JPH04337078A - パターン状金属層を表面に有するプラスチック成形品の製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチック成形品の製
造方法、特にパターン状金属層を表面に有するプラスチ
ック成形品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気回路パターン等として利用されるパ
ターン状金属層を表面に有するプラスチック成形品、例
えばＭＣＢ（ｍｏｌｄｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｏａｒ
ｄ）　、ＭＷＢ（ｍｏｌｄｅｄ　ｗｉｒｉｎｇ　ｂｏａ
ｒｄ）、ＭＩＤ（ｍｏｌｄｅｄ　ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅ
ｃｔｉｏｎ　ｄｅｖｉｃｅ）が、軽量化、スペース節減
、コスト低下等の諸要求に沿うものとして注目されてい
る。

【０００３】パターン状金属層を表面に有するプラスチ
ック成形品を製造するには、従来、例えば特開昭６３─
５０４８２号、特開平１─２０７９８９号に記載された
ような、無電解めっきすることが容易なプラスチック材
料（以下、易めっき性材料と言う）で一次成形品を形成
した後、一次成形品の外面のめっき不要の部分に無電解
めっきすることが困難なプラスチック材料（以下、難め
っき性材料と言う）を充填する二次成形を行い、一次成
形品、すなわち易めっき性材料の露出部に、無電解めっ
きにより金属層を形成する方法がある。

【０００４】例えば、まず図２（Ａ）に示すように、頂
部が平面をなす凸部２１ａと、その間に凹部２１ｂを有
する一次成形体２１を、易めっき性材料２２で形成し、
ついで、二次成形用の金型（図示せず）の中で、一次成
形体２１の表面の凹部２１ｂを含む金型内のキャビティ
に、難めっき性材料２３を注入することにより、図２（
Ｂ）に示すような断面を持つ二次成形品２４を形成させ
る。二次成形品２４では、上述の凹部２１ｂが難めっき
性材料２３で充填されている。金型を外し、二次成形品
２４の、一次成形体２１が露出している表面２１ｃを、
図２（Ｃ）に示すように粗面化した後、無電解めっきを
施すと、図２（Ｄ）に示すように、二次成形品２４の表
面の、易めっき性材料２２で構成された一次成形体２１
が露出している部分２１ｃだけに、金属層２５が形成さ
れる。こうして、金属パターンを有するプラスチック複
合成形品２６が得られる。

【０００５】易めっき性材料として、パラジウム、金、
銀等の貴金属を含む触媒を添加したプラスチック材料を
用いる場合と、非晶性あるいは比較的低分子量で、物理
的または化学的に粗面化され易いプラスチック材料を用
い、無電解めっきを施す前に、貴金属を含む触媒を表面
に予め付与する場合がある。

【０００６】また、これらの易めっき性材料で成形品全
体を構成し、表面にレジスト等の永久マスクを付け、マ
スクのない部分に、直接、または触媒を表面に予め付与
した上で、無電解めっきを施す方法もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の方法には、それぞれ以下に述べる短所がある。す
なわち、貴金属触媒を添加したプラスチック材料を用い
る方法では、複合成形を用いるにせよ、マスクを用いる
にせよ、プラスチックに添加できる触媒の量はごく少量
に限られるため、無電解めっきの速度は大変遅い。触媒
の分布の不均一によって、めっきのむらが生ずる場合も
ある。

【０００８】また、粗面化され易いプラスチック材料を
用い、表面に貴金属の化合物より成る触媒を予め付与し
て、無電解めっきを施す方法では、複合成形を用いても
、易めっき性材料の無電解めっきに関する選択性が充分
でないことが多く、結局、金属層を形成させる部分以外
をマスクする必要が生ずる。

【０００９】金属層の形成が不要な部分をマスクして、
無電解めっきする方法では、マスクを施すための余分な
工程が必要となる。マスキングが不充分であると、必要
でない部分がめっきされ、電気回路の絶縁不良を生じる
場合がある。

【００１０】本発明の目的は、マスキングや複合成形の
必要がなく、無電解めっきが速やかに施されるように改
良された、パターン状金属層を表面に有するプラスチッ
ク成形品の製造方法の実現にある。

【００１１】本発明の他の目的は、不要部分へのめっき
や、めっきむらが生じない、パターン状金属層を表面に
有するプラスチック成形品の製造方法の実現にある。

【００１２】本発明では、マスキングや複合成形の必要
がなく、無電解めっきが速やかに施され、また不要部分
のめっきや、めっきむらが生じないように改良された、
パターン状金属層を表面に有するプラスチック成形品の
製造方法を実現するため、プラスチック成形体の表面に
、めっきの核となる触媒を芯物質とするマイクロカプセ
ルを付着させ、所定の部分のマイクロカプセルを破壊し
て、触媒を放出させ、無電解めっきを施すようにした。

【００１３】所定の部分のマイクロカプセルを破壊する
には、所定の部分に、機械的な圧力を加える方法、熱を
加える方法、可視光、紫外線、電離放射線等を照射する
方法等がある。機械的な圧力を加える方法が最も簡易で
あり、例えば、マイクロカプセルを付着させたプラスチ
ック成形体を金型等に入れ、型の内面をプラスチック成
形体の所定の部分に圧接させる。

【００１４】成形体の表面に形成されるパターン状金属
層は、成形材料に対して充分な接着力を有する必要があ
るから、成形材料として、非晶性あるいは比較的低分子
量で、物理的に粗面化され易いか、特定の溶剤、薬品等
に侵され易く、化学的に粗面化され易い材料を、用いる
ことが好ましい。成形体を一次成形体と二次成形体から
成る複合成形体とし、一次成形材料と二次成形材料を適
当に選択して、例えば、一次成形材料は膨潤させるが、
二次成形材料は膨潤させないような溶剤を用いることに
より、一次成形材料を選択的に粗面化することも可能で
ある。

【００１５】成形材料は、剛性、寸法安定性、耐熱性、
電気的特性等がすぐれた、いわゆるエンジニアリングプ
ラスチックから選ばれることが好ましい。例えばポリカ
ーボネート、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフ
ィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルエーテルケトンが好ましい。液晶ポリ
マー、例えばノバキュレート（商品名）、ベクトラ（商
品名）、あるいはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジア
リルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてもよい。 これらの樹脂には、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維
、炭酸カルシウム等のフィラーを添加してもよい。

【００１６】成形材料の表面は、一般に、めっき層に対
して充分な接着力を有するように、触媒カプセルを付与
する前に予め前処理される。例えば、まずアルカリクリ
ーナ、界面活性剤、有機溶剤等により成形品に付着して
いる離型剤、脂分、ごみ等の汚れを除去し、必要に応じ
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等で処理した後、クロム
酸／硫酸、水酸化カルシウム、弗化水素酸／硝酸、酸性
弗化アンモニウム／硝酸等のエッチング液を用いて、表
面を粗面化する。

【００１７】マイクロカプセルに芯物質として含有する
無電解めっき触媒としては、周期律表第ＶＩＩＩ族およ
び第ＩＢ族の金属の単体および化合物、例えば銅、銀、
金、ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウ
ム、またはそれらの塩、酸化物等を用いることができる
。

【００１８】マイクロカプセルを調製する方法として、
界面重合法、不溶化反応法、液中硬化被覆法、相分離法
、液中乾燥法、融液分散冷却法、内包物交換法、粉床法
、気中懸濁被覆法、スプレードライイング法、真空蒸着
被覆法、静電的合体法、界面沈澱法等が知られており、
いずれの方法も用いることができるが、芯物質としてめ
っき触媒、特に貴金属単体を含有するマイクロカプセル
を調製するには、不溶化反応法、液中硬化被覆法、内包
物交換法が適している。

【００１９】成形体の表面の、触媒をマイクロカプセル
から露出させた部分に、金属層を形成させるには、無電
解（化学）めっきの方法を用いて、銅、ニッケル等のめ
っきを施す。必要に応じ、例えば銅の上にニッケル、さ
らに金を無電解めっきしてもよい。金属層を電気回路パ
ターンの配線部として用いる場合には、一般に、銅層あ
るいは銅層の上にニッケル、金、ハンダ等の層を単独に
または組み合わせて、形成させる。無電解めっきで形成
された金属層の上に、この金属層を導体として通常の電
気めっきによりさらに同種または異種の金属層を形成し
てもよい（例えば無電解めっき銅層の上に電気めっきニ
ッケル層）。この方法は、無電解めっきにより金属層の
充分な厚さが得られない場合に有用である。

【００２０】無電解めっき後に、マイクロカプセルを除
去してもよいが、その必要がなければ、マイクロカプセ
ルを成形品の表面にそのまま残してもよい。

【００２１】

【作用】本発明では、プラスチック成形体の表面に、め
っきの核となる触媒を芯物質とするマイクロカプセルを
付着させ、所定の部分のマイクロカプセルを破壊して、
触媒を放出させるから、無電解めっきを施すと、成形材
料の面のマイクロカプセルが破壊された部分で、選択的
に金属層が形成される。こうして成形材料の面の所定の
部分に金属層が形成されるから、パターン状の金属層を
表面に有するプラスチック成形品が製造される。マイク
ロカプセルの破壊により放出された触媒を利用するため
、成形体の表面に充分な触媒濃度が得られるから、無電
解めっきを短時間に施すことができる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 〔実施例１〕本発明により製造される、金属パターンを
有するプラスチック成形品の一例を図１（Ｆ）に示す。 プラスチック成形品５は、成形材料２で構成され、その
上面には平坦部１ａと凸部１ｂを有する。平坦部１ａお
よび凸部１ｂの表面の所定の部分には金属層４が形成さ
れ、それ以外の部分はマイクロカプセル３で被覆されて
いる。成形材料２は、充填剤としてガラス繊維２０重量
％を含むポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓ
ｕｌｆｏｎｅ）　である。マイクロカプセル３は芯物質
として、無電解めっきの触媒となるコロイド状パラジウ
ム０．１重量％を含む。

【００２３】このプラスチック複合成形品５は、下記の
ような方法で製造される。図１（Ａ）に示すように、上
面に平坦部１ａおよび凸部１ｂをもつプラスチック成形
体１を、成形材料２としてガラス繊維を含むポリエーテ
ルスルホンを用いて、金型６により射出成形する。射出
成形温度は３８０℃、金型温度は１５０℃とした。

【００２４】次に、金型６から外した成形体１の外面を
常法により脱脂処理し、図１（Ｂ）に示すように、成形
体１の上面１ａ，１ｂを粗面化した。粗面化は、Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミドで２分間処理した後、温度６０
℃のクロム酸／硫酸エッチング液で４分間のエッチング
により行った。粗面化した成形体１の上面１ａ，１ｂに
、図１（Ｃ）に示すように、マイクロカプセル３を１０
０ｃｍ２　当たり１ｃｃの割合で塗布した。マイクロカ
プセル３は次のようにして調製した。

【００２５】パラジウム粉末１重量％を分散した珪酸ナ
トリウム５％水溶液５０ｃｃを、乳化剤として３０重量
％のポリスチレンを含むベンゼン５００ｃｃ中に分散乳
化し（Ｗ／Ｏ型エマルジョン）、乳化物３０ｃｃに塩化
カルシウム１０％水溶液５００ｃｃを攪拌しながら加え
る。反応は室温で行う。

【００２６】マイクロカプセル３で被覆された成形体１
を、図１（Ｄ）に示すように、内面に突出部７ａを設け
た金型７内に挿入して、金型７を型締めすると、成形体
１の上面の１ｃ及び１ｄの部分は金型７の突出部７ａで
圧接されるので、図１（Ｅ）に示すように、圧接された
部分１ｃ，１ｄのマイクロカプセル３ａは破壊され、芯
物質が露出する。

【００２７】成形体１の上面１ａ，１ｂに、常法により
無電解銅めっきを行うと、圧接されてマイクロカプセル
３が破壊された部分１ｃ，１ｄに、図１（Ｆ）に示す金
属層４として、銅が析出する。金属（銅）層４の厚さは
３０ミクロンとした。こうして、図１（Ｆ）に示すよう
な、金属層４を表面に有するプラスチック成形品５が得
られる。この後、マイクロカプセル３を除去してもよい
。

【００２８】

【発明の効果】本発明のパターン状金属層を表面に有す
るプラスチック成形品の製造方法によると、無電解めっ
きを行う際に、マスキングや複合成形を行う必要がなく
、めっきが速やかに施され、また不要な部分がめっきさ
れたり、めっきむらが生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）ないし（Ｆ）は、本発明によるパタ
ーン状金属層を表面に有するプラスチック成形品の製造
方法の一実施例を示す説明図である。

【図２】図２（Ａ）ないし（Ｄ）は、従来の、パターン
状金属層を表面に有するプラスチック成形品の製造方法
を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　　　プラスチック成形体 １ａ　　　　　　　　成形体の上面の平坦部１ｂ　　　
　　　　　成形体の上面の凸部１ｃ，１ｄ　　成形体の
上面の圧接された部分２　　　　成形材料 ３　　　　マイクロカプセル ，３ａ　　破壊されたマイクロカプセル４　　　　金属
層 ５　　　　プラスチック成形品 ６　　　　金型 ７　　　　金型 ７ａ　　金型の突出部 ２１　　　　一次成形体 ２１ａ　　一次成形体の凸部 ２１ｂ　　一次成形体の凹部 ２１ｃ　　二次成形品の表面の、一次成形体が露出して
いる部分 ２２　　　　易めっき性材料 ２３　　　　難めっき性材料 ２４　　　　二次成形品 ２５　　　　金属層 ２６　　　　プラスチック複合成形品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プラスチック成形体の表面の所定の部
   分に無電解めっきにより金属層を形成して、パターン状
   金属層を表面に有するプラスチック成形品を製造する方
   法において、前記プラスチック成形体の表面の少なくと
   も一部に、めっきの核となる触媒を芯物質とするマイク
   ロカプセルを付着させ、所定の部分の前記マイクロカプ
   セルを破壊して、触媒を放出させた後、前記プラスチッ
   ク成形体の表面に無電解めっきを施すことを特徴とする
   、パターン状金属層を表面に有するプラスチック成形品
   の製造方法。
2. 【請求項２】　　前記マイクロカプセルの破壊は、前記
   プラスチック成形体を型に入れ、型の内面を前記プラス
   チック成形体の所定の部分に圧接することにより行われ
   る、請求項１のパターン状金属層を表面に有するプラス
   チック成形品の製造方法。