层叠结构体及其制造方法与流程

本发明涉及包含树脂基材、阻挡膜和金属层的层叠结构体及其制造方法。

背景技术：

1、通过确立用镀层等金属层涂覆树脂基材的技术，可将以往只用金属材料制作的部分产品置换为树脂材料，具有产品的轻量化、低成本化、提高形状的自由度、容易大量生产等各种优点。

2、另一方面，已知树脂基材与金属层(特别是镀层)的密合性低。为了改善树脂基材与镀层的密合性而使用最多的改善措施是对树脂基材的表面进行粗糙化(例如专利文献1～4)。

3、专利文献1公开了在对塑料实施金属镀覆之前用包含高锰酸盐和无机酸的蚀刻处理液处理塑料。

4、专利文献2中，作为用于对聚碳酸酯成型品表面进行无电镀的预处理方法，公开了在将聚碳酸酯成型品浸渍于碱性水溶液后使用碳酸氢化合物水溶液和臭氧进行表面处理。

5、专利文献3公开了在对间规聚苯乙烯系树脂实施无电镀后通过电镀进行树脂镀覆的树脂镀覆处理方法，其中，作为代替铬酸蚀刻等的镀覆预处理，实施使间规聚苯乙烯系树脂与臭氧水溶液接触的臭氧水处理。

6、专利文献4公开了用仅电解硫酸而得到的含有过硫酸的溶液处理abs系树脂的abs系树脂表面的镀覆预处理方法。

7、另外，正在研究通过对树脂基材的表面进行粗糙化以外的方法来提高树脂基材与镀层的密合性的技术(例如专利文献5～8)。

8、专利文献5公开了通过以下工序在树脂产品形成功能性被膜的方法，所述工序为(1)向树脂产品导入酸性基团的工序，(2)用含有金属离子的液体处理来自上述(1)工序的树脂产品的工序，(3)对来自上述(2)工序的树脂产品进行还原处理，在该树脂产品形成金属被膜的工序。

9、专利文献6公开了在对聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂表面进行蚀刻处理、赋予催化剂后实施无电解镀铜的工序中，使用含有氨的乙醇溶液进行蚀刻处理。通过对聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂表面进行化学溶解、改性，强化金属与被镀覆物表面的化学密合力，改进镀铜被膜的密合强度。

10、专利文献7公开了由基材、底漆层、镀覆底涂膜层和金属镀膜构成的镀覆物，通过控制镀覆底涂膜层中包含的合成树脂的种类和含量，提高底漆层与镀覆底涂膜层的密合性。

11、专利文献8公开了在属于电非导体的基材的表面使合成树脂胶乳干燥固化而形成底漆层后，在底漆层形成催化剂金属层，并对催化剂金属层实施无电镀而形成金属镀层。

12、现有技术文献

13、专利文献

14、专利文献1：日本特开2008－31513号公报

15、专利文献2：日本特开2002－121678号公报

16、专利文献3：日本特开2012－52214号公报

17、专利文献4：日本专利第6953484号公报

18、专利文献5：日本专利第3475260号公报

19、专利文献6：日本特开平7－180062号公报

20、专利文献7：日本专利第5780635号公报

21、专利文献8：日本特开2001－107257号公报

技术实现思路

1、专利文献1～4中公开的树脂基材表面的粗糙化技术由于使用具有强氧化性的化学药剂，所以需要注意对环境的影响和废液处理的问题。专利文献5～8中公开的树脂基材表面的处理技术虽然不使用这样的化学药剂，但树脂基材与金属层的密合强度不稳定，可能无法提高它们之间的密合性。

2、因此，本发明的目的在于提供一种不使用具有强氧化性的化学药剂就能够制造且树脂基材与金属层的密合性高的层叠结构体及其制造方法。

3、根据本发明的一个主旨，提供一种层叠结构体，具备：

4、树脂基材，

5、阻挡膜，位于上述树脂基材之上且包含第一金属元素，以及

6、金属层，位于上述阻挡膜之上且包含第二金属元素；

7、其中，上述金属层的一部分贯通上述阻挡膜并延伸至上述树脂基材的内部。

8、根据本发明的另一个主旨，提供一种层叠结构体的制造方法，该层叠结构体具备树脂基材、位于上述树脂基材之上且包含第一金属元素的阻挡膜以及位于上述阻挡膜之上且包含第二金属元素的金属层，并且，上述金属层的一部分贯通上述阻挡膜而与上述树脂基材接触，上述树脂基材具有从与上述金属层接触的接触部分向内侧扩展的金属扩散区域，在上述金属扩散区域扩散有与上述第二金属元素相同的金属元素；

9、该方法包括：对包含树脂基材和金属前体的前体层叠体进行加热的工序，其中，所述金属前体位于该树脂基材之上且包含第一金属元素和第二金属元素。

10、根据本发明，可以提供一种树脂基材与金属层的密合性高的层叠结构体及其制造方法，其不使用具有强氧化性的化学药剂就能够制造。

技术特征：

1.一种层叠结构体，具备：

2.根据权利要求1所述的层叠结构体，其中，在所述树脂基材的厚度方向的剖视图中，所述树脂基材与所述阻挡膜的界面位置的所述金属层的一部分的宽度小于所述树脂基材内部的所述金属层的一部分的最大宽度。

3.根据权利要求1或2所述的层叠结构体，其中，对于所述树脂基材，所述第一金属元素的扩散系数小于所述第二金属元素的扩散系数。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠结构体，其中，所述第一金属元素为选自fe、v、ni、ti、ca、ag、zn、al、mg、rh、pt、au和pd中的一种以上，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的层叠结构体，其中，所述阻挡膜的厚度为10nm～100nm。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的层叠结构体，其中，所述树脂基材包含选自丙烯腈·丁二烯·苯乙烯即abs、聚碳酸酯/丙烯腈·丁二烯·苯乙烯即pc/abs、丙烯腈·苯乙烯·丙烯酸酯即asa、硅系复合橡胶－丙烯腈－苯乙烯即sas、noryl树脂、聚丙烯、聚碳酸酯即pc、聚碳酸酯系合金、丙烯腈·苯乙烯、聚乙酸酯、聚乳酸、聚苯乙烯、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚乙烯、聚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚砜、聚醚醚砜、聚醚酰亚胺、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯醚、聚酰胺、聚酰亚胺、改性聚酰亚胺、环氧树脂、环烯烃聚合物、聚降冰片烯、全氟烷氧基氟聚合物、聚四氟乙烯、偏二氟乙烯、乙烯基树脂、酚醛树脂、聚缩醛、尼龙、液晶聚合物和这些聚合物的共聚物中的一种以上。

7.一种层叠结构体的制造方法，所述层叠结构体具备树脂基材、位于所述树脂基材之上且包含第一金属元素的阻挡膜以及位于所述阻挡膜之上且包含第二金属元素的金属层，并且，所述金属层的一部分贯通所述阻挡膜并与所述树脂基材接触，所述树脂基材具有从接触于所述金属层的接触部分向内侧扩展的金属扩散区域，在所述金属扩散区域扩散有与所述第二金属元素相同的金属元素，

8.根据权利要求7所述的层叠结构体的制造方法，其中，所述金属前体具有配置于所述树脂基材之上且包含所述第一金属元素的所述阻挡膜和配置于所述阻挡膜之上且包含所述第二金属元素的所述金属层的两层结构，

9.根据权利要求7或8所述的层叠结构体的制造方法，其中，所述金属前体为包含所述第一金属元素和所述第二金属元素的单一镀层，

10.根据权利要求7～9中任一项所述的层叠结构体的制造方法，其中，在所述加热工序之前进一步包括在190℃～210℃下加热所述前体层叠体的预加热工序。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的层叠结构体的制造方法，其中，对于所述树脂基材，所述第一金属元素的扩散系数小于所述第二金属元素的扩散系数。

12.根据权利要求7～11中任一项所述的层叠结构体的制造方法，其中，将所述树脂基材中使用的树脂材料的熔点设为tm℃时，

技术总结本发明提供一种树脂基材与金属层的密合性高的层叠结构体，其不使用具有强氧化性的化学药剂就能够制造。一种层叠结构体(10)，具备树脂基材(20)、位于上述树脂基材(20)之上且包含第一金属元素的阻挡膜(30)以及位于上述阻挡膜(30)之上且包含第二金属元素的金属层(40)，其中，上述金属层(40)的一部分贯通上述阻挡膜(30)而延伸至上述树脂基材(20)的内部。技术研发人员：荒川裕介,难波亮太郎受保护的技术使用者：株式会社村田制作所技术研发日：技术公布日：2024/7/15