JP2019048392A - Method for manufacturing metal-coated resin substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属被覆樹脂基材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of producing a metal-coated resin substrate.
樹脂基材の表面に金属層が形成された金属被覆樹脂基材は、例えば、自動車内装部品や家具、建築材、家電製品、携帯電子機器等の様々な製品や物品の表皮材や部品等として、多く利用されてきている。 The metal-coated resin base material in which the metal layer is formed on the surface of the resin base material is, for example, a skin material or part of various products and articles such as automobile interior parts and furniture, building materials, home appliances and portable electronic devices. , Has been used a lot.
従来、樹脂基材と金属層との密着性を向上させるために、シランカップリング剤を用いて樹脂基材の表面を改質し、表面改質した樹脂基材表面に金属層を形成する技術が知られている。 Conventionally, in order to improve the adhesion between a resin substrate and a metal layer, a technique of modifying the surface of a resin substrate using a silane coupling agent and forming a metal layer on the surface of the resin substrate with the surface modification It has been known.
例えば、特許文献１には、樹脂基材にプラズマ処理を施した後、当該樹脂基材をシランカップリング剤のアルコール溶解液に浸漬させて、樹脂基材を表面改質し、表面改質した樹脂基材表面に真空蒸着またはスパッタリングにより銅箔膜を堆積する方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, after subjecting a resin substrate to plasma treatment, the resin substrate is immersed in an alcohol solution of a silane coupling agent, and the resin substrate is surface-modified and surface-modified. A method is disclosed for depositing a copper foil film on a resin substrate surface by vacuum evaporation or sputtering.
また、例えば、特許文献２には、樹脂基材表面にシランカップリング剤を塗布し、当該樹脂基材を１５０℃以上で加熱処理した後、加熱処理した樹脂基材へ、気相法にて金属層を形成する方法が開示されている。
Further, for example, in
ところで、樹脂基材に対するプラズマ処理や１５０℃以上の加熱処理は、カップリング剤と樹脂基材との密着性を高めるための処理であり、これらの処理により樹脂基材と金属層との密着性が十分に確保される。 By the way, the plasma treatment on the resin substrate and the heat treatment at 150 ° C. or higher are treatments for enhancing the adhesion between the coupling agent and the resin substrate, and the adhesion between the resin substrate and the metal layer is achieved by these treatments. Is secured enough.
しかし、樹脂基材に対するプラズマ処理や加熱処理は、樹脂基材が高温となるため、樹脂基材の変形や損傷等のダメージが樹脂基材に与えられるという問題がある。 However, since the resin base material has a high temperature, plasma treatment and heat treatment on the resin base material have a problem that damage such as deformation or damage of the resin base material is given to the resin base material.
そこで、本発明は、カップリング剤を用いた樹脂基材の表面改質において、樹脂基材を高温にしなくても、樹脂基材と金属層との間の密着性を十分に確保することができる金属被覆樹脂基材の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, in the surface modification of the resin base material using the coupling agent, the adhesion between the resin base material and the metal layer can be sufficiently secured without raising the temperature of the resin base material. It is an object of the present invention to provide a method for producing a metal-coated resin substrate that can be used.
本発明に係る金属被覆樹脂基材の製造方法は、アミノ基を有する無機カップリング剤Ａを用いて、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材の表面をカップリング処理し、前記エステル結合と前記アミノ基とを脱水反応させる第１工程と、前記第１工程後の樹脂基材の表面に、物理蒸着法又は化学蒸着法により、金属層を形成する第２工程と、を備えることを特徴とする。 In the method for producing a metal-coated resin substrate according to the present invention, the surface of a resin substrate having an ester bond in a chemical structure is subjected to coupling treatment using an inorganic coupling agent A having an amino group, A first step of causing a dehydration reaction with the amino group, and a second step of forming a metal layer on the surface of the resin substrate after the first step by physical vapor deposition or chemical vapor deposition. I assume.
また、前記金属被覆樹脂基材の製造方法において、前記第１工程は、前記アミノ基を有する無機カップリング剤Ａと、シアノ系、チオール系、ピリジン系、アジド系、リン酸系、及びアミン系の無機カップリング剤のうち少なくともいずれか１つを含む無機カップリング剤Ｂとを用いて、前記樹脂基材の表面をカップリング処理することが好ましい。 In the method for producing a metal-coated resin base material, the first step includes the inorganic coupling agent A having the amino group, a cyano type, a thiol type, a pyridine type, an azide type, a phosphoric acid type, and an amine type. It is preferable to carry out the coupling process of the surface of the said resin base material using the inorganic coupling agent B containing at least any one among the inorganic coupling agents of these.
また、前記金属被覆樹脂基材の製造方法において、前記第１工程は、前記アミノ基を有する無機カップリング剤Ａを用いて、前記樹脂基材の表面をカップリング処理した後、前記無機カップリング剤Ｂを用いて、前記樹脂基材の表面をカップリング処理することが好ましい。 Further, in the method for producing a metal-coated resin base material, in the first step, after the surface of the resin base material is subjected to coupling treatment using the inorganic coupling agent A having the amino group, the inorganic coupling is performed. Preferably, the surface of the resin base is subjected to coupling treatment using agent B.
また、前記金属被覆樹脂基材の製造方法において、前記第２工程により形成される前記金属層は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｃｒ，及びＮｉから選択される単体金属、または２種以上の金属からなる合金から構成されることが好ましい。 In the method for producing a metal-coated resin substrate, the metal layer formed in the second step is selected from Au, Ag, Cu, Pd, Pt, Al, Mg, Fe, Ti, Cr, and Ni. It is preferable to be composed of a single metal or an alloy of two or more metals.
また、前記金属被覆樹脂基材の製造方法において、前記無機カップリング剤Ｂは、前記シアノ系、チオール系、リン酸系の無機カップリング剤のうち少なくともいずれか１つを含み、前記第２工程により形成される前記金属層は、前記Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔから選択される単体金属、または２種以上の金属からなる合金から構成されることが好ましい。 In the method for producing the metal-coated resin base material, the inorganic coupling agent B contains at least one of the cyano type, thiol type, and phosphoric acid type inorganic coupling agents, and the second step The metal layer formed by the above is preferably composed of a single metal selected from the above Au, Ag, Cu, Pd, Pt, or an alloy of two or more metals.
また、前記金属被覆樹脂基材の製造方法において、前記無機カップリング剤Ｂは、前記ピリジン系、アジド系、アミン系の無機カップリング剤のうち少なくともいずれか１つを含み、前記第２工程により形成される前記金属層は、前記Ａｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｆｅから選択される単体金属、または２種以上の金属からなる合金から構成されることが好ましい。 In the method for producing the metal-coated resin substrate, the inorganic coupling agent B contains at least one of the pyridine-based, azide-based, and amine-based inorganic coupling agents, and the second step The metal layer to be formed is preferably composed of a single metal selected from the Al, Mg, Ti, Cr, Ni, and Fe, or an alloy of two or more metals.
本発明によれば、カップリング剤を用いた樹脂基材の表面改質において、樹脂基材を高温にしなくても、樹脂基材と金属層との間の密着性を十分に確保することができる金属被覆樹脂基材の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, in the surface modification of the resin base material using the coupling agent, sufficient adhesion between the resin base material and the metal layer can be secured without raising the temperature of the resin base material. It is possible to provide a method of producing a metal-coated resin substrate that can be used.
以下、本発明を実施するための形態（以下「本実施形態」という）について説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as "the present embodiment") will be described. The present embodiment is an example for implementing the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment.
本実施形態に係る金属被覆樹脂基材の製造方法は、アミノ基を有する無機カップリング剤Ａを用いて、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材の表面をカップリング処理し、前記エステル結合と前記アミノ基とがアミド結合を形成する第１工程と、前記第１工程後の樹脂基材の表面に、物理蒸着又は化学蒸着により、金属層を形成する第２工程と、を備える。 In the method for producing a metal-coated resin substrate according to the present embodiment, the surface of a resin substrate having an ester bond in a chemical structure is subjected to coupling treatment using an inorganic coupling agent A having an amino group, and the ester bond is And a first step of forming an amide bond with the amino group, and a second step of forming a metal layer on the surface of the resin substrate after the first step by physical vapor deposition or chemical vapor deposition.
（第１工程）
化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材（以下、単に樹脂基材と称する場合がある）は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン−アクリレート樹脂（ＡＳＡ樹脂）等が挙げられる。これらの樹脂は１種単独でも、２種以上を組み合わせてもよい。
(Step 1)
The resin base material having an ester bond in the chemical structure (hereinafter sometimes referred to simply as the resin base material) may be, for example, polycarbonate resin, acrylic resin, acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS resin), acrylonitrile-styrene-acrylate Resin (ASA resin) etc. are mentioned. These resins may be used alone or in combination of two or more.
樹脂基材の厚さは、特に制限されるものではなく、金属被覆樹脂基材の用途や要求特性等に応じて適宜決定されるものであればよいが、例えば、２〜７ｍｍ程度の厚さである。 The thickness of the resin substrate is not particularly limited as long as it can be appropriately determined according to the application of the metal-coated resin substrate, required characteristics, etc. For example, the thickness of about 2 to 7 mm It is.
樹脂基材は、例えば、化学構造中にエステル結合を有する樹脂を成形することにより得られる。樹脂の成形方法は、特に制限されるものではなく、射出成形、圧縮成形、押出成形、ブロー成形等の各種成形方法が採用される。 The resin substrate is obtained, for example, by molding a resin having an ester bond in a chemical structure. The molding method of the resin is not particularly limited, and various molding methods such as injection molding, compression molding, extrusion molding and blow molding are adopted.
アミノ基を有する無機カップリング剤Ａ（以下、単に無機カップリング剤Ａと称する場合がある）は、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらは１種単独でも、２種以上を組み合わせてもよい。これらのカップリング剤の中では、溶媒の安全性から、３−アミノプロピルエトキシシランが好ましい。なお、無機カップリング剤Ａはシラン系に限定されるものではなく、チタネート系、アルミニウム系等でもよい。 The inorganic coupling agent A having an amino group (hereinafter may be referred to simply as the inorganic coupling agent A) is, for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxyme Silane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- ( Aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these coupling agents, 3-aminopropylethoxysilane is preferable from the viewpoint of the safety of the solvent. The inorganic coupling agent A is not limited to the silane type, and may be a titanate type or an aluminum type.
第１工程におけるカップリング処理は、アミノ基を有する無機カップリング剤Ａを化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材の表面に接触させればよい。具体的には、アミノ基を有する無機カップリング剤Ａを溶解させたアルコール溶解液、もしくは純水溶解液中に、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材を浸漬する方法が好ましい。また、例えば、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材表面に、アミノ基を有する無機カップリング剤Ａを溶解させたアルコール溶解液、もしくは純水溶解液を公知の塗布装置により塗布する方法等の公知の方法でよい。 In the coupling treatment in the first step, the inorganic coupling agent A having an amino group may be brought into contact with the surface of the resin substrate having an ester bond in the chemical structure. Specifically, a method of immersing a resin base having an ester bond in a chemical structure in an alcohol solution or an aqueous solution of pure water in which an inorganic coupling agent A having an amino group is dissolved is preferable. Further, for example, a method of applying an alcohol solution in which an inorganic coupling agent A having an amino group is dissolved, or a pure water solution to a resin base material surface having an ester bond in the chemical structure by a known coating device It may be a known method of
図１は、無機カップリング剤Ａを用いたカップリング処理の反応機構の一例を示す図である。図１では、アミノ基を有するシランカップリング剤を用い、樹脂基材としてポリカーボネート樹脂基材を用いた場合を例に説明する。アミノ基を有するシランカップリング剤は、アルコール溶解液中で、シランカップリング剤のアルコキシ基（ＯＲ）が加水分解して、シラノール基（ＳｉＯＨ）を生成し、図１の符号１に示す構造となる。このアミノ基を有するシランカップリング剤１を含むアルコール溶解液をポリカーボネート樹脂基材２の表面に接触させることで（カップリング処理）、ポリカーボネート樹脂基材２のエステル結合（−ＣＯＯ−）とシランカップリング剤１のアミノ基（−ＮＨ２）とがアミド結合を形成して、ポリカーボネート樹脂基材２とシランカップリング剤１とが結合し、両者の密着性が図られる。また、図１に示すように、ポリカーボネート樹脂基材２の表面上には、アミノ基を有するシランカップリング剤由来のＯＨ基が配向すると考えられるため、このような樹脂基材の表面に、後述する物理蒸着や化学蒸着によって金属層が形成されると、樹脂基材の表面に配向したＯＨ基による極性の偏りによって、樹脂基材と金属層とが強固に結びつき、十分な密着性が確保される。
FIG. 1 is a view showing an example of a reaction mechanism of a coupling process using an inorganic coupling agent A. In FIG. 1, the case where a polycarbonate resin base material is used as a resin base material is demonstrated to an example, using the silane coupling agent which has an amino group. The silane coupling agent having an amino group is hydrolyzed in the alcohol solution with the alkoxy group (OR) of the silane coupling agent to form a silanol group (SiOH), and the structure shown by symbol 1 in FIG. Become. By bringing an alcohol solution containing the amino group-containing silane coupling agent 1 into contact with the surface of the polycarbonate resin substrate 2 (coupling treatment), the ester bond (-COO-) of the
ここで、図１に示すカップリング処理による上記反応は、室温（例えば２０℃〜３０℃）で進行する。すなわち、従来技術のように、カップリング剤を用いた樹脂基材の表面改質において、樹脂基材に対してプラズマ処理を施したり、樹脂基材を１５０℃以上に加熱処理したりする必要がない。したがって、本実施形態の金属被覆樹脂基材の製造方法によれば、樹脂基材を高温にすることなく、カップリング剤と樹脂基材とを密着させ、ひいては樹脂基材と金属層との密着性を十分に確保することができる。なお、カップリング処理をする際の温度は、３０℃以上であってもよいが、樹脂基材の変形等が起こらない温度範囲とし、例えば、２０℃〜５０℃の範囲とすることが望ましい。 Here, the reaction by the coupling treatment shown in FIG. 1 proceeds at room temperature (eg, 20 ° C. to 30 ° C.). That is, as in the prior art, in the surface modification of a resin base material using a coupling agent, it is necessary to plasma-treat the resin base material or heat-treat the resin base material to 150 ° C. or higher. Absent. Therefore, according to the method for producing a metal-coated resin substrate of the present embodiment, the coupling agent and the resin substrate are brought into close contact with each other without raising the temperature of the resin substrate, and hence the adhesion between the resin substrate and the metal layer Sufficient sex can be secured. In addition, although the temperature at the time of performing a coupling process may be 30 degreeC or more, it is desirable to set it as the temperature range which a deformation | transformation of a resin base material etc. do not occur, for example, it is 20 degreeC-50 degreeC.
第１工程では、アミノ基を有する無機カップリング剤Ａと、シアノ系、チオール系、ピリジン系、アジド系、及びアミン系の無機カップリング剤のうち少なくともいずれか１つを含む無機カップリング剤Ｂ（以下、単に無機カップリング剤Ｂと称する場合がある）とを用いて、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材の表面をカップリング処理することが好ましい。 In the first step, an inorganic coupling agent B comprising at least one of an inorganic coupling agent A having an amino group and an inorganic coupling agent of cyano type, thiol type, pyridine type, azide type, and amine type. It is preferable to perform coupling treatment on the surface of the resin substrate having an ester bond in the chemical structure, using (sometimes simply referred to as inorganic coupling agent B).
当該カップリング処理は、無機カップリング剤Ａ及び無機カップリング剤Ｂを化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材の表面に接触させる１段階のカップリング処理だけでなく、無機カップリング剤Ａを化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材の表面に接触させる第１カップリング処理を行った後、無機カップリング剤Ｂを第１カップリング処理後の樹脂基材の表面に接触させる第２カップリング処理を行う２段階のカップリング処理も含まれる。１段階のカップリング処理は、例えば、無機カップリング剤Ａ及び無機カップリング剤Ｂを溶解させたアルコール溶解液、もしくは純水溶解液中に、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材を浸漬することにより行う。２段階のカップリング処理は、例えば、無機カップリング剤Ａを溶解させたアルコール溶解液、もしくは純水溶解液中に、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材を浸漬させた後、無機カップリング剤Ｂを溶解させたアルコール溶解液中に、上記樹脂基材を浸漬することにより行う。なお、浸漬に代えて、既述した塗布方法等でもよい。なお、無機カップリング剤Ｂもシラン系に限定されるものではなく、チタネート系、アルミニウム系等でもよい。 The said coupling process is not only the one-step coupling process which makes the inorganic coupling agent A and the inorganic coupling agent B contact the surface of the resin base material which has an ester bond in a chemical structure, but also the inorganic coupling agent A After performing the 1st coupling processing made to contact the surface of the resin base material which has an ester bond in a chemical structure, the 2nd cup which makes inorganic coupling agent B contact the surface of the resin base material after the 1st coupling processing It also includes a two-step coupling process that performs a ring process. In the one-step coupling process, for example, the resin base material having an ester bond in the chemical structure is immersed in an alcohol solution or an pure water solution in which the inorganic coupling agent A and the inorganic coupling agent B are dissolved. It does by doing. The two-step coupling treatment is carried out, for example, by immersing the resin base having an ester bond in the chemical structure in an alcohol solution or a pure water solution in which the inorganic coupling agent A is dissolved, and then an inorganic cup The resin base material is immersed in an alcohol solution in which the ring agent B is dissolved. In addition, it may replace with immersion and the application method etc. which were mentioned already may be used. The inorganic coupling agent B is not limited to a silane type, and may be a titanate type or an aluminum type.
シアノ系無機カップリング剤は、例えば、シアノエチルトリエトキシシラン、シアノプロピルトリエトキシシラン、シアノエチルトリメトキシシラン、シアノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。 Examples of cyano-based inorganic coupling agents include cyanoethyltriethoxysilane, cyanopropyltriethoxysilane, cyanoethyltrimethoxysilane, and cyanopropyltrimethoxysilane.
チオール系無機カップリング剤は、例えば、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジエトキシシランが挙げられる。 Examples of thiol-based inorganic coupling agents include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane.
ピリジン系無機カップリング剤としては、例えば、３−ピリジルトリエトキシシラン、（２−ピリジル）アリルジメチルシランが挙げられる。 As a pyridine type inorganic coupling agent, 3-pyridyl triethoxysilane and (2- pyridyl) allyl dimethylsilane are mentioned, for example.
アジド系無機カップリング剤としては、例えば、トリメチルアジドシラン、スルフォニルアジドシランが挙げられる。 Examples of the azide inorganic coupling agent include trimethyl azide silane and sulfonyl azide silane.
アミン系無機カップリング剤としては、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 As an amine-based inorganic coupling agent, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-amino Propyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.
図２は、無機カップリング剤Ａ及び無機カップリング剤Ｂを用いたカップリング処理の反応機構の一例を示す図である。図２では、無機カップリング剤Ａとしてアミノ基を有するシランカップリング剤を用いてポリカーボネート樹脂基材をカップリング処理した後、無機カップリング剤Ｂとしてチオール系シランカップリング剤を用いてポリカーボネート樹脂基材をカップリング処理した場合を例に説明する。 FIG. 2 is a view showing an example of the reaction mechanism of the coupling treatment using the inorganic coupling agent A and the inorganic coupling agent B. In FIG. 2, after a polycarbonate resin substrate is subjected to coupling treatment using a silane coupling agent having an amino group as the inorganic coupling agent A, a polycarbonate resin group is used using a thiol based silane coupling agent as the inorganic coupling agent B. The case where the material is subjected to coupling processing will be described as an example.
前述したように、アミノ基を有するシランカップリング剤は、アルコール溶解液中で、シランカップリング剤のアルコキシ基（ＯＲ）が加水分解して、シラノール基（ＳｉＯＨ）を生成し、図２の符号１に示す構造となる。このアミノ基を有するシランカップリング剤１を含むアルコール溶解液、もしくは純水溶解液をポリカーボネート樹脂基材２の表面に接触させることで（第１カップリング処理）、ポリカーボネート樹脂基材２のエステル結合（−ＣＯＯ−）とシランカップリング剤１中のアミノ基（−ＮＨ２）とがアミド結合を形成して、ポリカーボネート樹脂基材２とシランカップリング剤１とが結合し、両者の密着性が図られる。次に、チオール系シランカップリング剤を含むアルコール溶解液をポリカーボネート樹脂基材２の表面に接触させることで（第２カップリング処理）、脱水反応が生じシラノール基同士が一部結合し、三次元構造が形成されると共に、アミノ基を有するシランカップリング剤由来のアミノ基（−ＮＨ２）及びチオール系シランカップリング剤由来の−ＳＨ基が、ポリカーボネート樹脂基材２の表面上に配向する。図２に示す反応機構は、例えば、無機カップリング剤Ａ及び無機カップリング剤Ｂを溶解したアルコール溶解液、もしくは純水溶解液を樹脂基材の表面に接触させる１段階のカップリング処理でも起こる。また、無機カップリング剤Ｂとして、シアノ系、ピリジン系、アジド系又はアミン系の無機カップリング剤を用いた場合には、それぞれの無機カップリング剤由来の官能基（例えば、−ＣＮ基、−ＮＨ２基等）が、ポリカーボネート樹脂基材２の表面上に配向すると考えられる。
As described above, in the alcohol solution, the silane coupling agent having an amino group hydrolyzes the alkoxy group (OR) of the silane coupling agent to form a silanol group (SiOH), as shown in FIG. It becomes the structure shown in 1. By bringing an alcohol solution or a pure water solution containing the silane coupling agent 1 having an amino group into contact with the surface of the polycarbonate resin substrate 2 (first coupling treatment), the ester bond of the
そして、表面上に配向した−ＮＨ２基や−ＳＨ基等を有する樹脂基材の表面に、後述する物理蒸着法や化学蒸着法によって金属層が形成されると、−ＮＨ２基や−ＳＨ基等と、金属層を構成する金属との共有結合が生じる。また、シラノール基同士が一部結合した三次元構造の形成により、樹脂基材表面上には多くのＯＨ基（不図示）も配向すると考えられるため、ＯＨ基の極性の偏りも大きくなると推察される。これらのことから、無機カップリング剤Ａ及び無機カップリング剤Ｂを用いたカップリング処理を行うことで、無機カップリング剤Ａ単独でのカップリング処理と比較して、樹脂基材と金属層との間の密着性をより向上させることができる。 Then, when a metal layer is formed on the surface of the resin base material having —NH 2 groups, —SH groups, etc. oriented on the surface by physical vapor deposition or chemical vapor deposition described later, —NH 2 groups or —SH A covalent bond between the group or the like and the metal constituting the metal layer occurs. In addition, since it is thought that many OH groups (not shown) are also oriented on the surface of the resin substrate due to the formation of a three-dimensional structure in which silanol groups are partially bonded to each other, it is surmised that the polarity bias of OH groups is also large. Ru. From these things, by performing the coupling process using the inorganic coupling agent A and the inorganic coupling agent B, compared with the coupling process using the inorganic coupling agent A alone, the resin base and the metal layer Can be further improved.
カップリング処理に使用されるアルコール溶解液、もしくは純水溶解液中の無機カップリング剤Ａ及び無機カップリング剤Ｂの含有量は、それぞれ特に制限されるものではないが、例えば０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。 The content of each of the inorganic coupling agent A and the inorganic coupling agent B in the alcohol solution or the pure water solution used for the coupling treatment is not particularly limited, but is, for example, 0.1% by mass The content is preferably 10% by mass or less.
第１工程後の樹脂基材は、以下の第２工程前に、イオン交換水等の洗浄水で樹脂基材表面を洗浄することが好ましく、また、洗浄後は、樹脂基材を乾燥させることが好ましい。なお、樹脂基材の乾燥は、樹脂基材の変形等が起こらない温度範囲とする必要があり、例えば、８０℃以下で乾燥することが望ましい。 It is preferable to wash the resin substrate surface with washing water such as ion-exchanged water before the following second step, and to dry the resin substrate after washing before the first step. Is preferred. In addition, drying of a resin base material needs to be taken as the temperature range which a deformation | transformation of a resin base material etc. do not occur, for example, it is desirable to dry at 80 degrees C or less.
（第２工程）
第２工程における物理蒸着法（ＰＶＤ法）としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等が挙げられる。また、第２工程における化学蒸着法（ＣＶＤ法）としては、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等が挙げられる。これらの中では、樹脂基材の表面上に、金属層を形成し易い等の点で、スパッタリング法が好ましい。
(Step 2)
As a physical vapor deposition method (PVD method) in a 2nd process, a vacuum evaporation method, sputtering method, the ion plating method etc. are mentioned, for example. Further, as a chemical vapor deposition method (CVD method) in the second step, a thermal CVD method, a plasma CVD method, a photo CVD method and the like can be mentioned. Among these, the sputtering method is preferable in that it is easy to form a metal layer on the surface of the resin substrate.
図３は、スパッタリング法により、樹脂基材の表面に合金層を形成するためのスパッタリング装置を示す模式図である。図３に示すスパッタリング装置２４は、真空チャンバ２８を備えた、従来公知の構造を有している。真空チャンバ２８は、周壁部２６を有し、かかる周壁部２６の内周面における周上の一箇所には、ターゲット３０が、スパッタカソード３２を介して交換可能に取り付けられている。また、真空チャンバ２８の底壁部上には、樹脂基材１４を取り外し可能に支持する支持装置３４が、立設されている。更に、この支持装置３４には、図示しないスパッタアノードが設置されている。そして、周壁部２６の内周面上に位置するスパッタカソード３２と、支持装置３４に設けられたスパッタアノードとの間に、図示しない電源装置にて電圧が印加されるようになっている。
FIG. 3 is a schematic view showing a sputtering apparatus for forming an alloy layer on the surface of a resin substrate by a sputtering method. The
また、真空チャンバ２８の周壁部２６の周方向の互いに異なる箇所には、ガス導入パイプ３６とガス排出パイプ３８とが、それぞれの一端部において、真空チャンバ２８内に開口した状態で接続されている。そして、ガス導入パイプ３６は、真空チャンバ２８側とは反対側の端部において、不活性ガスなどの反応ガスを供給するガス供給装置（図示せず）に接続されている。一方、ガス排出パイプ３８は、真空チャンバ２８側とは反対側の端部側において、真空ポンプ（図示せず）に接続されている。
Further, the
スパッタリング装置２４を用いて、樹脂基材１４の表面上に、金属層を形成する際には、先ず、図３に示されるように、周壁部２６の内周面上に、スパッタカソード３２を介して、ターゲット３０を取り付ける。ターゲット３０は、樹脂基材表面に形成する金属層に対応する金属材料であり、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｃｒ，及びＮｉから選択される単体金属材料、または２種以上の金属からなる合金材料等である。そして、真空チャンバ２８内の支持装置３４に樹脂基材１４をセットし、樹脂基材１４の表面をターゲット３０と対向させる。樹脂基材１４は、前述した第１工程後の樹脂基材である。
When forming the metal layer on the surface of the
次に、ガス排出パイプ３８に接続された真空ポンプ（図示せず）を作動して、真空チャンバ２８内を真空状態とする。このときの真空チャンバ２８内の圧力は、例えば１〜５Ｐａ程度とされる。その後、例えば、アルゴンガスなどの不活性ガスからなる反応ガスを、図示しないガス供給装置から、ガス導入パイプ３６を通じて、真空チャンバ２８内に導入する。そして、反応ガスが真空チャンバ２８内に充満したら、図示しない電源装置を作動させて、スパッタカソード３２とスパッタアノード（図示せず）との間に所定の電圧を印加する。これによって、真空チャンバ２８内におけるターゲット３０と樹脂基材１４との間の空間にプラズマを発生させて、ターゲット３０の放出面（樹脂基材１４との対向面）においてスパッタリング現象を惹起させて、ターゲット３０から金属の原子を放出させ、樹脂基材１４の表面に衝突させて、付着させる。このようにして、樹脂基材１４の表面に金属層を形成する。
Next, a vacuum pump (not shown) connected to the
物理蒸着法又は化学蒸着法により、樹脂基材の表面に形成される金属層は、いずれの金属から構成されるものでもよく、金属被覆樹脂基材の用途等に応じて適宜設定されればよいが、例えば、樹脂基材と金属層との密着性等の点で、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｃｒ，及びＮｉから選択される単体金属、または２種以上の金属からなる合金から構成されることが好ましい。特に、第１工程において、シアノ系、チオール系、リン酸系の無機カップリング剤Ｂを用いた場合、樹脂基材の表面にシアノ基、チオール基、リン酸基の官能基が配向すると考えられるため、第２工程において、樹脂基材の表面に形成する金属層は、これらの官能基と共有結合を生じ易いＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ及びＰｔから選択される単体金属、又は２種以上の金属からなる合金から構成されることが好ましい。また、第１工程において、ピリジン系、アジド系、アミン系の無機カップリング剤Ｂを用いた場合、樹脂基材の表面にピリジン、アジド、アミンの官能基が配向すると考えられるため、第２工程において、樹脂基材の表面に形成する金属層は、これらの官能基と共有結合を生じ易いＡｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ及びＦｅから選択される単体金属、又は２種以上の金属から構成されることが好ましい。 The metal layer formed on the surface of the resin substrate by physical vapor deposition or chemical vapor deposition may be composed of any metal, and may be appropriately set according to the application of the metal-coated resin substrate, etc. Is a single metal selected from Au, Ag, Cu, Pd, Pt, Al, Mg, Fe, Ti, Cr, and Ni, for example, in terms of adhesion between the resin base and the metal layer, or It is preferable to be comprised from the alloy which consists of a metal more than seed | species. In particular, when the cyano type, thiol type and phosphoric acid type inorganic coupling agent B is used in the first step, it is considered that the functional group of cyano group, thiol group and phosphoric acid group is oriented on the surface of the resin substrate. Therefore, in the second step, the metal layer formed on the surface of the resin substrate is a single metal selected from Au, Ag, Cu, Pd, and Pt, or two or more of them easily forming covalent bonds with these functional groups. It is preferable that it is comprised from the alloy which consists of metals. In the first step, when the pyridine, azide, or amine inorganic coupling agent B is used, it is considered that the functional groups of pyridine, azide, and amine are oriented on the surface of the resin substrate, so the second step In the above, the metal layer formed on the surface of the resin base material is composed of a single metal selected from Al, Mg, Ti, Cr, Ni and Fe, or two or more kinds of metals which easily form covalent bonds with these functional groups. Preferably.
金属層の厚さは、特に制限されるものではないが、金属被覆樹脂基材の用途や要求特性等に応じて適宜決定されるものであればよいが、例えば、０．００１μｍ以上１μ以下の範囲である。 The thickness of the metal layer is not particularly limited as long as it can be appropriately determined according to the application of the metal-coated resin base material and the required characteristics, but for example, it is 0.001 μm or more and 1 μm or less It is a range.
本実施形態に係る金属被覆樹脂基材の製造方法は、第２工程によって樹脂基材の表面に形成された金属層上に、コーティング層を形成する第３工程を備えていてもよい。第３工程は、例えば、樹脂基材の表面に形成された金属層上に、電気めっき法により、金属めっき層（コーティング層）を形成する電気めっき工程等が挙げられる。電気めっき工程では、金属被覆樹脂基材の用途等に応じて、各種の電気めっきを行えばよい。例えば、金属被覆樹脂基材を自動車用外装部品として使用する場合には、樹脂基材の表面に形成された金属層上に、電気めっきとして、硫酸銅めっき、半光沢ニッケルめっき、光沢ニッケルめっき、クロムめっきの順で各電気めっきを行う。具体的には、第２工程後の金属被覆樹脂基材を、電気めっきを行う各種の電気めっき槽に順次浸漬する。各電気めっき槽には、各電気めっきに応じためっき溶液が満たされていて、その中には陽極電極が備えられている。そして、陽極電極に対し陽極電圧を印加し、第２工程後の金属被覆樹脂基材に対し陰極電圧を印加することにより、めっき溶液中に溶解している金属成分が、第２工程後の金属被覆樹脂基材の金属層上に析出して、金属層上に金属めっき層を形成する。これらの電気めっきは一例であって、上記に制限されるものではない。 The method for producing a metal-coated resin substrate according to the present embodiment may include a third step of forming a coating layer on the metal layer formed on the surface of the resin substrate in the second step. The third step includes, for example, an electroplating step of forming a metal plating layer (coating layer) on the metal layer formed on the surface of the resin base material by electroplating. In the electroplating step, various types of electroplating may be performed depending on the application of the metal-coated resin substrate and the like. For example, in the case of using a metal-coated resin base material as an exterior part for an automobile, copper sulfate plating, semi-bright nickel plating, bright nickel plating, as electroplating on a metal layer formed on the surface of the resin base material Conduct each electroplating in the order of chromium plating. Specifically, the metal-coated resin base material after the second step is sequentially immersed in various electroplating baths for electroplating. Each electroplating bath is filled with a plating solution corresponding to each electroplating, and an anode electrode is provided therein. Then, an anodic voltage is applied to the anodic electrode, and a cathodic voltage is applied to the metal-coated resin substrate after the second step, whereby the metal component dissolved in the plating solution is the metal after the second step. It deposits on a metal layer of a covering resin base material, and forms a metal plating layer on a metal layer. These electroplatings are examples and not limited to the above.
以下、実施例に基づき、本発明の実施形態をさらに具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, based on an example, an embodiment of the present invention is more concretely described. The present invention is not limited to the following examples.
（実施例１）
樹脂基材として、ポリカーボネート樹脂とアクリロニトリル−スチレン−アクリレート樹脂（ＡＳＡ樹脂）との共重合型樹脂基材（以下、ＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材と称する）を用いた。ＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材は、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材である。
Example 1
As a resin base material, a copolymer resin base material of polycarbonate resin and acrylonitrile-styrene-acrylate resin (ASA resin) (hereinafter, referred to as PC-ASA resin base material) was used. The PC-ASA resin base is a resin base having an ester bond in the chemical structure.
純水にアミン系シランカップリング剤（アミノ基を有するシランカップリング剤：信越シリコーン社製、ＫＢＭ−９０３）を０．１重量％の濃度になるように溶解したアミノ基を有するシランカップリング剤のアルコール溶解液中にＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材を、室温で１分浸漬させた。次に、上記浸漬後のＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材を、エタノールにチオール系シランカップリング剤（信越シリコーン社製、ＫＢＭ−８０３）を０．１重量％の濃度になるように溶解したチオール系シランカップリング剤のアルコール溶解液中に、室温で１分浸漬させた。この２段階カップリング処理後のＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材をイオン交換水で洗浄した。 A silane coupling agent having an amino group in which an amine-based silane coupling agent (silane coupling agent having an amino group: KBM-903 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) is dissolved in pure water to a concentration of 0.1% by weight The PC-ASA resin base material was immersed in the alcohol solution of 1 min at room temperature. Next, a thiol-based silane obtained by dissolving the above-immersed PC-ASA resin base material in ethanol to a concentration of 0.1% by weight of a thiol-based silane coupling agent (KBM-803, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) It was immersed in the alcohol solution of the coupling agent for 1 minute at room temperature. The PC-ASA resin substrate after this two-step coupling treatment was washed with ion-exchanged water.
次に、カップリング処理後のＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材の表面に、スパッタリング法により、Ｐｄ−Ａｇ合金から構成される金属層を形成し、金属被覆樹脂基材を得た。具体的には、まず、Ｐｄ−Ａｇ合金のターゲットをスパッタリング装置に設置した。次に、ＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材の表面が上記ターゲットと対向するように、スパッタリング装置内に設置した。そして、スパッタリング装置の真空チャンバ内を８．０×１０−３Ｐａまで排気した後、アルゴンガスを導入して全圧約２．０×１０−２Ｐａとし、電力６ｋＷを加えて、ＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材の表面にＰｄ−Ａｇ合金から構成される金属層を形成し、金属被覆樹脂基材を得た。金属層の膜厚は４００Åであった。また、金属層の表面をＸ線光電子分光分析（アルバック・ファイ、商品名ＰＨＩ５０００ ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ、以下ＸＰＳという。）にて分析し結果、金属層を構成するＰｄ−Ａｇ合金の組成比は、Ｐｄが７原子％、Ａｇが９３原子％であった。 Next, on the surface of the PC-ASA resin base material after the coupling treatment, a metal layer composed of a Pd-Ag alloy was formed by a sputtering method to obtain a metal-coated resin base material. Specifically, first, a target of Pd-Ag alloy was placed in a sputtering apparatus. Next, it installed in the sputtering device so that the surface of PC-ASA resin base material might face the above-mentioned target. Then, after evacuating the vacuum chamber of the sputtering apparatus to 8.0 × 10 −3 Pa, argon gas is introduced to make the total pressure about 2.0 × 10 −2 Pa, power 6 kW is added, and PC-ASA resin The metal layer comprised from a Pd-Ag alloy was formed in the surface of a base material, and the metal coating resin base material was obtained. The film thickness of the metal layer was 400 Å. In addition, as a result of analyzing the surface of the metal layer by X-ray photoelectron spectroscopy (ULVAC-PHI, trade name: PHI5000 VersaProbe, hereinafter referred to as XPS), the composition ratio of the Pd—Ag alloy constituting the metal layer is Pd 7 At%, Ag was 93 at%.
（実施例２）
純水にアミン系シランカップリング剤（アミノ基を有するシランカップリング剤：信越シリコーン社製、ＫＢＭ−９０３）を０．１重量％の濃度になるように溶解したアミノ基を有するシランカップリング剤のアルコール溶解液中にＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材を、室温で１分浸漬させた。この１段階カップリング処理後のＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材を用いたこと以外は、実施例１と同様に金属被覆樹脂基材を作製した。
(Example 2)
A silane coupling agent having an amino group in which an amine-based silane coupling agent (silane coupling agent having an amino group: KBM-903 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) is dissolved in pure water to a concentration of 0.1% by weight The PC-ASA resin base material was immersed in the alcohol solution of 1 min at room temperature. A metal-coated resin substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the PC-ASA resin substrate after the one-step coupling process was used.
（比較例１）
ＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材にカップリング処理を施さなかったこと以外は、実施例１と同様に金属被覆樹脂基材を作製した。
(Comparative example 1)
A metal-coated resin substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the PC-ASA resin substrate was not subjected to the coupling treatment.
＜耐湿密着性＞
ＪＩＳ Ｋ ５６００−７−２ Ｂ法に基づき温度５０℃及び湿度９５％ＲＨの雰囲気中に、各実施例及び比較例の金属被覆樹脂基材を静置する耐湿試験を行い、ＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材に対する金属層の剥離の有無を調べた。ここで、金属層の剥離評価は、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−６に基づき評価を実施し剥離がなかったものを、密着性に優れたものとして、評価結果を○で示し、剥離が軽微であったものを、密着性に僅かに劣るものとして、評価結果を△で示し、それ以上は×とした。
<Moisture resistant adhesion>
A moisture resistance test was conducted in which the metal-coated resin substrate of each Example and Comparative Example was allowed to stand in an atmosphere at a temperature of 50 ° C. and a humidity of 95% RH based on JIS K 5600-7-2 B method. The presence or absence of peeling of the metal layer from the material was examined. Here, the peeling evaluation of the metal layer was carried out based on JIS K 5600-5-6, and those without peeling were regarded as excellent in adhesion, and the evaluation results are shown by ○, and peeling is slight. The evaluation results are indicated by Δ, and those above it are indicated by ×, as being slightly inferior in adhesion.
＜耐熱密着性＞
温度８０℃の雰囲気中に、各実施例及び比較例の金属被覆樹脂基材を静置する耐熱試験を行い、ＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材に対する金属層の剥離の有無を調べた。ここで、金属層の剥離評価は、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−６に基づき評価を実施し剥離がなかったものを、密着性に優れたものとして、評価結果を○で示し、剥離が軽微であったものを、密着性に僅かに劣るものとして、評価結果を△で示し、それ以上は×とした。
<Heat resistant adhesion>
The heat resistance test which left the metal coating resin base material of each Example and a comparative example in the atmosphere with a temperature of 80 degreeC was done, and the presence or absence of peeling of the metal layer with respect to PC-ASA resin base material was investigated. Here, the peeling evaluation of the metal layer was carried out based on JIS K 5600-5-6, and those without peeling were regarded as excellent in adhesion, and the evaluation results are shown by ○, and peeling is slight. The evaluation results are indicated by Δ, and those above it are indicated by ×, as being slightly inferior in adhesion.
＜湿冷熱密着性＞
湿度９５％以上ＲＨで、温度を−３０℃〜９０℃の範囲において１〜数時間単位で繰り返し変化する雰囲気中に、各実施例及び比較例の金属被覆樹脂基材を静置する湿冷熱試験を行い、ＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材に対する金属層の剥離の有無を調べた。ここで、金属層の剥離評価は、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−６に基づき評価を実施し剥離がなかったものを、密着性に優れたものとして、評価結果を○で示し、剥離が軽微であったものを、密着性に僅かに劣るものとして、評価結果を△で示し、それ以上は×とした。
<Hot and cold heat adhesion>
A hot / cold heat test in which the metal-coated resin substrate of each example and comparative example is allowed to stand in an atmosphere in which the temperature is repeatedly changed in units of 1 to several hours in the range of -30 ° C to 90 ° C at a humidity of 95% or more and RH. And the presence or absence of peeling of the metal layer with respect to the PC-ASA resin base material was examined. Here, the peeling evaluation of the metal layer was carried out based on JIS K 5600-5-6, and those without peeling were regarded as excellent in adhesion, and the evaluation results are shown by ○, and peeling is slight. The evaluation results are indicated by Δ, and those above it are indicated by ×, as being slightly inferior in adhesion.
＜耐水密着性＞
４０℃の水に各実施例及び比較例の金属被覆樹脂基材を浸漬する耐水試験を行い、ＰＣ−ＡＳＡ樹脂基材に対する金属層の剥離の有無を調べた。ここで、金属層の剥離評価は、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−６に基づき評価を実施し剥離がなかったものを、密着性に優れたものとして、評価結果を○で示し、剥離が軽微であったものを、密着性に僅かに劣るものとして、評価結果を△で示し、それ以上は×として評価した。
<Water resistant adhesion>
A water resistance test was conducted by immersing the metal-coated resin base material of each example and comparative example in water at 40 ° C., and the presence or absence of peeling of the metal layer from the PC-ASA resin base material was examined. Here, the peeling evaluation of the metal layer was carried out based on JIS K 5600-5-6, and those without peeling were regarded as excellent in adhesion, and the evaluation results are shown by ○, and peeling is slight. The evaluation results are shown by Δ, and those above it are evaluated as x, as being slightly inferior in adhesion.
表１に、各実施例及び比較例における耐湿、耐熱、湿冷熱及び耐水密着性の評価結果をまとめた。 Table 1 summarizes the evaluation results of moisture resistance, heat resistance, wet cold heat resistance, and water adhesion resistance in each example and comparative example.
アミノ基を有する無機カップリング剤Ａを用いて、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材の表面をカップリング処理し、前記エステル結合と前記アミノ基とでアミド結合を形成させた後、樹脂基材の表面に、物理蒸着法により金属層を形成した実施例１〜２において、実施例１では、耐湿密着性、耐熱密着性、湿冷熱密着性、耐水密着性、のいずれにおいても○と評価され、また、実施例２では、湿冷熱密着性は△、耐湿密着性、耐熱密着性及び耐水密着性は○と評価されており、樹脂基材と金属層との密着性が十分に確保されていた。一方、化学構造中にエステル結合を有する樹脂基材の表面をカップリング処理せず、直接、物理蒸着法又は化学蒸着法により、金属層を形成した比較例は、耐熱密着性以外はすべて×と評価され、樹脂基材と金属層との密着性が十分に確保されなかった。 The resin base surface having an ester bond in the chemical structure is subjected to coupling treatment using an inorganic coupling agent A having an amino group to form an amide bond with the ester bond and the amino group, and then the resin In Examples 1 and 2 in which the metal layer was formed by physical vapor deposition on the surface of the substrate, in Example 1, the evaluations of moisture resistance, heat resistance, hot / cold heat adhesion, water resistance, etc. Also, in Example 2, the hot / cold heat adhesion is evaluated as Δ, the moisture resistant adhesion, the heat resistant adhesion and the water resistant adhesion are evaluated as 、, and the adhesion between the resin substrate and the metal layer is sufficiently ensured. It had been. On the other hand, in the comparative example in which the metal layer was formed directly by physical vapor deposition or chemical vapor deposition without coupling treatment of the surface of the resin substrate having an ester bond in the chemical structure, all the samples except for heat resistant adhesion were x. It evaluated, and the adhesiveness of a resin base material and a metal layer was not fully ensured.
１ シランカップリング剤、２ ポリカーボネート樹脂基材、１４ 樹脂基材、２４ スパッタリング装置、２６ 周壁部、２８ 真空チャンバ、３０ ターゲット、３２ スパッタカソード、３４ 支持装置、３６ ガス導入パイプ、３８ ガス排出パイプ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silane coupling agent, 2 Polycarbonate resin base material, 14 Resin base material, 24 Sputtering apparatus, 26 surrounding wall part, 28 Vacuum chamber, 30 target, 32 sputter cathode, 34 Support apparatus, 36 Gas introduction pipe, 38 Gas discharge pipe.
Claims (6)
前記第１工程後の樹脂基材の表面に、物理蒸着法又は化学蒸着法により、金属層を形成する第２工程と、を備えることを特徴とする金属被覆樹脂基材の製造方法。 A first step of coupling the surface of a resin substrate having an ester bond in a chemical structure with an inorganic coupling agent A having an amino group to form an amide bond with the ester bond and the amino group; ,
A second step of forming a metal layer on the surface of the resin substrate after the first step by physical vapor deposition or chemical vapor deposition, and a method of producing a metal-coated resin substrate.
前記第２工程により形成される前記金属層は、前記Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔから選択される単体金属、または２種以上の金属からなる合金から構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の金属被覆樹脂基材の製造方法。 The inorganic coupling agent B includes at least any one of the cyano type, thiol type and phosphoric acid type inorganic coupling agents,
The metal layer formed in the second step is composed of a single metal selected from the Au, Ag, Cu, Pd, and Pt, or an alloy of two or more metals. The manufacturing method of the metal-coated resin base material as described in 2 or 3.
前記第２工程により形成される前記金属層は、前記Ａｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｆｅから選択される単体金属、または２種以上の金属からなる合金から構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の金属被覆樹脂基材の製造方法。 The inorganic coupling agent B includes at least one of the pyridine, azide, and amine inorganic coupling agents,
The metal layer formed in the second step is characterized in that it is composed of a single metal selected from the Al, Mg, Ti, Cr, Ni, Fe, or an alloy of two or more metals. The manufacturing method of the metal-coated resin base material of Claim 2 or 3.
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