機能を発揮出来ない場合があり、一方、50質量部を超えると、基材との密着性や、めっきの析出性等の性能を阻害する要因になる場合がある。
0.01質量部未満では、触媒として十分な機能を発揮出来ない場合があり、一方、50質量部を超えると、基材との密着性や、めっきの析出性等の性能を阻害する要因になる場合がある。
(f)界面活性剤/レベリング剤
界面活性剤を含有する場合は、めっき用プライマー組成物の表面張力を減少させることにより、基材への濡れ性が向上し、よりハジキの少ない導電性プライマー層の形成が可能となる。
また、レベリング剤を含有する場合は、めっき用プライマー組成物を基材に塗布した後のめっき用プライマー組成物の表面に均一に配向し、乾燥過程でめっき用プライマー組成物の表面から溶剤を均一に蒸発させることでBenard Cell現象を防止し、乾燥過程の表面張力の変化を小さい状態で維持することができるため、乾燥後のめっき用プライマー組成物からなる膜(導電性プライマー層)において、オレンジ−ピール、クレーター、浮きまだらが発生することを抑制することができる。即ち、レベリング剤を含有する場合には、オレンジ−ピール、クレーター、浮きまだらのない均一な導電性プライマー層をより確実に形成することができる。
なお、本発明では、同一の化合物について、界面活性剤にもレベリング剤にも相当するものも存在する。
界面活性剤を含有する場合は、めっき用プライマー組成物の表面張力を減少させることにより、基材への濡れ性が向上し、よりハジキの少ない導電性プライマー層の形成が可能となる。
また、レベリング剤を含有する場合は、めっき用プライマー組成物を基材に塗布した後のめっき用プライマー組成物の表面に均一に配向し、乾燥過程でめっき用プライマー組成物の表面から溶剤を均一に蒸発させることでBenard Cell現象を防止し、乾燥過程の表面張力の変化を小さい状態で維持することができるため、乾燥後のめっき用プライマー組成物からなる膜(導電性プライマー層)において、オレンジ−ピール、クレーター、浮きまだらが発生することを抑制することができる。即ち、レベリング剤を含有する場合には、オレンジ−ピール、クレーター、浮きまだらのない均一な導電性プライマー層をより確実に形成することができる。
なお、本発明では、同一の化合物について、界面活性剤にもレベリング剤にも相当するものも存在する。
上記界面活性剤は、上述したような機能を発揮することができるものであれは特に限定されず、その具体例としては、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテルエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエステル変性ポリジメチルシロキサン等のシロキサン系化合物;パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール等のフッ素含有有機化合物;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、プロピレンオキシド重合体、エチレンオキシド重合体などのポリエーテル系化合物;ヤシ油脂肪酸アミン塩、ガムロジン等のカルボン酸;ヒマシ油硫酸エステル類、リン酸エステル、アルキルエーテル硫酸塩、ソルビタン脂肪酸エステル、スルホン酸エステル、コハク酸エステル等のエステル系化合物;アルキルアリールスルホン酸アミン塩、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム等のスルホン酸塩化合物;ラウリルリン酸ナトリウム等のリン酸塩化合物;ヤシ油脂肪酸エタノールアミド等のアミド化合物;さらにはアクリル系の共重合物等が挙げられる。これらの中でも、レベリング性の点からはシロキサン系化合物およびフッ素含有有機化合物が好ましく、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが特に好ましい。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記界面活性剤の具体的な商品名としては、例えば、BYK−301(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−302(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−307(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−331(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−333(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−337(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−341(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−375(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−378(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−380N(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−340(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−DYNWET800(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、NIKKOL AM−101(日本サーファクタント工業株式会社製)、NIKKOL AM−301(日本サーファクタント工業株式会社製)、NIKKOL AM−3130N(日本サーファクタント工業株式会社製)、アサヒガードAG−8025(明成化学工業株式会社製)、アサヒガードMA−91(明成化学工業株式会社製)、アミポールAS−8(日華化学株式会社製)、アモーゲンAOL(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンCB−C(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンCB−H(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンLB−C(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンNo.8(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンS(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンS−H(第一工業製薬株式会社製)、アンヒトールシリーズ(花王株式会社製)、アンホレックス35N(ミヨシ油脂株式会社製)、アンホレックス50(ミヨシ油脂株式会社製)、アンホレックス50−SF(ミヨシ油脂株式会社製)、プラスコートRY−2(互応化学工業株式会社製)、エナジーコールC−30 B(ライオン株式会社製)、オバゾリン662N(東邦化学工業株式会社製)、オフノンD(ユシロ化学工業株式会社製)、カチナールAOC(東邦化学工業株式会社製)、クリンクA−27(吉村油化学株式会社製)、ゲナゲンB 1566(クラリアントジャパン株式会社製)等が挙げられる。
上記界面活性剤の含有量は特に限定されないが、固形分換算で、上記導電性複合体の固形分100質量部に対して、0.001〜2300質量部が好ましく、0.01〜500質量部がより好ましい。
上記含有量が0.001質量部未満では、形成する層の膜厚を均一に形成する事が難しくなる場合があり、一方、2300質量部を超えると、形成する層中の導電性複合体の存在割合が少なくなり、電解めっきによる金属の析出速度が遅くなったり、形成する層の強度が低下したりする場合がある。
上記含有量が0.001質量部未満では、形成する層の膜厚を均一に形成する事が難しくなる場合があり、一方、2300質量部を超えると、形成する層中の導電性複合体の存在割合が少なくなり、電解めっきによる金属の析出速度が遅くなったり、形成する層の強度が低下したりする場合がある。
上記レベリング剤としては、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテルエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエステル変性ポリジメチルシロキサン等のシロキサン化合物;パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール等のフッ素含有有機化合物;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、プロピレンオキシド重合体、エチレンオキシド重合体等のポリエーテル系化合物;ヤシ油脂肪酸アミン塩、ガムロジン等のカルボン酸;ヒマシ油硫酸エステル類、リン酸エステル、アルキルエーテル硫酸塩、ソルビタン脂肪酸エステル、スルホン酸エステル、コハク酸エステル等のエステル系化合物;アルキルアリールスルホン酸アミン塩、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム等のスルホン酸塩化合物;ラウリルリン酸ナトリウム等のリン酸塩化合物;ヤシ油脂肪酸エタノールアマイド等のアミド化合物;さらにはアクリル系の共重合物等が挙げられる。これらのレベリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記レベリング剤の具体的な商品名としては、例えば、BYK−325(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−345(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−346(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−347(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−348(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−349(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−UV3500(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−381(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYKETOL−AQ(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYKETOL−WS(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、ポリフローWS(共栄社化学工業株式会社製)、ポリフローWS−30(共栄社化学工業株式会社製)、ポリフローWS−314(共栄社化学工業株式会社製)、メガファックF−477(DIC株式会社製)、サーフロン(AGCセイミケミカル株式会社製)、EFKA3772(BASF社製)等が挙げられる。
上記レベリング剤の含有量は特に限定されないが、固形分換算で、上記導電性複合体の固形分100質量部に対して、0.001〜2300質量部が好ましく、0.01〜500質量部がより好ましい。
上記含有量が0.001質量部未満では、めっき用プライマー層やその上に形成する金属層の膜厚を均一に形成する事が難しくなる場合があり、一方、2300質量部を超えると、形成する層中の(a)導電性複合体の存在割合が少なくなり、めっきによる金属の析出速度が遅くなったり、形成する金属層の強度が低くなったりする場合がある。
上記含有量が0.001質量部未満では、めっき用プライマー層やその上に形成する金属層の膜厚を均一に形成する事が難しくなる場合があり、一方、2300質量部を超えると、形成する層中の(a)導電性複合体の存在割合が少なくなり、めっきによる金属の析出速度が遅くなったり、形成する金属層の強度が低くなったりする場合がある。
(g)溶媒
上記めっき用プライマー組成物は、溶媒を含有していてもよい。上記溶媒は、上記めっき用プライマー組成物を用いて形成する層中には残留しないことが好ましい。
なお、めっき用プライマー組成物の全ての成分を完全に溶解させるものを「溶媒」、不溶成分を分散させるものを「分散媒」と称するが、本明細書では、特に区別せずに、いずれも「溶媒」と記載する。
上記めっき用プライマー組成物は、溶媒を含有していてもよい。上記溶媒は、上記めっき用プライマー組成物を用いて形成する層中には残留しないことが好ましい。
なお、めっき用プライマー組成物の全ての成分を完全に溶解させるものを「溶媒」、不溶成分を分散させるものを「分散媒」と称するが、本明細書では、特に区別せずに、いずれも「溶媒」と記載する。
上記溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のエチレングリコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類;プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のプロピレングリコール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のプロピレングリコールエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールエーテルアセテート類;テトラヒドロフラン;アセトン;アセトニトリル等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
これらのなかでは、水、又は、水と有機溶媒との混合物が好ましい。
上記溶媒として水を用いる場合、水の含有量は、上記導電性複合体の固形分100質量部に対して、20〜1000000質量部が好ましく、200〜500000質量部がより好ましい。
その理由は、20質量部未満の場合は、粘度が高くなりハンドリングが困難になることがあり、1000000質量部を超えると、希薄な溶液になりすぎて形成する層の厚さの調整が難しくなることがあるからである。
上記溶媒として水を用いる場合、水の含有量は、上記導電性複合体の固形分100質量部に対して、20〜1000000質量部が好ましく、200〜500000質量部がより好ましい。
その理由は、20質量部未満の場合は、粘度が高くなりハンドリングが困難になることがあり、1000000質量部を超えると、希薄な溶液になりすぎて形成する層の厚さの調整が難しくなることがあるからである。
また、水と有機溶媒との混合物を用いる場合、有機溶媒としては、メタノール、エタノール、又は、2−プロパノールが好ましい。
この場合、有機溶媒の含有量は特に限定されず、上記導電性複合体の固形分100質量部に対して、20〜700000質量部が好ましく、200〜350000質量部がより好ましい。また、水と有機溶媒とを併用する場合、両者の比率(水と有機溶媒との比率)は、100:0〜5:95が好ましく、100:0〜30:70がより好ましい。
この場合、有機溶媒の含有量は特に限定されず、上記導電性複合体の固形分100質量部に対して、20〜700000質量部が好ましく、200〜350000質量部がより好ましい。また、水と有機溶媒とを併用する場合、両者の比率(水と有機溶媒との比率)は、100:0〜5:95が好ましく、100:0〜30:70がより好ましい。
(h)導電性向上剤
導電性向上剤は、めっき用プライマー組成物を塗布して形成した導電性プライマー層の導電性を向上させる目的で添加される。導電性向上剤は、導電性プライマー層を形成する際に加熱により蒸散するが、その際に導電性ポリマーの配向を制御することで導電性プライマー層の導電性を向上させるものと推定される。
導電性向上剤は、めっき用プライマー組成物を塗布して形成した導電性プライマー層の導電性を向上させる目的で添加される。導電性向上剤は、導電性プライマー層を形成する際に加熱により蒸散するが、その際に導電性ポリマーの配向を制御することで導電性プライマー層の導電性を向上させるものと推定される。
第一の本発明のめっき用プライマー組成物は、電解めっきに使用する場合、電解めっきに必要な導電性を確実に確保するとの観点から、以下からなる群より選択される少なくとも1種の化合物からなる導電性向上剤を含有することが好ましい:
(1)沸点が60℃以上で分子内に少なくとも1つのケトン基を有する化合物
(2)沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのエーテル基を有する化合物
(3)沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのスルフィニル基を有する化合物
(4)沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのアミド基を有する化合物
(5)沸点が50℃以上で分子内に少なくとも1つのカルボキシル基を有する化合物
(6)沸点が100℃以上で分子内に2つ以上のヒドロキシル基を有する化合物、及び
(7)沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのラクタム基を有する化合物
(1)沸点が60℃以上で分子内に少なくとも1つのケトン基を有する化合物
(2)沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのエーテル基を有する化合物
(3)沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのスルフィニル基を有する化合物
(4)沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのアミド基を有する化合物
(5)沸点が50℃以上で分子内に少なくとも1つのカルボキシル基を有する化合物
(6)沸点が100℃以上で分子内に2つ以上のヒドロキシル基を有する化合物、及び
(7)沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのラクタム基を有する化合物
沸点が60℃以上で分子内に少なくとも1つのケトン基を有する化合物(1)としては、例えば、イソホロン、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。
沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのエーテル基を有する化合物(2)としては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、2−フェノキシエタノール、ジオキサン、モルホリン、4−アクリロイルモルホリン、N−メチルモルホリンN−オキシド、4−エチルモルホリン等が挙げられる。
沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのスルフィニル基を有する化合物(3)としては、例えば、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのアミド基を有する化合物(4)としては、例えば、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−エチルアセトアミド、N−フェニル−N−プロピルアセトアミド、ベンズアミド等が挙げられる。
沸点が50℃以上で分子内に少なくとも1つのカルボキシル基を有する化合物(5)としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メタン酸、エタン酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、安息香酸、p−トルイル酸、p−クロロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、1−ナフトエ酸、2−ナフトエ酸、フタル酸、イソフタル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。
沸点が100℃以上で分子内に2つ以上のヒドロキシル基を有する化合物(6)としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、β−チオジグリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、カテコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、エリトリトール、グリセリン、インマトール、ラクチトール、マルチトール、マンニトール、ソルビトール、キシリトール、スクロース等が挙げられる。
沸点が100℃以上で分子内に少なくとも1つのラクタム基を有する化合物(7)としては、例えば、N−メチルピロリドン、β−ラクタム、γ−ラクタム、δ−ラクタム、ε−カプロラクタム、ラウロラクタム等が挙げられる。
導電性向上剤の沸点が特定温度以上であると、導電性プライマー層形成時の加熱によって当該導電性向上剤が徐々に揮発していくことになるが、その過程で、導電性ポリマーの配向を導電性にとって有利な配向に制御することになり、その結果、導電性が向上するものと考えられる。一方、導電性向上剤の沸点が特定温度に満たないものであると、急激に導電性向上剤が蒸発してしまうため、導電性ポリマーの配向が十分に制御されず導電性の向上につながらないものと考えられる。
上記導電性向上剤の配合量としては、(A)導電性複合体の固形分100質量部に対して、5〜2000質量部が好ましく、10〜1500質量部がより好ましい。5質量部未満であると、導電性向上剤添加による導電性改善効果を充分に享受することができないことがある。一方、2000質量部を超えると、めっき用プライマー組成物中の導電性複合体成分が希薄となり、導電性プライマー層を形成した時に十分な導電性が得られなくなることから、めっきにより必要な膜厚のめっき層を所定の時間内に得ることが難しくなる。
上記めっき用プライマー組成物を用いて形成した導電性プライマー層は、その表面抵抗率が100,000Ω/□以下であることが好ましい。
上記表面抵抗率が、100,000Ω/□を超えると、上記導電性プライマー層上にめっき層を形成する場合には、長時間を要することとなり(特に厚さの厚いめっき層を形成する場合)、さらに、めっき処理において高電圧が必要となり、めっき処理時の危険性や環境負荷が増大することとなる。
上記表面抵抗率は、50,000Ω/□以下であることがより好ましく、10,000Ω/□以下であることがさらに好ましく、5,000Ω/□以下であることが特に好ましい。なお、上記表面抵抗率は、小さければ小さいほど好ましい。
上記表面抵抗率が、100,000Ω/□を超えると、上記導電性プライマー層上にめっき層を形成する場合には、長時間を要することとなり(特に厚さの厚いめっき層を形成する場合)、さらに、めっき処理において高電圧が必要となり、めっき処理時の危険性や環境負荷が増大することとなる。
上記表面抵抗率は、50,000Ω/□以下であることがより好ましく、10,000Ω/□以下であることがさらに好ましく、5,000Ω/□以下であることが特に好ましい。なお、上記表面抵抗率は、小さければ小さいほど好ましい。
次に、第二の本発明のめっき物の製造方法について説明する。
第二の本発明のめっき物の製造方法(以下、めっき物の製造方法(1)ともいう)は、少なくとも、
(1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、及び、
(2)導電性プライマー層(B)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
第二の本発明のめっき物の製造方法(以下、めっき物の製造方法(1)ともいう)は、少なくとも、
(1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、及び、
(2)導電性プライマー層(B)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
上記めっき物の製造方法(1)では、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成するため、ポリオレフィン系の樹脂基体(A)(以下、単にオレフィン系基体(A)ともいう)の表面に、導電性プライマー層を介してめっき層を形成することにより両者の密着性に優れためっき物を製造することができる。
以下、上記めっき物の製造方法(1)を工程順に説明する。
以下、上記めっき物の製造方法(1)を工程順に説明する。
(1)めっき物の製造方法(1)では、まず、オレフィン系基体(A)の表面の一部又は全部に、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程(以下、プライマー層形成工程ともいう)を行う。
本工程では、オレフィン系基体(A)の表面の一部又は全部を上記めっき用プライマー組成物で被覆し、その後、必要に応じて乾燥処理、加熱処理等を行うことで導電性プライマー層(B)を形成する。ここで、導電性プライマー層(B)を形成する位置は、後の工程(2)でめっき処理により金属層(C)を積層する位置と一致する。
また、ポリオレフィン系ポリマーとして架橋可能なポリオレフィン系ポリマーを含有するめっき用プライマー組成物を用いた場合には、熱硬化、光硬化、電子線硬化等の硬化処理を行うことが好ましい。
具体的には、例えば、官能基としてアクリル基を有するポリオレフィン系ポリマーと、アクリル樹脂及びその誘導体、アクリルオリゴマー、アクリル基を有する化合物等の架橋剤とを含有するめっき用プライマー組成物を使用する場合は光硬化を行えばよく、エポキシ基を有するポリオレフィン系ポリマーと、エポキシ基、カルボキシル基、アミノ基等を有する化合物等の架橋剤とを含有するめっき用プライマー組成物を使用する場合や、カルボキシル基、ヒドロキシル基又はアミノ基を有するポリオレフィン系ポリマーと、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物、ポリカルボジイミド及びその誘導体、ポリオキサゾリン及びその誘導体等の架橋剤を含有するめっき用プライマー組成物を使用する場合には、熱硬化を行えばよい。
本工程では、オレフィン系基体(A)の表面の一部又は全部を上記めっき用プライマー組成物で被覆し、その後、必要に応じて乾燥処理、加熱処理等を行うことで導電性プライマー層(B)を形成する。ここで、導電性プライマー層(B)を形成する位置は、後の工程(2)でめっき処理により金属層(C)を積層する位置と一致する。
また、ポリオレフィン系ポリマーとして架橋可能なポリオレフィン系ポリマーを含有するめっき用プライマー組成物を用いた場合には、熱硬化、光硬化、電子線硬化等の硬化処理を行うことが好ましい。
具体的には、例えば、官能基としてアクリル基を有するポリオレフィン系ポリマーと、アクリル樹脂及びその誘導体、アクリルオリゴマー、アクリル基を有する化合物等の架橋剤とを含有するめっき用プライマー組成物を使用する場合は光硬化を行えばよく、エポキシ基を有するポリオレフィン系ポリマーと、エポキシ基、カルボキシル基、アミノ基等を有する化合物等の架橋剤とを含有するめっき用プライマー組成物を使用する場合や、カルボキシル基、ヒドロキシル基又はアミノ基を有するポリオレフィン系ポリマーと、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物、ポリカルボジイミド及びその誘導体、ポリオキサゾリン及びその誘導体等の架橋剤を含有するめっき用プライマー組成物を使用する場合には、熱硬化を行えばよい。
上記オレフィン系基体(A)は、ポリオレフィン系樹脂からなるものであれば特に限定されず、上記ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー(環状ポリオレフィン)、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等が挙げられる。
また、これらのポリオレフィン系樹脂は、10〜50重量%程度のガラス繊維などを含有した繊維強化樹脂であってもよい。
また、これらのポリオレフィン系樹脂は、10〜50重量%程度のガラス繊維などを含有した繊維強化樹脂であってもよい。
上記オレフィン系基体(A)の表面の一部又は全部を、第一の本発明のめっき用プライマー組成物で被覆する方法としては、公知の塗布方法や印刷法等を使用することができる。上記塗布方法としては、例えば、スピンコーティング、グラビアコーティング、バーコーティング、ディップコーティング、カーテンコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティング等が挙げられる。さらに、スクリーン印刷、スプレー印刷、インクジェット印刷、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷等の印刷法も適用できる。これらの方法の中から、目的に応じて適宜選択すれば良い。
また、上記めっき用プライマー組成物を塗布等した後には、必要に応じて、乾燥処理や加熱処理を行ってもよい。
めっき用プライマー組成物を乾燥させる場合、その方法は特に限定されないが、例えば、通風乾燥機、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の乾燥機等を用いて行えばよい。また、加熱手段を有する乾燥機(熱風乾燥機、赤外線乾燥機等)を用いると、乾燥および加熱を同時に行うことが可能である。さらに、これらの乾燥機以外に、加熱・加圧機能を具備する加熱・加圧ロール、プレス機等を用いてもよい。
また、乾燥条件も特に限定されないが、50〜250℃で10秒〜2時間程度の条件が好ましく、60〜150℃で30秒〜1時間程度の条件がより好ましい。
めっき用プライマー組成物を乾燥させる場合、その方法は特に限定されないが、例えば、通風乾燥機、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の乾燥機等を用いて行えばよい。また、加熱手段を有する乾燥機(熱風乾燥機、赤外線乾燥機等)を用いると、乾燥および加熱を同時に行うことが可能である。さらに、これらの乾燥機以外に、加熱・加圧機能を具備する加熱・加圧ロール、プレス機等を用いてもよい。
また、乾燥条件も特に限定されないが、50〜250℃で10秒〜2時間程度の条件が好ましく、60〜150℃で30秒〜1時間程度の条件がより好ましい。
上記めっき用プライマー組成物を塗布、乾燥させた後に、必要に応じて、光照射処理や電子線(EB)照射処理を行ってもよい。
光照射処理を行う場合、光源がメタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、高圧UVランプ等、UV光を照射できるものを用いて行ってもよい。
光照射量は特に限定されないが、10〜10,000mJ/cm2が好ましく、100〜5,000mJ/cm2がより好ましい。
電子線(EB)照射処理を行う場合、装置内で電子を発生させ、電子線を電場で加速させ導電性プライマー層(B)に照射できる装置を用いて行ってもよい。
電子線(EB)照射量は特に限定されないが、1〜1,000kGy・m/minが好ましい。
光照射処理を行う場合、光源がメタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、高圧UVランプ等、UV光を照射できるものを用いて行ってもよい。
光照射量は特に限定されないが、10〜10,000mJ/cm2が好ましく、100〜5,000mJ/cm2がより好ましい。
電子線(EB)照射処理を行う場合、装置内で電子を発生させ、電子線を電場で加速させ導電性プライマー層(B)に照射できる装置を用いて行ってもよい。
電子線(EB)照射量は特に限定されないが、1〜1,000kGy・m/minが好ましい。
本工程で形成する導電性プライマー層の厚さは、1.0〜100μmであることが好ましい。
1.0μm未満では、後工程において電解めっきを行う際に、導電性プライマー層の表面抵抗率が大きく、電解めっきにより電解めっき層を形成することが難しくなる場合があり、一方、100μmを超えてもめっき層の形成性は向上せず、生産性及びコストの点で不利になることがあるからである。
1.0μm未満では、後工程において電解めっきを行う際に、導電性プライマー層の表面抵抗率が大きく、電解めっきにより電解めっき層を形成することが難しくなる場合があり、一方、100μmを超えてもめっき層の形成性は向上せず、生産性及びコストの点で不利になることがあるからである。
上記めっき物の製造方法(1)では、本プライマー層形成工程を行う前に、オレフィン系基体(A)に前処理を施す工程(以下、前処理工程ともいう)を行うことが好ましい。
上記前処理工程としては、オレフィン系基体(A)に対するめっき用プライマー組成物の濡れ性を向上させる処理や、オレフィン系基体(A)の表面に下塗り層を形成する方法等が挙げられる。
このような前処理工程を行うことにより、オレフィン系基体(A)と導電性プライマー層(B)との密着性を向上させることができるからである。
上記前処理工程としては、オレフィン系基体(A)に対するめっき用プライマー組成物の濡れ性を向上させる処理や、オレフィン系基体(A)の表面に下塗り層を形成する方法等が挙げられる。
このような前処理工程を行うことにより、オレフィン系基体(A)と導電性プライマー層(B)との密着性を向上させることができるからである。
上述した濡れ性を向上させる処理としては、濡れ性を向上させることができる処理であれば特に限定されず、例えば、物理的に表面を荒らす方法;プラズマ処理、オゾン処理、コロナ処理、低圧UV処理、高圧UV処理、イトロ処理等の乾式化学処理法;クロム酸混液、濃硫酸、濃塩酸中に浸漬させる方法;シランカップリング剤やチタネートカップリング剤による湿式化学処理等が挙げられる。これらの方法は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上述した下塗り層を形成することにより、オレフィン系基体(A)と導電性プライマー層(B)との密着性が向上し、その結果、オレフィン系基体(A)と金属層(C)との密着性をさらに向上させることができる。
上記下塗り層としては、例えば、後述するめっき物の製造方法(2)で形成する下塗り層と同様のもの等が挙げられる。
その他、上記下塗り層は、有機−無機ハイブリット樹脂又は有機樹脂を含む組成物を用いて形成した層であってもよい。この場合、具体的な材料としては、例えば、ポリマー型多官能アミノシランカップリング剤、ポリマー型多官能エポキシシランカップリング剤、アミノシラン、エポキシシラン等の低分子のシランカップリング剤等が挙げられる。
上記下塗り層としては、例えば、後述するめっき物の製造方法(2)で形成する下塗り層と同様のもの等が挙げられる。
その他、上記下塗り層は、有機−無機ハイブリット樹脂又は有機樹脂を含む組成物を用いて形成した層であってもよい。この場合、具体的な材料としては、例えば、ポリマー型多官能アミノシランカップリング剤、ポリマー型多官能エポキシシランカップリング剤、アミノシラン、エポキシシラン等の低分子のシランカップリング剤等が挙げられる。
上記下塗り層をオレフィン系基体(A)と導電性プライマー層(B)の間に形成する場合は、下塗り層用組成物でオレフィン系基体(A)を被覆し、その後、必要に応じて乾燥処理、加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理等を行い、得られた下塗り層上に導電性プライマー層(B)を形成すればよい。
また、上記下塗り層の厚みとしては特に限定されないが、0.01〜50μmが好ましい。下塗り層の厚みが0.01μm未満の場合、その働きが著しく低下し、50μmを超える場合、オレフィン系基体(A)の性能の低下の原因となる場合がある。
また、上記下塗り層の厚みとしては特に限定されないが、0.01〜50μmが好ましい。下塗り層の厚みが0.01μm未満の場合、その働きが著しく低下し、50μmを超える場合、オレフィン系基体(A)の性能の低下の原因となる場合がある。
(2)次に、上記導電性プライマー層(B)上にめっき処理により金属層(C)を形成する工程(以下、金属層形成工程ともいう)を行う。
本工程で形成する金属層は、電解めっきによる電解めっき層(c1)であってもよいし、無電解めっきによる無電解めっき層(c2)であってもよい。
以下、電解めっき及び無電解めっきのそれぞれの方法について、別々に説明する。
本工程で形成する金属層は、電解めっきによる電解めっき層(c1)であってもよいし、無電解めっきによる無電解めっき層(c2)であってもよい。
以下、電解めっき及び無電解めっきのそれぞれの方法について、別々に説明する。
(電解めっき)
電解めっきの方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、具体的には、例えば、以下に示す電解めっき法等を用いることができる。
即ち、一般的な電解めっき法である直流電解めっき法(DCめっき法)や、カソード電流の供給及び中断を交互に繰り返すことにより、電流を矩形波のパルス電流に制御する方法(PCめっき法)、カソード電流の供給とアノード電流の供給とを交互に反転させて繰り返すことにより、周期的逆転波を用いて電流を制御するパルス−リバース電気めっき法(PRめっき法)、カソ−ド電流として高密度電流パルスと低密度電流パルスとを交互に印加する方法等を用いることができる。
これらのなかでは、高価な電源装置や制御装置を必要としない点からは、直流電解めっき法(DCめっき法)が好ましい。
電解めっきの方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、具体的には、例えば、以下に示す電解めっき法等を用いることができる。
即ち、一般的な電解めっき法である直流電解めっき法(DCめっき法)や、カソード電流の供給及び中断を交互に繰り返すことにより、電流を矩形波のパルス電流に制御する方法(PCめっき法)、カソード電流の供給とアノード電流の供給とを交互に反転させて繰り返すことにより、周期的逆転波を用いて電流を制御するパルス−リバース電気めっき法(PRめっき法)、カソ−ド電流として高密度電流パルスと低密度電流パルスとを交互に印加する方法等を用いることができる。
これらのなかでは、高価な電源装置や制御装置を必要としない点からは、直流電解めっき法(DCめっき法)が好ましい。
電解めっき層(c1)を構成する金属としては特に限定されず、例えば、銅、亜鉛、イリジウム、インジウム、カドミウム、金、銀、クロム、コバルト、錫、鉄、鉛、ニッケル、白金、パラジウム、ビスマス、マンガン、モリブデン、ロジウム等が挙げられる。
これらのなかでは、銅が好ましい。その理由は、安価で回路や配線、電磁波シールド用途において高い性能を有する材料だからである。
これらのなかでは、銅が好ましい。その理由は、安価で回路や配線、電磁波シールド用途において高い性能を有する材料だからである。
電解めっき層(c1)を形成する場合、電解めっきは複数回行ってもよく、その場合、異種金属が積層された電解めっき層を形成することもできる。
また、形成する電解めっき層(c1)の厚さは特に限定されず、製造するめっき物の設計に応じて適宜選択すればよいが、通常、0.1〜100μm程度が好ましい。
その理由は、回路や配線等の回路部品、電磁波シールド、装飾等の用途において必要な金属層の厚さだからである。
電解めっき層(c1)の厚さは、例えば、電解めっきの処理時間等を適宜設定することにより制御することができる。
また、形成する電解めっき層(c1)の厚さは特に限定されず、製造するめっき物の設計に応じて適宜選択すればよいが、通常、0.1〜100μm程度が好ましい。
その理由は、回路や配線等の回路部品、電磁波シールド、装飾等の用途において必要な金属層の厚さだからである。
電解めっき層(c1)の厚さは、例えば、電解めっきの処理時間等を適宜設定することにより制御することができる。
(無電解めっき)
電解めっきの方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、具体的には、例えば、導電性ポリマー層(B)に金属触媒を付着させた後、無電解めっきを行う方法等を用いることができる。
ここで、金属触媒の付着は、例えば、導電性ポリマー層(B)を形成した基体(A)を金属触媒を含む触媒浴に浸漬し、その後、水洗、乾燥することにより行えばよい。
上記金属触媒としては、無電解めっきに使用される金属触媒であれば特に限定されず、例えば、パラジウム、金、白金、ロジウム、銀、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛等の単体金属、又は、これらの金属の化合物等が挙げられる。
これらのなかでは、パラジウム化合物が好ましく、塩化パラジウムがより好ましい。触媒浴の安定性に優れるからである。
電解めっきの方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、具体的には、例えば、導電性ポリマー層(B)に金属触媒を付着させた後、無電解めっきを行う方法等を用いることができる。
ここで、金属触媒の付着は、例えば、導電性ポリマー層(B)を形成した基体(A)を金属触媒を含む触媒浴に浸漬し、その後、水洗、乾燥することにより行えばよい。
上記金属触媒としては、無電解めっきに使用される金属触媒であれば特に限定されず、例えば、パラジウム、金、白金、ロジウム、銀、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛等の単体金属、又は、これらの金属の化合物等が挙げられる。
これらのなかでは、パラジウム化合物が好ましく、塩化パラジウムがより好ましい。触媒浴の安定性に優れるからである。
上記触媒浴の温度は、20〜50℃が好ましい。その理由は、一様に金属を析出させることができる最適な温度だからである。
また、上記触媒浴への浸漬時間は、1〜60分間が好ましい。その理由は、1分間未満だと金属層(無電解めっき層)の厚みのコントロールが難しくなり、60分間を超えると生産性が著しく低下するからである。
また、上記触媒浴への浸漬時間は、1〜60分間が好ましい。その理由は、1分間未満だと金属層(無電解めっき層)の厚みのコントロールが難しくなり、60分間を超えると生産性が著しく低下するからである。
無電解めっき層(c2)の形成は、例えば、その表面に金属触媒を付着させた導電性ポリマー層(B)を形成した基体(A)を無電解めっき浴に浸漬し、導電性ポリマー層(B)上に無電解めっき層(c2)を形成する。
無電解めっき層(c2)を構成する金属としては、無電解めっきにより析出する金属であれば特に限定されず、例えば、銅、銀、金、ニッケル、クロム、スズ、亜鉛、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、カドミウム、コバルト、インジウム、これらの合金等が挙げられる。
これらのなかでは、銅が好ましい。その理由は、安価で回路や配線、電磁波シールド用途において高い性能を有する材料だからである。
これらのなかでは、銅が好ましい。その理由は、安価で回路や配線、電磁波シールド用途において高い性能を有する材料だからである。
また、無電解めっき浴の種類や無電解めっき条件は特に限定されず、従来公知の無電解めっき浴や無電解めっき条件を適用することができる。
具体的には、例えば、上記金属触媒がパラジウムで、無電解銅めっき浴として、ATSアドカッパーIWを使用する場合には、無電解めっき浴温度を10〜50℃とし、1〜120分間浸漬すればよく、これにより、厚さ0.1〜20μmの無電解銅めっき膜を形成することができる。また、金属触媒を付着させた導電性ポリマー層(B)を形成したオレフィン系基体(A)を無電解めっき浴に浸漬した際には、オレフィン系基体(A)を振盪してもよい。
具体的には、例えば、上記金属触媒がパラジウムで、無電解銅めっき浴として、ATSアドカッパーIWを使用する場合には、無電解めっき浴温度を10〜50℃とし、1〜120分間浸漬すればよく、これにより、厚さ0.1〜20μmの無電解銅めっき膜を形成することができる。また、金属触媒を付着させた導電性ポリマー層(B)を形成したオレフィン系基体(A)を無電解めっき浴に浸漬した際には、オレフィン系基体(A)を振盪してもよい。
無電解めっき層(c2)の厚さは特に限定されないが、0.1〜100μmが好ましい。
その理由は、回路や配線等の回路部品、電磁波シールド、装飾等の用途において必要な金属層の厚さだからである。
上記無電解めっき層(c2)の厚さは、例えば、無電解めっき浴への浸漬時間を適宜変更することで調整することができる。
その理由は、回路や配線等の回路部品、電磁波シールド、装飾等の用途において必要な金属層の厚さだからである。
上記無電解めっき層(c2)の厚さは、例えば、無電解めっき浴への浸漬時間を適宜変更することで調整することができる。
また、金属層(C)を形成する場合、無電解めっきと電解めっきとを組み合わせて電解めっき層(c1)及び無電解めっき層(c2)からなる複層構造の金属層(C)を形成してもよい。
この場合は、導電性プライマー層(B)側に無電解めっき層(c2)を形成した後、この無電解めっき層(c2)上に電解めっき層(c1)を積層することが好ましい。
この場合は、導電性プライマー層(B)側に無電解めっき層(c2)を形成した後、この無電解めっき層(c2)上に電解めっき層(c1)を積層することが好ましい。
このような工程(1)及び(2)を経ることにより、オレフィン系基体(A)の表面の一部又は全部に金属層(C)が形成されためっき物を製造することができる。
また、めっき物の製造方法(1)では、予め所望の範囲よりも広い範囲に金属層(C)を形成しておき、その後、エッチングにより不要な部分の金属層(C)を除去してもよい。
この場合、例えば、オレフィン系基体(A)の表面のうち金属層を形成する部位より広い範囲(例えば、表面全体)に導電性プライマー層(B)及び金属層を形成した後、金属層(C)上にエッチングレジストを形成し、さらにエッチング処理を行うことにより、オレフィン系基体(A)上の必要な部分にのみ金属層(C)を形成してもよい。
この場合、例えば、オレフィン系基体(A)の表面のうち金属層を形成する部位より広い範囲(例えば、表面全体)に導電性プライマー層(B)及び金属層を形成した後、金属層(C)上にエッチングレジストを形成し、さらにエッチング処理を行うことにより、オレフィン系基体(A)上の必要な部分にのみ金属層(C)を形成してもよい。
その他、本発明に適用可能なパターニングの方法(オレフィン系基体(A)の表面の一部に金属層(C)を形成する方法)としては、例えば、以下の方法が挙げられる:
オレフィン系基体(A)上に所定のパターニング像を有する導電性プライマー層(B)を形成し、めっきによりパターニング化された金属層(C)を得る方法;
オレフィン系基体(A)上に導電性プライマー層(B)を一様に形成し、その後所定のパターニング像を有するマスク(めっきレジスト)を導電性プライマー層(B)上に隙間なく張り付け、めっきによりパターニング化された金属層(C)を得る方法;
オレフィン系基体(A)上に導電性プライマー層(B)を一様に形成し、導電性プライマー層(B)をエッチング、リフトオフ法等、公知の技術でパターニング化された導電性プライマー層(B)とし、めっきによりパターニング化された金属層(C)を得る方法;
オレフィン系基体(A)上にネガもしくはポジレジスト化された導電性プライマー層(B)を形成し、所定のパターニング像を有するマスクを介して光を照射し、不要部分を剥離し、パターニング化された導電性プライマー層(B)を得て、めっきによりパターニング化された金属層(C)を得る方法;
オレフィン系基体(A)上に導電性プライマー層(B)と無電解めっき層(c1)を一様に形成し、その後所定のパターニング像を有するマスク(めっきレジスト)を無電解めっき層(c1)上に隙間なく張り付け、電解めっきによりパターニング化された電解めっき層(c2)を積層し、マスクを剥離した後、マスクの下に存在した無電解めっき層をエッチングにより除去することで金属層(C)を得る方法。
オレフィン系基体(A)上に所定のパターニング像を有する導電性プライマー層(B)を形成し、めっきによりパターニング化された金属層(C)を得る方法;
オレフィン系基体(A)上に導電性プライマー層(B)を一様に形成し、その後所定のパターニング像を有するマスク(めっきレジスト)を導電性プライマー層(B)上に隙間なく張り付け、めっきによりパターニング化された金属層(C)を得る方法;
オレフィン系基体(A)上に導電性プライマー層(B)を一様に形成し、導電性プライマー層(B)をエッチング、リフトオフ法等、公知の技術でパターニング化された導電性プライマー層(B)とし、めっきによりパターニング化された金属層(C)を得る方法;
オレフィン系基体(A)上にネガもしくはポジレジスト化された導電性プライマー層(B)を形成し、所定のパターニング像を有するマスクを介して光を照射し、不要部分を剥離し、パターニング化された導電性プライマー層(B)を得て、めっきによりパターニング化された金属層(C)を得る方法;
オレフィン系基体(A)上に導電性プライマー層(B)と無電解めっき層(c1)を一様に形成し、その後所定のパターニング像を有するマスク(めっきレジスト)を無電解めっき層(c1)上に隙間なく張り付け、電解めっきによりパターニング化された電解めっき層(c2)を積層し、マスクを剥離した後、マスクの下に存在した無電解めっき層をエッチングにより除去することで金属層(C)を得る方法。
このようなめっき物の製造方法(1)によれば、オレフィン系基体(A)の表面に金属層(C)が形成されためっき物を好適に製造することができる。また、上記めっき物の製造方法(1)は、絶縁材料からなるオレフィン系基体の表面に容易に金属層を形成することができる点で極めて有用である。また、めっき処理に際して還元処理も不要である。
上記めっき物の製造方法(1)を用いて製造されためっき物もまた本発明の1つである。
上記めっき物の製造方法(1)を用いて製造されためっき物もまた本発明の1つである。
次に、第三の本発明のめっき物の製造方法について説明する。
第三の本発明のめっき物の製造方法(以下、めっき物の製造方法(2)ともいう)は、
(1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、ポリオレフィン系ポリマーを含有する組成物を用いて下塗り層(D)を形成する工程、
(2)下塗り層(D)上に、
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(c)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のバインダーと
を含有するめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(E)を形成する工程、及び、
(3)導電性プライマー層(E)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(F)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
第三の本発明のめっき物の製造方法(以下、めっき物の製造方法(2)ともいう)は、
(1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、ポリオレフィン系ポリマーを含有する組成物を用いて下塗り層(D)を形成する工程、
(2)下塗り層(D)上に、
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(c)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のバインダーと
を含有するめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(E)を形成する工程、及び、
(3)導電性プライマー層(E)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(F)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
上記めっき物の製造方法(2)では、特定の組成物(下塗り層用組成物)を用いて下塗り層を形成した後、導電性プライマー層を形成するため、オレフィン系基体(A)の表面に導電性プライマー層を介してめっき層を形成した際に、各層の密着性に優れためっき物を製造することができる。
また、上記めっき物の製造方法(2)は、分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体を含む組成物を用いて、ポリオレフィン系の樹脂基体の表面に金属層を形成する点で、本発明のめっき物の製造方法(1)と共通する。
また、上記めっき物の製造方法(2)は、分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体を含む組成物を用いて、ポリオレフィン系の樹脂基体の表面に金属層を形成する点で、本発明のめっき物の製造方法(1)と共通する。
以下、上記めっき物の製造方法(2)を工程順に説明する。
(1)めっき物の製造方法(2)では、まず、ポリオレフィン系の樹脂基体(A)(オレフィン系基体(A))の表面の一部又は全部に、ポリオレフィン系ポリマーを含有する組成物(下塗り層用組成物)を用いて下塗り層(D)を形成する工程(下塗り層形成工程)を行う。
(1)めっき物の製造方法(2)では、まず、ポリオレフィン系の樹脂基体(A)(オレフィン系基体(A))の表面の一部又は全部に、ポリオレフィン系ポリマーを含有する組成物(下塗り層用組成物)を用いて下塗り層(D)を形成する工程(下塗り層形成工程)を行う。
上記下塗り層用組成物としては、導電性複合体及び導電性向上剤を含有しない点以外は、第一の本発明のめっき用プライマー組成物と同様の配合成分からなる組成物が挙げられる。
具体的には、上記下塗り層用組成物としては、(b)ポリオレフィン系ポリマーに加えて、必要に応じて、(e)架橋剤、(e−2)触媒、(f)界面活性剤やレベリング剤、(g)溶媒等を含有する組成物を用いることができ、各配合成分の具体例は、第一の本発明のめっき用プライマー組成物の配合成分の具体的と同様である。
これらのなかでは、(b)ポリオレフィン系ポリマーと(f)溶媒とからなる下塗り層用組成物が好ましい。
具体的には、上記下塗り層用組成物としては、(b)ポリオレフィン系ポリマーに加えて、必要に応じて、(e)架橋剤、(e−2)触媒、(f)界面活性剤やレベリング剤、(g)溶媒等を含有する組成物を用いることができ、各配合成分の具体例は、第一の本発明のめっき用プライマー組成物の配合成分の具体的と同様である。
これらのなかでは、(b)ポリオレフィン系ポリマーと(f)溶媒とからなる下塗り層用組成物が好ましい。
上記下塗り層用組成物における各配合成分の好ましい配合量は以下の通りである。
即ち、(e)架橋剤の添加量は、(b)ポリオレフィン系ポリマー100重量部あたり、1〜50重量部が好ましい。1重量部未満では、架橋剤添加の効果が希薄となることがあり、50重量部を超えると、(b)ポリオレフィン系ポリマー成分が希薄となり、密着性の低下の原因になることがある。
また、(e−2)触媒の添加量は(b)ポリオレフィン系ポリマー100重量部あたり、0.1〜30重量部が好ましい。0.1重量部未満だと触媒効果が希薄となることがあり、30重量部を超えると(b)ポリオレフィン系ポリマー成分が希薄となり、密着性低下の原因になることがある。
また、(f)界面活性剤やレベリング剤の添加量は(b)ポリオレフィン系ポリマー100重量部あたり、1〜50重量部が好ましい。1重量部未満だと、界面活性剤やレベリング剤を添加する効果が希薄となることがあり、50重量部を超えると、(b)ポリオレフィン系ポリマー成分が希薄となり、密着性の低下の原因になることがある。
また、(g)溶媒の添加量は(b)ポリオレフィン系ポリマー100重量部あたり、10〜10,000重量部が好ましい。10重量部未満だと、樹脂コンテントが高くなり粘度が著しく上昇し、ハンドリングが難しくなる場合がある。一方、10,000重量部を超えると希薄な溶液になり過ぎて、所定の膜厚を稼ぐためにウエット状態の膜厚を稼ぐ必要があり、塗工方法が制約される場合がある。
即ち、(e)架橋剤の添加量は、(b)ポリオレフィン系ポリマー100重量部あたり、1〜50重量部が好ましい。1重量部未満では、架橋剤添加の効果が希薄となることがあり、50重量部を超えると、(b)ポリオレフィン系ポリマー成分が希薄となり、密着性の低下の原因になることがある。
また、(e−2)触媒の添加量は(b)ポリオレフィン系ポリマー100重量部あたり、0.1〜30重量部が好ましい。0.1重量部未満だと触媒効果が希薄となることがあり、30重量部を超えると(b)ポリオレフィン系ポリマー成分が希薄となり、密着性低下の原因になることがある。
また、(f)界面活性剤やレベリング剤の添加量は(b)ポリオレフィン系ポリマー100重量部あたり、1〜50重量部が好ましい。1重量部未満だと、界面活性剤やレベリング剤を添加する効果が希薄となることがあり、50重量部を超えると、(b)ポリオレフィン系ポリマー成分が希薄となり、密着性の低下の原因になることがある。
また、(g)溶媒の添加量は(b)ポリオレフィン系ポリマー100重量部あたり、10〜10,000重量部が好ましい。10重量部未満だと、樹脂コンテントが高くなり粘度が著しく上昇し、ハンドリングが難しくなる場合がある。一方、10,000重量部を超えると希薄な溶液になり過ぎて、所定の膜厚を稼ぐためにウエット状態の膜厚を稼ぐ必要があり、塗工方法が制約される場合がある。
また、上記ポリオレフィン系基体(A)としては、上記めっき物の製造方法(1)で用いるものと同様のもの等が挙げられる。
本工程では、オレフィン系基体(A)の表面の一部又は全部を上記下塗り層用組成物で被覆し、その後、必要に応じて乾燥処理、加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理等を行うことで下塗り層(D)を形成する。ここで、下塗り層(D)を形成する位置は、後の工程(2)で導電性プライマー層(E)を形成する位置と一致する。
上記オレフィン系基体(A)の表面の一部又は全部を、上記下塗り層用組成物で被覆する方法としては、公知の塗布方法や印刷法等を使用することができる。上記塗布方法としては、例えば、スピンコーティング、グラビアコーティング、バーコーティング、ディップコーティング、カーテンコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティング等が挙げられる。さらに、スクリーン印刷、スプレー印刷、インクジェット印刷、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷等の印刷法も適用できる。これらの方法の中から、目的に応じて適宜選択すれば良い。
また、上記下塗り層用組成物を塗布等した後には、必要に応じて、乾燥処理や加熱処理を行ってもよい。
下塗り層用組成物を乾燥させる場合、その方法は特に限定されないが、例えば、通風乾燥機、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の乾燥機等を用いて行えばよい。また、加熱手段を有する乾燥機(熱風乾燥機、赤外線乾燥機等)を用いると、乾燥および加熱を同時に行うことが可能である。さらに、これらの乾燥機以外に、加熱・加圧機能を具備する加熱・加圧ロール、プレス機等を用いてもよい。
また、乾燥条件も特に限定されないが、50〜250℃で10秒〜2時間程度の条件が好ましく、60〜150℃で30秒〜1時間程度の条件がより好ましい。
下塗り層用組成物を乾燥させる場合、その方法は特に限定されないが、例えば、通風乾燥機、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の乾燥機等を用いて行えばよい。また、加熱手段を有する乾燥機(熱風乾燥機、赤外線乾燥機等)を用いると、乾燥および加熱を同時に行うことが可能である。さらに、これらの乾燥機以外に、加熱・加圧機能を具備する加熱・加圧ロール、プレス機等を用いてもよい。
また、乾燥条件も特に限定されないが、50〜250℃で10秒〜2時間程度の条件が好ましく、60〜150℃で30秒〜1時間程度の条件がより好ましい。
上記下塗り層用組成物を塗布、乾燥させた後、下塗り層用組成物を硬化させるために必要に応じて、熱硬化処理や光照射処理、電子線(EB)照射処理を行ってもよい。なお、上記熱硬化処理は、上述した乾燥処理や加熱処理によっても達成することができる。
光照射処理を行う場合、光源がメタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、高圧UVランプ等、UV光を照射できるものを用いて行ってもよい。
光照射量は特に限定されないが、10〜10,000mJ/cm2が好ましく、100〜5,000mJ/cm2がより好ましい。
電子線(EB)照射処理を行う場合、装置内で電子を発生させ、電子線を電場で加速させ下塗り層(D)に照射できる装置を用いて行ってもよい。
電子線(EB)照射量は特に限定されないが、1〜1,000kGy・m/minが好ましく、5〜500kGy・m/minが特に好ましい。
光照射処理を行う場合、光源がメタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、高圧UVランプ等、UV光を照射できるものを用いて行ってもよい。
光照射量は特に限定されないが、10〜10,000mJ/cm2が好ましく、100〜5,000mJ/cm2がより好ましい。
電子線(EB)照射処理を行う場合、装置内で電子を発生させ、電子線を電場で加速させ下塗り層(D)に照射できる装置を用いて行ってもよい。
電子線(EB)照射量は特に限定されないが、1〜1,000kGy・m/minが好ましく、5〜500kGy・m/minが特に好ましい。
本工程で形成する下塗り層の厚さは特に限定されないが、1.0〜100μmが好ましい。下塗り層の厚みが1.0μm未満の場合、その働きが著しく低下し、100μmを超える場合、オレフィン系基体(A)の性能の低下の原因となる場合がある。
上記めっき物の製造方法(2)では、本下塗り層形成工程を行う前に、オレフィン系基体(A)に前処理を施す工程(以下、前処理工程ともいう)を行うことが好ましい。
上記前処理工程としては、オレフィン系基体(A)に対する下塗り層用組成物の濡れ性を向上させる処理等が挙げられる。
このような前処理工程を行うことにより、オレフィン系基体(A)と下塗り層(D)との密着性を向上させることができるからである。
上記前処理工程としては、オレフィン系基体(A)に対する下塗り層用組成物の濡れ性を向上させる処理等が挙げられる。
このような前処理工程を行うことにより、オレフィン系基体(A)と下塗り層(D)との密着性を向上させることができるからである。
上述した濡れ性を向上させる前処理としては、濡れ性を向上させることができる処理であれば特に限定されず、例えば、物理的に表面を荒らす方法;プラズマ処理、オゾン処理、コロナ処理、低圧UV処理、高圧UV処理、イトロ処理等の乾式化学処理法;クロム酸混液、濃硫酸、濃塩酸中に浸漬させる方法;シランカップリング剤やチタネートカップリング剤による湿式化学処理等が挙げられる。これらの方法は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(2)次に、下塗り層(D)上に、
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(c)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のバインダーと
を含有するめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(E)を形成する工程(プライマー層形成工程)を行う。
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(c)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のバインダーと
を含有するめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(E)を形成する工程(プライマー層形成工程)を行う。
ここで、導電性プライマー層(E)を形成するためのめっき用プライマー組成物(以下、第一の本発明のめっき用プライマー組成物と区別すべく、第二のめっき用プライマー組成物ともいう)としては、(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体(導電性複合体)と、(c)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のバインダーと、を含有する第二のめっき用プライマー組成物を用いる。
上記第二のめっき用プライマー組成物において、上記(a)導電性複合体としては、第一の本発明のめっき用プライマー組成物が含有する導電性複合体と同様のものが挙げられる。
上記第二のめっき用プライマー組成物は、(c)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のバインダーを含有する。上記第二のめっき用プライマー組成物は、このような特定の成分を含有するため、上記下塗り層(D)が形成されたオレフィン系基体(A)に対しめっき用プライマー層を形成した際に優れた特性、即ち、オレフィン系基体(A)及び金属層(F)との密着性に優れるとの特性を有する。
以下、この(c)成分について説明する。
以下、この(c)成分について説明する。
(アクリル樹脂)
上記アクリル樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂等が挙げられる。これらのアクリル樹脂としては、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、スルホン酸基、燐酸基などの酸基を有する重合性単量体を構成モノマーとして含む重合体であればよく、例えば、上記酸基を有する重合性単量体の単独又は共重合体、上記酸基を有する重合性単量体と共重合性単量体との共重合体等が挙げられる。
上記アクリル樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂等が挙げられる。これらのアクリル樹脂としては、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、スルホン酸基、燐酸基などの酸基を有する重合性単量体を構成モノマーとして含む重合体であればよく、例えば、上記酸基を有する重合性単量体の単独又は共重合体、上記酸基を有する重合性単量体と共重合性単量体との共重合体等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル系樹脂としては、(メタ)アクリル系単量体を主たる構成モノマー(例えば、50モル%以上)として含んでいればよく、(メタ)アクリル系単量体及び共重合性単量体のうち、少なくとも一方が酸基を有していればよい。(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば、上記酸基を有する(メタ)アクリル系単量体[(メタ)アクリル酸、スルホアルキル(メタ)アクリレート、スルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド等]の単独又は共重合体、上記酸基を有していてもよい(メタ)アクリル系単量体と酸基を有する他の重合性単量体[他の重合性カルボン酸、重合性多価カルボン酸又は無水物、ビニル芳香族スルホン酸等]及び/又は上記共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、芳香族ビニル単量体等]との共重合体、上記酸基を有する他の重合体単量体と(メタ)アクリル系共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル等]との共重合体、ロジン変性ウレタンアクリレート、特殊変性アクリル樹脂、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートエマルジョンなどが挙げられる。
これらの(メタ)アクリル系樹脂のうち、少なくとも(メタ)アクリル酸を含む重合体、例えば、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体等)、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル−スチレン共重合体等)等が好ましい。
(ウレタン樹脂)
上記ウレタン樹脂は、イソシアネート基を有する化合物とヒドロキシル基を有する化合物を共重合させた高分子化合物であり、例えば、エステル・エーテル系ポリウレタン、エーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、カーボネート系ポリウレタン、アクリル系ポリウレタン等が好ましく使用される。
上記ウレタン樹脂は、イソシアネート基を有する化合物とヒドロキシル基を有する化合物を共重合させた高分子化合物であり、例えば、エステル・エーテル系ポリウレタン、エーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、カーボネート系ポリウレタン、アクリル系ポリウレタン等が好ましく使用される。
(エステル樹脂)
上記エステル系樹脂としては、2つ以上のカルボキシル基を分子内に有する化合物と2つ以上のヒドロキシル基を有する化合物を重縮合した高分子化合物であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が好ましく使用される。
上記エステル系樹脂としては、2つ以上のカルボキシル基を分子内に有する化合物と2つ以上のヒドロキシル基を有する化合物を重縮合した高分子化合物であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が好ましく使用される。
(ポリオレフィン系ポリマー)
上記ポリオレフィン系ポリマーとしては、第一の本発明のめっき用プライマー組成物が含有するポリオレフィン系ポリマーと同様のもの等が挙げられる。
上記ポリオレフィン系ポリマーとしては、第一の本発明のめっき用プライマー組成物が含有するポリオレフィン系ポリマーと同様のもの等が挙げられる。
上記(c)成分は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーのいずれか1種を含有していれば、導電性プライマー層と、下塗り層が形成されたオレフィン系基体及び/又は金属層との密着性を向上させる他の成分を更に含有していても良い。
上記他の成分としては、例えば、エポキシ基を1個有する化合物、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド等のホモポリマー;スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル等のモノマーを共重合して得られるコポリマー;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物等が挙げられる。
上記他の成分としては、例えば、エポキシ基を1個有する化合物、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド等のホモポリマー;スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル等のモノマーを共重合して得られるコポリマー;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物等が挙げられる。
上記(c)成分の含有量は特に限定されないが、固形分換算で、上記導電性複合体の固形分100質量部に対して、10〜1500質量部が好ましい。
上記含有量が10質量部未満では、導電性プライマー層の強度が弱くなり、めっき液に浸漬させたときに導電性ポリマーの脱離の原因になる場合があり、一方、1500質量部を超えると、導電性プライマー層の中の導電性ポリマーの存在割合が少なくなり、めっきによる金属の析出速度が遅くなり工程的に不利になる場合がある。
上記含有量が10質量部未満では、導電性プライマー層の強度が弱くなり、めっき液に浸漬させたときに導電性ポリマーの脱離の原因になる場合があり、一方、1500質量部を超えると、導電性プライマー層の中の導電性ポリマーの存在割合が少なくなり、めっきによる金属の析出速度が遅くなり工程的に不利になる場合がある。
上記第二のめっき用プライマー組成物は、ここまで説明した(a)導電性複合体及び(c)バインダー以外に、他の成分を含有していてもよく、例えば、(d)水溶性酸化防止剤、(e)架橋剤、(e−2)触媒、(f)界面活性剤やレベリング剤、(g)溶媒、(h)導電性向上剤等を含有していてもよい。
上記第二のめっき用プライマー組成物に含有される(d)水溶性酸化防止剤としては、例えば、第一の本発明のめっき用プライマー組成物が含有する(d)水溶性酸化防止剤と同様のものが挙げられる。
また、上記(d)水溶性酸化防止剤の好ましい配合量も第一の本発明のめっき用プライマー組成物と同様である。
また、上記(d)水溶性酸化防止剤の好ましい配合量も第一の本発明のめっき用プライマー組成物と同様である。
上記第二のめっき用プライマー組成物に含有される(e)架橋剤及び(e−2)触媒としては、上記(c)バインダーの種類に応じて、以下のものを使用することができる。
即ち、例えば、上記(c)成分が架橋可能な官能基としてアクリル基を有する場合には、架橋剤として、アクリル樹脂、ビニル樹脂、メタアクロイル基を有する化合物等を架橋剤して用いることができる。
また、例えば、上記(c)成分が架橋可能な官能基としてエポキシ基を有する場合には、エポキシ基、脂環式エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、イミダゾール基又はヒドロキシル基を有する化合物を架橋剤として用いることができる。
また、例えば、上記(c)成分が架橋可能な官能基としてカルボキシル基を有する場合には、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物、ポリカルボジイミド及びその誘導体、ポリオキサゾリン及びその誘導体を架橋剤として用いることができる。
また、例えば、(c)成分が架橋可能な官能基としてヒドロキシル基を有する場合には、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体を架橋剤として用いることができる。
更に、例えば、(c)成分が架橋可能な官能基としてアミノ基を有する場合には、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物を架橋剤として用いることができる。
即ち、例えば、上記(c)成分が架橋可能な官能基としてアクリル基を有する場合には、架橋剤として、アクリル樹脂、ビニル樹脂、メタアクロイル基を有する化合物等を架橋剤して用いることができる。
また、例えば、上記(c)成分が架橋可能な官能基としてエポキシ基を有する場合には、エポキシ基、脂環式エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、イミダゾール基又はヒドロキシル基を有する化合物を架橋剤として用いることができる。
また、例えば、上記(c)成分が架橋可能な官能基としてカルボキシル基を有する場合には、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物、ポリカルボジイミド及びその誘導体、ポリオキサゾリン及びその誘導体を架橋剤として用いることができる。
また、例えば、(c)成分が架橋可能な官能基としてヒドロキシル基を有する場合には、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体を架橋剤として用いることができる。
更に、例えば、(c)成分が架橋可能な官能基としてアミノ基を有する場合には、イソシアネート基を有する化合物、ポリイソシアネート及びその誘導体、エポキシ基を有する化合物を架橋剤として用いることができる。
上記(e−2)触媒としては、上述した架橋可能な官能基と架橋剤との組み合わせに応じて、従来公知の触媒のなかから適宜選択して用いれば良い。
上記第二のめっき用プライマー組成物に含有される、(f)界面活性剤やレベリング剤としては、例えば、第一の本発明のめっき用プライマー組成物が含有する(f)界面活性剤やレベリング剤と同様のものが挙げられる。
また、上記(f)界面活性剤やレベリング剤の好ましい配合量も第一の本発明のめっき用プライマー組成物と同様である。
また、上記(f)界面活性剤やレベリング剤の好ましい配合量も第一の本発明のめっき用プライマー組成物と同様である。
上記第二のめっき用プライマー組成物に含有される、(g)溶媒としては、例えば、第一の本発明のめっき用プライマー組成物が含有する(g)溶媒と同様のものが挙げられる。
また、上記(g)溶媒の好ましい配合量も第一の本発明のめっき用プライマー組成物と同様である。
また、上記(g)溶媒の好ましい配合量も第一の本発明のめっき用プライマー組成物と同様である。
上記第二のめっき用プライマー組成物に含有される、(h)導電性向上剤としては、例えば、第一の本発明のめっき用プライマー組成物が含有する(h)導電性向上剤と同様のものが挙げられる。
また、上記(h)導電性向上剤の好ましい配合量も第一の本発明のめっき用プライマー組成物と同様である。
また、上記(h)導電性向上剤の好ましい配合量も第一の本発明のめっき用プライマー組成物と同様である。
本工程では、上記第二のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(E)を形成する。
上記導電性プライマー層(E)を形成する方法としては、上記めっき物の製造方法(1)のプライマー層形成工程で採用する導電性プライマー層を形成する方法と同様の方法を用いることができる。
上記導電性プライマー層(E)を形成する方法としては、上記めっき物の製造方法(1)のプライマー層形成工程で採用する導電性プライマー層を形成する方法と同様の方法を用いることができる。
(3)次に、導電性プライマー層(E)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(F)を形成する。
ここで、金属層(F)を形成する方法としては、上記めっき物の製造方法(1)での金属層形成工程で採用する金属層を形成する方法と同様の方法を用いることができる。
ここで、金属層(F)を形成する方法としては、上記めっき物の製造方法(1)での金属層形成工程で採用する金属層を形成する方法と同様の方法を用いることができる。
このようなめっき物の製造方法(2)によれば、オレフィン系基体(A)の表面に金属層(F)が形成されためっき物を好適に製造することができる。また、上記めっき物の製造方法(2)は、絶縁材料からなるオレフィン系基体の表面に容易に金属層を形成することができる点で極めて有用である。また、めっき処理に際して還元処理も不要である。
上記めっき物の製造方法(2)を用いて製造されためっき物もまた本発明の1つである。
上記めっき物の製造方法(2)を用いて製造されためっき物もまた本発明の1つである。
第四の本発明のめっき物は、上述しためっき物の製造方法(1)又は(2)を用いて製造されためっき物である。
上記めっき物としては、例えば、回路部品、電磁波シールド部材、装飾品等が挙げられる。上記回路部品としては、例えば、片面基板、両面基板、多層基板、ビルドアップ基板等のプリント配線板、アンテナ、光ピックアップ、基板間接続部品等の成形回路部品(MID)等が挙げられる。
上記電磁波シールド部材としては、例えば、可撓性フィルムの表面に金属層が形成されたものや、箱状の基体の表面に金属層が形成されたもの等が挙げられる。
上記装飾品としては、例えば、自動車用フロントグリル等の自動車用部材等が挙げられる。特に、本発明の製造方法(1)又は(2)を用いれば自動車用フロントグリルを好適に製造することができる。
上記めっき物としては、例えば、回路部品、電磁波シールド部材、装飾品等が挙げられる。上記回路部品としては、例えば、片面基板、両面基板、多層基板、ビルドアップ基板等のプリント配線板、アンテナ、光ピックアップ、基板間接続部品等の成形回路部品(MID)等が挙げられる。
上記電磁波シールド部材としては、例えば、可撓性フィルムの表面に金属層が形成されたものや、箱状の基体の表面に金属層が形成されたもの等が挙げられる。
上記装飾品としては、例えば、自動車用フロントグリル等の自動車用部材等が挙げられる。特に、本発明の製造方法(1)又は(2)を用いれば自動車用フロントグリルを好適に製造することができる。
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。以下、「部」又は「%」は特記ない限り、それぞれ「質量部」又は「質量%」を意味する。
(めっき用プライマー組成物A〜Vの調製)
(a)ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸とからなる複合体に、(b)バインダー、界面活性剤、レベリング剤、水及びエタノールを下記表1に示した配合量で加え、1時間攪拌した。これを400メッシュのSUS製の篩にて濾過し、めっき用プライマー組成物A〜Vを得た。
なお、表1において、導電性複合体の配合量は、固形分としての配合量である。
(a)ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸とからなる複合体に、(b)バインダー、界面活性剤、レベリング剤、水及びエタノールを下記表1に示した配合量で加え、1時間攪拌した。これを400メッシュのSUS製の篩にて濾過し、めっき用プライマー組成物A〜Vを得た。
なお、表1において、導電性複合体の配合量は、固形分としての配合量である。
表1に示した(a)ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸とからなる複合体は以下の通りである。
CleviosP(H.C.スタルク社製、固形分1.0%)
CleviosPH1000(H.C.スタルク社製、固形分1.0%)
CleviosP(H.C.スタルク社製、固形分1.0%)
CleviosPH1000(H.C.スタルク社製、固形分1.0%)
表1に示した(b)バインダーは以下の通りである。
ハードレン EW−5303(東洋紡社製、固形分100%)
ハードレン EZ−2000(東洋紡社製、固形分100%)
ハードレン NZ−1001(東洋紡社製、固形分100%)
ハードレン NZ−1004(東洋紡社製、固形分100%)
ハードレン EW−5313−4(東洋紡社製、固形分100%)
アローベース SD−1200(ユニチカ社製、固形分100%)
カブセンES-210(ナガセケムテックス社製、固形分100%)
ハイドランWLS−213(DIC社製、固形分100%)
ハードレン EW−5303(東洋紡社製、固形分100%)
ハードレン EZ−2000(東洋紡社製、固形分100%)
ハードレン NZ−1001(東洋紡社製、固形分100%)
ハードレン NZ−1004(東洋紡社製、固形分100%)
ハードレン EW−5313−4(東洋紡社製、固形分100%)
アローベース SD−1200(ユニチカ社製、固形分100%)
カブセンES-210(ナガセケムテックス社製、固形分100%)
ハイドランWLS−213(DIC社製、固形分100%)
表1に示した界面活性剤及びレベリング剤はそれぞれ以下の通りである。
BYK−307(ビックケミー・ジャパン社製)
BYK−345(ビックケミー・ジャパン社製)
ポリフローWS−30(共栄社化学工業社製)
メガファックF−447(DIC株式会社製)
サーフロン(AGCセイミケミカル株式会社製)
EFKA3772(BASF社製)
BYK−307(ビックケミー・ジャパン社製)
BYK−345(ビックケミー・ジャパン社製)
ポリフローWS−30(共栄社化学工業社製)
メガファックF−447(DIC株式会社製)
サーフロン(AGCセイミケミカル株式会社製)
EFKA3772(BASF社製)
(下塗り層用組成物AA〜AFの調製)
ポリオレフィン系ポリマーを、下記表2に示した配合量の水及びエタノール又はトルエンで希釈し、1時間攪拌した。これを400メッシュのSUS製の篩にて濾過し、下塗り層用組成物AA〜AFを得た。
ポリオレフィン系ポリマーを、下記表2に示した配合量の水及びエタノール又はトルエンで希釈し、1時間攪拌した。これを400メッシュのSUS製の篩にて濾過し、下塗り層用組成物AA〜AFを得た。
表2に示したポリオレフィン系ポリマー(表1と重複するものを除く)は以下の通りである。
ハードレン F−2P(東洋紡社製、固形分100%)
ハードレン F−2P(東洋紡社製、固形分100%)
(実施例1)
(1)導電性プライマー層の形成
縦5cm×横10cm×厚さ2000μmのポリプロピレン製基板(プライムポリマー社製、プライムポリプロ J105G)の片面に、めっき用プライマー組成物AをワイヤーバーNo.8(ウエット膜厚18μm)を用いてバーコート法により塗布し、130℃で30分間乾燥させて、厚さ5μmの導電性プライマー層を形成し、ポリプロピレン製基板上に導電性プライマー層が形成された積層体を得た。
(1)導電性プライマー層の形成
縦5cm×横10cm×厚さ2000μmのポリプロピレン製基板(プライムポリマー社製、プライムポリプロ J105G)の片面に、めっき用プライマー組成物AをワイヤーバーNo.8(ウエット膜厚18μm)を用いてバーコート法により塗布し、130℃で30分間乾燥させて、厚さ5μmの導電性プライマー層を形成し、ポリプロピレン製基板上に導電性プライマー層が形成された積層体を得た。
(2)電解めっき層形成工程
下記の方法で電解めっきを施すことにより、上記積層体の表面に厚さ5μmの電解めっき層を作製し、さらに水洗、乾燥を行い、めっき物を製造した。なお、電解めっき層の厚さは、DIGIMATIC MICROMETER(Mitutoyo社製、MDC−25M)により測定した。
下記の方法で電解めっきを施すことにより、上記積層体の表面に厚さ5μmの電解めっき層を作製し、さらに水洗、乾燥を行い、めっき物を製造した。なお、電解めっき層の厚さは、DIGIMATIC MICROMETER(Mitutoyo社製、MDC−25M)により測定した。
(電解めっき方法)
めっき浴(山本鍍金試験機社製、ハルセル Model3)に銅めっき用のめっき液(奥野製薬工業社製、エレカッパー25)を所定の量入れた。電源として直流電源(松定プレシジョン社製、P4K−80M)を用いて、アノードに銅板(山本鍍金試験機社製、ハルセル陽極板含燐銅)を、カソードにオレフィン系基体(A)上に導電性プライマー層(B)の形成された積層体を取り付け、めっき浴の中で電解銅めっきを行った。直流電源の設定電流は1Aとし、300秒後に積層基板を取りだした。この後、積層体を水洗し、100℃×60分の乾燥を行う事で、銅がめっきされためっき物を得た。
めっき浴(山本鍍金試験機社製、ハルセル Model3)に銅めっき用のめっき液(奥野製薬工業社製、エレカッパー25)を所定の量入れた。電源として直流電源(松定プレシジョン社製、P4K−80M)を用いて、アノードに銅板(山本鍍金試験機社製、ハルセル陽極板含燐銅)を、カソードにオレフィン系基体(A)上に導電性プライマー層(B)の形成された積層体を取り付け、めっき浴の中で電解銅めっきを行った。直流電源の設定電流は1Aとし、300秒後に積層基板を取りだした。この後、積層体を水洗し、100℃×60分の乾燥を行う事で、銅がめっきされためっき物を得た。
(実施例2〜25、比較例1〜4)
基板として下記表3に示した材質からなる基板を使用し、めっき用プライマー組成物として、上記めっき用プライマー組成物B〜Vのいずれかを下記表3に示した組み合わせで使用した以外は、実施例1と同様にしてめっき物を得た。
基板として下記表3に示した材質からなる基板を使用し、めっき用プライマー組成物として、上記めっき用プライマー組成物B〜Vのいずれかを下記表3に示した組み合わせで使用した以外は、実施例1と同様にしてめっき物を得た。
(実施例26)
(1)導電性プライマー層の形成
縦5cm×横10cm×厚さ2000μmのポリプロピレン製基板(プライムポリマー社製、プライムポリプロ J105G)の片面に、めっき用プライマー組成物JをワイヤーバーNo.8(ウエット膜厚18μm)を用いてバーコート法により塗布し、130℃で30分間乾燥させて、厚さ5μmの導電性プライマー層を形成し、ポリプロピレン製基板上に導電性プライマー層が形成された積層体を得た。
(1)導電性プライマー層の形成
縦5cm×横10cm×厚さ2000μmのポリプロピレン製基板(プライムポリマー社製、プライムポリプロ J105G)の片面に、めっき用プライマー組成物JをワイヤーバーNo.8(ウエット膜厚18μm)を用いてバーコート法により塗布し、130℃で30分間乾燥させて、厚さ5μmの導電性プライマー層を形成し、ポリプロピレン製基板上に導電性プライマー層が形成された積層体を得た。
(2)無電解めっき層形成工程
下記の(2−1)触媒担持、及び、(2−2)無電解めっき処理を行うことにより、上記積層体の表面に厚さ0.5μmの無電解めっき層を作製し、めっき物を製造した。なお、無電解めっき層の厚さは、DIGIMATIC MICROMETER(Mitutoyo社製、MDC−25M)により測定した。
下記の(2−1)触媒担持、及び、(2−2)無電解めっき処理を行うことにより、上記積層体の表面に厚さ0.5μmの無電解めっき層を作製し、めっき物を製造した。なお、無電解めっき層の厚さは、DIGIMATIC MICROMETER(Mitutoyo社製、MDC−25M)により測定した。
(工程2−1):触媒担持
この積層体を、30℃に調整した0.2g/lの塩化パラジウム−200ml塩酸水溶液が入った触媒浴に5分間浸漬させ、積層体を取り出し、水洗し、乾燥することでパラジウム触媒を導電性ポリマー層上に担持した積層体を得た。
この積層体を、30℃に調整した0.2g/lの塩化パラジウム−200ml塩酸水溶液が入った触媒浴に5分間浸漬させ、積層体を取り出し、水洗し、乾燥することでパラジウム触媒を導電性ポリマー層上に担持した積層体を得た。
(工程2−2):無電解めっき処理
パラジウムを担持した積層体を、70℃に調整した銅メッキ浴 ATSアドカッパーIW浴(奥野製薬工業社製)が入った容器に浸漬し、金属層の膜厚が0.5μmになったところで積層体を引き上げ、水洗、乾燥を行った。
パラジウムを担持した積層体を、70℃に調整した銅メッキ浴 ATSアドカッパーIW浴(奥野製薬工業社製)が入った容器に浸漬し、金属層の膜厚が0.5μmになったところで積層体を引き上げ、水洗、乾燥を行った。
(実施例27〜29、比較例5〜8)
めっき用プライマー組成物として、下記表3に示したように上記めっき用プライマー組成物K〜M、S〜Vのいずれかを使用した以外は、実施例26と同様にしてめっき物を得た。
めっき用プライマー組成物として、下記表3に示したように上記めっき用プライマー組成物K〜M、S〜Vのいずれかを使用した以外は、実施例26と同様にしてめっき物を得た。
表3中に示した各基板は下記の通りである。
プライムポリプロ J105G(ポリプロピレン、プライムポリマー社製)
モストロンL(ガラス強化ポリプロピレン:ガラス繊維含有率40%、プライムポリマー社製)
パイレンフィルム CT P1101(CPP、東洋紡社製)
パイレンフィルム OT P2002(OPP、東洋紡社製)
サニテクトJA(ポリエチレン、サンエー化研社製)
サニテクトSN(特殊ポリオレフィン、サンエー化研社製)
ARTON(ノルボルネン系環状ポリオレフィン、JSR社製)
ZEONOR(ノルボルネン系環状ポリオレフィン、日本ゼオン社製)
プライムポリプロ J105G(ポリプロピレン、プライムポリマー社製)
モストロンL(ガラス強化ポリプロピレン:ガラス繊維含有率40%、プライムポリマー社製)
パイレンフィルム CT P1101(CPP、東洋紡社製)
パイレンフィルム OT P2002(OPP、東洋紡社製)
サニテクトJA(ポリエチレン、サンエー化研社製)
サニテクトSN(特殊ポリオレフィン、サンエー化研社製)
ARTON(ノルボルネン系環状ポリオレフィン、JSR社製)
ZEONOR(ノルボルネン系環状ポリオレフィン、日本ゼオン社製)
実施例1〜29及び比較例1〜8で製造しためっき物について、下記の評価を行った。結果を表4に示した。
(めっき外観の評価)
電解めっき層の状態を目視観察し、下記の基準で評価した。
○:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積が基板表面全体の面積の95%以上である。
×:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積が基板表面全体の面積の95%未満である。
電解めっき層の状態を目視観察し、下記の基準で評価した。
○:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積が基板表面全体の面積の95%以上である。
×:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積が基板表面全体の面積の95%未満である。
(めっきの均一性)
○:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積の95%以上が鏡面である。
△:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積の50%以上、95%未満が鏡面である。
×:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積の50%未満が鏡面である。
○:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積の95%以上が鏡面である。
△:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積の50%以上、95%未満が鏡面である。
×:めっき層を形成した側の基板表面において、金属層(めっき層)で被覆されている部分の面積の50%未満が鏡面である。
(密着性試験(ピール強度))
JIS C 5012の「8.1導体引き剥がし強さ」に準拠して測定し、下記の基準で評価した。
〇:3N/cm以上である。
×:3N/cm未満である。
JIS C 5012の「8.1導体引き剥がし強さ」に準拠して測定し、下記の基準で評価した。
〇:3N/cm以上である。
×:3N/cm未満である。
(実施例30)
(1)下塗り層の形成
縦5cm×横10cm×厚さ2000μmのポリプロピレン製基板(プライムポリマー社製、プライムポリプロ J105G)の片面に、下塗り層用組成物AAをワイヤーバーNo.44(ウエット膜厚200μm)を用いてバーコート法により塗布し、130℃で30分間乾燥させて、厚さ20μmの下塗り層を形成した。
(1)下塗り層の形成
縦5cm×横10cm×厚さ2000μmのポリプロピレン製基板(プライムポリマー社製、プライムポリプロ J105G)の片面に、下塗り層用組成物AAをワイヤーバーNo.44(ウエット膜厚200μm)を用いてバーコート法により塗布し、130℃で30分間乾燥させて、厚さ20μmの下塗り層を形成した。
(2)導電性プライマー層の形成
下塗り層を形成したポリプロピレン製基板に、めっき用プライマー組成物SをワイヤーバーNo.8(ウエット膜厚18μm)を用いてバーコート法により塗布し、130℃で30分間乾燥させて、厚さ5μmの導電性プライマー層を下塗り層上に積層し、ポリプロピレン製基板上に下塗り層及び導電性プライマー層が形成された積層体を得た。
下塗り層を形成したポリプロピレン製基板に、めっき用プライマー組成物SをワイヤーバーNo.8(ウエット膜厚18μm)を用いてバーコート法により塗布し、130℃で30分間乾燥させて、厚さ5μmの導電性プライマー層を下塗り層上に積層し、ポリプロピレン製基板上に下塗り層及び導電性プライマー層が形成された積層体を得た。
(3)電解めっき層形成工程
実施例1と同様の方法により、上記積層体の表面に厚さ20μmの電解めっき層を形成し、さらに水洗、乾燥を行い、めっき物を製造した。
実施例1と同様の方法により、上記積層体の表面に厚さ20μmの電解めっき層を形成し、さらに水洗、乾燥を行い、めっき物を製造した。
(実施例31〜46)
基板として下記表5に示した材質からなる基板を使用し、下塗り層用組成物として上記下塗り層用組成物AB〜AFのいずれかを、めっき用プライマー組成物として上記めっき用プライマー組成物J、S〜Vのいずれかを下記表5に示した組み合わせで使用した以外は、実施例30と同様にしてめっき物を得た。
基板として下記表5に示した材質からなる基板を使用し、下塗り層用組成物として上記下塗り層用組成物AB〜AFのいずれかを、めっき用プライマー組成物として上記めっき用プライマー組成物J、S〜Vのいずれかを下記表5に示した組み合わせで使用した以外は、実施例30と同様にしてめっき物を得た。
(実施例47〜51)
基板として下記表5に示した材質からなる基板を使用し、下塗り層用組成物として上記下塗り層用組成物AFを使用し、めっき用プライマー組成物として上記めっき用プライマー組成物J、S〜Vのいずれかを下記表5に示した組み合わせで使用した以外は、実施例30と同様にして積層体を得た。
その後、得られた積層体に実施例26と同様にして無電解めっき層(金属層)を形成し、めっき物を得た。
基板として下記表5に示した材質からなる基板を使用し、下塗り層用組成物として上記下塗り層用組成物AFを使用し、めっき用プライマー組成物として上記めっき用プライマー組成物J、S〜Vのいずれかを下記表5に示した組み合わせで使用した以外は、実施例30と同様にして積層体を得た。
その後、得られた積層体に実施例26と同様にして無電解めっき層(金属層)を形成し、めっき物を得た。
実施例30〜51で製造しためっき物について、実施例1と同様の方法により、「めっき外観」、「めっきの均一性」及び「密着性試験(ピール強度)」を評価した。結果を表6に示した。
実施例1〜29及び比較例1〜8の結果より、第一の本発明のめっき用プライマー組成物を用いて本発明のめっき物の製造方法(1)でめっき物を製造することにより、「めっき外観」、「めっきの均一性」及び「めっき密着性」に優れるめっき物を製造することができることが明らかとなった。
また、実施例30〜51の結果より、本発明のめっき物の製造方法(2)でめっき物を製造することにより、「めっき外観」、「めっきの均一性」及び「めっき密着性」に優れるめっき物を製造することができることも明らかとなった。
また、実施例30〜51の結果より、本発明のめっき物の製造方法(2)でめっき物を製造することにより、「めっき外観」、「めっきの均一性」及び「めっき密着性」に優れるめっき物を製造することができることも明らかとなった。
本発明は、回路部品、電磁波シールド部材、装飾品等のめっき物の製造に用いられる。
Claims (15)
- (a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(b)ポリオレフィン系ポリマーからなるバインダーと
を含有することを特徴とするめっき用プライマー組成物。 - 前記分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーは、ポリ(3,4−二置換チオフェン)である請求項1に記載のめっき用プライマー組成物。
- 前記ポリ(3,4−二置換チオフェン)は、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)である請求項2に記載のめっき用プライマー組成物。
- 前記ポリオレフィン系ポリマーは、塩素化及び/又は非塩素化ポリプロピレンである請求項1〜3のいずれか1項に記載のめっき用プライマー組成物。
- 前記ポリオレフィン系ポリマーは、平均粒子径が30〜1000nmであり、結晶化温度が30℃以上120℃未満である請求項1〜4のいずれか1項に記載のめっき用プライマー組成物。
- 前記ポリオレフィン系ポリマーの配合量は、前記複合体100質量部に対して1〜5000質量部である請求項1〜5のいずれか1項に記載のめっき用プライマー組成物。
- 更にレベリング剤及び/又は架橋剤を含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載のめっき用プライマー組成物。
- (1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、請求項1〜7のいずれか1項に記載のめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、及び、
(2)導電性プライマー層(B)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とするめっき物の製造方法。 - 前記導電性プライマー層(B)を形成する前に、前記ポリオレフィン系の樹脂基体(A)に前処理を施す工程を行う請求項8に記載のめっき物の製造方法。
- (1)ポリオレフィン系の樹脂基体(A)の表面の一部又は全部に、ポリオレフィン系ポリマーを含有する組成物を用いて下塗り層(D)を形成する工程、
(2)下塗り層(D)上に、
(a)分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性ポリマーとポリ陰イオンとの複合体と
(c)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂及びポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のバインダーと
を含有するめっき用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(E)を形成する工程、及び、
(3)導電性プライマー層(E)上に電解めっき又は無電解めっきにより金属層(F)を形成する工程、
を経ることを特徴とするめっき物の製造方法。 - 前記下塗り層(D)を形成する前に、前記ポリオレフィン系の樹脂基体(A)に前処理を施す工程を行う請求項10に記載のめっき物の製造方法。
- 前記めっき用プライマー組成物は、更にレベリング剤及び/又は架橋剤を含有する請求項10又は11に記載のめっき物の製造方法。
- 前記ポリオレフィン系の樹脂基体(A)は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン及びエチレン・プロピレン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項8〜12のいずれか1項に記載のめっき物の製造方法。
- 請求項8〜13のいずれか1項に記載のめっき物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするめっき物。
- 回路部品、電磁波シールド部材又は装飾品である請求項14に記載のめっき物。
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