JP2011040755A - 固形インク組成物、プリントマスク、及びパターン形成方法 - Google Patents

固形インク組成物、プリントマスク、及びパターン形成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】好適なアルカリ性溶媒で迅速且つ効率的に除去することが可能な、プリントマスクに使用される固形インク組成物、該組成物から形成されるプリントマスク、及び該組成物を使用するパターン形成方法を提供する。
【解決手段】少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物と、少なくとも１つのエチレンオキシド基を含む少なくとも１つの化合物とを含む組成物に由来するプリントマスクであって、アルカリ性溶液を用いて約３０秒以内に除去可能である、プリントマスク。
【選択図】なし

Description

本願発明は、プリント回路基板用のマスクの印刷に使用される固形インク組成物、プリントマスク、及びパターン形成方法に関する。
プリント回路基板（ＰＣＢ）またはプリント配線板（ＰＷＢ）（以後、ＰＣＢと総称する。）は、コンピュータ、通信デバイス、家庭用電化製品、自動製造検査機器中で電子部品を相互に接続および仲介し且つ電子部と他の要素とを接続および仲介するプラットフォームである。ＰＣＢは、裸銅めっき基板（ｂａｒｅ ｃｏｐｐｅｒ ｐｌａｔｅｄ ｂｏａｒｄ）として知られる、絶縁材料に薄い銅層を積層またはめっきした基板から、化学エッチング工程で銅の領域を選択的に除去して導電性の経路を形成することで作製され得る。
この選択的除去は、プリントマスクまたは光パターン形成されたエッチレジスト（フォトレジスト）を銅層上にパターン状に塗布することで達成される。光パターン形成の場合、その後、プリントマスクを現像液に対して耐性化させる光源でＰＣＢを露光する。次いで、露光されなかったフォトレジストを現像液を用いて除去することで、露光された、パターン状に裸銅が残される。プリントマスクの場合、酸性腐食液に耐性になるようにプリントマスク材料を設計する。どちらの場合も、その後、ＰＣＢを腐食液で処理して、銅めっきされた基板のうちでパターン形成されたマスク材料で被覆されていない領域をエッチングにより除去し、パターンだけを残す。次いで、パターン形成されたマスク材料自体を塩基性水性溶媒で除去することで、ＰＣＢ上に形成された導電性経路を残すことができる。
ＰＣＢ上の導電性層は、絶縁性層の上にめっき用のシード層を有する絶縁性層上に銅をめっきすることで作製してもよい。このプロセスは、ＰＣＢ中のホールを介してめっきすることで層を相互に接続できるという更なる利点を有するため、しばしば外層処理として用いられる。このめっき法の場合、マスク層はエッチングの場合と同様フォトレジストまたは印刷技術により描画されるが、腐食液で銅を処理する代わりに、めっき液で基板を処理する。めっき液は、マスク材料で被覆されていない基板表面に銅またはその他の金属を塗布する。次いで、マスク材料およびシード層を剥離すると、パターン形成した金属トレースが残る。
どちらのプロセスでも、プリントマスクの一部を塩基性水性溶媒で除去するが、これらの溶媒はプリントマスクを迅速に剥離除去しないかまたはアンダーカット等によるその後の除去が必要ないほど微細にはプリントマスクを除去しないため、そのような除去はしばしば不十分であるか、余分な処理時間を必要とする。
米国特許第４，９０８，０６３号公報 米国特許出願公開第２００５／０１６４１２１号公報 米国特許第５，４９６，８７９号公報 米国特許第６，５４７，３８０号公報 米国特許第４，１４４１１９号公報 米国特許第４，４３７９３１号公報 米国特許第３，６６８，１３１号公報 米国特許第４，８４９，１２４号公報 米国特許第４，１３０，４５４号公報 米国特許第４，８５９，２８１号公報 米国特許第３，７７３，５７７号公報 米国特許第６，８７２，３２０号公報 米国特許出願公開第２００８／０２４１７１２号公報 米国特許出願公開第２００９／０１２３８７３号公報
本願は、好適なアルカリ性溶媒で迅速且つ効率的に除去することが可能な、プリントマスクに使用される固形インク組成物の提供を課題とする。そのようなマスクは、プリントマスクを用いる全てのＰＣＢおよびＰＣＢ製造プロセスに好適であり、より高価なマスクプロセスの使用に伴う製造コストを低減するであろう。
本開示のある実施態様は、少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物と、少なくとも１つのエチレンオキシド基を含む少なくとも１つの化合物とを含む組成物に由来するプリントマスクであって、アルカリ性溶液を用いて約３０秒以内に除去可能である前記プリントマスクである。
本開示のある実施態様は、少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物と、少なくとも１つのエチレンオキシド基を含む少なくとも１つの化合物とを含む組成物に由来するプリントマスクであって、アルカリ性溶液を用いて約３０秒以内に除去可能であり、且つ、紫外線吸収剤を含有しない、前記プリントマスクである。
また、本開示のある実施態様は、支持体上にパターンを形成する方法であって、支持体に金属層を塗布する工程；前記金属層に組成物を選択的に塗布して複合構造体を形成する工程であって、前記組成物が、少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物と、少なくとも１つのエチレンオキシド基を含む少なくとも１つの化合物とを含む、工程；前記複合構造体をエッチング液に接触させて、前記金属層のうち前記組成物で被覆されていない部分を除去する工程；ならびに前記複合構造体をエッチング液に接触させた後にアルカリ性溶液を塗布して、約３０秒以内に前記組成物を除去し、前記支持体上に画像を形成する工程、を含む、前記方法である。
本開示によれば、好適なアルカリ性溶媒で迅速且つ効率的に除去することが可能なプリントマスクに使用される固形インク組成物を提供することができる。
図１は、実施例１のプリントマスク組成物の示差走査熱量測定データを示す。 図２は、実施例２のプリントマスク組成物の示差走査熱量測定データを示す。
本願発明は、少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物と、少なくとも１つのエチレンオキシド基を含む少なくとも１つの化合物とを含む組成物に由来するプリントマスクであって、アルカリ性溶液を用いて約３０秒以内に除去可能であるプリントマスクに関する。
少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む化合物は、炭素数約１０〜約５０、例えば炭素数約１４〜約２２または約１６〜約２０の、置換または未置換の脂肪族カルボン酸であってよい。好適な脂肪族カルボン酸の例としては、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸（パルミチン酸）、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸（ステアリン酸）、ノナデカン酸、イコサン酸、ドコサン酸（ベヘン酸）、ヘキサコサン酸、テトラコサン酸（リグノセリン酸）等の飽和脂肪族カルボン酸；パルミトオレイン酸、オレイン酸、リノール-酸、リノレン酸、エイコセン酸、エイコサペンタエン酸、セトレイン酸等の不飽和脂肪族カルボン酸が挙げられる。更なる例としては、ＵＮＩＣＩＤ ３５０、ＵＮＩＣＩＤ ４２５、ＵＮＩＣＩＤ ５５０、ＵＮＩＣＩＤ ７００等のＵＮＩＣＩＤカルボン酸ポリマー（ベーカー・ペトロライト・コーポレーション（Ｂａｋｅｒ−Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製）等の直鎖カルボン酸が挙げられる。熱せられたプリントヘッド中で前記組成物の安定性を維持するためには、飽和脂肪族カルボン酸が望ましい。
前記組成物は、上記アルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物と一緒にまたは単独で、２個のアルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物を含んでもよい。そのような化合物の好適な例としては、下記式で表される二価酸が挙げられる。
Figure 2011040755
（式中、ａは約５〜約２４、例えば約１０〜約２４、または約１４〜約２０、または約１６〜約２０の整数であり、ｂはａの値の２倍の整数である。）
前記二価酸の例としては、ピメリン酸、スベリン酸、およびＣＯＲＦＲＥＥ Ｍ１（デュポン社から入手可能）等の高分子量酸混合物が挙げられる。三価酸等の多官能酸を用いてもよい。二価酸の有益な態様では、アルカリ性塩基が１分子当たり２個以上の荷電基を生じ得、この荷電基により溶解／溶解度が良好となるため、１分子当たり２個以上の酸基によりプリントマスクの溶解がより迅速となる。
前記組成物は更に、下記式で表される少なくとも１つの一価アルコールを含んでもよい。
Figure 2011040755
（式中、ｘは約８〜約３０、例えば約１２〜約２２、または約１４〜約２０の整数である。）好適な一価アルコールまたは「脂肪族アルコール」の例としては、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、ヘンエイコサノール、トリコサノール等が挙げられる。
少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む化合物は、前記組成物の少なくとも約２重量％、例えば前記組成物の約２〜約９９重量％、または前記組成物の約２〜約９０重量％、または前記組成物の約３〜約８０重量％、または前記組成物の約５〜約６０重量％、または前記組成物の約１０〜約５０重量％、または前記組成物の約１０〜約３０重量％等の量で前記組成物中に存在し得る。
少なくとも１つのエチレンオキシド基を含む化合物は、エトキシ化アルコールまたはエトキシ化アルコールのエステルであってよい。エトキシ化アルコール（直鎖）は、脂肪族アルコールの縮合物であり、アルキル部分およびエチレンオキシド（ＥＯ）部分を含む。好適なエトキシ化アルコールは、例えば、その開示全体を参照により本明細書に援用する米国特許第４，９０８，０６３号にも開示されている。エトキシ化アルコールは、下記式で表される。
Figure 2011040755
（式中、ｘは約１〜約５０、例えば約５〜約４０、または約１０〜約３０、または約１５〜約２５の整数であり、ｙは約１〜約７０、例えば約１〜約５０、または約１０〜約４０、または約１〜約２５の整数である。）この材料は、融点が約６０〜約１５０℃、例えば約７０〜約１２０℃または約８０〜約１１０℃であってよく、数平均分子量（Ｍｎ）が約１００〜約５，０００、例えば約５００〜約３，０００または約５００〜約２，５００であってよい。市販の例としては、ＵＮＩＴＨＯＸ ４２０（Ｍｎ＝５６０）、ＵＮＩＴＨＯＸ ４５０（Ｍｎ＝９００）、ＵＮＩＴＨＯＸ ４８０（Ｍｎ＝２，２５０）、ＵＮＩＴＨＯＸ ５２０（Ｍｎ＝７００）、ＵＮＩＴＨＯＸ ５５０（Ｍｎ＝１，１００）、ＵＮＩＴＨＯＸ ７２０（Ｍｎ＝８７５）、ＵＮＩＴＨＯＸ ７５０（Ｍｎ＝１，４００）等が挙げられる。
前記組成物がエトキシ化アルコールおよび脂肪族カルボン酸を含む場合、エトキシ化アルコールの添加により前記組成物の結晶性が乱れ、可剥性を促進する更なる極性基が付加される。例えば、エトキシ化アルコールを上記脂肪族カルボン酸と約１００〜約１５０℃、または約１１０〜約１５０℃、または約１２０〜約１３０℃の温度で混合するとすぐに、エトキシ化アルコールのアルコール末端部分が脂肪族カルボン酸のカルボキシル末端部分と反応してエステルを形成する。この反応により前記組成物の結晶性が乱れ、極性アルカリ性溶液による前記組成物の剥離または除去を支援する極性基が付加される。
アルコール１分子当たり約４〜２０モルのＥＯが縮合した直鎖または分岐鎖形態の高分子量アルコール（例えば炭素数が少なくとも８のアルコール）のエトキシ化アルコール縮合物の好適例としては、例えばアルコール１分子当たり約１６モルのＥＯが縮合したラウリルまたはミリスチルアルコール、アルコール１分子当たり約６〜１５モルのＥＯが縮合したトリデカノール、アルコール１分子当たり約１０モルのＥＯが縮合したミリスチルアルコール、アルコール１分子当たり約６〜１１モルのＥＯを含む獣脂（ｔａｌｌｏｗ）アルコールエトキシラート、およびアルコール１分子当たり約６〜約９モルのＥＯを含むココナッツ脂肪族アルコールエトキシラートが挙げられる。
好適なエトキシ化アルコールのその他の例としては、炭素数約９〜１５の高級脂肪族第一級アルコールであるＮＥＯＤＯＬエトキシラート（テキサス州のシェル・カンパニーから入手可能）、例えば、４〜１０モルのＥＯと縮合したＣ９〜Ｃ１１アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ９１−８またはＮＥＯＤＯＬ ９１−５）、６．５モルのＥＯと縮合したＣ１２〜Ｃ１３アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ２３−６．５）、１２モルのＥＯと縮合したＣ１２〜Ｃ１５アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ２５−１２）、１３モルのＥＯと縮合したＣ１４〜Ｃ１５アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ４５−１３）、７モルのＥＯと縮合したＣ１２アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ １−７）、平均２．５モルのＥＯと縮合したＣ９〜Ｃ１１アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ９１−２．５）、６モルのＥＯと縮合したＣ９〜Ｃ１１アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ９１−６）、８モルのＥＯと縮合したＣ９〜Ｃ１１アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ９１−８）、６．５モルのＥＯと縮合したＣ１２〜Ｃ１３アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ２３−６．５）、７モルのＥＯと縮合したＣ１２〜Ｃ１３アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ２３−７）、７モルのＥＯと縮合したＣ１２〜Ｃ１５アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ２５−７）、９モルのＥＯと縮合したＣ１２〜Ｃ１５アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ２５−９）、１２モルのＥＯと縮合したＣ１２〜Ｃ１５アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ２５−１２）、および１３モルのＥＯと縮合したＣ１４〜Ｃ１５アルカノール（ＮＥＯＤＯＬ ４５−１３）が挙げられる。
使用に適したエトキシ化アルコールその他の例としては、約４モルのＥＯを有するエトキシ化Ｃ８〜Ｃ１０アルコールがＴＲＹＣＯＬ ＳＴ−８０４９の商標名でコグニス・コーポレーション（Ｃｏｇｎｉｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）からも入手可能であり、また、４．５モルのＥＯを有するエトキシ化Ｃ８〜Ｃ１０アルコールであるＡＬＦＯＮＩＣ ８１０−４．５がサソール社（Ｓａｓｏｌ Ｃｏｒｐ．）から入手可能である。エトキシ化アルコールの更なる例としては、５〜３０モルのエチレンオキシドと縮合した、直鎖または分岐鎖形態の炭素数８〜１８の第二級脂肪族アルコールの縮合物が挙げられる。市販の非イオン性界面活性剤の例としては、ユニオンカーバイド社（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）から販売されている、９モルのＥＯと縮合したＣ１１〜Ｃ１５の第二級アルカノール（ＴＥＲＧＩＴＯＬ １５−Ｓ−９）または１２モルのＥＯと縮合したＣ１１〜Ｃ１５の第二級アルカノール（ＴＥＲＧＩＴＯＬ １５−Ｓ−１２）が挙げられる。
本出願以前には、紫外照射を防止または「遮断（ｂｌｏｃｋ ｏｕｔ）」するために、米国特許出願公開第２００５／０１６４１２１号に記載されているもののような紫外線吸収剤をプリントマスク組成物に含有させていた。しかし、本明細書に開示する組成物は、ある実施形態では、如何なる紫外線吸収剤も含有しないか、且つ／または実質的に含有しない。このプリントマスク組成物は紫外線吸収剤を添加しなくても紫外光を散乱または反射することが可能であるため、紫外線吸収剤が必要ない。
ある実施形態では、前記組成物は、可塑剤、粘着付与剤、他の適切な添加剤からなる群から選択される少なくとも１つの添加剤を更に含んでもよい。
可塑剤は、ＵＮＩＰＬＥＸ ２５０（ユニプレックス社（Ｕｎｉｐｌｅｘ）から市販）、モンサント社からＳＡＮＴＩＣＩＺＥＲの商標で市販されているフタル酸エステル系可塑剤、例えばフタル酸ジオクチル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸アルキルベンジル（ＳＡＮＴＩＣＩＺＥＲ ２７８）、リン酸トリフェニル（モンサント社から市販）、リン酸トリブトキシエチルであるＫＰ−１４０（ＦＭＣコーポレーションから市販）、フタル酸ジシクロヘキシルであるＭＯＲＦＬＥＸ １５０（モルフレックス・ケミカル・カンパニー・インコーポレイテッド（Ｍｏｒｆｌｅｘ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｉｎｃ．）から市販）、トリメリット酸トリオクチル（イーストマン・コダック社から市販）等からなる群から選択され得る。可塑剤は、前記組成物の約０．０１〜約９８重量パーセント、または前記組成物の約０．１〜約５０重量パーセント、または前記組成物の約５〜約１０重量パーセントの量で存在し得る。
前記組成物は、水素化アビエチン（ロジン）酸のグリセロールエステルであるＦＯＲＡＬ ８５（ヘラクレス社（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）から市販）、ヒドロアビエチン（ロジン）酸のペンタエリスリトールエステルであるＦＯＲＡＬ １０５（ヘラクレス社から市販）、フタル酸のヒドロアビエチン（ロジン）アルコールエステルであるＣＥＬＬＯＬＹＮ ２１（ヘラクレス社から市販）；水素化アビエチン（ロジン）酸のトリグリセリドであるＡＲＡＫＡＷＡ ＫＥ−３１１およびＫＥ−１００樹脂（荒川化学工業株式会社から市販）；ＮＥＶＴＡＣ ２３００、ＮＥＶＴＡＣ １００、およびＮＥＶＴＡＣＯ ８０（ネビル・ケミカル・カンパニー（Ｎｅｖｉｌｌｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販）等の合成ポリテルペン樹脂、修飾合成ポリテルペン樹脂であるＷＩＮＧＴＡＣＫ ８６（グッドイヤー社（Ｇｏｏｄｙｅａｒ）から市販）等からなる群から選択される粘着付与剤を更に含んでもよい。粘着付与剤は、例えば前記組成物の約０．０１〜約５０重量パーセント、前記組成物の約０．１〜約２０重量パーセント、または前記組成物の約５〜約１０重量パーセント等の任意の有効量で前記組成物中に存在し得る。
ある実施形態では、前記組成物はさらに、従来公知の添加剤を、その公知の機能の利点を得ることを期して含有してもよい。このような添加剤の例としては、ポリアミド樹脂、殺生物剤、酸化防止剤、接着剤等が挙げられる。
ある実施形態では、前記組成物は、組成物に粘着性をもたせるか、粘度を増加させるか、組成物中の他の成分の少なくとも１つの溶解性を高めるための、好適なポリアミド樹脂を更に含んでもよい。好適なポリアミド樹脂の例としては、アリゾナ・ケミカル社（Ａｒｉｚｏｎａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）からＵＮＩＲＥＺの商標で販売されている重量平均分子量が１５，０００ｇ／モル未満のポリエステルアミド樹脂、例えばＵＮＩＲＥＺ ２９７０、ＵＮＩＲＥＺ ２９７４、ＵＮＩＲＥＺ ２９８０等が挙げられる。これらの樹脂は軟化点が約９０〜約１４０℃であり、１３０℃における粘度が約２０〜約１５０ｃＰである。
殺生物剤は、前記組成物の約０．１〜約１．０重量パーセントの量で存在し得る。好適な殺生物剤としては、例えば、ソルビン酸、ＤＯＷＩＣＩＬ ２００（ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー製）として市販されている１−（３−クロロアリル）−３，５，７−トリアザ−１−アゾニアアダマンタンクロリド、ＣＹＴＯＸ ３７１１（アメリカン・サイアナミド・カンパニー（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｙａｎａｍｉｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）製）として市販されているビニレン−ビスチオシアネート、ＤＩＴＨＯＮＥ Ｄ１４（ローム・アンド・ハースカンパニー（Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ）製）として市販されているエチレンビス−ジチオカルバミン酸２ナトリウム、ＢＩＯＣＩＤＥ Ｎ１３８６（ストーファー・ケミカル・カンパニー（Ｓｔａｕｆｆｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）製）として市販されているビス（トリクロロメチル）スルホン、ジンクオマジン（Ｚｉｎｃ Ｏｍａｄｉｎｅ；オリン・コーポレーション（Ｏｌｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製）として市販されているジンクピリジンチオン、ＯＮＹＸＩＤＥ ５００（オニックス・ケミカル・カンパニー（Ｏｎｙｘ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ製）として市販されている２−ブロモ−ｔ−ニトロプロパン−１，３−ジオール、ＢＯＳＱＵＡＴ ＭＢ５０（ロウザ・インコーポレイテッド（Ｌｏｕｚａ、Ｉｎｃ．）製）等が挙げられる。
前記組成物は、容器中で組成物成分が加熱溶融物として存在している間、前記組成物が酸化から保護されるように、酸化防止剤を含んでもよい。好適な酸化防止剤の例としては、（１） Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナムアミド）（ＩＲＧＡＮＯＸ １０９８、チバ・ガイギー・コーポレーションから入手可能）、（２）２，２−ビス（４−（２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナモイルオキシ））エトキシフェニル）プロパン（ＴＯＰＡＮＯＬ−２０５、ＩＣＩアメリカ・コーポレーションから入手可能）、（３）トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌラート（ＣＹＡＮＯＸ １７９０、４１，３２２−４、ＬＴＤＰ、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｄ１２，８４０−６）、（４）２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）フルオロホスホニト（ＥＴＨＡＮＯＸ−３９８、エチル・コーポレーション（Ｅｔｈｙｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能）、（５）テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニルジホスホニト（ＡＬＤＲＩＣＨ ４６，８５２−５；硬度値９０）、（６）テトラステアリン酸ペンタエリトリトール（ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ ＃ＰＯ７３９）、（７）次亜リン酸トリブチルアンモニウム（Ａｌｄｒｉｃｈ ４２，００９−３）、（８）２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ ２５，１０６−２）、（９）２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（４−メトキシベンジル）フェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ ２３，００８−１）、（１０）４−ブロモ−２，６−ジメチルフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ ３４，９５１−８）、（１１）４−ブロモ−３，５−ジジメチルフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｂ６，４２０−２）、（１２）４−ブロモ−２−ニトロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ ３０，９８７−７）、（１３）４−（ジエチルアミノメチル）−２，５−ジメチルフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ １４，６６８−４）、（１４）３−ジメチルアミノフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｄ１４，４００−２）、（１５）２−アミノ−４−ｔｅｒｔ−アミルフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ ４１，２５８−９）、（１６）２，６−ビス（ヒドロキシメチル）−ｐ−クレゾール（Ａｌｄｒｉｃｈ ２２，７５２−８）、（１７）２，２’−メチレンジフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｂ４，６８０−８）、（１８）５−（ジエチルアミノ）−２−ニトロソフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ ２６，９５１−４）、（１９）２，６−ジクロロ−４−フルオロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ ２８，４３５−１）、（２０）２，６−ジブロモフルオロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ ２６，００３−７）、（２１）α−トリフルオロ−ｏ−クレゾール（Ａｌｄｒｉｃｈ ２１，９７９−７）、（２２）２−ブロモ−４−フルオロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ ３０，２４６−５）、（２３）４−フルオロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｆ１，３２０−７）、（２４）４−クロロフェニル−２−クロロ−１、１，２−トリ−フルオロエチルスルホン（Ａｌｄｒｉｃｈ １３，８２３−１）、（２５）３，４−ジフルオロフェニル酢酸（Ａｌｄｒｉｃｈ ２９，０４３−２）、（２６）３−フルオロフェニル酢酸（Ａｌｄｒｉｃｈ ２４，８０４−５）、（２７）３，５−ジフルオロフェニル酢酸（Ａｌｄｒｉｃｈ ２９，０４４−０）、（２８）２−フルオロフェニル酢酸（Ａｌｄｒｉｃｈ ２０，８９４−９）、（２９）２，５−ビス（トリフルオロメチル）安息香酸（Ａｌｄｒｉｃｈ ３２，５２７−９）、（３０）エチル−２−（４−（４−（トリフルオロメチル）フェノキシ）フェノキシ）プロピオナート（Ａｌｄｒｉｃｈ ２５，０７４−０）、（３１）テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニルジホスホニト（Ａｌｄｒｉｃｈ ４６，８５２−５）、（３２）４−ｔｅｒｔ−アミルフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ １５，３８４−２）、（３３）３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシフェネチルアルコール（Ａｌｄｒｉｃｈ ４３，０７１−４）、ＮＡＵＧＡＲＤ ７６、ＮＡＵＧＡＲＤ ４４５、ＮＡＵＧＡＲＤ ５１２、ＮＡＵＧＡＲＤ ５２４（ユニロイヤル・ケミカル・カンパニー（Ｕｎｉｒｏｙａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）製）等、およびこれらの混合物が挙げられる。酸化防止剤が存在する場合は、例えば前記組成物の約０．２５〜約１０重量パーセント、または前記組成物の約１〜約５重量パーセント等の、任意の所望の量または有効量で、前記組成物中に存在し得る。
ＶＥＲＳＡＭＩＤ ７５７、７５９、または７４４（ヘンケル社（Ｈｅｎｋｅｌ）から市販）等の接着剤が、前記組成物の約０．０１〜約９８重量パーセント、または前記組成物の約０．１〜約５０重量パーセント、または前記組成物の約５〜約１０重量パーセントの量で前記組成物中に存在し得る。
接着剤が存在する場合は、接着剤のそれぞれまたは組合せは、前記組成物の約１〜約１０重量パーセント、または前記組成物の約３〜約５重量パーセント等の、任意の所望の量または有効量で、前記組成物中に存在し得る。
本明細書に記載の前記組成物は、相変化インクと同様な様式で機能し得る。相変化インク（「固形インク」および「ホットメルトインク」と呼ぶこともある。）は種々の液体堆積技術に用いられてきた。相変化インクはしばしば、インクが周囲温度では固相で存在し且つインクジェット印刷デバイスの高い作動温度では液相で存在することを可能にする「相変化剤」を含有する。付着作動温度で液体インクの液滴が印刷デバイスから吐出され、インクが、直接または中間加熱転写ベルトまたはドラムを介して、記録支持体の表面へと噴射されるかまたは記録支持体の表面に接触すると、インクは急速に固化し、所定のパターンの固化したインク滴を形成する。相変化インクは、例えば米国特許第５，４９６，８７９号に開示されているようなグラビア印刷等のその他の印刷技術でも用いられてきた。
本明細書の組成物は、輸送、長期保管等の間、室温で固相のままであるので、望ましくはインクジェットプリンターを用いて塗布される。前記組成物では、溶媒ベースのインクジェットインクにおける組成物の蒸発によるノズルの詰まりに関連する問題も大幅に取り除かれるので、インクジェット印刷の信頼性が向上する。更に、組成物液滴がＰＣＢ材料に直接塗布される場合、液滴は支持体に接触するとすぐに固化するので、表面でインクが移動せず、ドットおよびエッジの質が向上する。
一般的に、前記組成物は、例えば約２０〜約２７℃等の周囲温度または室温では固相であるが、インクジェット印刷デバイスの高い作動温度では液相で存在する。噴射作動温度では、インクは溶融しており、液体インクの液滴が印刷デバイスから吐出される。
ある実施形態では、前記組成物は、例えば顕微鏡ホットステージ上での観察および測定により決定される融点が、例えば約４０〜約８５℃、または約４０〜約６０℃、または約４５〜約５５℃、または約４５〜約５０℃であってよい。この融点は、前記組成物をスライドガラス上で加熱し、顕微鏡で観察されるか、示差走査熱量測定により特徴解析される。更に、前記組成物は、噴射粘度が約５〜約２５ｃＰであってよい。
ある実施形態では、無電解浴、電解槽、および浸漬槽等の任意の好適な方法で、支持体に金属表面をマスクパターン状に塗布してよい。めっきにより堆積され得る金属としては、貴金属、非貴金属、ならびにそれらの合金が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好適な貴金属の例としては、金、銀、白金、パラジウム、およびそれらの合金が挙げられる。好適な非貴金属の例としては、銅、ニッケル、コバルト、鉛、鉄、ビスマス、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、ルビジウム、インジウム、およびこれらの合金が挙げられる。
支持体は、例えばシリコン、ガラスプレート、プラスチックの膜またはシートからなってよい。構造的に可撓性を有するデバイスには、例えばポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミドシート等のプラスチック支持体等を用いてよい。支持体の厚さは、特に可撓性を有するプラスチック支持体では１０マイクロメートル〜約１０ミリメートル、または約５０マイクロメートル〜約２ミリメートルであってよく、ガラスまたはシリコン等の剛性を有する支持体では約０．４ミリメートル〜約１０ミリメートルであってよい。
任意の好適なインクジェット装置またはデバイスを使用して、金属層にプリントマスク組成物をパターン状に選択的に塗布してよい。金属層とプリントマスクの組合せを本明細書では複合構造体と呼ぶ。更に、プリントマスクのパターンは導電性経路のパターンと実質的に同じになる。インクジェットデバイスは当該技術分野で公知であるため、そのようなデバイスの詳細な説明は本明細書では不要であろう。参照により全体を本明細書に組み入れられる米国特許第６，５４７，３８０号に記載されているように、インクジェット印刷システムには一般的に２種類、すなわち連続流のものとドロップ・オン・デマンドのものがある。
プリントマスクを塗布した後、金属層のうちプリントマスクで被覆されていない部分が除去されて、パターンのみが残るように、支持体全体をエッチング液で処理する。好適なエッチング液のｐＨ範囲は２〜６．５、または例えば３〜６、または例えば３．５〜５．５である。エッチング液は、水に溶解させた溶質を含む。エッチング液中の溶質の例としては、塩化銅、塩化第二鉄、クロム塩、過酸化水素・硫酸、および過酸化水素・硝酸が含まれる。エッチング化合物のその他の例としては、米国特許第４，１４４，１１９号、同第４，４３７，９３１号、同第３，６６６，１３１号、同第４，８４９，１２４号、同第４，１３０，４５４号、同第４，８５９，２８１号、および同第第３，７７３，５７７号に記載されているものが含まれる。溶質はエッチング液の０．１〜９０重量パーセントの量でエッチング液中に存在してよい。
次いで、金属層のうちプリントマスクで被覆されていない部分をエッチング液で実質的にまたは完全に除去した後、プリントマスクはアルカリ性溶液（塩基水溶液）で約３０秒未満で除去または「剥離」され得る。したがって、プリントマスクは約３０秒以内に除去可能である。
好適なアルカリ性溶液は、ｐＨが７．５〜１４、または例えば８〜１３、または例えば９〜１２である。アルカリ性溶液は、水に溶解した金属水酸化物溶質または金属炭酸塩溶質を含有する。好適な溶質の例としては、例えば水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、ならびに炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩が挙げられる。溶質は、アルカリ性溶液の約０．０５〜約５重量パーセント、またはアルカリ性溶液の約０．１〜約４重量パーセント、またはアルカリ性溶液の約１〜約２重量パーセントの量でアルカリ性溶液中に存在し得る。
以下に実施例を挙げて本開示を更に具体的に説明する。本開示の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例１：組成物Ａの調製
１３０℃で２時間、３枚羽根のインペラを４４５ｒｐｍで用いて、１立方フィート毎時（ＳＣＦＨ）で窒素を通気させながら、６３．７５重量部のヘキサデカン酸（パルミチン酸）、６３．７５重量部のオクタデカン酸（ステアリン酸）、６３．７５重量部のドコサン酸（ベヘン酸）、および５０．００重量部のＵＮＩＴＨＯＸ４５０（エトキシ化アルコール）を含む混合物を形成することで組成物を調製した。窒素の通気はＵＮＩＴＨＯＸ４５０と酸の縮合物から水を除去する役割がある。混合後、混合物を９０℃に冷却し、最初にワットマン社のグレード４２の定量濾紙で濾過し、アドバンテックス社のＰＴＦＥの１マイクロメートルフィルターで再度濾過した。
実施例２：プリントマスクＡを形成するための組成物Ａの印刷
ガラス支持体上にプリントする前に、組成物Ａの粘度、融解温度、および固化温度をそれぞれ測定し、組成物Ａがインクジェット印刷に適していることを確認した。ブルックフィールド社製レオメーターを用いて種々の温度における組成物Ａの粘度を測定した。粘度の測定結果を以下の表１に示す。
Figure 2011040755
更に、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）を用いて組成物Ａの融解温度および固化温度を測定した。図１に示すように、組成物Ａの融解温度は５４．７１℃、固化温度は４６．１３℃であった。表１および図１の結果は、組成物Ａがインクジェット印刷に適していたことを示している。
インクジェットデバイスを用いてガラス支持体上の１インチ四方の領域に組成物Ａを噴射し、厚さ約２５μｍのプリントマスクＡを形成した。
実施例３：プリントマスクＡの可剥性
水に溶解させた１．２重量パーセントの炭酸カリウムを含むアルカリ性塩基溶液（５０℃）を、回転噴霧機を用いて塗布して、プリントマスクＡを剥離した。次いで、脱イオン水を滴下して支持体を１０秒間リンスした（ｄｒｉｐ−ｒｉｎｓｅ）。
実施例４：組成物Ｂの調製
９グラムのＤＡＲＣＯ Ｇ−６０および１９グラムの珪藻土を添加し、モット社の４０ミクロンフィルターディスクとワットマン社のＮｏ．３の濾紙を使用して、ＵＮＩＣＩＤ３５０を濾過した。次いで、濾過したＵＮＩＣＩＤ３５０（４２５．６重量部）を、４３５．０重量部のドコサン酸（ベヘン酸）、９０重量部のＵＮＩＲＥＺ２９７０（ポリアミド樹脂）、および２４０．０重量部のＫＥ−１００（粘着付与剤）とを、１３０℃で２時間、３枚羽根のインペラを４４５ｒｐｍで用いて混合し、組成物を調製した。混合後、混合物を１０５℃まで冷却し、モット社の４０ミクロンフィルターディスク上でワットマン社のＮｏ．３の膜を用いて濾過した。
実施例５：プリントマスクＢを形成するための組成物Ｂの印刷
ガラス支持体上にプリントする前に、組成物Ｂの粘度、融解温度、および固化温度をそれぞれ測定し、組成物Ｂがインクジェット印刷に適していることを確認した。ブルックフィールド社製レオメーターを用いて種々の温度における組成物Ｂの粘度を測定した。粘度の測定結果を以下の表２に示す。
Figure 2011040755
更に、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）を用いて組成物Ｂの融解温度および固化温度を測定した。図２に示すように、組成物Ｂの融解温度は６８．１７℃、固化温度は５８．７９℃であった。表２および図２の結果は、組成物Ｂがインクジェット印刷に適していたことを示している。
インクジェットデバイスを用いてガラス支持体上の１インチ四方の領域に組成物Ｂを噴射し、厚さ約５μｍのプリントマスクＢを形成した。
実施例６：プリントマスクＢの可剥性
水に溶解させた１．２重量パーセントの炭酸カリウムを含むアルカリ性塩基溶液（５０℃）を、回転噴霧機を用いて塗布して、プリントマスクＢを剥離した。次いで、脱イオン水を滴下して支持体を１０秒間リンスした（ｄｒｉｐ−ｒｉｎｓｅ）。

Claims (3)

  1. 少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物と、少なくとも１つのエチレンオキシド基を含む少なくとも１つの化合物とを含む組成物に由来するプリントマスクであって、
    アルカリ性溶液を用いて３０秒以内に除去可能である前記プリントマスク。
  2. 少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物と、少なくとも１つのエチレンオキシド基を含む少なくとも１つの化合物とを含む組成物に由来するプリントマスクであって
    アルカリ性溶液を用いて３０秒以内に除去可能であり、且つ
    紫外線吸収剤を含有しない、前記プリントマスク。
  3. 支持体上にパターンを形成する方法であって、
    支持体に金属層を塗布する工程；
    前記金属層に組成物を選択的に塗布して複合構造体を形成する工程であって、前記組成物が、少なくとも１つのアルカリ加水分解性基を含む少なくとも１つの化合物と、少なくとも１つのエチレンオキシド基を含む少なくとも１つの化合物とを含む、工程；
    前記複合構造体をエッチング液に接触させて、前記金属層のうち前記組成物で被覆されていない部分を除去する工程；ならびに
    前記複合構造体をエッチング液に接触させた後にアルカリ性溶液を塗布して、３０秒以内に前記組成物を除去し、前記支持体上に画像を形成する工程
    を含む、前記方法。
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