[发明专利]金属膜制造方法、底层组合物、金属膜及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及金属膜制造方法、底层组合物、金属膜及其用途，特别是涉及下述金属膜制造方法、该方法中使用的底层组合物、采用该方法制造的金属膜及其用途，所述方法无需使用通常在非电解镀中必需的催化剂，即可廉价地直接在树脂膜上形成膜厚数十nm～数百nm的金属膜。

背景技术

传统上，作为金属膜制造方法，已知有例如：称为干法的蒸镀法、溅射法、离子镀法，称为湿法的电镀、化学镀等。然而，采用干法，则需要昂贵的设备；采用湿法，则难以形成厚度数十nm～数百nm左右的金属膜。

因而，报导了下述技术：在通过对聚酰亚胺树脂进行改性形成阳离子交换基团后，将金属离子固定于阳离子交换基团，对其进行还原，从而形成金属膜(专利文献1)。

专利文献1：日本专利公开公报“特开2001-73159号公报(平成13年3月21日公开)”

发明内容

如果能够在任意基板上充分地形成金膜，则可以获得导电性良好的基板，其在电子部件、传感器等方面的应用性高，因而非常有价值。然而，到目前为止，还没有找到制作这样的基板的技术。例如，在专利文献1所述的方法中，通过对聚酰亚胺树脂进行改性形成阳离子交换基团，将金属离子固定于该阳离子交换基团；但是，阳离子交换基团的离子敏感性低，此外，阳离子交换基团与含有金离子的水溶液之间的亲和性不好，因此无法对金进行成膜。

此外，所述专利文献1所述的方法因为无法在任意基板上形成金属膜，所以存在普适性低的问题。考虑了对在任意基板上涂布聚酰亚胺清漆并使之固化而成的膜进行改性的方法，但是，聚酰亚胺树脂的固化需要高温条件，因此可以使用的基板仅限于耐热性高的基板。即，固化时需要高温烘烤(例如200℃以上)，所以，耐热性低的基板因发生变形而无法使用。

而且，专利文献1所述的方法利用了对聚酰亚胺进行改性、在内部形成金属膜的原理，所以，可以制作二维的金属布线图案，但却不能制作具有长径比的三维图案，其在普适性方面存在问题。

鉴于所述问题，本发明的目的在于，提供金属膜制造方法、底层组合物、金属膜及其用途。

本发明人鉴于所述问题，对含有对金属(M2)离子具有良好负载性的官能团的底层组合物、促进金属(M2)离子在有机膜上的固定、防止固定于有机膜上的金属(M2)溶出、提高金属(M2)的还原效率、提高各处理液在底层的反应性等进行了深入研究，结果发现了可以将金属膜特别是金膜良好地形成在任意基板上，同时可形成三维金属布线图案的金属膜制造方法，从而完成了本发明。

即，本发明的金属膜制造方法包括：有机膜形成步骤：将包含具有3个以上反应基团的加成聚合性化合物、具有酸性基团的加成聚合性化合物、和具有亲水性官能团的加成聚合化合物的底层组合物涂布于基板或膜上，进行聚合，形成有机膜；金属盐生成步骤：通过用含有金属(M1)离子的水溶液对所述有机膜进行处理，将所述酸性基团转化为金属(M1)盐；金属固定步骤：通过用金属(M2)离子水溶液对上述经含有金属(M1)离子的水溶液处理过的有机膜进行处理，将所述酸性基团的金属(M1)盐转化为金属(M2)盐，所述金属(M2)离子水溶液含有离子化倾向比所述金属(M1)离子低的金属(M2)离子；以及，还原步骤：对所述金属(M2)离子进行还原，在所述有机膜表面形成金属膜。

在本发明的制造方法中，使用包含具有3个以上反应基团的加成聚合化合物、具有酸性基团的加成聚合性化合物和具有亲水性官能团的加成聚合化合物的底层组合物来形成有机膜，所以，与聚酰亚胺相比，该有机膜能够采取归因于具有3个以上反应基团的加成聚合化合物的大体积(嵩高い)三维结构(以下也称“蓬松(バルキ—)结构”)。通过采取所述蓬松结构，所述有机膜得以能够在其膜内空间中固定许多的金属(M2)离子。

因此，可以认为，与使用聚酰亚胺时相比，所述有机膜能够固定许多的金属离子。此外可以认为，在结构方面，能够将还原剂运送到有机膜内部，所以，能够在内部对金属(M2)离子进行还原。

而且，所述具有亲水性官能团的加成聚合化合物能够改善所述有机膜的亲水性，所以能够使各处理液即含有金属(M1)离子的水溶液、含有金属(M2)离子的金属(M2)离子水溶液、还原剂水溶液深入到所述有机膜的内部发挥作用。因而，能够使所述各处理液对所述有机膜发挥更有效的作用。

此外，所述有机膜并非像聚酰亚胺那样是热固化性的，而是可以通过紫外线进行固化的，所以，同样适用于耐热性低的基板。