JP2005307325A

JP2005307325A - Etching method

Info

Publication number: JP2005307325A
Application number: JP2004129822A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Miyauchi; 紘一郎宮内
Original assignee: Nippon Decor Inc
Current assignee: Nippon Decor Inc
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2005-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an etching cost by reducing a discontinuous operation step. <P>SOLUTION: An etching method comprises the steps of: preparing an ink which employs a resin material soluble in water or in a water-alcohol liquid mixture as a vehicle, and contains ferric chloride enclosed in a porous micro-capsule; producing a gravure printing on a metallic sheet with the use of the ink; forming a coating layer made of the resin material soluble in water or in the water-alcohol liquid mixture on a printed surface; contacting water or the water-alcohol liquid mixture with the coating layer; and then cleaning and drying the metallic sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エッチング方法に関し、特に、線巾が５μ以上である銅版画、プリント配線、電波吸収体、アンテナ回路等を製造するためのエッチング方法に関する。 The present invention relates to an etching method, and more particularly, to an etching method for manufacturing a copperplate print, a printed wiring, a radio wave absorber, an antenna circuit and the like having a line width of 5 μm or more.

金属板の表面に目的とする線や絵柄をエッチングにより形成する従来方法は、金属板上にネガ又はポジの防食膜又は現像膜を形成した後、腐食液を金属に作用させるものである。 In the conventional method of forming a desired line or pattern on the surface of a metal plate by etching, a negative or positive anticorrosion film or a development film is formed on the metal plate, and then a corrosive solution is applied to the metal.

その１例によれば、銅箔のような金属板の表面に、光によって硬化するフォトレジスト材料の層を形成し、次にこのフォトレジスト材料層上に目的とする絵柄部（すなわち食刻部又は凹部）の原版を置き、露光して、前記フォトレジスト材料層上の、前記原版の絵柄部を除く部分に相当する部分に光硬化レジスト（耐食膜）を形成し、次いで前記フォトレジスト材料層の前記原版の絵柄部に相当する部分を除去して金属板表面を露出させ、次いで塩化第二鉄液、塩化第二銅、過流酸アンモニウムのような腐食液により前記原板の絵柄部を腐蝕して目的の絵柄を金属板表面に形成し、その後前記レジストを除去すべく金属板を水洗し、乾燥する。 According to one example, a layer of a photoresist material that is cured by light is formed on the surface of a metal plate such as a copper foil, and then a desired pattern portion (ie, an etched portion) is formed on the photoresist material layer. Or a concave plate) is placed and exposed to form a photo-curing resist (corrosion-resistant film) on the photoresist material layer in a portion corresponding to the portion excluding the pattern portion of the original plate, and then the photoresist material layer The portion corresponding to the pattern portion of the original plate is removed to expose the surface of the metal plate, and then the pattern portion of the original plate is corroded with a corrosive solution such as ferric chloride solution, cupric chloride, ammonium persulfate. Then, the desired pattern is formed on the surface of the metal plate, and then the metal plate is washed with water and dried to remove the resist.

また、他の１例によれば、銅版ような金属板の表面に防食膜を形成し、エッチング針で図柄を描くように防食膜を除去し、これにより銅版を部分的に露出させ、露出した金属板部分に塩化第二鉄液を作用させて蝕刻し、銅版画を作成するものである。 According to another example, the anticorrosion film is formed on the surface of a metal plate such as a copper plate, and the anticorrosion film is removed so as to draw a pattern with an etching needle, whereby the copper plate is partially exposed and exposed. A ferric chloride solution is allowed to act on the metal plate portion and etched to create a copperplate print.

特開平４−７２０７０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-72070 特開２０００−２４８３８６号公報JP 2000-248386 A

上記の従来技術は、いずれも、バッチ式で不連続の作業工程が多くエッチングコストが高いという問題がある。 Each of the above conventional techniques has a problem in that the batch process is discontinuous and the etching cost is high.

本発明の目的は、不連続の作業工程を減じることによってエッチングコストを軽減することにある。 An object of the present invention is to reduce etching costs by reducing discontinuous work processes.

上記の問題を解決する本発明の基本的な構想は、印刷シートが供給ロールから巻取りロールへ連続的に移動する間に版胴と圧胴との間で該紙に印刷をすることができるができるグラビア印刷を応用することにより、エッチング方法における不連続な作業工程を減じることにある。 The basic concept of the present invention that solves the above problem is that the paper can be printed between the plate cylinder and the impression cylinder while the printing sheet continuously moves from the supply roll to the take-up roll. By applying gravure printing that can be performed, the discontinuous work process in the etching method is reduced.

したがって、本発明に係るエッチング方法は、水又は水・アルコール混合液に可溶な樹脂材料をビヒクルとするインキであって多孔性のマイクロカプセルに封じ込められた塩化第二鉄を含むインキを用意すること、該インキを使用して金属板にグラビア印刷をすること、印刷面上に水又は水・アルコール混合液に可溶な樹脂材料からなる被覆層を形成すること、該被覆層に水又は水・アルコール混合液を接触させること、その後前記金属板を洗浄し、乾燥することを特徴とする。 Therefore, the etching method according to the present invention provides an ink containing a resin material soluble in water or a water / alcohol mixture and containing ferric chloride encapsulated in porous microcapsules. Performing gravure printing on a metal plate using the ink, forming a coating layer made of a resin material soluble in water or water / alcohol mixed solution on the printing surface, and water or water on the coating layer -It is characterized by contacting an alcohol mixed solution, and then washing and drying the metal plate.

上記の工程はそれぞれの工程を行う装置をほぼ一線上に配置してすべての工程を連続的に行うことができるため、エッチングコストを軽減し、従来の問題を解決することができる。 In the above steps, since the apparatuses for performing the respective steps can be arranged almost on one line and all steps can be performed continuously, the etching cost can be reduced and the conventional problems can be solved.

本発明の実施上、先ず、水又は水・アルコール混合液に可溶な樹脂をビヒクルとするインキであって多孔性のマイクロカプセルに封じ込められて反応物質から遮断された塩化第二鉄、すなわちマイクロカプセル化された酸化第二鉄を含むインキを用意する。 In the practice of the present invention, first, an ink containing a resin soluble in water or a water / alcohol mixture as a vehicle, which is enclosed in a porous microcapsule and shielded from a reactant, that is, a ferric chloride, that is, a micro Prepare an ink containing encapsulated ferric oxide.

多孔性のマイクロカプセルに塩化第二鉄を封じ込めるマイクロカプセル化は、融解分散冷却法、パンコーティング法、界面反応法、界面重合法、インサイチュ重合法、液中硬化皮膜法、相分離法、液中乾燥法、気中懸濁法、スプレードライヤー法等の通常の方法によって行うことができる。 Microencapsulation in which ferric chloride is contained in porous microcapsules includes melt dispersion cooling method, pan coating method, interfacial reaction method, interfacial polymerization method, in situ polymerization method, submerged cured film method, phase separation method, submerged It can be performed by a usual method such as a drying method, an air suspension method, or a spray dryer method.

塩化第二鉄のマイクロカプセル化の具体例とてスプレードライ造粒装置を用いる場合、ステアリン酸を融点以上の温度に上げて液状にし、ジェットタイプローテーター付きのホモミキサーで攪拌しながら、塩化第二鉄の微粉末を徐々に添加し、粒子が均一に分散した溶液とする。粒子濃度は２５％（w/v）である。この溶液をたえず攪拌しながら、定量ポンプで回転円盤上に供給する。供給速度は50ml/minで１バッチの溶液処理量は約２lであることが好ましい。回転円盤は径4cm椀型で、これを高速回転(40,000rpm)して、遠心法で供給液を乾燥室内に噴霧（スプレー）する。乾燥空気は噴霧液滴の落下方向と並流で、熱風温度は250℃、排風温度は100℃である。 When using a spray-dry granulator as a specific example of microencapsulation of ferric chloride, stearic acid is raised to a temperature above the melting point to form a liquid and stirred with a homomixer equipped with a jet type rotator while stirring with ferric chloride. Iron fine powder is gradually added to obtain a solution in which particles are uniformly dispersed. The particle concentration is 25% (w / v). While constantly stirring this solution, it is fed onto a rotating disk with a metering pump. The feed rate is preferably 50 ml / min and the solution throughput of one batch is preferably about 2 liters. The rotating disk has a 4 cm diameter and is rotated at a high speed (40,000 rpm), and the supply liquid is sprayed into the drying chamber by a centrifugal method. The dry air is in parallel with the direction in which the spray droplets fall, the hot air temperature is 250 ° C, and the exhaust air temperature is 100 ° C.

前記多孔性のマイクロカプセルの壁膜を形成する物質として、ゼラチン、シェラック、アラビアゴム、ロジン、ロジンエステル、エチルセルローズ、カルボキシメチルセルローズ、パラフィン、ステアリン酸、ポリビニルアルコール、デンプン、カゼイン、大豆タンパク、PVP、PEO（ポリエチレンオキシド）、ポリエチレングリコール、アルギン酸ソーダ、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ポリイソブテン、ポリブタジエン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、シリコーン、ポリスチレン、ポリビニルアセタール樹脂及びメラミン樹脂の１つ又は２以上の混合物を使用することができる。 As the material forming the wall of the porous microcapsule, gelatin, shellac, gum arabic, rosin, rosin ester, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, paraffin, stearic acid, polyvinyl alcohol, starch, casein, soy protein, PVP , PEO (polyethylene oxide), polyethylene glycol, sodium alginate, polyethylene, polypropylene, acrylic resin, vinyl resin, polyisobutene, polybutadiene, epoxy resin, phenol resin, polyurethane, polyester, polyamide, silicone, polystyrene, polyvinyl acetal resin and melamine One or a mixture of two or more resins can be used.

上記に従って用意したインキを用い、グラビア印刷機（図示せず）により、図１に示すように、金属板、図示の例ではロールに巻かれた薄い銅板１０に所望の印刷１２を施す。この印刷は、銅板１０がその供給ロールと巻取りロールとの間を移動する間に、グラビ印刷機の版胴と圧胴との間で連続的に行う。 As shown in FIG. 1, a desired printing 12 is applied to a thin copper plate 10 wound around a metal plate, in the illustrated example, using a gravure printing machine (not shown) using the ink prepared according to the above. This printing is continuously performed between the plate cylinder and the impression cylinder of the gravure printing machine while the copper plate 10 moves between the supply roll and the take-up roll.

次に、印刷面上に水又は水・アルコール混合液（以下「水等の液体」という。）に溶解可能の樹脂材料からなる被覆層１４を形成する。その後、被覆層１４に前記水等の液体を接触させる。この接触は、前記水等の液体中に銅版１０を浸漬し又は前記水等の液体を該金属板に吹き付けることによって行うことができる。この接触により、被覆層１４を溶解させると共に、前記多孔性マイクロカプセル内にその膜壁に形成された微細な孔を経て前記水等の液体を浸透させる。これにより、前記水等の液体は前記多孔性マイクロカプセル内の前記塩化第二鉄と反応して金属板１０に作用し、その表面に食刻部１６を形成する。 Next, the coating layer 14 made of a resin material that can be dissolved in water or a water / alcohol mixed solution (hereinafter referred to as “liquid such as water”) is formed on the printing surface. Thereafter, the liquid such as water is brought into contact with the coating layer 14. This contact can be performed by immersing the copper plate 10 in a liquid such as water or spraying the liquid such as water on the metal plate. By this contact, the coating layer 14 is dissolved, and the liquid such as water is infiltrated into the porous microcapsules through the fine holes formed in the membrane wall. Thereby, the liquid such as water reacts with the ferric chloride in the porous microcapsule and acts on the metal plate 10 to form the etched portion 16 on the surface thereof.

前記水等の液体と塩化第二鉄との反応及びその結果もたらされる金属板の腐食は、次の化学式１，２によって示される。化学式１中記号⇔は、可逆反応を示している。 The reaction between the liquid such as water and ferric chloride and the resulting corrosion of the metal plate are represented by the following chemical formulas 1 and 2. The symbol ⇔ in Chemical Formula 1 indicates a reversible reaction.

〔化１〕
Ｆe Cl ₃＋３Ｈ₂Ｏ⇔Ｆe（ＯＨ）₃ ＋３ＨＣl
[Chemical formula 1]
Fe Cl ₃ + 3H ₂ O⇔Fe (OH) ₃ + 3HCl

〔化２〕
Ｃｕ＋２Ｆ_e Cl ₃→ＣｕＣｌ_２＋２ＦｅＣｌ_２ [Chemical formula 2]
Cu + 2F _e Cl ₃ → CuCl ₂ + 2FeCl ₂

前記金属板には、金属箔、金属板又は金属箔とプラスチックシートとの複合板、金属板又は金属箔と紙との複合板、金属板又は金属箔と不職布との複合板、金属板と金属板との複合板、プラスチックフィルムにスパッタリングによる金属皮膜を付着させた複合板、プラスチックフィルムに蒸着により金属皮膜を付着させた複合板、または、プラスチックフィルムにメッキにより金属皮膜を付着させた複合板が含まれる。また、上記金属板の材料として、銅及びその合金（真鍮、リン青銅、ベリリウム銅、アームスブロンズなど）、鉄及びその合金（ニッケル鋼、ステンレス鋼、ケイ素鋼、パーマロイなど）、アルミニウム及びその合金（ジュラルミンなど、ニッケル及びその合金（洋銀、モネル、コーバルなど）、銀、ゲルマニウム、シリコンなどが含まれる。 The metal plate includes a metal foil, a metal plate or a composite plate of metal foil and a plastic sheet, a metal plate or a composite plate of metal foil and paper, a metal plate or a composite plate of metal foil and unemployed cloth, a metal plate Composite plate with metal plate, composite plate with metal film deposited by sputtering on plastic film, composite plate with metal film deposited by vapor deposition on plastic film, or composite with metal film deposited by plating on plastic film A board is included. In addition, as the material of the metal plate, copper and its alloys (brass, phosphor bronze, beryllium copper, arms bronze, etc.), iron and its alloys (nickel steel, stainless steel, silicon steel, permalloy, etc.), aluminum and its alloys ( Examples include nickel and alloys thereof (such as silver, monel, corbal), silver, germanium, silicon, and the like such as duralumin.

インキのビヒクルを構成する樹脂材料として、また被覆層１４を構成する樹脂材料として、ゼラチン、シェラック、アラビアゴム、ロジン、ロジンエステル、エチルセルローズ、カルボキシメチルセルローズ、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸系樹脂、エチレンイミン系樹脂、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニルアセタール樹脂及びメラミン樹脂のいずれか又はこれらの混合物を使用することができる。また、デンプン、カゼイン、大豆タンパク、PVP、PEO（ポリエチレンオキシド）、ポリエチレングリコール、アルギン酸ソーダ、これらの誘導体又は変性体のほか、これらの混合物も使用することができる。 As a resin material constituting the ink vehicle and a resin material constituting the coating layer 14, gelatin, shellac, gum arabic, rosin, rosin ester, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid resin, ethylene Any of imine resin, polyacrylamide, polystyrene, polyvinyl acetal resin and melamine resin, or a mixture thereof can be used. Moreover, starch, casein, soybean protein, PVP, PEO (polyethylene oxide), polyethylene glycol, sodium alginate, derivatives or modified products thereof, and mixtures thereof can also be used.

印刷に使用したグラビアインキは、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）をバインダーとしたビヒクル中にマイクロカプセル化した塩化第二鉄を分散したものである。このグラビアインキと、クロームメッキされたグラビア柄版とを用いて、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）と積層した銅箔の上に印刷をした。次に、胴箔の印刷をした面の全面を保護するための被覆層をブチラール樹脂をグラビアコートによって形成した。このようにして得た銅箔印刷物を湯温９０℃のバスの中に１５分浸漬し、その後エチルアルコールで表面を洗浄し、乾燥した。銅箔の表面にはグラビア製版された柄が忠実に再現した。 The gravure ink used for printing is obtained by dispersing ferric chloride microencapsulated in a vehicle using PVA (polyvinyl alcohol) as a binder. Using this gravure ink and a chrome-plated gravure pattern, printing was performed on a copper foil laminated with PET (polyethylene terephthalate). Next, a coating layer for protecting the entire printed surface of the body foil was formed with a butyral resin by gravure coating. The copper foil printed material thus obtained was immersed in a bath at 90 ° C. for 15 minutes, and then the surface was washed with ethyl alcohol and dried. The gravure pattern was faithfully reproduced on the surface of the copper foil.

本発明の工程を説明するための図。The figure for demonstrating the process of this invention.

Explanation of symbols

１０金属板
１２印刷
１４被覆層
１６食刻部 10 Metal plate 12 Printing 14 Coating layer 16 Etching part

Claims

Preparing an ink containing a resin material soluble in water or a water / alcohol mixture and containing ferric chloride encapsulated in porous microcapsules, and using the ink to form a metal plate Performing gravure printing, forming a coating layer made of a resin material soluble in water or water / alcohol mixed solution on the printed surface, bringing water or water / alcohol mixed solution into contact with the coating layer, and thereafter An etching method comprising cleaning and drying the metal plate.

The water or water / alcohol mixed solution is brought into contact with the coating layer to dissolve the coating layer, and the water or the water / alcohol mixed solution is permeated into the porous microcapsule. The etching method according to claim 1, wherein an alcohol mixed solution and the ferric chloride are reacted to act on the metal plate.

The etching method according to claim 1, wherein the ink is a gravure ink, and the printing is performed by a gravure printer.

The etching method according to claim 1, wherein the gravure printing is performed while the metal plate moves between a supply roll and a take-up roll.

The metal plate is a metal foil, a metal plate or a composite plate of a metal foil and a plastic sheet, a metal plate or a composite plate of a metal foil and paper, a metal plate or a composite plate of a metal foil and a non-work cloth, a metal plate, Composite plate with metal plate, composite plate with metal film deposited by sputtering on plastic film, composite plate with metal film deposited by vapor deposition on plastic film, or composite plate with metal film deposited by plating on plastic film The etching method according to claim 1, wherein

Resin materials soluble in the water or water / alcohol mixed solution are gelatin, shellac, gum arabic, rosin, rosin ester, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid resin, ethyleneimine resin, poly It is one or a mixture of one or more of acrylamide, polystyrene, polyvinyl acetal resin and melamine resin, starch, casein, soy protein, PVP, PEO, polyethylene glycol, sodium alginate, derivatives, modified products or mixtures thereof. The etching method as described.

Substances that form the wall of the microcapsule include gelatin, shellac, gum arabic, rosin, rosin ester, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, paraffin, stearic acid, polyvinyl alcohol, starch, casein, soy protein, PVP, PEO ( Polyethylene oxide), polyethylene glycol, sodium alginate, polyethylene, polypropylene, acrylic resin, vinyl resin, polyisobutene, polybutadiene, epoxy resin, phenol resin, polyurethane, polyester, polyamide, silicone, polystyrene, polyvinyl acetal resin, and melamine resin Or the etching method of Claim 1 which is a mixture of 2 or more.