JP3202827B2 - 新規アゾール系シラン化合物及びその製造方法並びにそれを用いる金属表面処理剤 - Google Patents
新規アゾール系シラン化合物及びその製造方法並びにそれを用いる金属表面処理剤Info
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Description
等を行うための表面処理剤、特にはプリント回路用銅張
積層板等に用いられる銅箔用表面処理剤として有用な新
規なアゾール系シラン化合物及びその製造方法、並びに
その用途に関する。
−フェノール樹脂含浸基材やガラス−エポキシ樹脂含浸
基材等に加熱、加圧して積層して形成され、これをエッ
チングして回路網を形成し、これに半導体装置等の素子
を搭載することにより電子機器用のボードが作られる。
これらの過程では、基材との接着、加熱、酸やアルカリ
液への浸漬、レジストインクの塗布、ハンダ付け等が行
われるため、銅箔には各種の性能が要求される。たとえ
ば、通常M面(粗化面、以下同様)と呼称されている基
材と接着される側には主として基材との接着性、耐薬品
性等が要求され、又M面の反対側の通常S面(光沢面、
以下同様)と呼称されている側には主として耐熱性、耐
湿性等が要求されている。又これらの両面には保管時に
銅箔の酸化変色のないことも要求されている。これらの
要求を満たすために、銅箔のM面には黄銅層形成処理
(特公昭51−35711号公報、同54−6701号
公報)、M、S双方の面にはクロメート処理、亜鉛また
は酸化亜鉛とクロム酸化物とからなる亜鉛−クロム基混
合物被覆処理等(特公昭58−7077号公報)が行わ
れている。
要請がますます増大化しているが、これに伴うエッチン
グ精度の向上に対応するためM面にはさらに低い表面粗
さ(ロープロファイル)も求められている。しかし、M
面の表面粗さは一方では基材との接着にあたって、アン
カー効果をもたらしているので、M面に対するこのロー
プロファイルの要求と接着力の向上とは二津背反の関係
にあり、ロープロファイル化によるアンカー効果の低減
分は別の手段による接着力の向上で補償することが必要
である。
したロープロファイル化に伴う接着力の増強手段として
M面にシランカップリング剤を塗布する方法も提案され
ている(特公平2−19994号公報、特開昭63−1
83178号公報、特開平2−26097号公報)。
ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキ
シエトキシ)シラン、3−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−
3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(ア
ミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フ
ェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプ
ロピルトリメトキシシラン等が知られている〔「高分子
添加剤の最新技術」120〜134頁、シーエムシー、
1988年1月6日発行〕。
たように最近プリント回路が緻密化しているので、使用
されるプリント回路用銅箔に要求される特性はますます
厳しくなっている。本発明は、こうした要請に対応でき
る、すなわち耐熱性に優れ、金属表面に対する防錆作用
が高く、また樹脂との接着性向上作用を有する新規なシ
ラン化合物、その製造方法、及びそれを用いた新規な金
属表面処理剤、特に銅箔用表面処理剤を提供することを
目的とするものである。
進めた結果、特定のアゾール環を有するシラン化合物が
金属表面に対し優れた防錆作用および樹脂との接着性向
上作用を有することを見出した。
のであり、その要旨は、 (1)下記一般式(1)又は(2)で表される新規アゾ
ール系シラン化合物。
て、R1は水素又はNH2基、R2,R3は炭素数が1〜3
のアルキル基、nは一般式(1)においては0〜3、一
般式(2)においては1〜3) (2)前記一般式(1)及び(2)で表わされる新規ア
ゾール系シラン化合物からなる混合物、 (3)下記一般式(3)で表されるアゾール系化合物と
下記一般式(4)で表される3−グリシドキシプロピル
シラン化合物とを、80〜200℃で反応させることを
特徴とする前記(1)記載のアゾール系シラン化合物の
製造方法、
て、R1は水素又はNH2基、R2,R3は炭素数が1〜3
のアルキル基、nは0〜3) (4)前記(1)記載の一般式(1)又は(2)で表さ
れるアゾール系シラン化合物の少なくとも1種を有効成
分とする金属表面処理剤、及び、 (5)前記(1)記載の一般式(1)又は(2)で表さ
れるアゾール系シラン化合物の少なくとも1種を有効成
分とする銅箔用表面処理剤にある。
記一般式(1)又は(2)におけるR1は、水素又はN
H2基である。R2又はR3は炭素数が1〜3のアルキル
基であるが、特には合成の容易性からメチル基、エチル
基が好適である。
(1)又は(2)は、一般式(3)で表されるアゾール
系化合物と一般式(4)で表される3−グリシドキシプ
ロピルシラン化合物とを、80〜200℃で反応させる
ことにより製造することができる。その反応を式で示す
と次のようになる。
及びR3は炭素数1〜3のアルキル基、nは一般式
(1)及び(4)においては0〜3、一般式(2)にお
いては1〜3を表す) 上記一般式(3)で表されるアゾール系化合物として好
ましいのは、ベンズイミダゾール、2−アミノベンズイ
ミダゾール等を挙げることができる。又上記一般式
(4)で表される3−グリシドキシプロピルシラン化合
物は、3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルジアルコキシアルキルシ
ラン、3−グリシドキシプロピルアルコキシジアルキル
シラン、3−グリシドキシプロピルトリアルキルシラン
であり、これらのうちとくに好ましいものを挙げれば、
3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランとして
は、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、また3−
グリシドキシプロピルジアルコキシアルキルシランとし
ては、3−グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラ
ン、3−グリシドキシプロピルアルコキシジアルキルシ
ランとしては、3−グリシドキシプロピルエトキシジメ
チルシラン、3−グリシドキシプロピルトリアルキルシ
ランとしては、3−グリシドキシプロピルトリエチルシ
ラン等である。
プロピルシラン化合物との反応は、80〜200℃の温
度に加熱したアゾール系化合物に0.1〜10モル倍量
の3−グリシドキシプロピルシラン化合物を滴下させな
がら行うと良く、反応時間は5分〜2時間程度で十分で
ある。この反応は特には溶媒を必要とはしないが、クロ
ロホルム、ジオキサン、メタノール、エタノール等の有
機溶剤を反応溶媒として用いてもよい。尚、この反応
は、水分を嫌うので、水分が混入しないように、乾燥し
た窒素、アルゴン等の水分を含まない気体の雰囲気下で
行うことが好ましい。
(2)で示したアゾール系シラン化合物は混合物の状態
で得られるが、これらの化合物は、溶解度の差を利用す
る方法、分取液体クロマトグラフィー等の既知の手段に
より精製され、単離されうる。尚、金属表面処理剤とし
て用いる場合は、これらのアゾール系シラン化合物は必
ずしも単離する必要はなく、混合物のまま用いることが
簡便で好ましい。
理剤として用いる場合、その対象金属には特に制限はな
い。たとえば銅、亜鉛及びこれらの合金等の表面処理剤
として有用である。しかし、銅の表面処理剤として用い
ることが好適であり、特にはプリント回路用銅張積層板
等に用いられる銅箔の表面処理剤として用いると本発明
の効果を十分に発揮することができる。この銅箔には銅
箔の表面を粗面化処理したもの、銅箔に黄銅層形成処理
したもの、クロメート処理したもの、亜鉛−クロム基混
合物被覆処理したもの等も包含される。
もその一種をそのまま直接金属表面に塗布してもよい
が、メタノール、エタノール等のアルコール類、又はそ
れらと水との混合溶液、更には、アセトン、酢酸エチ
ル、トルエン等の溶剤で0.001〜20重量%になる
ように希釈し、この液に金属を浸漬させる方法で塗布す
ることが簡便で好ましい。尚、このアゾール系シラン化
合物は単独で用いてもよいが、他の防錆剤、あるいはカ
ップリング剤等と混合して用いてもよい。
メトキシシランとの反応) 実施例1 ベンズイミダゾール5.9g(0.05mol)を12
0℃で加温し、アルゴン雰囲気下で撹拌しながら、3−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン11.8g
(0.05mol)を1時間かけて滴下した。滴下終了
後、さらに120℃の温度で1時間反応させた。
下「混合成分1」という)として得られた。この生成物
は透明な黄色の粘性液体で数週間以上ゲル化せず安定で
あった。またアルコール、クロロホルム、テトラヒドロ
フラン等に可溶であり、ゲルパーミエーションクロマト
グラフィーにより混合物であることを確認した。
で分析した結果、>NHピークは完全に消失しており、
反応は完全に進行していた。またIRよりOH基の伸縮
振動のピークも確認され、これからも上記した反応が進
行したことがわかった(図1,2)。
トグラフィーにより分取し(以下化合物1という)、F
T−IRで分析した結果、OH基の伸縮振動のピークが
認められず、さらに1H−NMRで分析した結果、メト
キシ基の積分比が減少していることにより、上記化合物
1は上記一般式(2)においてR1が水素、R2がメチ
ル、nが3である下記式(2−1)の構造を有し、また
混合成分1には式(2−1)の化合物の他、下記式(1
−1)の構造を有する化合物が混合していることが分か
った。なお、化合物1の1H−NMRスペクトルを図3
に、同IRスペクトルを図4に示す。
ンズイミダゾールを使用し、又、反応温度を100℃と
した以外は実施例1と同様に反応を行い、混合成分2を
得た。次に、以上生成したアゾール系シラン(混合成分
1,2および化合物1)を銅箔の表面処理剤として評価
した。評価方法は以下の通りである。
トンで脱脂し、3%の硫酸水溶液で洗浄した。この銅箔
の光沢面に、前記で得られた混合成分1,2のアゾール
系シラン化合物をそれぞれ6重量%の濃度になるように
メタノールに溶解し、この溶液をスピンコーターで塗布
し、0.3μmのアゾール系シラン化合物の薄膜を作成
し、これを試験片とした。
温恒湿槽に24時間入れ、変色の程度で耐湿性を評価し
た。比較のため、上記アゾール系シラン化合物に代え
て、シランカップリング剤として市販されている3−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン(以下単に「エ
ポキシシラン」と言う)及びアゾール系化合物として市
販されているベンズイミダゾール、2−アミノベンズイ
ミダゾールを同様に0.3μm塗布した銅箔及び何も塗
布しない銅箔(以下「ブランク」とする)について同様
に評価し、結果を表1に示した。
ずかに変色、3:少し変色、2:橙色又は黄色に変色、
1:黒褐色に変色接着性試験 電解銅箔(33μm)の粗化面に黄銅層を形成後、亜鉛
又は酸化亜鉛とクロム酸化物との亜鉛−クロム基混合物
をめっき被覆した銅箔(25×25cm)に、アゾール
系シランの0.4重量%水−メタノール混合溶液を塗布
した後、100℃の乾燥器中で、5分間乾燥した。そし
て前記銅箔の粗化面をガラス繊維クロスにエポキシ樹脂
を含浸させた基材に接着し、JIS C 6481に規
定する方法により常態ピール強度を測定した。比較のた
め、アゾール系シランの代わりにエポキシシランを用い
て同様の処理を行ったもの及び塗布処理を行わないもの
についても同様の方法で接着性を試験した。この結果を
表2に示した。
表面処理剤として耐湿性(防錆作用)、接着性向上作用
等に優れていることがわかる。
は金属表面処理剤、特に銅箔用表面処理剤として有用な
もので、耐熱性、防錆作用及び樹脂との接着性向上作用
等に優れるという効果を有するものである。
クトル
Claims (5)
- 【請求項1】 下記一般式(1)又は(2)で表される
新規アゾール系シラン化合物。 【化1】 (ただし、一般式(1)又は(2)において、R1は水
素又はNH2基、R2,R3は炭素数が1〜3のアルキル
基、nは一般式(1)においては0〜3、一般式(2)
においては1〜3) - 【請求項2】 請求項1記載の一般式(1)及び(2)
で表わされる新規アゾール系シラン化合物からなる混合
物。 - 【請求項3】 下記一般式(3)で表されるアゾール系
化合物と下記一般式(4)で表される3−グリシドキシ
プロピルシラン化合物とを、80〜200℃で反応させ
ることを特徴とする請求項1記載のアゾール系シラン化
合物の製造方法。 【化2】 (ただし、一般式(3),(4)において、R1は水素
又はNH2基、R2,R3は炭素数が1〜3のアルキル
基、nは0〜3) - 【請求項4】 請求項1記載の一般式(1)又は(2)
で表されるアゾール系シラン化合物の少なくとも1種を
有効成分とする金属表面処理剤。 - 【請求項5】 請求項1記載の一般式(1)又は(2)
で表されるアゾール系シラン化合物の少なくとも1種を
有効成分とする銅箔用表面処理剤。
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JP07004793A JP3202827B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 新規アゾール系シラン化合物及びその製造方法並びにそれを用いる金属表面処理剤 |
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-
1993
- 1993-03-29 JP JP07004793A patent/JP3202827B2/ja not_active Expired - Lifetime
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