(57)【要約】【課題】サイドエッチングの問題を解消した多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて作製され、伸縮性を有する金属メッシュ及びその製造方法を提供する。【解決手段】メッキ可能な円筒状金属基材の表面にフォトレジストを塗布し、露光・現像せしめてメッシュ状レジストパターンを形成し、前記円筒状金属基材及びメッシュ状レジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該メッシュ状レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該メッシュ状レジストパターンごと剥離せしめ、前記円筒状金属基材の表面に多角形状ＤＬＣパターンを形成して製造された多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて、メッキ可能な金属を連続メッキすることにより製造された金属メッシュであり、前記金属メッシュの網目形状が、多角形であるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ可能な円筒状金属基材の表面にフォトレジストを塗布し、露光・現像せしめてメッシュ状レジストパターンを形成し、前記円筒状金属基材及びメッシュ状レジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該メッシュ状レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該メッシュ状レジストパターンごと剥離せしめ、前記円筒状金属基材の表面に多角形状ＤＬＣパターンを形成して製造された多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて、メッキ可能な金属を連続メッキすることにより製造された金属メッシュであり、前記金属メッシュの網目形状が、多角形であることを特徴とする伸縮性を有する金属メッシュ。
【請求項２】
前記フォトレジストが塗布される金属基材が、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、金、銀、白金、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されることを特徴とする請求項１記載の金属メッシュ。
【請求項３】
前記被覆したＤＬＣ被覆膜の厚さが、０．１μｍ〜数１０μｍであることを特徴とする請求項１又は２項記載の金属メッシュ。
【請求項４】
前記基材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の金属メッシュ。
【請求項５】
前記フォトレジストが、ネガ型フォトレジストであることを特徴とする１〜４いずれか１項記載の金属メッシュ。
【請求項６】
メッキ可能な円筒状金属基材を準備する工程と、該円筒状金属基材の表面にフォトレジストを塗布し、露光・現像せしめてメッシュ状レジストパターンを形成する工程と、該円筒状金属基材及びメッシュ状レジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成する工程と、該メッシュ状レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該メッシュ状レジストパターンごと剥離せしめて前記円筒状金属基材の表面に多角形状ＤＬＣパターンを形成し、多角形状ＤＬＣパターン付ロールを作製する工程と、
前記多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて、メッキ可能な金属を連続メッキすることにより金属メッシュを作製する工程と、
を含み、
前記金属メッシュの網目形状が、多角形であることを特徴とする伸縮性を有する金属メッシュの製造方法。
【請求項７】
前記フォトレジストが塗布される金属基材が、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、金、銀、白金、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されることを特徴とする請求項６記載の金属メッシュの製造方法。
【請求項８】
前記フォトレジストが塗布される金属基材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備えることを特徴とする請求項６又は７記載の金属メッシュの製造方法。
【請求項９】
前記フォトレジストが、ネガ型フォトレジストであることを特徴とする６〜８いずれか１項記載の金属メッシュの製造方法。
【請求項１０】
前記ＤＬＣ被覆膜の厚さが、０．１μｍ〜数１０μｍであることを特徴とする請求項６〜９いずれか１項記載の金属メッシュの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多角形状ＤＬＣパターンが設けられたロールを用いて連続メッキにより作製された伸縮性を有する金属メッシュ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続メッキ用ロールは、連続メッキ装置に用いられるもので、例えば、リールに巻き付けた鋼板等の帯状のワークを連続的に巻き取りながらメッキ浴中を通すことで、連続的にメッキを行うものである。連続メッキ用ロールの例としては、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されたシンクロール等のロールがある。
【０００３】
上述したような連続メッキ用ロールを製作する場合、基材に感光材を塗布して露光・現像・バーニングしてエッチングすると、いわゆるサイドエッチングと呼ばれるオーバーエッチングが発生する問題があった。そして、パターニングが微細になる程、サイドエッチングの問題がより一層顕在化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８３０４４号公報
【特許文献２】特開２００１−８９８３６号公報
【特許文献３】特開２００９−０９３１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、サイドエッチングの問題を解消した多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて作製され、伸縮性を有する金属メッシュ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の伸縮性を有する金属メッシュは、メッキ可能な円筒状金属基材の表面にフォトレジストを塗布し、露光・現像せしめてメッシュ状レジストパターンを形成し、前記円筒状金属基材及びメッシュ状レジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該メッシュ状レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該メッシュ状レジストパターンごと剥離せしめ、前記円筒状金属基材の表面に多角形状ＤＬＣパターンを形成して製造された多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて、メッキ可能な金属を連続メッキすることにより製造された金属メッシュであり、前記金属メッシュの網目形状が、多角形であることを特徴とする。
【０００７】
このようにして、メッシュ状レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該メッシュ状レジストパターンごと剥離せしめるため、サイドエッチングの問題が解消される利点がある。すなわち、本発明では、エッチングではなくいわゆるリフトオフとよばれる手法を用いているため、従来のようなサイドエッチングの問題が生じないのである。前記多角形状ＤＬＣパターンは、多角形であればよく、例えば三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形など、いずれも含まれる。
【０００８】
前記金属メッシュの網目形状は、多角形であればよく、例えば三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形など、いずれも含まれる。そして、本発明の金属メッシュは、前記多角形の各々の頂点の方向に伸縮性を有する。例えば、前記金属メッシュの網目形状が三角形である場合には、３つの頂点の方向に伸縮性を有する。一方、例えば、前記金属メッシュの網目形状が六角形である場合には、６つの頂点の方向に伸縮性を有する。故に、角の数が多い多角形形状ほどに多方位に伸縮性を有する。
【０００９】
前記フォトレジストが塗布される円筒状金属基材はメッキ可能な金属であればいずれも適用できるが、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、金、銀、白金、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されるのが好ましい。
【００１０】
前記連続メッキでメッキされるメッキ可能な金属についてもメッキ可能な金属であればいずれも適用でき、例えば、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、金、銀、白金、鉄、銅、アルミニウムなどを適用することができる。
【００１１】
前記被覆したＤＬＣ被覆膜の厚さが、０．１μｍ〜数１０μｍであるのが好適である。より具体的には、０．１μｍ〜５μｍがさらに好ましい。
【００１２】
前記円筒状金属基材が、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）材の上に設けられる構成としてもよい。
【００１３】
前記円筒状金属基材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層の上に設けられる構成としてもよい。前記クッション層としては、シリコンゴム等の合成ゴムやポリウレタン、ポリスチレン等の弾力性のある合成樹脂を使用することができる。このクッション層の厚さはクッション性即ち弾力性を付与できる厚さであればよく、特別の限定はないが、例えば、１ｃｍ〜５ｃｍ程度の厚さがあれば充分である。ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備えたグラビア版の例としては、例えば特許文献３などがあり、前記円筒状金属基材を同様の構成とすることができる。
【００１４】
前記フォトレジストが、ネガ型フォトレジストであるのが好ましい。
【００１５】
本発明の伸縮性を有する金属メッシュの製造方法は、メッキ可能な円筒状金属基材を準備する工程と、該円筒状金属基材の表面にフォトレジストを塗布し、露光・現像せしめてメッシュ状レジストパターンを形成する工程と、該円筒状金属基材及びメッシュ状レジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成する工程と、該メッシュ状レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該メッシュ状レジストパターンごと剥離せしめて前記円筒状金属基材の表面に多角形状ＤＬＣパターンを形成し、多角形状ＤＬＣパターン付ロールを作製する工程と、前記多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて、メッキ可能な金属を連続メッキすることにより金属メッシュを作製する工程と、を含み、前記金属メッシュの網目形状が、多角形であることを特徴とする。
【００１６】
また、前記フォトレジストが塗布される金属基材が、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、金、銀、白金、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されるのが好適である。
【００１７】
前記フォトレジストが塗布される金属基材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備える構成としても良い。
【００１８】
前記フォトレジストが、ネガ型フォトレジストであるのが好ましい。
【００１９】
前記ＤＬＣ被覆膜の厚さが、０．１μｍ〜数１０μｍであるのが好適である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、サイドエッチングの問題を解消した多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて作製され、伸縮性を有する金属メッシュ及びその製造方法を提供することができるという著大な効果を有する。
【００２１】
本発明に係る金属メッシュは、例えば、目開きが１μｍ〜１００μｍ以下のサイズにすることができ、高精度に作製することができる。このため、様々な用途に適用可能である。用途としては、例えば、リチウムイオン電池の陰極板や陽極板、電磁波シールド、医療用器具などの医療用途、その他、種々の電子部品や電子製品に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る金属メッシュの一つの実施の形態を示す要部拡大図である。
【図２】本発明に係る金属メッシュの製造に用いられる多角形状ＤＬＣパターン付ロールの一例を模式的に示す説明図であり、（ａ）は円筒状金属基材の表面にフォトレジストを塗布した状態の要部断面図、（ｂ）は露光・現像せしめてメッシュ状レジストパターンを形成した状態の要部断面図、（ｃ）は円筒状金属基材及びメッシュ状レジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成した状態の要部断面図、（ｄ）は該メッシュ状レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該メッシュ状レジストパターンごと剥離せしめた状態を示す要部断面図である。
【図３】図２に示した多角形状ＤＬＣパターン付ロールの製造方法の工程順を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る金属メッシュの別の実施の形態を示す要部拡大図である。
【図５】実施例１で製造された金属メッシュの電子顕微鏡写真である。
【図６】実施例２で製造された金属メッシュの電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００２４】
図１において、符号１０Ａは金属メッシュを示す。金属メッシュ１０Ａは、図２に示される多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて、メッキ可能な金属を連続メッキすることにより製造された金属メッシュであり、前記金属メッシュの網目１２の形状が、多角形とされている。図１の例では、網目形状が六角形である例を示した。
【００２５】
図２において、符号１４はメッキ可能な円筒状金属基材である。円筒状金属基材１４はメッキ可能な金属であればいずれも適用できるが、例えば、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、金、銀、白金、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成することができる。
【００２６】
また、円筒状金属基材１４は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）材の上に設けられる構成としてもよいし、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層の上に設けられる構成としてもよい。
【００２７】
まず、円筒状金属基材１４を準備し（図３のステップ１００）、図２（ａ）に示すように、前記円筒状金属基材１４の表面にフォトレジスト１６を塗布し、前記フォトレジスト１６を露光・現像せしめてメッシュ状レジストパターン１８を前記円筒状金属基材１４の表面に形成する（図３のステップ１０２）。前記フォトレジスト１６としては、ネガ型フォトレジストが好適である。このようにして、図２（ｂ）に示す状態となる。
【００２８】
そして、該円筒状金属基材１４及びメッシュ状レジストパターン１８の表面にＤＬＣ被覆膜２０を形成する（図３のステップ１０４）。このようにして、図２（ｃ）に示す状態となる。
【００２９】
次に、メッシュ状レジストパターン１８上に形成されたＤＬＣ被覆膜２０を該メッシュ状レジストパターン１８ごと剥離せしめて前記円筒状金属基材１４の表面に多角形状ＤＬＣパターン２２を形成して多角形状ＤＬＣパターン付ロール２４を作製する（図３のステップ１０６）。このようにして、図２（ｄ）に示す状態となる。
【００３０】
そして、多角形状ＤＬＣパターン付ロール２４を用いて、メッキ可能な金属を連続メッキすることにより、図１に示すような、金属メッシュ１０Ａが出来る。前記多角形状ＤＬＣパターン付ロール２４を用いて、メッキされるメッキ可能な金属については、メッキ可能な金属であればいずれも適用でき、例えば、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、金、銀、白金、鉄、銅、アルミニウムなどを適用することができる。例えば、円筒状金属基材１４が銅の場合、前記多角形状ＤＬＣパターン付ロール２４を用いて、メッキする金属としてはニッケルが適用できる。
【００３１】
ＤＬＣ被覆膜２０の形成にあたっては、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法によってＤＬＣで被覆することが可能である。
【００３２】
前記ＤＬＣ被覆膜２０の厚さは、０．１μｍ〜数１０μｍであるのが好適である。より具体的には、０．１μｍ〜５μｍがさらに好ましい。
【００３３】
また、前記金属メッシュの網目の形状は、多角形とされていれば良いものであるから、図１に示した六角形以外にも、例えば三角形、四角形、五角形、七角形、八角形など、いずれも適用できる。図４に、網目の形状を三角形とした例を示した。
【００３４】
図４において、符号１０Ｂは金属メッシュを示す。金属メッシュ１０Ｂは、多角形の形状を変えた以外は、金属メッシュ１０Ａと同様にして作製された多角形状ＤＬＣパターン付ロールを用いて、メッキ可能な金属を連続メッキすることにより製造された金属メッシュであり、前記金属メッシュの網目２６の形状が、多角形とされている。図４の例では、網目形状が三角形である例を示した。
【実施例】
【００３５】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【００３６】
（実施例１）
円周６００ｍｍ、面長１１００ｍｍの版母材（アルミ中空ロール）を準備し、ブーメランライン（株式会社シンク・ラボラトリー製全自動レーザーグラビア製版ロール製造装置）を用いて下記する銅メッキ層の形成までを行った。
【００３７】
まず、版母材（アルミ中空ロール）を銅メッキ槽に装着し、中空ロールをメッキ液に全没させて電流密度３０Ａ／ｄｍ2、電圧６．０Ｖで８０μｍの銅メッキ層を形成した。メッキ表面はブツやピットの発生がなく、均一な銅メッキ層を得た。
【００３８】
この銅メッキ層の表面を２ヘッド型研磨機（株式会社シンク・ラボラトリー製研磨機）により研磨して当該銅メッキ層の表面を均一な研磨面とした。形成した銅メッキ層を基材としてその表面に感光膜（半導体レーザー用レジスト：ＴＳＥＲ−ＮＳ（株式会社シンク・ラボラトリー製））を塗布（ファウンテンコーター）、乾燥した。得られた感光膜の膜厚は膜厚計（ＦＩＬＬＭＥＴＲＩＣＳ社製Ｆ２０、松下テクノトレーデイング社販売）で計ったところ、１５μｍであった。ついで、画像をレーザー露光し現像した。上記レーザー露光は、Ｌａｓｅｒ  Ｓｔｒｅａｍ  ＦＸを用い露光条件３００ｍＪ／ｃｍ2で所定のパターン露光を行った。また、上記現像は、ＴＬＤ現像液（株式会社シンク・ラボラトリー製現像液）を用い、現像液希釈比率（原液１：水７）で、２４℃９０秒間行い、所定のレジストパターンを形成した。
【００３９】
アルゴン／水素ガス雰囲気、原料ガスにヘキサメチルジシロキサン、成膜温度８０−１２０℃、成膜時間６０分で膜厚０．１μｍの中間層を成膜した。次に、原料ガスにトルエン、成膜温度８０−１２０℃、成膜時間１８０分で膜厚２μｍのＤＬＣ層を成膜した。
ついで、５％水酸化ナトリウム水溶液にてレジストを剥離させ、複数の六角形のＤＬＣパターンを形成した。このようにして、パターン付ロールを得た。
【００４０】
ついで、銅メッキ槽に装着し、メッキ液に全没させて２Ａ／ｄｍ2、７．０Ｖで厚さ２０μｍの銅パターン箔を得た。表面を光学顕微鏡で観察したところ、図５に示すように、高精細な六角形の網目２６の形状を有する金属メッシュであった。また、線幅は４０μｍであった。そして、縦方向と横方向に伸縮性が確認された。図５における金属メッシュのピッチＰは３００μｍであった。
【００４１】
（実施例２）
複数の四角形のＤＬＣパターンを形成した以外は実施例１と同様にして、パターン付ロールを得た。ＤＬＣ被覆膜の厚さは２μｍであった。得られたパターン付ロールを実施例１と同様にニッケルメッキ槽に装着し、メッキ液に全没させて２Ａ／ｄｍ2、７．０Ｖで厚さ２０μｍのニッケルパターン箔を得た。表面を光学顕微鏡で観察したところ、図６に示すように、高精細な四角形の網目２８の形状を有する金属メッシュであった。また、線幅は４０μｍであった。そして、縦方向と横方向に伸縮性が確認された。図６における金属メッシュのピッチＰは４００μｍであった。
【符号の説明】
【００４２】
１０Ａ，１０Ｂ：金属メッシュ、１２,２６,２８：網目、１４：円筒状金属基材、１６：フォトレジスト、１８：メッシュ状レジストパターン、２０：ＤＬＣ被覆膜、２２：多角形状ＤＬＣパターン、２４：多角形状ＤＬＣパターン付ロール、Ｐ：ピッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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