聚合物部件的製造方法和聚合物部件的製作方法
2023-05-03 16:17:51
專利名稱：聚合物部件的製造方法和聚合物部件的製作方法
技術領域：
本發明涉及在塑料制的聚合物基材上形成鍍膜的聚合物部件及其製造方法。
背景技術：
目前，作為在聚合物基材(聚合物成型品)的表面上便宜地形成金屬膜的方法，已知有化學鍍法。然而，在化學鍍中，為了確保鍍膜的附著性，作為化學鍍的前處理，必須使用六價鉻酸或過錳酸等環境負荷大的氧化劑對聚合物基材表面進行蝕刻，使聚合物基材的表面粗糙化。此外，作為可以在這樣的蝕刻液中浸漬的聚合物，即可以適用化學鍍的聚合物，限定為ABS等聚合物。這是由於在ABS中包含丁二烯橡膠成分，該成分在蝕刻液中浸漬而在表面選擇性形成凹凸，相反，在其他聚合物中，能在這樣的蝕刻液中選擇性被氧化的成分較少，難以在表面形成凹凸。即，在ABS以外聚合物的聚碳酸酯等中，為了可以進行化學鍍，市售了混合ABS或彈性體的電鍍螯合物。然而，在這樣螯合物的聚合物中，無法避免主材料的耐熱性降低等的物性劣化，難以適用於要求耐熱性的成型品。
此外，目前，提出了在施鍍前處理中採用使用超臨界二氧化碳等加壓二氧化碳的表面改性方法的技術。在使用加壓二氧化碳的表面改性方法中，功能性材料溶解於加壓二氧化碳中，通過使聚合物基材接觸溶解了該功能性材料的加壓二氧化碳，從而能在聚合物基材的表面內部浸透功能性材料而使聚合物基材表面高功能化(改性)。例如，本發明者在特許第3696878號公報中公開了在注射成型的同時進行使用加壓二氧化碳的表面改性處理，使聚合物成型品的表面高功能化的方法。
在特許第3696878號公報中公開了如下的表面改性方法。首先，在注射成型機的加熱(增塑化)料筒內增塑化計量樹脂後，使加熱料筒內的螺杆後退。然後，在通過螺杆的後退而形成負壓(壓力降低)的熔融樹脂的螺杆前方部分(流動前部)中導入超臨界狀態的加壓二氧化碳和在其中溶解的金屬絡合物等功能性有機材料。通過該操作，可以在螺杆前方部分中的熔融樹脂中浸透加壓二氧化碳和功能性材料。然後，在模具內注射填充熔融樹脂。此時，首先向模具內注射浸透了功能性材料的螺杆前方部分的熔融樹脂，然後，注射填充基本沒有浸透功能性材料的熔融樹脂。在注射浸透了功能性材料的螺杆前方部分的熔融樹脂時，由於模具內流動樹脂的噴流(fountain flow)現象(噴水效果)，螺杆前方部分的熔融樹脂會在模具表面展開且與模具相連而形成表面層(表皮層)。即，在特許第3696878號公報中記載的表面改性方法中，製備了在聚合物成型品的表面內部包含了功能性材料(通過功能性材料實現表面改性)的聚合物成型品。作為功能性材料，如果使用包括作為施鍍催化劑的金屬微粒的金屬絡合物，則會獲得在表面包含施鍍催化劑的聚合物成型品，因此不會像目前的施鍍前處理方法那樣必須用蝕刻液將表面粗糙化，可以獲得可以化學鍍的注射成型品。
此外，目前，在例如特許第3571627號公報、《表面技術》(Vol.56，No.2，第83頁，2005)等中公開了使用包含超臨界二氧化碳的化學鍍液進行化學鍍的方法。在這些文獻中，公開了使用表面活性劑使化學鍍液和超臨界二氧化碳相溶，通過攪拌形成乳液(乳濁狀態)，在該乳液中進行施鍍反應的化學鍍方法。通常，在電鍍和化學鍍中，電鍍反應中產生的氫氣會滯留在電鍍對象物的表面，是在電鍍膜中產生針孔的原因。然而，在如上述文獻中公開的化學鍍法那樣，使用包含超臨界二氧化碳的化學鍍液的情況下，由於超臨界二氧化碳溶解了氫，因此需要除去從上述電鍍反應中產生的氫，由此很難產生針孔，從而獲得硬度高的化學鍍膜。
此外，除了使用超臨界二氧化碳的化學鍍法以外，目前，在例如《表面技術》(Vol.57，No.2，第49-53頁，2006)中提出了使用通過光催化劑的增強法而在絕緣材料中進行化學鍍的方法。在該文獻的記載中提出的技術中，在形成於環氧樹脂類絕緣材料表面的改性處理層(30～50nm左右的厚度)上形成混合了鍍銅膜的金屬膜。
在如上述的在施鍍前處理中使用蝕刻液的現有聚合物基材的施鍍方法中，必須進行環境負荷大的前處理，聚合物材料的選擇性也小。
此外，在特許第3696878號公報中記載的通過採用使用超臨界流體等加壓二氧化碳的聚合物基材的表面改性方法而在聚合物基材的表面內部浸透作為施鍍催化劑的金屬微粒的情況下，如上所述，獲得了在表面和表面內部存在作為施鍍催化劑的金屬微粒的聚合物基材。然而，在這樣的聚合物基材中進行化學鍍的情況下，作為賦予化學鍍的催化劑核的僅是在聚合物基材的最表面存在的金屬微粒，在聚合物基材的內部(表面內部)存在的金屬微粒是剩餘的催化劑核，是不經濟的。此外，在使用特許第3696878號公報中記載的技術獲得的聚合物基材中形成鍍膜的情況下，由於不用將聚合物基材的表面粗糙化，因此難以獲得鍍膜的物理釘扎效果，存在難以獲得鍍膜與成型品的牢固密接性這樣的課題。
發明內容
本發明是為了解決上述課題而作出的，本發明的目的是提供一種能在聚合物基材的表面形成具有便宜、高密接強度的化學鍍膜的聚合物部件的製造方法。此外，本發明的另一目的是提供一種在聚合物基材上形成具有高密接強度的化學鍍膜的聚合物部件。
本發明的第1方式是提供一種聚合物部件的製造方法，其包括製備在表面內部滲入了金屬微粒的聚合物基材；使上述聚合物基材接觸加壓二氧化碳而使聚合物基材的表面區域膨脹；在使上述聚合物基材的表面區域膨脹的狀態下，使上述聚合物基材接觸含有加壓二氧化碳的化學鍍液，從而在上述聚合物基材中形成鍍膜。
本說明書中所謂的「加壓二氧化碳」是指加壓後的二氧化碳。另外，其中所謂的「加壓二氧化碳」，不僅是指超臨界狀態的二氧化碳，還包括加壓的液狀二氧化碳和加壓的二氧化碳氣體。此外，不僅是將加壓二氧化碳的壓力加壓至臨界點(超臨界狀態)的二氧化碳，還包括在比臨界點低的壓力下加壓的二氧化碳。
另外，在本發明中，為了使化學鍍液和加壓二氧化碳容易地相溶，可以使用具有二氧化碳的密度在下述範圍那樣的溫度和壓力的加壓二氧化碳。加壓二氧化碳密度的優選範圍是0.10g/cm3～0.99g/cm3，更優選為0.40g/cm3～0.99g/cm3。如果加壓二氧化碳的密度比該範圍低，則與化學鍍液的相溶性降低，進而使聚合物基材的滲入性降低。此外，如果加壓二氧化碳的密度比上述範圍高，則加壓二氧化碳的壓力非常高(例如，在溫度10℃時壓力為30MPa以上，在溫度為20℃時壓力為40MPa以上)，量產裝置是高價的。
此外，為了獲得上述加壓二氧化碳的密度，二氧化碳的溫度可以在10℃～110℃的範圍內，壓力可以在5MPa～25MPa的範圍內。尤其是加壓二氧化碳是溫度為31℃以上，壓力為7.38MPa以上的超臨界二氧化碳。如果為超臨界狀態，則不僅二氧化碳的密度提高，表面張力也為零，因此電解液對聚合物基材的滲入性提高。另外，如果溫度在10℃以下，則難以引起施鍍反應，如果溫度在110℃以上，則會產生鍍液分解等的弊害。對於壓力，如果為5MPa以下，則加壓二氧化碳的密度大大降低，如果壓力為25MPa以上，則會在工業化用的裝置中引起負擔。
此外，本發明中所謂的「化學鍍法」，是指不使用外部電源，在具有催化劑活性的基材表面，使用還原劑析出金屬薄膜的方法。此外，所謂的聚合物基材的「表面區域」，不僅是指聚合物基材的表面，還包括聚合物基材厚度方向(深度方向)中聚合物基材表面的附近區域。
本發明人對於上述特許第3571627號公報、《表面技術》(Vol.56，No.2，第83頁，2005)等中公開了使用包含超臨界二氧化碳的化學鍍液進行化學鍍的方法進行了精心的研究，發現僅將在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材(在表面及其附近區域包含金屬微粒的聚合物基材)與包含加壓二氧化碳的化學鍍液(引起施鍍反應狀態的化學鍍液)接觸，能在聚合物基材的表面形成化學鍍膜，但難以形成具有足夠密接性的鍍膜。根據本發明人們的驗證試驗，發現在該情況下，鍍膜以主要存在於聚合物基材最表面的金屬微粒為催化劑核而成長鍍膜(鍍膜基本不在聚合物基材內部成長)，難以獲得鍍膜的物理釘扎效果。即，認為僅將引起施鍍反應狀態的化學鍍膜與加壓二氧化碳一起與聚合物基材接觸，無法獲得鍍膜與成型品牢固的密接性。
相反，在本發明聚合物部件的製造方法中，首先，製備在表面內部滲入作為催化劑核的Pd、Ni、Pt、Cu等金屬微粒(金屬物質)的聚合物基材，然後，使該聚合物基材接觸加壓二氧化碳。此時，在聚合物基材由非晶體材料形成的情況下，玻璃化轉變溫度降低，從而表面區域軟化而膨脹。另一方面，在聚合物基材由晶體材料形成的情況下，即使不發生軟化，在表面區域中也會由於分子間距離擴大而膨脹。
然後，使具有這樣表面狀態的聚合物基材與包含加壓二氧化碳的化學鍍液(具有引起施鍍反應狀態(例如高溫狀態)的化學鍍液)接觸。此時，由於聚合物基材的表面區域在膨脹的狀態下與化學鍍液接觸，因此化學鍍液可以與加壓二氧化碳一起滲入聚合物基材的內部。此外，此時，混合了超臨界狀態等加壓二氧化碳的化學鍍液由於表面張力降低，因此化學鍍液能更容易地滲入聚合物基材的內部。結果，化學鍍液到達存在於聚合物基材內部的金屬微粒，以該金屬微粒為催化劑核來成長鍍膜。即，在本發明鍍膜的形成方法中，由於不僅以存在於聚合物基材的表面，還以存在於內部的金屬微粒為催化劑核來成長鍍膜，因此從聚合物基材的內部至表面連續形成鍍膜(在鍍膜的一部分被包裹在聚合物基材內部的狀態下，在聚合物基材上形成鍍膜)。即，在本發明聚合物部件的製造方法中，無需如目前的化學鍍法那樣通過蝕刻將聚合物基材的表面粗糙化，即使對於多種聚合物基材，也能容易形成密接性優異的鍍膜。此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，由於無法向目前的化學鍍法那樣將聚合物基材的表面粗糙化，因此能形成表面粗糙度非常小的(納米級)鍍膜。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，在包含加壓二氧化碳的化學鍍液與聚合物基材接觸時，由於加壓二氧化碳具有氣體通常的擴散性，因此化學鍍液能滲入聚合物基材內部更深的位置，能從更深的位置連續形成鍍膜。例如，可以從微米級的深度連續形成鍍膜(鍍膜的一部分能滲入微米級的深度)。另外，即使通過上述《表面技術》(Vol.57，No.2，第49-53頁，2006)中公開的化學鍍方法，也能從聚合物基材的內部連續形成鍍膜，但在該方法中，由於在聚合物基材的最表面層部分通過光催化劑效果賦予親水性(浸潤性)，在其表面被改性的最表面層成長鍍膜的方法，因此鍍膜的滲入深度為數十nm左右，難以製造如本發明那樣，鍍膜的一部分以微米級的深度滲入的聚合物部件。
在本發明聚合物部件的製造方法中，在上述聚合物基材接觸加壓二氧化碳時，通過將加壓二氧化碳與具有不會引起施鍍反應溫度的化學鍍液與上述聚合物基材接觸，從而將該化學鍍液滲入上述聚合物基材中，在上述聚合物基材中形成鍍膜時，可以將該化學鍍液的溫度升高至能引起施鍍反應的溫度。在該方法中，在引起施鍍反應前，將加壓二氧化碳與不是施鍍反應狀態的化學鍍液與聚合物部件接觸。由此，在聚合物基材膨脹的同時，化學鍍液可以滲入聚合物基材的內部。即，在該方法中，化學鍍液能確實滲入更深的位置，能夠在聚合物基材的表面穩定形成具有高密接性的牢固金屬膜。
在本發明的聚合物部件的製造方法中，上述無電解液可以包含醇。
根據本發明者的研究，發現在上述特許第3571627號公報、《表面技術》(Vol.56，No.2，第83頁，2005)等中記載的使用包含超臨界二氧化碳的化學鍍液進行化學鍍的方法中，高壓狀態的二氧化碳和是水溶液的化學鍍液即使使用表面活性劑，也難以相溶，必須提高攪拌效果。具體地說，發現必須使用攪拌扭矩高的攪拌子，使用底部淺的高壓容器。即，發現為了均勻混合化學鍍液和加壓二氧化碳，從而獲得穩定的乳液，高壓容器、攪拌子等的形狀和攪拌子的旋轉數中的限制較多。
因此，本發明人們為了解決該課題而進行了精心的研究，結果發現，化學鍍液以水為主成分，此外，通過在化學鍍液中混合醇，從而即使不攪拌化學鍍液和加壓二氧化碳，也能容易地混合高壓狀態的二氧化碳和鍍液。認為這是由於醇與高壓狀態的二氧化碳容易相溶。即，通常在製備化學鍍液時，將加入了金屬離子和還原劑等的母液根據例如製造商推薦的成分比，用水稀釋而製成鍍液，但在本發明聚合物部件的製造方法中，還能以任意的比例在水中混合醇，就製備化學鍍液和加壓二氧化碳均勻相溶的穩定的化學鍍液。另外，水與醇的體積比(醇/水)是任意的，期望在10～80％的範圍內。如果醇較少，則難以獲得穩定的混合液。此外，如果醇成分過多，則由於乙醇等有機溶劑在用於例如鎳-磷鍍中的硫酸鎳中是不溶的，因此有時無法穩定的製成溶液。
另外，本發明中可以使用的醇的種類是任意的，可以使用甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、庚醇、乙二醇等。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，在向化學鍍液中加入醇的情況下，由於醇比水的表面張力低，因此加入醇的無電解液的表面張力顯著降低。因此，在聚合物基材的自由體積(內部)(和後述的聚合物基材內的空隙、溶出物質的滲入區域等)中，化學鍍液能容易地進一步滲入。
在本發明聚合物部件的製造方法中，上述化學鍍液可以包含表面活性劑。由此，能進一步提高超臨界二氧化碳等加壓二氧化碳與作為水溶液的化學鍍液的相溶性(親和性)，能幫助形成乳液。此外，還能提高鍍液對聚合物基材的親和性。
作為表面活性劑，可以從公知的非離子性、陰離子性、陽離子性、兩性離子表面活性劑中選擇至少1種以上來使用。尤其是可以使用確認能有效形成超臨界二氧化碳與水的乳液的各種表面活性劑。可以使用例如聚氧乙烯(PEO)-聚氧丙烯(PPO)的嵌段聚合物、碳酸銨全氟聚醚(PFPE)、PEO-聚氧丁烯(PBO)的嵌段聚合物、八乙二醇單十二烷基醚等。
在本發明聚合物部件的製造方法中，上述加壓二氧化碳可以是具有7.38MPa～20MPa壓力的超臨界二氧化碳。二氧化碳的臨界壓力是7.38MPa，如果是其以上的超臨界狀態，則密度提高，容易與鍍液相溶，因此是適合的。此外，如果壓力高於30MPa以上，則會產生二氧化碳的使用量過多，高壓容器的密封存在困難等麻煩，因此是不期望的。
在本發明聚合物部件的製造方法中，還可以在上述聚合物基材中形成鍍膜後，在常壓下進行化學鍍和電鍍的至少一種。
在本發明聚合物部件的製造方法中，還可以在短時間內在聚合物基材的表面形成最小限度的薄的鍍膜，從而確保鍍膜與聚合物基材的密接性。由此，可以抑制化學鍍液向聚合物基材內部的過度滲入。此外，在必須增加鍍膜膜厚的情況下，在通過本發明的上述方法在聚合物基材上形成化學鍍膜後，在常壓下進行現有的鍍法(化學鍍法和/或電鍍法)，從而可以在聚合物基材上層壓具有期望膜厚的鍍膜。在該方法中，可以獲得能同時確保鍍膜可靠性(密接性)和導電性等物性的鍍膜。
在本發明聚合物部件的製造方法中，還可以在上述聚合物基材中形成鍍膜後，進行黑色化學鍍。在該情況下，由於在聚合物基材上形成黑色的化學鍍膜，因此，通過應用於照相機組件等的內壁中，能抑制由於光反射產生的圖像閃爍，且獲得電磁波屏蔽效果。
在本發明聚合物部件的製造方法中，製備在表面內部滲入了金屬微粒的聚合物基材，還可以使聚合物基材接觸溶解了包含上述金屬微粒的金屬絡合物的加壓流體。另外，本說明書中所謂的「加壓流體」，是指加壓的流體，不僅是超臨界流體，還包括加壓的液狀流體(液體)和加壓的惰性氣體這樣的高壓氣體。另外，作為高壓流體，優選加壓二氧化碳，特別優選超臨界二氧化碳。
在本發明聚合物部件的製造方法中，製備在表面內部滲入了金屬微粒的聚合物基材，可以在注射成型機的模具內成型在表面內部滲入了金屬微粒的聚合物基材。
作為使用注射成型機在聚合物基材中滲入來自金屬絡合物的金屬微粒的方法，還可以使用在例如上述特許第3696878號公報中記載那樣的在熔融樹脂的流動前端部分滲入金屬微粒的方法。在該方法中，在注射成型時，可以僅在成型品的表面區域滲入金屬微粒，並在減少材料損失地成型的同時對多種材料進行改性。此外，在成型後，在同一模具內在通過化學鍍法在該成型品表面成長鍍膜的情況下，可以與注射成型同時形成密接性高的金屬膜，因此可以低廉地製造聚合物部件。另外，作為使用注射成型機而在聚合物中滲入金屬微粒的方法，還可以使用三明治成型法。
在本發明聚合物部件的製造方法中，在聚合物基材的內部滲入金屬微粒的方法是任意的，例如還可以通過將混合了金屬微粒和樹脂的材料擠出成型而混合，從而製備小丸。此外，還可以通過鑄造法將溶解在溶劑中的樹脂和金屬微粒混合。此外，還可以在聚醯亞胺等清漆中分散金屬微粒，在聚醯亞胺薄片等基材上塗布而固化。
在本發明聚合物部件的製造方法中，在上述聚合物基材中形成鍍膜時，使用在內壁表面具有由相對於上述化學鍍液呈惰性的材料形成的膜的金屬制高壓容器，在該高壓容器內將上述聚合物基材與上述包含加壓二氧化碳的化學鍍液接觸。
在目前的化學鍍法中，通常使用樹脂制容器作為鍍液的容器，例如，在上述特許第3571627號公報、《表面技術》(Vol.56，No.2，第83頁，2005)等中記載的通過在鍍液中包含超臨界二氧化碳進行化學鍍的方法中，必須在高壓容器，即要求耐壓的金屬制容器內進行施鍍反應。然而，根據本發明人的驗證試驗，發現在高壓容器使用SUS等金屬材料的情況下，會在不是施鍍對象物(聚合物基材)的高壓容器的表面成長鍍膜，使得鍍浴不穩定，結果難以在施鍍對象物中成長均勻的金屬膜。此外，發現還會由於在容器表面成長的鍍膜的密接性惡化，因此在施鍍中，在容器表面成長的該鍍膜剝離，其作為異物混入聚合物部件，從而產生問題。即，在通過在化學鍍液中包含加壓二氧化碳進行施鍍的方法中，在使用金屬制的高壓容器作為化學鍍液的容器的情況下，認為由於如上所述的問題而工業化困難。
相反，在本發明聚合物部件的製造方法中，在表面具有對化學鍍液呈惰性的膜，即由鍍膜無法成長的材料形成膜(以下也稱為不成長鍍層的膜)進行施鍍反應的情況下，可以解決上述問題，因此能容易地形成化學鍍液浴加壓二氧化碳的乳液，使施鍍反應穩定化。此外，由於在高壓容器內通過使化學鍍液穩定化，在聚合物基材等被鍍材料上穩定成長鍍膜，因此可以實現工業化。
在本發明聚合物部件的製造方法中，上述膜可以由金剛石型的碳來形成。
作為在上述高壓容器的內壁形成的不成長鍍層的膜的形成材料，只要是鍍膜不會在其表面成長的材料，就是任意的。可以使用例如金剛石型的碳(硬質碳膜)等緻密的碳膜，超臨界二氧化碳難以侵入的PTFE(聚四氟乙烯)或PEEK(聚醚醚酮)等有機物質的薄膜。這些薄膜可以使用高頻等離子體CVD、濺射、熱噴塗、塗布等來形成。此外，還可以通過電鍍或濺射金(Au)或鈦等穩定的金屬膜而進行塗布。另外，可以在本發明中使用的金屬制高壓容器內的材料是任意的，可以使用鍍液的酸難以侵入的材料。可以使用例如SUS316、SUS316L、哈氏合金、鈦、英科耐爾(Inconel)合金等。
在本發明聚合物部件的製造方法中，在上述聚合物基材上形成鍍膜時，使用的施鍍裝置具有金屬制的高壓容器和設置在高壓容器內部且由對上述化學鍍液呈惰性的材料形成的內部容器，可以在該內部容器內使上述聚合物基材與上述包含加壓二氧化碳的化學鍍液接觸。
在金屬制的高壓容器內，使用具有由對化學鍍液呈惰性的材料，即鍍膜不會成長的材料形成的內部容器，例如使用具有樹脂制容器的施鍍裝置的情況下，加壓二氧化碳與鍍液的乳液僅在涉及攪拌效果的該樹脂制容器的內部形成。因此，在收容內部容器的高壓容器的內壁上很難直接接觸鍍液，進而在內部容器內引起施鍍反應，因此可以穩定地進行施鍍。此外，在該情況下，不必對高壓容器的內壁實施塗層，因此是便宜的裝置。另外，由於分散了加壓二氧化碳的化學鍍液的擴散性較低，因此化學鍍液基本不會洩漏至內部容器以外。
在本發明聚合物部件的製造方法中，上述內部容器可以由聚四氟乙烯形成。此外，作為內部容器的形成材料，除了聚四氟乙烯(PTFE)以外，還可以是聚醚醚酮(PEEK)、聚醯壓胺等樹脂材料和在這些樹脂材料中混合了玻璃纖維等無機物的材料，且作為金屬材料，可以使用哈氏合金、英科耐爾合金等金屬材料等。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，在製備上述聚合物基材時，可以製備在表面內部滲入上述金屬微粒和能在上述化學鍍液中溶解的物質顆粒的聚合物基材。
作為聚合物基材，製備不僅在表面內部滲入了作為催化劑核的PD、Ni、Pt、Cu等金屬微粒，還滲入了能在化學鍍液中溶解的物質(以下液稱為溶出物質)的聚合物基材，在使這樣的聚合物基材膨脹的狀態下，如果與包含加壓二氧化碳的化學鍍液接觸，則能獲得如下的效果。
首先，將化學鍍液與加壓二氧化碳一起滲入聚合物基材的內部，使化學鍍液到達存在於聚合物基材內部的金屬微粒，以該金屬微粒作為催化劑核成長鍍膜。結果能從聚合物基材的內部至表面連續形成鍍膜，因此不必如現有的化學鍍法那樣通過蝕刻將聚合物基材的表面粗糙化，即使對多種類的聚合物基材，也能容易地形成密接性優異的鍍膜。
此外，由於在聚合物基材的表面內部滲入溶出物質，因此在聚合物基材中接觸包含加壓二氧化碳的化學鍍液時，滲入聚合物基材內部的溶出物質溶出至化學鍍液中，使得化學鍍液進入溶出物質所佔的區域(溶出物質的滲入區域被化學鍍液置換)。結果，在化學鍍液進入的區域(溶出物質所佔的區域)中，鍍膜也發生成長。在該方法中，即使在使用結晶性材料那樣內部的自由體積難以擴大的材料作為聚合物基材的情況下，也能容易地確保化學鍍膜在聚合物基材內部成長足夠的區域(空間)。此外，溶出物質所佔區域的大小可以通過溶出物質的分子量來控制，因此，在溶出物質所佔區域(被化學鍍也置換的區域)成長的微細鍍層顆粒的大小也可以通過溶出物質的分子量來任意控制。因此，在溶出物質與金屬微粒一起滲入聚合物基材內部的聚合物基材上形成化學鍍膜的情況下，可以在聚合物基材內部形成複雜形狀(毛細血管狀、蟻巢狀、網眼狀等)的鍍膜區域，與沒有滲入溶出物質的情況相比，可以形成具有更強密接性的鍍膜。
在本發明聚合物部件的製造方法中，製備在表面內部滲入了金屬微粒和能在化學鍍液中溶液的物質顆粒的聚合物基材，可以在注射成型機的模具內形成在表面內部滲入了金屬微粒和能在化學鍍液中溶液的物質顆粒的聚合物基材。
使用注射成型機在聚合物基材中滲入溶出物質的顆粒和來自金屬絡合物的金屬微粒的方法是任意的。還可以使用例如在熔融樹脂的流動前部滲入金屬微粒和溶出物質的方法。此外，作為使用注射成型機在聚合物基材中滲入金屬微粒和溶出物質顆粒的方法，還可以使用三明治成型法。此外，金屬微粒和溶出物質以及樹脂還可以通過擠出成型混合材料而混合，從而製成丸狀。還可以通過鑄造法將在溶劑中溶解的樹脂與金屬微粒和溶出物質混合。此外，還可以在聚醯亞胺等清漆中分散金屬微粒和溶出物質，在聚醯亞胺片等基材上塗布而固化。
在本發明聚合物部件的製造方法中，在上述化學鍍液中溶解的物質可以是水溶性物質。
作為能在化學鍍液中溶解的物質(溶出物質)，只要是能在以水和醇為主成分的化學鍍液中溶解的材料，就可以使用任意的材料，特別適合水溶性物質或溶解性低分子物質。作為水溶性物質，可以使用例如氧化鈣、氧化鎂等無機物成分和聚烷基二醇等。此外，作為溶解性低分子物質，可以使用ε已內醯胺、聚乙二醇等聚烷基二醇等。另外，在聚合物基材中滲入的溶出物質的顆粒尺寸可以通過在化學鍍液中溶解的物質的分子量進行適當調整，優選的顆粒尺寸為10nm～1μm。其理由是，如果顆粒尺寸小於10nm，則無法充分獲得鍍膜的釘扎效果，如果顆粒尺寸大於1μm，則聚合物部件的表面過於粗糙化，在鍍膜中恐怕無法獲得金屬光澤。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，在製備上述聚合物基材時，可以製備在表面內部存在金屬微粒和空隙的聚合物基材。
製備在表面內部存在金屬微粒和空隙的聚合物基材，在使這樣的聚合物基材膨脹的狀態下，與包含加壓二氧化碳的化學鍍液接觸，在這種狀態下，化學鍍液與加壓二氧化碳一併滲入聚合物基材的內部，化學鍍液到達位於聚合物基材內部的金屬微粒，以該金屬微粒作為催化劑核成長鍍膜。結果不必如現有的化學鍍法那樣通過蝕刻將聚合物基材的表面粗糙化，即使對各種聚合物基材，也能容易地形成密接性優異的鍍膜。
此外，在製備在表面內部存在金屬微粒和空隙的聚合物基材的情況下，如果在聚合物基材中接觸包含加壓二氧化碳的化學鍍液，則化學鍍液進入空隙中，在該空隙中鍍膜也發生成長。即，即使在將結晶性材料那樣內部的自由體積難以擴大的材料用作聚合物基材的情況下，也能容易地確保化學鍍膜在聚合物基材內部成長的區域(空間)。
在本發明聚合物部件的製造方法中，可以包括製備在表面內部存在金屬微粒和空隙的聚合物基材，使用具有模具和加熱料筒的注射成型機，將溶解了包含上述金屬微粒的金屬絡合物的加壓二氧化碳導入到上述加熱料筒內的上述聚合物基材的熔融樹脂，向上述模具內注射導入了溶解上述金屬絡合物的加壓二氧化碳的樹脂，以及通過使注射的熔融樹脂內的加壓二氧化碳發泡來形成空隙。
此外，根據本發明人的研究，在如上述特許第3571627號公報、《表面技術》(Vol.56，No.2，第83頁，2005)等中記載的通過在鍍液中包含加壓二氧化碳進行施鍍的方法中，認為在混合加壓二氧化碳時，根據其混合條件，會產生化學鍍的析出速度降低等麻煩。這認為是由於酸性的加壓二氧化碳混合在高密度的化學鍍液中，因此化學鍍液的pH(氫離子指數)降低，混合了加壓二氧化碳的鍍浴比最佳pH範圍的下限值要低。即，在本發明聚合物部件的製造方法中，還可以預先調高化學鍍液的pH。在該情況下，如果製備包含高密度二氧化碳的化學鍍液，則通過混入高密度的二氧化碳，可以降低化學鍍液的pH，使鍍浴在最佳的pH範圍內。即，在使用該方法的情況下，可以抑制上述鍍膜的析出速度降低等問題。
在本發明聚合物部件的製造方法中，作為鍍膜的金屬，可以使用Ni、Co、Pd、Cu、Ag、Au、Pt、Sn等，這些金屬從化學鍍液中的硫酸鎳、氯化鈀、硫酸銅等金屬鹽來供應。此外，作為還原劑，可以使用二甲基胺硼烷、次磷酸鈉、肼、甲醛、硼氫化鈉、硼氫化鉀、三氯化鈦等。
此外，在化學鍍液中，還可以添加公知的各種添加劑。例如，可以在化學鍍液中添加可以與金屬離子形成穩定可溶性絡合物的檸檬酸、醋酸、琥珀酸、乳酸等螯合劑。此外，作為化學鍍液的穩定劑，還可以添加硫脲等硫化合物或鉛離子、光澤劑、溼潤劑(表面活性劑)。
可以用於本發明聚合物部件的製造方法的聚合物基材的形成材料是任意的，可以使用熱塑性樹脂、熱固性樹脂和紫外線固化樹脂。特別期望由熱塑性樹脂形成的聚合物基材。熱塑性樹脂的種類是任意的，非結晶性、結晶性均可以任意採用。可以使用例如聚酯類等合成纖維、聚丙烯、聚醯胺類樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、無定形聚烯烴、聚醚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、液晶聚合物、ABS類樹脂、聚醯胺醯亞胺、聚對苯二甲醯胺、聚亞苯基硫化物、聚乳酸等生物分解性塑料、尼龍樹脂等和這些物質的複合材料。此外，還可以使用混合了玻璃纖維、碳酸纖維、納米碳、礦物等各種無機填料等的樹脂材料。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，聚合物基材的形態和製作方法是任意的，可以使用例如通過擠出成型製備的薄片或管、通過紫外線固化或注射成型製備的聚合物成型品。如果考慮工業性，則優選使用通過連續生產性高的注射成型獲得的聚合物成型品。
根據本發明的第2方式，提供了一種高壓容器，其是在根據第1方式的聚合物部件的製造方法中，用於在聚合物基材中接觸化學鍍液的高壓容器，其具有金屬制的高壓容器主體，以及在上述高壓容器主體的內壁表面形成且由相對於上述化學鍍液呈惰性的材料形成的膜。
此外，在本發明的高壓容器中，上述可以由金剛石型碳形成。
根據本發明的第3方式，提供了一種施鍍裝置，其特徵在於，其為在根據第1方式的聚合物部件的製造方法中使用的施鍍裝置，包括金屬制的高壓容器和設置在上述高壓容器的內部且用於將聚合物基材與化學鍍液接觸的內部容器，上述內部容器由相對於上述化學鍍液呈惰性的材料形成。
此外，在本發明的施鍍裝置中，上述內部容器的形成材料可以是聚四氟乙烯。
根據本發明的第4方式，提供了一種聚合物部件，其是聚合物部件，包括在從表面至規定深度的第1區域上滲入金屬微粒的聚合物基材和在上述聚合物基材的上述表面形成的金屬膜，在具有從上述聚合物基材的上述表面至比上述規定深度淺的深度的第2區域上滲入上述金屬膜的一部分。
另外，本發明中所謂的金屬微粒滲入的「規定深度」是指1μm以上的深度。此外，所謂金屬膜的一部分滲入的「比規定深度淺的深度」是指從聚合物基材的表面開始的100nm以上的深度，且比金屬微粒滲入的規定深度淺的位置(以下，該深度也稱為金屬膜的滲入深度)。
在通過上述特許第3571627號公報、《表面技術》(Vol.56，No.2，第83頁，2005)等中公開的化學鍍法製備的聚合物部件中，如上所述，由於以存在於聚合物基材最表面的金屬微粒作為催化劑核來成長金屬膜，因此金屬膜基本不會在聚合物基材內部成長(金屬膜的一部分基本不會滲入聚合物基材中)。此外，在通過上述《表面技術》(Vol.57，No.2，第49-53頁，2006)中公開的化學鍍法製備的聚合物部件中，金屬膜的滲入深度為30～80nm左右。相反，在本發明的聚合物部件中，與上述文獻記載的技術相比，金屬膜的一部分能從聚合物基材的表面至更深的位置連續成長。即，金屬膜的一部分滲入聚合物基材內部更深的位置，因此獲得了更好的釘扎效果，得到包含具有更高密接強度的金屬膜的聚合物基材。另外，金屬微粒的滲入深度和濃度分布根據聚合物基材的材料、處理條件等發生改變。
在本發明的聚合物部件中，在上述聚合物基材的內部可以存在溶解於化學鍍液中的物質顆粒。此外，溶解在化學鍍液中的物質可以是水溶性材料。
此外，在本發明的聚合物部件中，上述聚合物基材的內部可以存在空隙。另外，本說明書中所謂的「空隙」，是指具有10nm～100μm左右尺寸的空隙。這可以通過例如使在聚合物基材中滲入的加壓二氧化碳發泡而形成。另外，如果空隙小於10nm，則單元(空隙)密度減小，鍍膜的釘扎效果降低，如果空隙大於100μm，則恐怕聚合物部件表面的機械物性和平滑性會顯著降低。此外，空隙的尺寸可以在聚合物部件的成型時，通過改變在模具中填充熔融樹脂時壓力的方法或模具的核塊法等進行適當調整。
根據本發明聚合物部件的製造方法，能在聚合物基材上形成不僅在聚合物基材的表面，還從其內部成長的鍍膜，因此可以獲得密接性更優異的鍍膜。
此外，根據本發明聚合物部件的製造方法，能通過將化學鍍液滲透至聚合物基材的內部而引起施鍍反應，因此不必像以往那樣將聚合物基材的表面粗糙化，對所有的聚合物基材均能形成密接性優異的鍍膜。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，在化學鍍液中進一步混合醇的情況下，可以提高化學鍍液與二氧化碳的相溶性(親和性)。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，在使用在內壁表面具有不成長鍍層的膜的金屬制高壓容器或樹脂制的內部容器等，在該容器內形成鍍膜的情況下，可以抑制鍍膜在被鍍基材(聚合物部件)以外成長，能使施鍍反應在容器內穩定化。即，可以提高鍍膜形成的反覆穩定性，實現工業化。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，在使用在表面內部不僅存在金屬微粒，還存在溶出物質或空隙的聚合物基材的情況下，通過在被聚合物基材內部中滲入的溶出物質所佔的區域或空隙中滲入化學鍍液，能成長鍍膜，因此即使在使用結晶性材料那樣內部的自由體積難以擴大的材料作為聚合物基材的情況下，也能容易地確保化學鍍膜在聚合物基材內部成長的區域(空間)。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，在使用在表面內部不僅存在金屬微粒，還存在溶出物質或空隙的聚合物基材的情況下，由於鍍膜在被聚合物基材內部中滲入的溶出物質所佔的區域或空隙中成長，因此能在聚合物基材內部形成複雜形狀的鍍膜區域，形成具有更牢固密接性的鍍膜。
根據本發明的聚合物部件，由於在聚合物基材上形成的金屬膜的一部分滲入聚合物基材的表面內部，因此能獲得具有更優異密接性的金屬膜的聚合物部件。
根據本發明的第5方式，提供了一種聚合物部件的製造方法，其包括製備在表面具有作為化學鍍催化劑核的金屬微粒的聚合物部件；在模具內保持製備的上述聚合物部件；在上述聚合物部件的一部分的表面和與之對向的上述模具的表面之間設置空隙；從上述空隙導入包含加壓二氧化碳、表面活性劑和化學鍍液的混合流體，在形成上述空隙的上述聚合物部件的表面形成鍍膜。
在根據本發明第5方式的聚合物部件的製造方法中，在表面具有作為化學鍍催化劑核的金屬微粒的聚合物部件可以通過包括如下的方法製造，將金屬微粒溶解在加壓二氧化碳中，使上述聚合物部件接觸溶解了金屬微粒的加壓二氧化碳。
在根據本發明第5方式的聚合物部件的製造方法中，可以在形成於聚合物部件上的上述鍍膜上，進一步通過銀鏡反應或化學鍍銀形成銀反射膜。
在根據本發明第5方式的聚合物部件的製造方法中，聚合物部件是金屬反射結構體。
根據本發明的第5方式，提供了一種鍍膜的形成方法，其是在聚合物基材上形成鍍膜的方法，包括在模具內保持在表面具有作為化學鍍催化劑核的金屬微粒的聚合物部件；在上述聚合物部件的一部分的表面和與之對向的上述模具的表面之間設置空隙；從上述空隙導入包含加壓二氧化碳、表面活性劑和化學鍍液的混合流體，在形成上述空隙的上述聚合物部件的表面形成鍍膜。
圖1是在實施例1中使用的施鍍裝置的概略結構圖。
圖2A和2B是在實施例1中製備的聚合物基材的概略截面圖，圖2A是分解支架與鏡頭夾具時的圖，圖2B是組裝支架與鏡頭夾具時的圖。
圖3是在實施例1的聚合物部件的製造方法中，聚合物基材表面改性後聚合物基材的概略截面圖。
圖4是在實施例1的聚合物部件的製造方法中，在聚合物基材的表面形成鍍膜後聚合物部件的概略截面圖。
圖5是實施例1中製備的聚合物部件的SEM圖像。
圖6是實施例2中使用的施鍍裝置的概略結構圖。
圖7是實施例6中使用的製造裝置的概略結構圖。
圖8A和8B是表示在增塑化料筒內的熔融樹脂中導入溶解了金屬絡合物的加壓二氧化碳時方式的圖，圖8A是表示熔融樹脂的增塑化重量完成時方式的圖，圖8B是導入加壓二氧化碳時方式的圖。
圖9是在實施例6的聚合物成型品的製造方法中，表示聚合物成型品注射成型完成時方式的圖。
圖10是在實施例6的聚合物成型品的製造方法中，表示對聚合物成型品進行化學鍍時方式的圖。
圖11是示意性表示實施例6中製備的聚合物成型品截面結構的圖。
圖12是用於說明實施例1鍍膜的形成方法和聚合物部件製造方法順序的流程圖。
圖13是用於說明實施例6鍍膜的形成方法和聚合物部件製造方法順序的流程圖。
圖14是示意性表示實施例7中製備的聚合物基材表面附近的內部截面結構的圖。
圖15是示意性表示實施例7中製備的聚合物部件的聚合物基材與鍍膜的界面附近截面結構的圖。
圖16是表示實施例8的聚合物基材注射成型時模具內熔融樹脂流動方式的圖。
圖17是表示實施例8的聚合物基材注射成型結束時模具內熔融樹脂方法的圖。
圖18是表示在實施例8中，在注射成型後，將樹脂內壓減壓，在樹脂內部形成微細發泡單元時的方式的圖。
圖19是示意性表示實施例8中製備的聚合物部件的截面結構的圖。
圖20是用於說明實施例7鍍膜的形成方法和聚合物部件製造方法順序的流程圖。
圖21是用於說明實施例8鍍膜的形成方法和聚合物部件製造方法順序的流程圖。
圖22是用於說明實施例8鍍膜的形成方法和聚合物部件製造方法中注射成型順序的流程圖。
具體實施例方式 以下，參照附圖對本發明聚合物部件製造方法的實施例進行具體說明，下述的實施例是本發明優選的具體例，本發明並不限定於其中。
實施例1 在本實施例中，作為聚合物基材，使用在攜帶電話和數位相機等中使用的照相機鏡頭組件的支架。在圖2A和圖2B中示出本實施例聚合物基材的概略截面圖。如圖A和圖2B所示，照相機鏡頭組件101由具有內開口108的支架102、鏡頭104和固定鏡頭104的鏡頭夾具103構成。另外，圖2A是分解支架102和鏡頭夾具103時的圖，圖2B是組裝支架102和鏡頭夾具103時的圖。如圖2A所示，鏡頭夾具103設置由內開口107，在該內開口107中固定鏡頭104。此外，在照相機組件101的下部，固定了未圖示的C-MOS傳感器等攝像元件。
如圖2A所示，在鏡頭夾具103的外壁，形成螺紋溝槽105，在支架102內開口108的內壁上端部分形成與鏡頭夾具103的螺紋溝槽105相配合的螺紋溝槽106。如圖2B所示，通過使鏡頭夾具103的螺紋溝槽105與支架102的螺紋溝槽106相配合，從而使支架102與鏡頭夾具103形成整體。
另外，在攜帶電話和數位相機等中使用的照相機鏡頭組件101中，通過鏡頭104而將被照相物在CCD或C-MOS等攝像元件等的傳感器上成像，作為抑制來自攜帶電話主體的電信號噪音對該組件產生壞的影響的方法，期望對與攝像元件相鄰的支架102進行電磁波屏蔽。然而，在支架102整體上形成鍍膜的情況下，如果支架102的內壁表面是金屬光澤膜，則由於在支架102內部光產生反射，因此是陰影閃爍的主要原因。即，在本實施例聚合物部件製造方法的最終工序中，在支架102的表面進行黑色化學鍍。
此外，在本實施例中，作為聚合物基材102(支架)的形成材料，使用加入65％玻璃纖維和無機物的強化聚對苯二甲醯胺(ソルベイアドバンストポリマ-制的アモデルAS-1566HS)。
施鍍裝置 在圖1中示出實施例1中使用的施鍍裝置的概略結構圖。如圖1所示，施鍍裝置100主要由二氧化碳泵21、過濾器26、高壓注入泵20和高壓容器1構成，這些結構要素通過導管27連接。此外，如圖1所示，在連接各結構要素的導管27中，在規定的位置設置用於控制加壓二氧化碳流動的手動閥門22～24。
如圖1所示，高壓容器1(高壓容器主體)由收容化學鍍液8和聚合物基材102(聚合物)的容器主體2和蓋子3構成。在蓋子部分3中設置內藏公知螺紋的聚醯亞胺制的薄片4，通過聚醯亞胺制的薄片4，在高壓容器1內部密閉高壓氣體。此外，在蓋子3的鍍液8側的表面(下面)設置通過將多個聚合物基材102懸掛在化學鍍液8內而保持的保持部件5。另一方面，在容器主體2內的底部設置用於攪拌化學鍍液8的磁力攪拌器6。此外，容器主體2具有溫度調控流路7，通過溫調控機(未圖示)在該溫度調控流路7內流動溫度控制的溫度調控水，從而調整高壓容器1的溫度。另外，在該例子中，可以根據30℃～145℃的任意溫度進行溫度調控。此外，如圖1所示，在容器主體2的側壁部分中設置加壓二氧化碳的導入口25。
作為高壓容器1的形成材料，期望使用難以腐蝕的材料，可以使用SUS316、SUS316L、哈氏合金、英科耐爾合金、鈦等。在本實施例中，使用SUS316L作為高壓容器1的形成材料。
此外，在本實施例中，在高壓容器1的內壁面通過CVD(化學氣相法)形成由DLC(金剛石型碳)構成的膜(以下稱為不成長鍍層的膜)。這是由於如下的理由。
在目前的化學鍍法中，通常使用樹脂制容器作為鍍液的容器，在例如上述特許第3571627號公報、《表面技術》(Vol.56，No.2，第83頁，2005)等中記載那樣通過在鍍液中包含加壓二氧化碳而進行施鍍的方法中，必須在高壓容器，即要求耐壓的金屬制容器內進行施鍍反應。然而，根據本發明人的驗證試驗，發現在高壓容器中使用SUS等金屬材料的情況下，會在不是施鍍對象物(聚合物基材)的高壓容器的表面成長鍍膜，使得鍍浴不穩定，結果難以在施鍍對象物中成長均勻的金屬膜。此外還發現，由於在容器表面成長的鍍膜的密接性惡化，會在施鍍中，在容器表面成長的鍍膜剝離，其作為異物而混入聚合物部件。即，在通過在化學鍍液中包含加壓二氧化碳進行施鍍的方法中，在使用金屬制的高壓容器作為化學鍍液的容器的情況下，認為由於如上所述的問題而難於工業化。
為了解決上述課題，在本實施例中，在高壓容器1的內壁面形成不成長鍍層的膜(DLC)，在容器內壁上不成長鍍膜。另外，作為不成長鍍層的膜的形成材料，只要是對化學鍍膜呈惰性的材料，即鍍膜不會在其表面成長的材料，就可以使用任意的材料。可以使用例如金剛石型的碳(硬質碳膜)等緻密的碳膜，超臨界二氧化碳難以侵入的PTFE(聚四氟乙烯)或PEEK(聚醚醚酮)等有機物質的薄膜。這些薄膜可以使用高頻等離子體CVD、濺射、熱噴塗、塗布等形成。此外，還可以通過電鍍或濺射金(Au)或鈦等穩定的金屬膜而進行塗布。
此外，在本實施例中，使用鎳-磷作為化學鍍液8。另外，作為化學鍍液，還可以使用鎳-硼、鈀、銅、銀、鈷等。此外，作為化學鍍液，使用可以在從中性、弱鹼性至酸性的鍍浴中進行施鍍的液體，在鎳-磷的情況下，期望可以在pH4～6的範圍內使用。另外，根據導入加壓二氧化碳前的化學鍍液8的條件，由於在化學鍍液中滲入加壓二氧化碳，從而降低化學鍍液8的pH，磷濃度上升，從而還恐怕會產生鍍膜析出速度降低等的弊害，因此還可以預先提高化學鍍液8的pH。
在本實施例中，作為化學鍍液8的母液，使用包含硫酸鎳的金屬鹽、還原劑、絡合劑等的奧野製藥社制的ニコロンDK。此外，在化學鍍液8中混合醇。可以在本實施例中使用的醇的種類是任意的，可以使用甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、庚醇、乙二醇等，在本實施例中使用乙醇。更具體地說，化學鍍液11中各成分的比例是包含硫酸鎳的金屬鹽、還原劑、絡合劑等的母液為150ml、水為350ml和醇(乙醇)為500ml。即，化學鍍液8中的醇比例為50％。另外，發現硫酸鎳在醇中是不溶的，因此如果醇的添加量超過80％，則會沉澱較多硫酸鎳，因此是不適合的。
根據本發明人的研究，發現化學鍍液8以水為主成分，通過混合醇，從而能容易地穩定混合高壓狀態的二氧化碳和化學鍍液。這認為是由於醇與超臨界二氧化碳能容易地相溶。即，在如本實施例那樣在化學鍍液中混合醇的情況下，在化學鍍液中添加表面活性劑，且不必攪拌化學鍍液。此外，由於在聚合物基材內滲入加壓二氧化碳和鍍液而在聚合物基材內部引起施鍍反應，因為在鍍液中添加醇，與僅是水相比，表面張力降低，因此是更適合的。然而，在本發明中，為了進一步提高加壓二氧化碳和化學鍍液的相溶性(親和性)，還可以添加表面活性劑，並攪拌化學鍍液。在該實施例中，如後所述，還在化學鍍液中添加表面活性劑，攪拌化學鍍液。
在本實施例中，相對於化學鍍液8，進一步添加3wt％作為表面活性劑的八乙二醇單十二烷基醚。
另外，在本實施例中使用的施鍍裝置100的導入泵20中，通過在打開手動閥門22、23的狀態下來控制一定的壓力，從而即使在高壓容器1內部的溫度和加壓二氧化碳的密度改變時，也能吸收壓力改變，由此形成能穩定保持高壓容器1內部壓力的結構。
聚合物部件的製造方法 首先，如下所述，製備(準備)在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材102(支架)。通過注射成型，形成圖2所示規定形狀的聚合物基材102。然後，在表面改性裝置(未圖示)的高壓容器(未圖示)內裝入成型後的聚合物基材102和金屬絡合物。另外，此時，在高壓容器內保持聚合物基材102，使得聚合物基材102的整個表面與之後導入高壓容器的超臨界狀態的二氧化碳(以下稱為超臨界二氧化碳)接觸。此外，在該例中，使用六氟乙醯丙酮合鈀(II)作為金屬絡合物。
然後，在高壓容器內導入15MPa的超臨界二氧化碳。此時，加入高壓容器內的金屬絡合物溶解在超臨界二氧化碳中，與超臨界二氧化碳一併滲入聚合物基材102全部的表面內部。然後，通過將高壓容器在120℃下保持30分鐘壓力，將滲入聚合物基材102的全部表面的金屬絡合物的一部分還原。在該例中，由此製備在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材102(圖12中的步驟S11)。表示該方式的是圖3，圖3中的黑色黑點表示滲入聚合物基材102表面內部的金屬微粒。
然後，將如上述製備的聚合物基材安裝在圖1所示的高壓容器1蓋子5的保持部件5中，然後在容器主體2內插入聚合物基材102，關閉蓋子3，密閉高壓容器1。另外，預先在容器主體2中裝入容器主體2內容積70％的化學鍍液，用蓋子3將容器主體2密閉，從而形成在包含表面活性劑和醇的化學鍍液8中懸掛多個聚合物基材102的狀態(圖1的狀態，圖12的步驟S12)。其中，在該時間點，通過流入高壓容器1的溫度調控通路7的溫度調控水將高壓容器1和化學鍍液8的溫度調整為施鍍反應溫度(70℃～85℃)以下的50℃。即，在該時間點，聚合物基材102與施鍍反應溫度以下的低溫(不會引起施鍍反應的溫度)的化學鍍液接觸，不會在聚合物基材102的表面成長鍍膜。
然後，如下所述，將加壓二氧化碳導入溫度調控為不會引起施鍍反應的低溫的高壓容器1內。另外，在本例中，使用超臨界二氧化碳作為加壓二氧化碳。首先，將由液體二氧化碳泵21取出的液體二氧化碳通過過濾器26由高壓導入泵20吸出，然後在泵內升壓至15MPa(生成超臨界二氧化碳)。然後，關閉手動閥門22、23，將15MPa的超臨界二氧化碳經由導入口25導入高壓容器1內部，與聚合物基材102接觸(圖12中的步驟S13)。此時，由於導入的超臨界二氧化碳，聚合物基材102的表面膨脹，此外，混合了超臨界二氧化碳的鍍液會降低表面張力，因此化學鍍液8與超臨界二氧化碳一併滲入聚合物基材102內部。結果，化學鍍液8到達位於聚合物基材102內部的金屬微粒。另外，在本例中，由於在化學鍍液中包含醇，因此能進一步降低化學鍍液8的表面張力，從而化學鍍液8能更容易地滲入聚合物基材102的內部。
另外，在該例中，導入超臨界二氧化碳後，通過高速旋轉磁力攪拌器6而攪拌化學鍍液8。如上所述，在本例中，由於在化學鍍液中包含醇，因此即使不使用磁力攪拌器6擴散化學鍍液8，也能充分確保超臨界二氧化碳與鍍液的相溶性，但在本例中，為了進一步提高超臨界二氧化碳與鍍液的相溶性，通過磁力攪拌器6攪拌化學鍍液8。
然後，將高壓容器1的溫度升溫至85℃，在高壓容器1內引起施鍍反應(進行化學鍍)，從而在聚合物基材102的表面形成鍍膜(圖12中的步驟S14)。此時，在本例的聚合物部件的製造方法(鍍膜的形成方法)中，如上所述，由於化學鍍液能滲入到位於聚合物基材102內部的金屬微粒，因此不僅能以位於聚合物基材102表面，作為催化劑核成長鍍膜，還能以位於其內部的金屬微粒作為催化劑核成長鍍膜。即，在本例的聚合物部件的製造方法中，在聚合物基材102內部的自由體積內也能成長鍍膜，在鍍膜的一部分滲入聚合物基材102內部(鍍膜包裹聚合物基材102的內部)的狀態下，在聚合物基材102上形成鍍膜。
施鍍結束後，停止磁力攪拌器6，暫時靜置，在高壓容器1內將二氧化碳和鍍液兩相分離。然後，關閉手動閥門22，打開手動閥門24，排出高壓容器1內的二氧化碳。然後，打開高壓容器1，從高壓容器1取出聚合物部件102。通過目視確認取出的聚合物部件102，在聚合物基材102的整個表面上看到金屬光澤。
然後，為了從由高壓容器1取出的聚合物基材102的內部脫除二氧化碳和化學鍍液，在150℃下將聚合物基材退火1小時，接著由鹽酸對氧化的鍍膜表面進行活化。然後，在大氣中使用以往的化學鍍鎳-磷液，在常壓下進行化學鍍，層疊500nm的鍍膜，進而在其上層疊1μm的化學鍍銅膜，形成電磁波屏蔽膜。然後，進行黑色的化學鍍，在化學鍍銅膜上層疊黑色的化學鍍鎳-磷膜。黑色化是在使用專用的化學鍍鎳-磷液進行施鍍後，通過蝕刻將表面粗糙化而進行。這是由於通過將聚合物基材102(支架)的內壁黑色化，從而能抑制由於光反射產生的陰影閃爍(ghost plare)。在本例中，如上所述，獲得如圖4所示的用金屬膜(圖4中的符號編號300)覆蓋聚合物基材102整個表面的聚合物部件。
鍍膜的評價 對如上述製備的聚合物部件進行高溫多溼試驗(條件溫度80℃，溼度90％Rh，放置時間500小時)和熱循環試驗(在80℃和150℃的溫度間循環15次)後，進行剝離試驗，沒有產生剝離。此外，重複進行本實施例的上述處理，確認在高壓容器1內部沒有鍍膜的成長和容器內壁的腐蝕。
此外，用SEM(掃描電子顯微鏡)觀察本例中製備的聚合物基材的截面。結果在圖5中示出，圖5中的區域102a是未形成鍍膜的聚合物基材102的區域，區域102b是在聚合物基材102的內部滲入一部分鍍膜的層(第2區域)。此外，圖5中的區域102c是通過在大氣中使用現有的化學鍍鎳-磷液，在常壓下進行化學鍍時形成的金屬膜的區域，圖5中的區域102d是化學鍍銅膜的區域。即，區域102b與區域102c的界面附近是聚合物基材102的最表面。如圖5的觀察像所示，確認在聚合物基材102的內部形成金屬膜成長的層(圖5中的區域102b)。此外，發現一部分鍍膜滲入從聚合物基材102的表面至1μm的深度。另外，可以適當改變聚合物基材的材料和處理條件來調整金屬膜的滲入深度。
在本例中，再通過XRD(X射線衍射裝置)對聚合物基材102內部存在的金屬進行成分分析，檢測出Ni、P和Pd。由該結果確認以滲入聚合物部件102內部的來自金屬絡合物的Pd為催化劑，在聚合物內部成長Ni-P的鍍膜。此外，在本例中，在比聚合物基材102鍍膜滲入深度更深的位置檢測出Pd。具體地說，在從聚合物基材102的表面至約500μm的深度位置的區域(第1區域)檢測出Pd。
實施例2 在實施例2中，與實施例1同樣，說明通過連續處理，在聚合物基材的表面形成化學鍍膜的方法。另外，在本例中，在施鍍裝置內的高壓容器中使用與實施例1不同結構的高壓容器。另外，本例中使用的化學鍍液與實施例1相同。此外，在本例中，與實施例1同樣，在相機鏡頭組件的支架(圖2A和2B所示結構的支架102)的表面形成金屬膜。此外，作為在化學鍍液中導入的加壓二氧化碳，使用超臨界二氧化碳。
施鍍裝置 在圖6中示出實施例2中使用的施鍍裝置的概略結構圖。如圖6所示，施鍍裝置200主要由二氧化碳泵21、過濾器26、高壓注入泵20和高壓容器1』構成，這些結構要素通過導管27連接。此外，如圖6所示，在連接各結構要素的導管27中，在規定的位置設置用於控制加壓二氧化碳流動的手動閥門22～24。
如圖6所示，高壓容器1』由容器主體2、蓋子3和在容器主體2內部收容的內部容器9構成。蓋子3除了沒有如實施例1那樣的保持聚合物基材的保持部件以外，是與實施例1同樣的結構。在本例的容器主體2中，除了在其內壁表面沒有設置不成長鍍層的膜以外，是與實施例1同樣的結構。
此外，在本例的施鍍裝置200中，使用可以在金屬制容器主體2的內部收容的PTFE(聚四氟乙烯)制的內部容器9，在該內部容器9內，在聚合物基材102上進行化學鍍。在本例中，使用由鍍膜不會成長的材料形成的內部容器，在其中進行化學鍍，因此收容內部容器的高壓容器的內部很難直接與鍍液接觸，能穩定地進行化學鍍。此外，在這種情況下，由於也不必對高壓容器的內壁實施塗層，因此是便宜的裝置。另外，由於分散了加壓二氧化碳的化學鍍液的擴散性也較低，因此化學鍍液基本不會洩漏至內部容器以外。此外，作為內部容器的形成材料，除了聚四氟乙烯(PTFE)以外，還可以是聚醚醚酮(PEEK)、聚醯亞胺等樹脂材料和在這些樹脂材料中混合了玻璃纖維等無機物的材料，且作為金屬材料，可以使用哈氏合金、英科耐爾合金等金屬材料等。
如圖6所示，內部容器9由化學鍍液8、收容聚合物基材102的容器主體部分9a和蓋子部分9b構成。此外，在蓋子9b的化學鍍液8側的表面(下面)設置可以通過將多個聚合物基材102懸掛在化學鍍液8內而保持的保持部件5。該保持部件5具有與實施例1的保持部件同樣的結構。另一方面，在容器主體9a內的底部設置用於攪拌化學鍍液8的磁力攪拌器6。此外，在容器主體部分9a的上端附近的外壁上形成螺紋溝槽，在蓋子部分9b的內壁形成與在容器主體部分9a上端附近的外壁形成的螺紋溝槽吻合的螺紋溝槽。此外，容器主體部分9a的螺紋溝槽與蓋子部分9b的螺紋溝槽吻合，從而形成密閉內部容器9的結構。
聚合物部件的製造方法 首先，在本例中，與實施例1同樣，製備(準備)在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材102(圖2A和2B所示形狀的支架102)。此外，在本例中，使用六氟乙醯丙酮合鈀(II)作為金屬絡合物。
然後，將成型後的聚合物基材102安裝在圖6所示的高壓容器9蓋子部分9b的保持部件5中，然後在容器主體9a內插入聚合物基材102，關閉蓋子部分9b。另外，此時，如圖6所示，形成在包含表面活性劑和醇的化學鍍液8內懸掛多個聚合物基材102的狀態。此外，在常溫下保持該狀態。即，在該時間點，由於化學鍍液8的溫度在施鍍反應溫度(70℃～85℃)以下，因此不會在聚合物基材102的表面成長鍍膜。
然後，在預先溫調至90℃的高壓容器1』內插入內部容器9，關閉蓋子3，然後與實施例1同樣從導入口25向高壓容器1』內導入超臨界二氧化碳。然後，用磁力攪拌器攪拌化學鍍液8。此時，如上所述，內部容器9的容器主體部分9a和蓋子部分9b通過螺紋吻合，即使在該狀態下，超臨界二氧化碳由於粘度低而擴散性高，因此能從內部容器9用螺紋吻合部分微小的空隙間充分導入內部容器9的內部。此外，在該時間點，由於在內部容器9中使用熱傳導性低的樹脂，因此內部容器9內的溫度不會急劇上升，因而是會引起化學鍍反應的溫度以下的低溫，不會在聚合物基材102的表面成長鍍膜。即，如果在高壓容器1』內插入內部容器9，然後導入超臨界二氧化碳，則與實施例1同樣，聚合物基材102的表面膨脹，此外，混合了超臨界的鍍液會降低表面張力，因此化學鍍液8與超臨界二氧化碳一併滲入聚合物基材102內部，化學鍍液8到達位於聚合物基材102內部的金屬微粒。
然後，隨著時間的經過，內部容器9內的溫度上升，最終，化學鍍液8等的溫度上升至施鍍反應溫度。在該時間點，在內部容器9內引起施鍍反應，鍍膜在聚合物基材102的成長。此時，在本例聚合物部件的製造方法中，如上所述，化學鍍液滲入位於聚合物基材102內部的金屬微粒，因此不僅能以位於聚合物基材102表面，還能以位於其內部的金屬微粒作為催化劑核成長鍍膜。即，在本例的鍍膜形成方法中，在鍍膜的一部分滲入聚合物基材102內部的狀態下，在聚合物基材102上形成鍍膜。
然後，在上述施鍍處理後(插入內部容器9後，經過約30分鐘後)，從高壓容器1』排出超臨界二氧化碳，在該狀態下將內部容器溫調保持90℃。通過該處理，在從聚合物基材102的內部成長的鍍膜上，進一步在常壓下成長鍍膜。然後，從內部容器9取出聚合物基材102。接著，對從內部容器9取出的聚合物基材102，與實施例1同樣，進行化學鍍銅和黑色化學鍍鎳-磷。在本例中，如上所述，獲得如圖4所示，整個表面被金屬膜(圖4中的符號編號300)覆蓋的聚合物部件。
鍍膜的評價 對如上述製備的聚合物部件，與實施例1同樣進行環境試驗(高溫多溼試驗、熱循環試驗)和密接性評價(剝離試驗)，與實施例1同樣，發現在聚合物基材102上形成密接性高的鍍膜。
此外，在本實施例高壓容器1』的內部確認沒有鍍液。即，如本實施例，在使用樹脂制內部容器的情況下，即使不對高壓容器1』內部實施塗層，在高壓容器1』內壁也不成長鍍膜，因此可以穩定地進行施鍍。此外，由於能抑制高壓容器1』表面的腐蝕，因此是適用作使用超臨界二氧化碳的鍍膜的形成方法適合的施鍍裝置。
實施例3 在實施例3中，除了不在化學鍍也中添加表面活性劑和不通過磁力攪拌器攪拌化學鍍液以外，使用與實施例2同樣的施鍍裝置，通過同樣的方法在聚合物基材上進行化學鍍處理，製備聚合物部件。
此外，即使對本例中製備的聚合物部件，與實施例2同樣進行環境試驗(高溫多溼試驗、熱循環試驗)和密接性評價(剝離試驗)，與實施例2同樣，發現在聚合物基材102上形成密接性高的鍍膜。即，發現根據本發明聚合物部件的製造方法，即使不使用表面活性劑和磁力攪拌器以提高超臨界二氧化碳和化學鍍液的親和性(相溶性)，也能在聚合物基材上形成具有良好密接性的鍍膜。
實施例4 在實施例4中，除了不在化學鍍也中混合醇和將導入化學鍍液的超臨界二氧化碳的壓力提高至20MPa以外，使用與實施例2同樣的施鍍裝置，通過同樣的方法在聚合物基材上進行化學鍍處理，製備聚合物部件。
此外，即使對本例中製備的聚合物部件，與實施例2同樣進行環境試驗(高溫多溼試驗、熱循環試驗)和密接性評價(剝離試驗)，與實施例2同樣，發現在聚合物基材上形成密接性高的鍍膜。即，發現在本發明聚合物部件的製造方法中，即使不使用醇，也能通過使用表面活性劑和機械攪拌，從而提高水類溶劑(化學鍍液)和超臨界二氧化碳的親和性。
實施例5 在實施例5中，除了不在施鍍裝置的高壓容器的內壁塗布不成長鍍層的膜以外，使用與實施例1同樣的施鍍裝置，通過與實施例1同樣的方法在聚合物基材上進行化學鍍處理，製備聚合物部件。
此外，即使對本例中製備的聚合物部件，與實施例1同樣進行環境試驗(高溫多溼試驗、熱循環試驗)和密接性評價(剝離試驗)，與實施例1同樣，發現在聚合物基材上形成密接性高的鍍膜。然而，在本例中，由於沒有在施鍍裝置的高壓容器的內壁形成不成長鍍層的膜，因此確認在高壓容器內壁中成長鍍膜和腐蝕。
比較例1 在比較例1中，除了不在施鍍裝置的內部容器中進行攪拌以外，與實施例4(不在化學鍍液中混合醇的情況)同樣，在聚合物基材上進行化學鍍處理，製備聚合物部件。
此外，即使對本例中製備的聚合物部件，與實施例1同樣進行環境試驗(高溫多溼試驗、熱循環試驗)和密接性評價(剝離試驗)，在所有製備的聚合物部件中，化學鍍膜中產生剝離。由該結果發現，在沒有在化學鍍液中混合醇的情況下，即使在化學鍍液中添加表面活性劑，也必須進行化學鍍液的攪拌。
比較例2 在比較例2中，在施鍍裝置的內部容器中插入在表面內部滲入化學鍍液和金屬微粒滲入的聚合物基材後，加溫至80℃。然後，與實施例3同樣在高壓容器內插入內部容器，導入超臨界二氧化碳而進行化學鍍處理。即，在比較例2中，與聚合物基材接觸的化學鍍液的溫度在與導入超臨界二氧化碳前後基本一定。
此外，即使對本例中製備的聚合物部件，與實施例1同樣進行環境試驗(高溫多溼試驗、熱循環試驗)和密接性評價(剝離試驗)，在所有製備的聚合物部件中，化學鍍膜中產生剝離。這認為是由於在比較例2的鍍膜的形成方法中，在超臨界二氧化碳導入前(在聚合物基材中接觸超臨界二氧化碳前)將化學鍍液調整為施鍍反應溫度，因而在化學鍍液滲入聚合物基材內部之前，在聚合物基材的表面進行施鍍反應並析出鍍膜，化學鍍液不會滲入聚合物基材的內部，會妨害鍍膜在聚合物基材的內部成長。
在表1中一併示出上述實施例1～5以及比較例1和2中高壓容器的形態、化學鍍液的條件和評價結果。另外，表1中鍍膜的密接性和高壓內壁腐蝕性的評價基準如下所述。
鍍膜的密接性 ◎在環境試驗(高溫多溼、熱循環試驗)後的剝離試驗中沒有問題的情況(鍍膜沒有剝離，膜沒有膨脹的情況) ○在環境試驗前的剝離試驗沒有問題的情況 ×在環境試驗前的剝離試驗中剝離的情況 容器內壁的腐蝕性和鍍膜的成長 ○在容器內壁沒有鏽和鍍膜成長的情況 ×在容器內壁產生鏽和鍍膜成長的情況 表1
實施例6 在實施例6中，對在使用注射成型機注射成型聚合物基材後，在同一注射成型機內進行化學鍍處理的方法進行說明。在本實施例中，製備汽車頭燈的反射鏡作為聚合物部件。
聚合物部件的製造裝置 在圖7中示出本實施例中使用的聚合物部件製造裝置的概略結構。如圖7所示，本實施例的製造裝置500主要由包含模具的立式注射成型裝置部分503、控制向模具供應和排出包含加壓二氧化碳的化學鍍液的化學鍍裝置部分501和用於在注射成型裝置部分503的增塑化料筒內的熔融樹脂內滲入溶解了金屬絡合物的加壓二氧化碳的表面改性裝置部分502。
如圖7所示，立式的注射成型裝置部分503主要由能增塑化熔融聚合物基材形成樹脂的增塑化熔融裝置110和開關模具的合模裝置111構成。
增塑化熔融裝置110主要由內藏了螺杆51的增塑化料筒52、漏鬥50和在增塑化料筒52內的頂端部分(熔融前端部分)附近設置的加壓二氧化碳的導入泵65構成。此外，在增塑化料筒52的面嚮導入泵65的位置上，設置用於計量樹脂內壓的壓力傳感器40。另外，作為從漏鬥50內向增塑化料筒52內供應的未圖示的樹脂丸粒的材料(聚合物基材的形成材料)，使用聚亞苯基硫化物(大日本油墨化學工業社制FZ-8600Black)。
此外，合模裝置111主要由固定模具53和可動模具54構成，可動模具54是通過聯動可動臺板56和與其相連的未圖示的油壓合模機構的驅動而開關的4個拉杆55間的結構。此外，在可動模具54內，在可動模具54和固定模具53之間形成的模腔504中，形成用於供應和排出加壓二氧化碳和化學鍍液的鍍液導入通路61、62。另外，如圖7所示，鍍液導入通路61、62是與後述的化學鍍裝置部分501的導管15相連，經由導管15向模腔504中導入加壓二氧化碳和化學鍍液的結構。此外，模腔504的密封通過設置在固定模具53的外徑部分的螺紋內藏密封17和可動模具54進行。
如圖7所示，表面改性裝置部分502主要由液體二氧化碳泵21、導入泵20、34和過濾器57、背壓閥48、在加壓二氧化碳中溶解金屬絡合物的溶解槽35和連接這些結構要素的導管80構成。此外，如圖7所示，表面改性裝置部分502的導管80與增塑化料筒52的導入閥65相連，在導入閥65附近的導管80中設置壓力傳感器47。另外，在本例中，作為加入溶解槽35中的金屬微粒的原料，使用金屬絡合物(六氟乙醯丙酮合鈀(II))。
如圖7所示，化學鍍裝置部分501主要由液體二氧化碳泵21、泵19、緩衝罐36、混合化學鍍液和加壓二氧化碳的高壓容器10、循環泵90、用於補給化學鍍液的鍍液罐11、導入泵33、回收化學鍍液的回收容器63、回收槽12和連接這些結構要素的導管15構成。此外，在導管15的固定部位設置用於控制加壓二氧化碳和化學鍍液流動的自動閥門43～46、38。此外，如圖7所示，導管15與可動模具54的鍍液導入通路61、62相連。另外，在本例中，作為化學鍍液，使用與實施例1同樣的混合了醇和表面活性劑的化學鍍液，其製備組成與實施例1同樣。
聚合物基材的成型方法 然後，對在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材的成型方法進行說明。另外，本發明中金屬微粒向樹脂滲入的方法是任意的，在本實施例中，向增塑化料筒52內增塑化計量的熔融樹脂的頂端部分(流動頂端部分)導入溶解了金屬微粒的加壓二氧化碳。
首先，在溶解槽35中，在乙醇中溶解金屬絡合物，在導入泵34中，將溶解了金屬絡合物的乙醇升壓至15MPa。另一方面，由液體二氧化碳泵21經由過濾器53嚮導入泵20內供應液體二氧化碳，在導入泵20內，將液體二氧化碳升壓至15MPa。此外，在向增塑化熔融裝置110供應生成的高壓二氧化碳和溶解金屬絡合物的高壓乙醇時，將各導入泵20、34的控制從壓力控制切換至流量控制。此時，將高壓二氧化碳和溶解了金屬絡合物的高壓乙醇在導管80內混合併送液(以下將該混合的流體稱為加壓混合流體)。另外，在向增塑化熔融裝置110中供應該加壓混合流體時，加壓混合流體的供應壓力通過背壓閥門48控制，使得壓力計49的顯示為15MPa。此外，在向增塑化熔融裝置110中供應加壓混合流體時，通過導管80內未圖示的加熱器將加壓混合流體的溫度控制為50℃並向增塑化熔融裝置110中供應。
然後，參照圖7和8對向增塑化熔融裝置110內導入加壓混合流體的順續進行說明。圖8A和8B是增塑化熔融裝置110的導入閥65附近的放大截面圖。首先，從漏鬥50供應樹脂丸粒，並旋轉增塑化料筒52內的螺杆51，從而進行樹脂的增塑化計量。圖8A顯示增塑化計量完成時導入閥65附近狀態。另外，此時，如圖8A所示，通過後退(向圖8A中左側移動)導入閥65的導入栓651，從而遮斷向熔融樹脂66導入加壓混合流體67。
然後，後退螺杆51，從而降低熔融樹脂66的內部壓力，同時將兩個導入泵20、34從壓力控制切換至流量控制，分別通過上述方法將溶解了該金屬絡合物的乙醇和二氧化碳的流量控制為1∶10，同時將加壓混合流體67經由導入閥65導入增塑化料筒52內的流動前端部分的熔融樹脂66中(圖8B的狀態)。圖8B中的區域68是加壓混合流體67滲入的熔融樹脂的部分。
另外，在本實施例的增塑化料筒52的導入閥65中是這樣的結構，在熔融樹脂66和加壓混合流體67的壓力差為5MPa以上時，將加壓混合流體67導入增塑化料筒52內的熔融樹脂66，通過導入閥65導入加壓混合流體67的原理如下所述。在增塑化計量結束後，如果後退螺杆51，則將熔融樹脂66減壓而降低密度。此外，在熔融樹脂66和加壓混合流體67的壓力差為5MPa以上時，加壓混合流體67的壓力能克服導入閥65內的螺釘652的反衝力(彈性力)，導入栓651向熔融樹脂66側前進，加壓混合流體67導入熔融樹脂66內部。另外，加壓混合流體67的導入是在用壓力傳感器40、47分別監視樹脂壓力和加壓混合流體67的壓力下而進行的。
然後，停止兩個導入泵20、34而停止加壓混合流體67的送液。此外，與此同時，前進螺杆51而再度升高樹脂壓力，後退(向圖8B中的左方向)導入栓64。由此，停止加壓混合流體67的導入並使加壓混合流體67與熔融樹脂相溶。
然後，關閉導管80中未圖示的自動閥門後，嚮導入泵20、34內補充向增塑化熔融裝置110供應的加壓二氧化碳和溶解了金屬絡合物的乙醇溶液的流量分。然後，切換至壓力控制，保持在15MPa的高壓，待機至下次注射的送液。
然後，在增塑化料筒52內的流動前端部分的熔融樹脂66中導入加壓混合流體67後，通過合模裝置111的油壓合模機構(未圖示)進行合模，在通過溫度調控電路(未圖示)進行溫度控制的模具內形成的模腔504內，注射填充熔融樹脂。然後，為了抑制成型品的發泡，在模具內保持壓力後，冷卻固化成型品(圖9的狀態)。另外，在模具內注射成型熔融樹脂時，最初注射的流動前端部分的熔融樹脂68，由於噴水效果(噴流)，形成注射成型品的表面。即，在本例中，由於在流動前端附近分散了來自金屬絡合物的金屬微粒，因此，如圖9所示，獲得了在聚合物基材507的表皮505(表面內部)滲入金屬微粒的聚合物基材507(圖13中的步驟S61)。在本例中，由此獲得了在作為表皮的表皮層505中分散金屬微粒，在作為內皮的核心層506中基本沒有金屬微粒存在的聚合物基材507。
鍍膜的形成方法 對如上述製備的在表面內部分散了金屬微粒的聚合物基材507，如下在模具內進行化學鍍處理。另外，在進行化學鍍處理期間，模具內部溫度調整為80℃。
首先，如圖10所示，通過後退(圖10中的下方向)合模裝置111的油壓合模機構(未圖示)，在模具內保持成型的聚合物基材507的狀態下，後退可動平臺56和可動模具54，在固定模具53和聚合物基材507之間設置空隙508(模腔508)。
然後，通過泵19將由化學鍍裝置部分501的二氧化碳泵21供應的二氧化碳升壓，在緩衝罐36中貯藏。然後，打開自動閥門43，將貯藏在緩衝罐36中的加壓二氧化碳經由鍍液導入通路61導入模腔508中，從而在聚合物基材507的表面接觸加壓二氧化碳(圖13中的步驟S62)。另外，此時，通過吻合在固定模具13的外徑部分設置的螺紋內藏密封17和可動模具54，從而將模腔508密封化，因此導入的加壓二氧化碳不會洩漏至模具外部。此外，此時模腔508中加壓二氧化碳的壓力為15MPa。由此，通過在聚合物基材507的表面接觸加壓二氧化碳，使聚合物基材507的表面膨脹，因此能獲得然後導入的加壓二氧化碳與化學鍍液的混合流體向聚合物基材507的內部滲入更平穩進行這樣的效果。
然後，如下將包含加壓二氧化碳的化學鍍液導入模腔508中，與聚合物基材507接觸。首先，預先在高壓容器10內混合由化學鍍裝置部分501的鍍液罐11供應的混合了醇和表面活性劑的化學鍍液和由緩衝罐36供應的15MPa的加壓二氧化碳。另外，製備本例的化學鍍液，使得其中所含各成分的比例與實施例1同樣。此外，此時，通過攪拌器16的驅動和磁力攪拌器17的高速旋轉而在高壓容器10內使加壓二氧化碳和化學鍍液相溶。然後，關閉自動閥門43，打開自動閥門44、45。
然後，運行循環泵9，在由高壓容器10、導管15和模腔508構成的循環通路中循環包含加壓二氧化碳的化學鍍液，使聚合物基材507的表面接觸化學鍍液，形成鍍膜(鎳-磷膜)(圖13中的步驟S63)。此時，由於聚合物成型品507的表面膨脹，因此化學鍍液從聚合物基材507的表面向聚合物基材507的內部滲入，且同時以在聚合物基材507內部分散的金屬微粒作為催化劑核，成長鍍膜。即，在聚合物基材507上形成的鍍膜的一部分滲入的狀態(在聚合物基材507上形成的鍍膜包裹聚合物基材507的內部的狀態)下成長鍍膜，因此形成密接性優異的鍍膜。另外，在循環包含加壓二氧化碳的化學鍍液時，模腔508和循環管線15的壓力通過壓力傳感器58、59形成同壓。此外，化學鍍液的補給通過將由鍍液罐11供應的鍍液用導入泵33升壓，打開自動閥門46的同時送液而隨時進行。
然後，如上所述在聚合物基材507上形成鍍膜後，將來自包含加壓二氧化碳的化學鍍液的循環路線的包含二氧化碳的化學鍍液經由回收容器63從回收槽12排出。具體地說，關閉自動閥門44、45，然後，通過打開自動閥門38，在回收容器63中排出包含加壓二氧化碳的化學鍍液。在回收容器63中，將回收的包含加壓二氧化碳的化學鍍液通過離心分離的原理將水溶液(鍍液)與高壓氣體(二氧化碳)分離。鍍液可以在回收槽12中回收再利用。氣化的二氧化碳從回收容器63的上部排出，在未圖示的排氣管道回收。
然後，打開自動閥門43一定時間，在固定模具53與聚合物基材507之間的空隙508(模腔508)中導入加壓二氧化碳，將模腔508中殘留的鍍液的殘留物與加壓二氧化碳一併向模具外排出。然後，將模腔508的內壓根據壓力傳感器59的監視值為零，從而打開模具，取出聚合物基材507。
然後，對取出的聚合物基材507進行通常的置換型鍍金，在聚合物基材507的表面形成鍍金膜。在本例中，如上所述，獲得了在聚合物基材上形成鍍膜的聚合物部件。
在圖11中示出本例中製備的聚合物部件的一部分的示意截面圖。確認在本例中製備的聚合物部件的表皮層505內部分散了金屬微粒600(圖11中的黑點)(在本例中，該表皮層是金屬微粒滲入的第1區域)。此外，在聚合物基材507的一側形成在模具內成長的鎳-磷的鍍膜509(金屬膜)，鎳-磷的鍍膜509從聚合物基材507的內部成長(形成鍍膜509的滲入層509a(第2區域))。另外，本例中製備的聚合物部件的鍍膜向聚合物基材507滲入的深度為200nm左右，如圖11所示在比其更深的位置中存在Pd(金屬微粒)600。具體地說，表皮層(Pd滲入的第1區域)的深度為100μm左右。此外，在鎳-磷鍍膜509上形成金的高反射膜510。
此外，即使對本例中製備的聚合物部件，在與實施例1同樣的高溫多溼試驗下進行金屬膜的密接性評價。此外，還在溫度150℃，放置時間500小時的條件下進行高溫試驗。結果獲得了與實施例1同樣的結果，確認金屬膜的密接性沒有降低。此外，測定本例中製備的聚合物部件的表面粗糙度Ra，與模具表面粗糙度相同的Ra＝100nm。即，根據本例聚合物部件的製造方法，發現可以與注射成型同時進行施鍍處理，不僅可以將處理簡略化，還能在耐熱性高的樹脂材料中形成密接性高且平滑的金屬膜。
另外，在上述實施例6的化學鍍處理中，首先僅在聚合物基材上接觸加壓二氧化碳，使聚合物基材的表面膨脹後，在聚合物基材上接觸化學鍍液，但本發明並不限定於此。例如，還可以在聚合物基材中接觸包含加壓二氧化碳且具有不會引起施鍍反應的鍍液濃度的第1化學鍍液，然後，在聚合物基材中接觸包含加壓二氧化碳且具有引起施鍍反應的鍍液濃度的第2化學鍍液，從而形成鍍膜。另外，其中所謂的鍍液濃度，是指鍍液中作為決定施鍍反應因素的次磷酸鈉等還原劑的濃度。即，如果更具體地說明上述方法，則還可以通過在聚合物基材上接觸不能充分引起施鍍反應程度的還原劑量少的化學鍍液(第1化學鍍液)和加壓二氧化碳，從而在聚合物基材內滲入鍍液，然後，用能充分引起施鍍反應程度的包含還原劑的化學鍍液(第2化學鍍液)替換第1化學鍍液。此外，還可以通過在還原劑少的第1化學鍍液中添加以還原劑為主成分的包含水和醇的溶劑和加壓二氧化碳而形成第2化學鍍液。
此外，在實施例6中，對在聚合物基材的注射成型時，在熔融樹脂的流動前端部分導入金屬絡合物而注射成型，在聚合物基材的表面內部滲入金屬微粒的例子進行說明，但本發明並不限定於此。還可以通過三明治法形成在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材。具體地說，還可以從加熱料筒中注射包含金屬微粒的熔融樹脂，然後，從別的加熱料筒注射不包含金屬微粒的熔融樹脂而成型。此外，如實施例1，還可以在形成表面沒有滲入金屬微粒的聚合物基材後，在聚合物基材中接觸溶解了金屬絡合物的加壓二氧化碳，在聚合物基材的表面內部滲入金屬微粒。此外，在實施例6中，對在形成聚合物基材的模具內進行化學鍍的例子進行說明，但本發明並不限定於此，還可以在另外製備的模具內保持成型的聚合物基材而進行化學鍍。
實施例7 在實施例7中，對在使用與實施例6同樣的注射成型機注射成型聚合物基材後，在同一注射成型機內進行化學鍍的方法進行說明。在本實施例中，與實施例6同樣，製備汽車頭燈的反射鏡作為聚合物部件，聚合物基材的形成材料也使用聚亞苯基硫化物(大日本油墨化學工業社制FZ-8600Black)。此外，作為金屬微粒的原料，使用金屬絡合物(六氟乙醯丙酮合鈀(II))。
在本實施例中，將金屬微粒以及水溶性物質的平均分子量為1000的聚乙二醇(在化學鍍液中溶解的物質溶出物質)導入增塑化料筒(加熱料筒)內的增塑化計量熔融樹脂的頂端部分(流動前端部分)，向聚合物基材的表面滲入。具體地說，在溶解槽35中，在乙醇中溶解該金屬絡合物和聚乙二醇，將溶解了金屬絡合物和聚乙二醇的乙醇和加壓二氧化碳的混合加壓流體導入熔融樹脂的頂端部分(流動前端部分)。除此之外，與實施例6同樣，製備本實施例的聚合物部件。
在本實施例中，在增塑化料筒52內的熔融樹脂的流動前端部分導入金屬絡合物和聚乙二醇，從而注射成型聚合物基材，因此獲得了在聚合物基材的表皮層(表面內部)滲入金屬微粒和聚乙二醇，而在核心層基本沒有滲入金屬微粒和聚乙二醇的聚合物基材(圖20中的步驟S 17)。由圖14表示該方式，在圖14中是本例中成型的聚合物基材表面附近(表皮層的一部分)的概略截面圖。如圖14所示，在本例成型之後的聚合物基材的表面附近分散金屬微粒600和聚乙二醇601。另外，在本例中成型的聚合物基材的內部滲入的聚乙二醇601的顆粒尺寸通過EPMA(電子探針微分析儀)來檢測，約為50nm。
然後，對如圖14所示的在表皮層滲入金屬微粒600和聚乙二醇601的聚合物基材，與實施例6同樣，通過與包含加壓二氧化碳的化學鍍液接觸而在聚合物基材上形成鍍膜(圖20的步驟S72和S73)。
如果在表面是膨脹狀態的聚合物基材表面接觸包含加壓二氧化碳的化學鍍液，則化學鍍液向聚合物基材內滲入，從而到達聚乙二醇601。此時，由於聚乙二醇601是水溶性物質，因此聚乙二醇在作為化學鍍液主成分的水和醇中溶出，化學鍍液進入聚乙二醇601所佔(存在)的區域中(聚乙二醇601所佔的區域被化學鍍液取代)。結果，在聚乙二醇601所佔的區域(被化學鍍液取代的區域)中，化學鍍膜也發生成長。由此，在本實施例中，可以在聚乙二醇601中存在的區域中成長鍍膜，因此作為聚合物基材的形成材料，即使在使用聚合物內部的自由體積難以擴大的結晶性材料的情況下，也容易在聚合物基材內部確保化學鍍膜成長的區域。
在本例的製造方法中，表示在聚合物基材上形成鍍膜情況下的聚合物基材與鍍膜邊界方式的是圖15。在本例中，由於不僅在滲入聚合物基材的金屬微粒600的周圍，而且在聚乙二醇601存在的區域(被圖15的虛線包圍的區域)中，鍍膜均發生成長，可以在聚合物基材上形成從聚合物基材內部連續的鍍膜。即，形成具有更高密接性的鍍膜。另外，如圖15所示，化學鍍也沒有到達的聚乙二醇601的區域沒有溶出聚乙二醇601，以其原狀態殘留在聚合物基材內。
即使對本例中製備的聚合物部件，通過與實施例1同樣的高溫多溼環境試驗進行金屬膜的密接性評價。此外，還在溫度150℃，放置時間500小時的條件下進行高溫試驗。結果獲得了與實施例1同樣的結果，確認金屬膜的密接性沒有降低。此外，測定本例中製備的聚合物部件的表面粗糙度Ra，與模具表面粗糙度相同的Ra＝100nm。即，根據本例聚合物部件的製造方法，發現可以與注射成型同時進行施鍍處理，不僅可以將處理簡略化，還能在耐熱性高的樹脂材料中形成密接性高且平滑的金屬膜。
此外，在本例中製備的聚合物部件中，鍍膜向聚合物基材滲入的深度約為200nm，在比其更深的位置，具體地說，直至100μm左右深度的位置存在金屬微粒(Pd)。
另外，在本實施例中，對為了在聚合物基材的內部形成充分的鍍膜的成長區域，使用聚乙二醇作為水溶性物質的例子進行說明，但本發明並不限定於此，還可以使用氧化鎂、碳酸鈣等無機物成分、澱粉、己二酸鈉、聚乙烯醇、聚乙烯基甲醚、丙烯酸等。此外，還可以使用代替水溶性物質的溶解性低分子材料，例如聚環氧乙烷、ε己內醯胺、醇(乙醇、丙醇、丁醇等)，乙二醇、聚丙烯醯胺、聚乙烯基吡咯烷酮、乙基纖維素、乙醯基纖維素等。
實施例8 在實施例8中，對在使用與實施例6同樣的注射成型機注射成型聚合物基材後，在同一注射成型機內進行化學鍍的方法進行說明。在實施例7中，對在聚合物基材的表面滲入金屬微粒以及作為水溶性物質的聚乙二醇，從而在聚合物基材的內部形成足夠的鍍膜成長區域的例子進行了說明，在實施例8中，對通過在聚合物基材的內部形成微細的發泡單元(空隙)，從而在聚合物基材的內部形成足夠的鍍膜的成長區域的例子進行說明。除了在聚合物基材的內部形成微細的發泡單元以外，與實施例7同樣形成聚合物基材，在聚合物基材上形成鍍膜。
另外，在本實施例中，與實施例6同樣，製備汽車頭燈的反射鏡作為聚合物部件，聚合物基材的形成材料也使用聚亞苯基硫化物(大日本油墨化學工業社制FZ-8600Black)。此外，作為金屬微粒的原料，使用金屬絡合物(六氟乙醯丙酮合鈀(II))。
參照圖16～19、21和22，對在本例的聚合物基材的內部形成微細的發泡單元的方法進行說明。
首先，與實施例7同樣，在增塑化料筒內的增塑化計量的熔融樹脂的頂端部分(流動頂端部分)中導入溶解了金屬絡合物(金屬微粒)的加壓二氧化碳(圖22中的步驟S81A)。然後，與實施例7同樣，在模具的模腔內注射填充熔融樹脂(圖22中的步驟S81B)。圖16～18表示熔融樹脂注射填充時的狀況。
最初，如果在模腔內填充流動前端部分的熔融樹脂701(分散和溶解金屬微粒705和二氧化碳)，則該熔融樹脂701會由於噴流現象(噴水效果)而在模具壁面703鋪開(顯示如圖16中箭頭702所示的方式)，形成聚合物基材的表皮層。此外，接著填充不包含金屬微粒705和二氧化碳的熔融樹脂，形成聚合物基材的核心層。
在填充流動前端部分的熔融樹脂701時，如圖16所示，二氧化碳在模具703的表面內部減壓，形成發泡單元704。如果進一步填充，則在與模具壁面703相接的填充樹脂的表面區域706中，二氧化碳會容易排出，因此明顯的發泡單元基本消失。結果，如圖17所示，認為在比聚合物基材的表面區域706少的內側的區域中殘留髮泡單元704。然後，在注射填充後，不保持壓力，將模具內的合模壓力降低，填充的樹脂內壓急劇降低。結果，如圖18所示，在比聚合物基材的表面區域706少的內側(聚合物基材的內部側)的區域中形成比圖17中的發泡單元706更微細的發泡單元708(圖22中的步驟S81C)。然後，與實施例7同樣，從模具取出聚合物基材。在本例中，如上所述，獲得了在內部形成微細發泡單元的聚合物基材(圖21中的步驟S81)。另外，在本例中成型的聚合物基材的內部存在的發泡單元708的尺寸通過SEM(掃描電子顯微鏡)測定，約為10～20μm。
然後，與實施例7同樣，使聚合物基材接觸加壓二氧化碳和化學鍍液的混合流體，形成鍍膜(圖21中的步驟S82和S83)。此時，化學鍍液滲入在聚合物基材內形成的發泡單元708內，也在發泡單元內成長鍍膜。結果，如圖19所示，在聚合物基材的內部深處成長出複雜形狀的鍍膜，可以形成從聚合物基材內部連續的鍍膜709。即，形成具有更高密接性的鍍膜。另外，如圖19所示，化學鍍液沒有到達的發泡單元708以其原狀態殘留在聚合物基材內。
對本例中製備的聚合物部件，也通過與實施例1同樣的高溫多溼環境試驗進行金屬膜的密接性評價。此外，還在溫度150℃，放置時間500小時的條件下進行高溫試驗。結果獲得了與實施例1同樣的結果，確認金屬膜的密接性沒有降低。即，根據本例聚合物部件的製造方法，發現可以與注射成型同時進行施鍍處理，不僅可以將處理簡略化，還能在耐熱性高的樹脂材料中形成密接性高的金屬膜。
此外，在本例中製備的聚合物部件中，鍍膜向聚合物基材滲入的深度為約50μm，在比其更深的位置，具體地說，直至100μm左右深度的位置存在金屬微粒(Pd)。
在實施例1～8中，對使用結晶性材料作為聚合物基材(聚合物成型品)的形成材料的例子進行說明，但本發明並不限定於此，在使用非結晶性材料作為聚合物基材(聚合物成型品)的形成材料的情況下，也能獲得同樣效果。
在本發明聚合物部件的製造方法中，不將聚合物基材的表面粗糙化，可以形成從聚合物基材的表面內部連續成長的鍍膜，因此最適合作為在各種聚合物基材上形成密接性優異的鍍膜的方法。
此外，在本發明聚合物部件的製造方法中，在注射成型機內進行化學鍍處理的情況下，可以在耐熱性高的樹脂材料中形成密接性高且平滑的金屬膜，因此適合作為LED等要求高耐熱性的汽車用頭燈的反射鏡等的製備方法。
權利要求
1.一種聚合物部件的製造方法，其包括
製備在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材；
使所述聚合物基材接觸加壓二氧化碳而使聚合物基材的表面區域膨脹；
在使所述聚合物基材的表面區域膨脹的狀態下，使所述聚合物基材接觸包含加壓二氧化碳的化學鍍液，從而在所述聚合物基材上形成鍍膜。
2.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，在所述聚合物基材接觸加壓二氧化碳時，使所述聚合物基材接觸加壓二氧化碳和具有不會引起施鍍反應的溫度的化學鍍液，使該化學鍍液滲入所述聚合物基材，在所述聚合物基材上形成鍍膜時，將該化學鍍液的溫度上升至能引起施鍍反應的溫度。
3.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，所述化學鍍液包含醇。
4.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，所述化學鍍液包含表面活性劑。
5.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，所述加壓二氧化碳是具有7.38MPa～20MPa的壓力的超臨界二氧化碳。
6.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中進一步包括，在所述聚合物基材上形成鍍膜後，在常壓下進行化學鍍和電鍍的至少一種。
7.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中進一步包括，在所述聚合物基材上形成鍍膜後，進行黑色化學鍍。
8.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，所述的製備在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材包括，使聚合物基材接觸溶解了包含金屬微粒的金屬絡合物的加壓流體。
9.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，所述的製備在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材包括，在注射成型機的模具內形成在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材。
10.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，在所述聚合物基材上形成鍍膜時，使用在內壁表面具有對所述化學鍍液呈惰性的膜的金屬制高壓容器，在該高壓容器內，使所述聚合物基材與包含所述加壓二氧化碳的化學鍍液接觸。
11.如權利要求10所述的聚合物部件的製造方法，其中，所述膜由金剛石型碳形成。
12.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，在所述聚合物基材上形成鍍膜時，使用具有金屬制的高壓容器和在該高壓容器內部設置的內部容器的施鍍裝置，所述內部容器由對所述化學鍍液呈惰性的材料形成，在該內部容器內，使所述聚合物基材與包含所述加壓二氧化碳的化學鍍液接觸。
13.如權利要求12所述的聚合物部件的製造方法，其中，所述內部容器由聚四氟乙烯形成。
14.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，在製備所述聚合物基材時，製備在表面內部滲入所述金屬微粒和能在所述化學鍍液中溶解的物質的顆粒的聚合物基材。
15.如權利要求14所述的聚合物部件的製造方法，其中包括，製備所述聚合物基材，其為在注射成型機的模具內形成在表面內部滲入所述金屬微粒和能在所述化學鍍液中溶解的物質的聚合物基材。
16.如權利要求14所述的聚合物部件的製造方法，其中，所述能在化學鍍液中溶解的物質是水溶性物質。
17.如權利要求1所述的聚合物部件的製造方法，其中，所述的製備所述聚合物基材時，製備在表面內部存在金屬微粒和空隙的聚合物基材。
18.如權利要求17所述的製造方法，其中，製備在表面內部存在金屬微粒和空隙的聚合物基材包括，使用具有模具和加熱料筒的注射成型機，將溶解了包含所述金屬微粒的金屬絡合物的加壓二氧化碳導入所述加熱料筒內的所述聚合物基材的熔融樹脂中；向所述模具內注射導入溶解了所述金屬絡合物的加壓二氧化碳的熔融樹脂；以及通過使注射的熔融樹脂內的加壓二氧化碳發泡以形成空隙。
19.通過權利要求14所述聚合物部件的製造方法製造的聚合物部件。
20.通過權利要求17所述聚合物部件的製造方法製造的聚合物部件。
21.一種高壓容器，是在權利要求1所述的聚合物部件的製造方法中用於使聚合物基材接觸化學鍍液的高壓容器，其具有
金屬制的高壓容器主體；和
在所述高壓容器主體的內壁表面形成的且由相對於所述化學鍍液呈惰性的材料形成的膜。
22.如權利要求21所述的高壓容器，其中，所述膜由金剛石型碳形成。
23.一種施鍍裝置，其特徵在於，其為權利要求1所述的聚合物部件的製造方法中使用的施鍍裝置，包括金屬制的高壓容器和設置在所述高壓容器的內部且用於將聚合物基材與化學鍍液接觸的內部容器，並且所述內部容器由相對於所述化學鍍液呈惰性的材料形成。
24.如權利要求23所述的施鍍裝置，其中，所述內部容器由聚四氟乙烯形成。
25.一種聚合物部件，其包括
在從表面至規定深度的第1區域中滲入金屬微粒的聚合物基材在所述聚合物基材的所述表面形成的金屬膜；
在具有從所述聚合物基材的所述表面至比所述規定深度淺的深度的第2區域中滲入所述金屬膜的一部分。
26.如權利要求25所述的聚合物部件，其中，在所述聚合物基材的內部存在能在化學鍍液中溶解的物質顆粒。
27.如權利要求26所述的聚合物部件，其中，所述能在化學鍍液中溶解的物質是水溶性材料。
28.如權利要求25所述的聚合物部件，其特徵在於，在所述聚合物基材的內部存在空隙。
全文摘要
本發明提供一種聚合物部件的製造方法，其包括製備在表面內部滲入金屬微粒的聚合物基材；使上述聚合物基材接觸加壓二氧化碳而使聚合物基材的表面區域膨脹；在使上述聚合物基材的表面區域膨脹的狀態下，使上述聚合物基材接觸包含加壓二氧化碳且具有引起施鍍反應狀態的化學鍍液。通過該方法可以在各種聚合物基材的表面形成便宜且具有高密接強度的化學鍍膜。
文檔編號F16J12/00GK101302612SQ20071010740
公開日2008年11月12日 申請日期2007年5月10日 優先權日2006年5月11日
發明者遊佐敦, 野村善行, 水村哲夫, 大門英夫 申請人:日立麥克賽爾株式會社