JP5253869B2 - アルカリ洗浄剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、プリント配線基板等の回路形成時に使用する各種機器に蓄積する汚れを、効率よく除去することができるアルカリ洗浄剤組成物に関する。

プリント配線等の各種基材上のアルカリ可溶型感光膜を露光し、アルカリ現像して画像を形成し、次いでエッチングあるいはめっきレジストを利用し回路形成を行う方法があるが、そのアルカリ現像工程は、従来、炭酸アルカリ等の現像液をスプレー装置により感光膜面に吹き付けることによって行われている。しかし、このようにしてアルカリ現像液で溶解された感光膜は、しだいに粘着性のある物質（粘着性ポリマー）に変化していく。したがって、現像液を循環して使用するスプレー装置内には粘着性ポリマーが容易に堆積しやすくなる。このように堆積した汚れをスカムと言うが、時としてスカムは、スプレー配管内の堆積により現像液の吐出量の低下あるいはスプレーノズルの詰まりをもたらす。このようにスプレー式アルカリ現像では、適正な吐出量が得られない場合があり、現像不足が生じ、更には粘着性ポリマーが生成するとプリント配線等の基材上への再付着も生じて、次工程での回路形成時に回路の欠線あるいは短絡という問題を引き起こす。また、粘着性ポリマーは、現像液の温度センサー、加熱ヒーター、冷却チラー上にも堆積するため、液温コントロールに誤差が生じ、しばしば現像不足を併発させるという問題もかかえている。

以上の理由から、プリント配線基板等の回路形成時に使用する各種機器、特にアルカリ現像装置では定期的な洗浄が必要となり、溶剤洗浄や酸洗浄あるいはアルカリ洗浄が行われてきた。しかし、溶剤洗浄は装置等に使用されている樹脂やゴムを汚染する問題があり、酸性洗浄は金属の腐食や除去したスカムが再付着する等の問題があった。そこで金属や樹脂に対して安全性が高く、除去したスカムが再付着しないアルカリ洗浄が好ましいと考えられている（例えば、特許文献１、２を参照）が、アルカリ洗浄は溶剤洗浄や酸洗浄に比べて洗浄力が弱く、スカムを完全に除去できない場合や、スカムの除去に時間がかかる等の問題があり、アルカリ洗浄における洗浄力の向上が望まれていた。

特開平７−０５６３５７号公報 特開２００７−０３９７２４号公報

従って、本発明が解決しようとする課題は、プリント配線基板等の回路形成時に使用する各種機器に蓄積する汚れを、効率よく除去することができるアルカリ洗浄剤組成物を提供することにある。

そこで本発明者等は鋭意検討し、プリント配線基板等の回路形成時に使用する各種機器に蓄積する汚れを、効率よく除去することができるアルカリ洗浄剤組成物を見出し、本発明に至った。即ち、本発明は、（Ａ）成分として、下記の一般式（１）
Ｒ^１Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｎ−Ｈ （１）
（式中、Ｒ^１は炭素数１〜６のアルキル基又はフェニル基を表わし、ｎは１〜５の数を表わす。）で表わされる化合物、（Ｂ）成分として、下記の一般式（２）

（式中、Ｒ^２は水素原子又はメチル基を表わし、Ｒ^３は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表わし、ｍは１〜５の数を表わす。）で表わされる化合物、及び（Ｃ）成分として、水酸化ナトリウム及び／又は水酸化カリウムであるアルカリ剤を含有することを特徴とするアルカリ現像装置用のアルカリ洗浄剤組成物である。

本発明の効果は、プリント配線基板等の回路形成時に使用する各種機器に蓄積する汚れを、効率よく除去することができるアルカリ洗浄剤組成物を提供したことにある。

本発明の（Ａ）成分は、下記の一般式（１）で表わされる化合物である。
Ｒ^１Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｎ−Ｈ （１）
（式中、Ｒ^１は炭素数１〜６のアルキル基又はフェニル基を表わし、ｎは１〜５の数を表わす。）
Ｒ^１は炭素数１〜６のアルキル基又はフェニル基を表わし、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターシャリブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基等が挙げられる。これらの基の中でも、スカムを溶解させる能力が高いことから、炭素数３〜５の直鎖又は分岐のアルキル基が好ましく、炭素数４の直鎖又は分岐のアルキル基がより好ましい。

一般式（１）で表される化合物の製造方法は特に限定されないが、製造が容易なことから、Ｒ^１ＯＨで表わされるアルコールにエチレンオキシドを付加して製造することが好ましい。一般式（１）中のｎの値は、付加するエチレンオキシドの付加モル数であり、１〜５の数であるが、スカムを除去する能力が高いことから、ｎの値は１〜３の数であることが好ましい。ｎの値が０又は６より大きくなると、スカムを除去する能力が劣ってしまう。また、エチレンオキシドの代わりに、プロピレンオキシドやブチレンオキシド等の炭素数が３以上のアルキレンオキシドを付加したものは、エチレンオキシドを付加したものに比べ洗浄性に劣り、長期間の保存で製品が分離する等の問題を生じる場合もある。

本発明の（Ｂ）成分は、下記の一般式（２）で表わされる化合物である。

（式中、Ｒ^２は水素原子又はメチル基を表わし、Ｒ^３は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表わし、ｍは１〜５の数を表わす。）
こうした化合物は一般的にラクタム類と呼ばれる。Ｒ^２は水素原子又はメチル基を表わす。Ｒ^３は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表わすが、洗浄性が良好なことからＲ^３は水素原子又はメチル基が好ましく、市場から入手することが容易なことから水素原子がより好ましい。更に、ｍの値は１〜５の数を表わすが、洗浄性が高いことからｍの値は１〜３の数であることが好ましく、ｍの値は２の数であることがより好ましい。

上記のようなラクタム類を配合することにより、本発明の洗浄剤組成物の洗浄性は大きく向上する。こうしたラクタム類の具体例としては、例えば、β―プロピオラクタム、２−ピロリドン、γ−バレロラクタム、２−ピペリドン、ε−カプロラクタム、ヘプトラクタム、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。これらの中でも洗浄性が大きく向上することから、ｍの値が２である化合物が好ましく、γ−バレロラクタム、Ｎ−メチル−２−ピロリドンがより好ましく、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが最も好ましい。

本発明の（Ｃ）成分はアルカリ剤である。こうしたアルカリ剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート、カリウムエチラート、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。これらのアルカリ剤の中でも、洗浄性が大きいことからアルカリ金属を使用したアルカリ剤が好ましく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがより好ましい。

本発明のアルカリ洗浄剤組成物の各成分の配合割合は、任意の配合割合でよいが、洗浄効果を十分に発揮するためには、（Ａ）成分１００質量部に対して、（Ｂ）成分を５〜２００質量部、（Ｃ）成分を１〜１００質量部にすることが好ましい。
また、本発明のアルカリ洗浄剤組成物は、水で希釈した状態で使用するのが好ましく、実際の洗浄に用いる場合には、洗浄剤組成物全量に対して（Ａ）成分を１０〜５０質量％、好ましくは１５〜４５質量％、（Ｂ）成分を３〜２０質量％、好ましくは５〜１５質量％、（Ｃ）成分を１〜１０質量％、好ましくは２〜８質量％の配合割合に調整した水溶液を用いることが好ましい。濃度があまりに濃すぎると樹脂やゴムを汚染する場合があり、濃度があまりに低すぎると十分な洗浄効果が得られない場合がある。

本発明のアルカリ洗浄剤組成物を使用する際のｐＨは、通常１２〜１４、好ましくは１３〜１４である。
本発明のアルカリ洗浄剤組成物には、上記各成分に加え本発明の目的を阻害しない範囲で必要に応じて、更に、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤、キレート剤、ビルダー、溶剤、色素、香料、防腐剤等を配合することができる。

本発明のアルカリ洗浄剤組成物は、アルカリ洗浄のできる用途であるならいずれの用途にも使用できる。これらの中でも、各種精密機械の洗浄、プリント配線基板等の回路形成時に使用する装置の洗浄が好ましく、レジスト剥離装置の洗浄、アルカリ現像装置の洗浄に使用することがより好ましく、付着するスカムの除去に優れていることからアルカリ現像装置の洗浄に使用することが更に好ましい。洗浄方法としては、公知の洗浄方法で洗浄すればよく、例えば、本発明の洗浄剤組成物を１０〜５０℃の温度で装置内を循環させる方法や、スプレー等で本発明の洗浄剤組成物を吹き付ける方法等で洗浄すればよい。

以下本発明を実施例により、具体的に説明する。尚、以下の実施例等において％は特に記載が無い限り質量基準である。

＜実施例１：洗浄試験＞
フォトソルダーレジスト現像装置のスカムが付着したノズルを、下記に示した配合割合の洗浄剤組成物を使用して洗浄した。洗浄方法としては、下記に示した組成の洗浄剤組成物を水で２倍に希釈し、４０℃に昇温した後、スカムが付着したノズルを浸漬してスカムが剥離する時間を測定した。配合割合及び評価結果を表１に記す。

上記結果より、ラクタム類以外の溶剤（比較例２〜６）を使用すると、ラクタム類を使用したものに比べ、明らかに洗浄の速度が遅くなることが確認された。また、比較例１や比較例７のように（Ａ）成分を類似する化合物に変えた場合も同様に洗浄の速度が遅くなり、比較例８のようにアルカリ剤を添加しないと、洗浄力は極端に落ちて２００分を超えても洗浄することができなかった。

Claims (4)

1. （Ａ）成分として、下記の一般式（１）
   Ｒ^１Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｎ−Ｈ （１）
   （式中、Ｒ^１は炭素数１〜６のアルキル基又はフェニル基を表わし、ｎは１〜５の数を表わす。）
   で表わされる化合物、
   （Ｂ）成分として、下記の一般式（２）
   

   

   （式中、Ｒ^２は水素原子又はメチル基を表わし、Ｒ^３は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表わし、ｍは１〜５の数を表わす。）
   で表わされる化合物、及び
   （Ｃ）成分として、水酸化ナトリウム及び／又は水酸化カリウムであるアルカリ剤
   を含有することを特徴とする、アルカリ現像装置用のアルカリ洗浄剤組成物。
2. （Ｂ）成分が、Ｎ−メチル−２−ピロリドンであることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ現像装置用のアルカリ洗浄剤組成物。
3. （Ａ）成分１００質量部に対して、（Ｂ）成分を５〜２００質量部、（Ｃ）成分を１〜１００質量部含有することを特徴とする請求項１または２に記載のアルカリ現像装置用のアルカリ洗浄剤組成物。
4. （Ａ）成分が１０〜５０質量％、（Ｂ）成分が３〜２０質量％、（Ｃ）成分が１〜１０質量％の水溶液であることを特徴とする請求項１または２に記載のアルカリ現像装置用のアルカリ洗浄剤組成物。