JPH04100870A - ポジ型感光性電着塗料組成物 - Google Patents
ポジ型感光性電着塗料組成物Info
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
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- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は導電性を有する基板、特にプリント配線板用の
ポジ型感光性電着塗料に関するものであり、更に詳しく
はスルーホールを有する銅張積層板に電着塗装し粘着性
のない平滑な塗膜を形成し該電着塗装膜上に回路パター
ンをもったポジマスク3介して紫外線を照射した後、現
像、エツチング及びはく離工程を経て高密度配線板を製
造するのに好適なポジ型感光性電着塗料組成物に関する
ものである。
ポジ型感光性電着塗料に関するものであり、更に詳しく
はスルーホールを有する銅張積層板に電着塗装し粘着性
のない平滑な塗膜を形成し該電着塗装膜上に回路パター
ンをもったポジマスク3介して紫外線を照射した後、現
像、エツチング及びはく離工程を経て高密度配線板を製
造するのに好適なポジ型感光性電着塗料組成物に関する
ものである。
プリント配線板の回路成形の方法としては従来より各種
の方法があるがスクリーン印刷法とフォト法に大別され
る。スクリーン印刷法は銅張基板上にスクリーン印刷に
て熱硬化型又は紫外線硬化型のレジスト膜の回路パター
ンを形成する方法であるが200μ以下の回路パターン
の形成は難しい。
の方法があるがスクリーン印刷法とフォト法に大別され
る。スクリーン印刷法は銅張基板上にスクリーン印刷に
て熱硬化型又は紫外線硬化型のレジスト膜の回路パター
ンを形成する方法であるが200μ以下の回路パターン
の形成は難しい。
一部フオド法では従来より感光性フィルム法が主流であ
るが、フィルム厚が一般に50μと厚いため得られる回
路パターンがシャープでなく且つ銅張基板上に均一にラ
ミネートするのが難しいなど問題がある。
るが、フィルム厚が一般に50μと厚いため得られる回
路パターンがシャープでなく且つ銅張基板上に均一にラ
ミネートするのが難しいなど問題がある。
先述のフォトレジストにはネガ型とポジ型があり感光性
フィルムは通常ネガ型である。
フィルムは通常ネガ型である。
ネガ型とは光照射された部分即ち露光部が紫外線等の照
射により硬化する組成物であり、現像により未露光部が
溶出されパターニングが出来る方式である。ポジ型はそ
の反対に露光部が光分解され現像により溶出されバター
ニングされる方式である。
射により硬化する組成物であり、現像により未露光部が
溶出されパターニングが出来る方式である。ポジ型はそ
の反対に露光部が光分解され現像により溶出されバター
ニングされる方式である。
現在のプリント配線板の製造に於いてはより高密度の回
路が望まれ、多層板の製造割合が増加する傾向があり、
スルーホールを有する配線板の製造に於いてはネガ型の
フォトレジストを用いるとスルーホール内部3露光し完
全に硬化させる事が困難である。もし不完全な硬化の状
態で現像、エツチング工程を行えばスルーホール内のレ
ジスト膜が無いため、結果としてスルーホール欠損を生
じる。それ故これを防止する余分な工程を必要とする。
路が望まれ、多層板の製造割合が増加する傾向があり、
スルーホールを有する配線板の製造に於いてはネガ型の
フォトレジストを用いるとスルーホール内部3露光し完
全に硬化させる事が困難である。もし不完全な硬化の状
態で現像、エツチング工程を行えばスルーホール内のレ
ジスト膜が無いため、結果としてスルーホール欠損を生
じる。それ故これを防止する余分な工程を必要とする。
ポジ型の場合には原理的にこの問題は解決出来る。
前述の如くスクリーン印刷法、感光性フィルム法に於い
ては解像度、密着性等の諸問題があり原理的にはネガ型
はスルーホールの処理方法に問題があるなど現状の高密
度配線板の製造に使用されるものとして満足できるもの
ではない 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らはプリント配線板の製造に関し、上記の如き
従来法の欠点を改善すべく鋭意研究を重ねた結果、ポジ
型の感光性電着塗料を用いて回路パターンの形成を行え
ば作業性に優れた信頼性の高い高密度配線板の製造が可
能であるとの実験結果を得てこの知見に基づいて本発明
を完成した。
ては解像度、密着性等の諸問題があり原理的にはネガ型
はスルーホールの処理方法に問題があるなど現状の高密
度配線板の製造に使用されるものとして満足できるもの
ではない 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らはプリント配線板の製造に関し、上記の如き
従来法の欠点を改善すべく鋭意研究を重ねた結果、ポジ
型の感光性電着塗料を用いて回路パターンの形成を行え
ば作業性に優れた信頼性の高い高密度配線板の製造が可
能であるとの実験結果を得てこの知見に基づいて本発明
を完成した。
先述の如く解像度、密着性等スルーホールを有するプリ
ント基板の製造に於ける諸問題は全てポジ型の感光性電
着塗料を用いた回路形成法で解決する。即ちポジ型のフ
ォトレジストはスルーホールを有する配線板の製造に特
に好適である。その理由は先述のネガ型とは逆にスルー
ホール内のレジストを露光する必要がないからである。
ント基板の製造に於ける諸問題は全てポジ型の感光性電
着塗料を用いた回路形成法で解決する。即ちポジ型のフ
ォトレジストはスルーホールを有する配線板の製造に特
に好適である。その理由は先述のネガ型とは逆にスルー
ホール内のレジストを露光する必要がないからである。
即ち工程順に説明すると、ポジ型レジストはこの場合電
着塗装にてレジスト膜が形成されることで配線基板上へ
の膜厚分布は全てほぼ均一に出来るし、任意の膜厚が容
易に得られる。特に注目すべきは銅との付着性が他の塗
装方法よりも数倍優れている事である。更にスルーホー
ル内の膜厚分布はほぼ一定であり、配線基板の表面上の
膜厚とも同じ事である。
着塗装にてレジスト膜が形成されることで配線基板上へ
の膜厚分布は全てほぼ均一に出来るし、任意の膜厚が容
易に得られる。特に注目すべきは銅との付着性が他の塗
装方法よりも数倍優れている事である。更にスルーホー
ル内の膜厚分布はほぼ一定であり、配線基板の表面上の
膜厚とも同じ事である。
この様に従来法又は他の方法では得られない特徴及び利
点をもった電着塗装で形成されたポジ型レジスト膜は電
着塗装浴液及び槽から出たl麦付着する浴液を水洗除去
した後一定の条件で乾燥されると平滑な粘着性のない膜
になる。次いて゛ポジ型パターンマスクを介して紫外線
を照射すると塗膜中のオルソキノンジアジド基が光分解
しケテン化合物を得て水と接触するとカルボン酸を生成
する。それ故アルカリ水で現像すると水溶性塩を形成し
溶出除去され未露光部のみがマスクのパターンに応して
残存し回路が形成される。未露光部の電着レジスト膜で
形成されている回路板の露出銅箔部を塩化第2鉄又は塩
化第2IRの水溶液でエツチングし次いでレジスト膜を
はく離する事で精密な回路をもった配線板が製造される
。上述の説明でわかる様にスルーホールに関してはポジ
型はエツチングレジストとしては未露光部がその役目を
果たすものであるからスルーホール内の照射が必要なく
従ってスルーホールの径及びアスペクト比の大小とに無
関係で且つマスキングをする以外は特に煩雑な前処理工
程をする必要が無い事で最も優れた方法といえる。
点をもった電着塗装で形成されたポジ型レジスト膜は電
着塗装浴液及び槽から出たl麦付着する浴液を水洗除去
した後一定の条件で乾燥されると平滑な粘着性のない膜
になる。次いて゛ポジ型パターンマスクを介して紫外線
を照射すると塗膜中のオルソキノンジアジド基が光分解
しケテン化合物を得て水と接触するとカルボン酸を生成
する。それ故アルカリ水で現像すると水溶性塩を形成し
溶出除去され未露光部のみがマスクのパターンに応して
残存し回路が形成される。未露光部の電着レジスト膜で
形成されている回路板の露出銅箔部を塩化第2鉄又は塩
化第2IRの水溶液でエツチングし次いでレジスト膜を
はく離する事で精密な回路をもった配線板が製造される
。上述の説明でわかる様にスルーホールに関してはポジ
型はエツチングレジストとしては未露光部がその役目を
果たすものであるからスルーホール内の照射が必要なく
従ってスルーホールの径及びアスペクト比の大小とに無
関係で且つマスキングをする以外は特に煩雑な前処理工
程をする必要が無い事で最も優れた方法といえる。
この櫟なポジ型感光性電着塗料についてはすでに特公昭
49−9642にその方法が提案されているが具体的な
組成説明がなく概念のみの記述に終わっている。特にポ
ジ型感光剤であるキノンジアジド化合物については、水
溶性アクリル樹脂液に単に混合したものである事がわか
る1本発明者らの研究によれば代表的ポジ型感光剤であ
る1、2ナフトキノンジアジド5−スルホン酸エステル
化合物は水溶性樹脂と混合して水分散した場合非常に安
定性が悪いことが確認されている。即ち水分散しいる樹
脂成分と分離してキノンジアジド化合物のみが沈殿する
。
49−9642にその方法が提案されているが具体的な
組成説明がなく概念のみの記述に終わっている。特にポ
ジ型感光剤であるキノンジアジド化合物については、水
溶性アクリル樹脂液に単に混合したものである事がわか
る1本発明者らの研究によれば代表的ポジ型感光剤であ
る1、2ナフトキノンジアジド5−スルホン酸エステル
化合物は水溶性樹脂と混合して水分散した場合非常に安
定性が悪いことが確認されている。即ち水分散しいる樹
脂成分と分離してキノンジアジド化合物のみが沈殿する
。
本発明者らはポジ型感光剤であるキノンジアジド化合物
を安定に水分散する為には水溶性又は水分散性樹脂とキ
ノンジアジド化合物を反応し樹脂と結合したキノンジア
ジド化合物を含有する水溶性又は水分散性樹脂を得る事
が重要と考え新規で且つ安定な結合方法に工夫を重ねた
。その結果本発明に至ったものである。
を安定に水分散する為には水溶性又は水分散性樹脂とキ
ノンジアジド化合物を反応し樹脂と結合したキノンジア
ジド化合物を含有する水溶性又は水分散性樹脂を得る事
が重要と考え新規で且つ安定な結合方法に工夫を重ねた
。その結果本発明に至ったものである。
本発明は1級又は2級アミノ基を有するキノンジアジド
化合物とハロゲン元素含有するアクリル樹脂を反応させ
てなるアニオン性又はカチオン性アクリル樹脂を主成分
とするポジ型感光性電着塗料組tc物である。
化合物とハロゲン元素含有するアクリル樹脂を反応させ
てなるアニオン性又はカチオン性アクリル樹脂を主成分
とするポジ型感光性電着塗料組tc物である。
更に補足説明するとキノンジアジド化合物を変性したポ
ジ型忌光性電着塗料の大きな欠点の1つに現像性の経時
変化がある。この場合現像性の変化とは、電着塗装で形
成された塗膜がある一定条件で紫外線を照射された後、
アルカリ水例えばメタケイ酸ソーダの1%水溶液や炭酸
ソーダの05%水溶液で現像処理され露光部が溶解除去
される工程に於いて数日間経時した同一浴液から同様な
方法で現像処理を行うと前回のアルカリ水では露光部の
溶出除去の状態が変化しており応々にして良好な現像を
行う為には前回よりも、アルカリ水の種類を弱いアルカ
リ水に変えねばならないという現像をさしている。この
現像はキノンジアジド化合物が電着塗料浴液中で安定で
ない事即ち、キノンジアジド化合物と樹脂との結合が安
定でない場合、この欠陥が生じやすい。主としてエステ
ル結合の加水分解によりキノンジアジド化合物が樹脂と
分離し、その為電着塗装塗膜の組成が変化する事に起因
する。本発明の場合結合形式がC−Nになるためこの欠
点が解消される。
ジ型忌光性電着塗料の大きな欠点の1つに現像性の経時
変化がある。この場合現像性の変化とは、電着塗装で形
成された塗膜がある一定条件で紫外線を照射された後、
アルカリ水例えばメタケイ酸ソーダの1%水溶液や炭酸
ソーダの05%水溶液で現像処理され露光部が溶解除去
される工程に於いて数日間経時した同一浴液から同様な
方法で現像処理を行うと前回のアルカリ水では露光部の
溶出除去の状態が変化しており応々にして良好な現像を
行う為には前回よりも、アルカリ水の種類を弱いアルカ
リ水に変えねばならないという現像をさしている。この
現像はキノンジアジド化合物が電着塗料浴液中で安定で
ない事即ち、キノンジアジド化合物と樹脂との結合が安
定でない場合、この欠陥が生じやすい。主としてエステ
ル結合の加水分解によりキノンジアジド化合物が樹脂と
分離し、その為電着塗装塗膜の組成が変化する事に起因
する。本発明の場合結合形式がC−Nになるためこの欠
点が解消される。
本発明の組成物の製造方法としては先ずハロゲン元素を
含むビニル羊量体を他の共重合性ビニル単量体と共重合
反応によりアクリル樹脂を製造する。この際酸性基を持
つビニル単量体を含有したアクリル樹脂はアニオン性電
着塗料に用いられ、塩基性基をもつビニル羊量体を含め
ばカチオン性電着塗料に用いられる。
含むビニル羊量体を他の共重合性ビニル単量体と共重合
反応によりアクリル樹脂を製造する。この際酸性基を持
つビニル単量体を含有したアクリル樹脂はアニオン性電
着塗料に用いられ、塩基性基をもつビニル羊量体を含め
ばカチオン性電着塗料に用いられる。
これらアクリル樹脂は通常のラジカル発生開始剤を触媒
として単量体混合物を適当な溶剤希釈下で共重合する事
で得られる。反応条件は60°C〜1うo ’cで4〜
10時間である。1級アミノ基又は2級アミノ基含有キ
ノンジアジド化合物と前述ハロゲン元素含有アクリル樹
脂との反応は適当な溶剤(ジオキサン及びジメチルホル
ムアミド等)に溶解し当量のトリエチルアミノ等のアル
カリを触媒として40〜70℃で3〜10時間の反応条
件で行う。
として単量体混合物を適当な溶剤希釈下で共重合する事
で得られる。反応条件は60°C〜1うo ’cで4〜
10時間である。1級アミノ基又は2級アミノ基含有キ
ノンジアジド化合物と前述ハロゲン元素含有アクリル樹
脂との反応は適当な溶剤(ジオキサン及びジメチルホル
ムアミド等)に溶解し当量のトリエチルアミノ等のアル
カリを触媒として40〜70℃で3〜10時間の反応条
件で行う。
副生ずる塩酸は触媒と塩を形成し、水洗又は濾過により
除去される。キノンジアジド化合物の−NH2又は−N
Hとアクリル樹脂中のハロゲン基との割合は1/1〜1
/2の範囲が好ましい。1/1を超えると未反応キノン
ジアジド化合物が残存し経時により沈殿しブツ等のトラ
ブルとして表れる。ス1/′2未満の場合ハロゲン元素
の含有量が多くなり塗膜外観の不良につながる0反応の
終了は液相クロマトグラフィーにて未反応キノンジアジ
ド化合物を定量する事で決められる。
除去される。キノンジアジド化合物の−NH2又は−N
Hとアクリル樹脂中のハロゲン基との割合は1/1〜1
/2の範囲が好ましい。1/1を超えると未反応キノン
ジアジド化合物が残存し経時により沈殿しブツ等のトラ
ブルとして表れる。ス1/′2未満の場合ハロゲン元素
の含有量が多くなり塗膜外観の不良につながる0反応の
終了は液相クロマトグラフィーにて未反応キノンジアジ
ド化合物を定量する事で決められる。
本発明で得られるキノンジアジド化合物を含有するアニ
オン性又はカチオン性のアクリル樹脂はアニオン性の場
合酸性基に対して約03〜1.2当1L7)無機アルカ
リ又はアミノで中和し又カチオン性の場合塩基性基に対
して03〜10当量の無FR酸又は低分子量有機酸て′
中和して水希釈し約10%の濃度に調整する。
オン性又はカチオン性のアクリル樹脂はアニオン性の場
合酸性基に対して約03〜1.2当1L7)無機アルカ
リ又はアミノで中和し又カチオン性の場合塩基性基に対
して03〜10当量の無FR酸又は低分子量有機酸て′
中和して水希釈し約10%の濃度に調整する。
この際必要ならば適当な溶剤、界面活性剤等の添加剤及
び着色剤を加えてもよい。但し本発明の場合上述の製造
工程に於いて電着浴液中のの溶剤Iとしては好ましくな
い7容剤が多く使用されている。例えばキノンジアジド
化合物はジメチルフォルムアミドやジオキサンに溶解し
て使用する。これらの溶剤が多量に浴液中にあると電@
塗装時に膜厚を非常に厚くしたり、乾燥塗膜が粘着性を
もったり作業上及び管理上に不具合をもたらす原因とな
る。その為酸又はアルカリで水希釈する前に出来るだけ
除去する必要がある。除去方法は1つは減圧蒸留にて脱
溶剤する。もう1つは水中に注ぎ樹脂をa集させ更に凝
集樹脂を数回に渡り水洗する事で脱溶剤する。いずれの
方法でもかまわない。調製した電着浴液にアニオン性の
場合銅張基板を陽極にし、ステンレス板と陰極にして浸
漬する。カチオン性の場合この逆にする。次いで直流電
流を通電し銅張基板上にポジ型電着フオトレジトの塗膜
を形成する。
び着色剤を加えてもよい。但し本発明の場合上述の製造
工程に於いて電着浴液中のの溶剤Iとしては好ましくな
い7容剤が多く使用されている。例えばキノンジアジド
化合物はジメチルフォルムアミドやジオキサンに溶解し
て使用する。これらの溶剤が多量に浴液中にあると電@
塗装時に膜厚を非常に厚くしたり、乾燥塗膜が粘着性を
もったり作業上及び管理上に不具合をもたらす原因とな
る。その為酸又はアルカリで水希釈する前に出来るだけ
除去する必要がある。除去方法は1つは減圧蒸留にて脱
溶剤する。もう1つは水中に注ぎ樹脂をa集させ更に凝
集樹脂を数回に渡り水洗する事で脱溶剤する。いずれの
方法でもかまわない。調製した電着浴液にアニオン性の
場合銅張基板を陽極にし、ステンレス板と陰極にして浸
漬する。カチオン性の場合この逆にする。次いで直流電
流を通電し銅張基板上にポジ型電着フオトレジトの塗膜
を形成する。
印加する直流を流の量の調整により希望する塗膜厚が得
られる。調整方法は定電圧法と定電流法いずれでも良く
、又はこれらの組み合わせでも良い。膜厚は10μ以下
が好ましい。10μを超えると露光部のオルトキノンジ
アジドを完全に光分解するのに大きな光量が必要となる
為作業的にも経済的にも不利であり又2μ未溝の薄膜で
は銅張基板上の不具合例えば傷などを完全に被覆するの
が困難となりレジストの欠損を生じやすい。
られる。調整方法は定電圧法と定電流法いずれでも良く
、又はこれらの組み合わせでも良い。膜厚は10μ以下
が好ましい。10μを超えると露光部のオルトキノンジ
アジドを完全に光分解するのに大きな光量が必要となる
為作業的にも経済的にも不利であり又2μ未溝の薄膜で
は銅張基板上の不具合例えば傷などを完全に被覆するの
が困難となりレジストの欠損を生じやすい。
電着塗装後浴液から銅張基板を出し、付着する浴液を水
洗で除去した後、60〜120℃の温度で3〜20分乾
燥すると粘着性のない平滑な塗膜が得られる6次いでポ
ジ型パターンマスクを介して紫外線を照射する。紫外線
の光源は高圧水銀燈、キセノンランプ等特に限定される
ものではない。マスクにより回路の不必要部即ち露光部
は前述の様に光分解によりカルボン酸になるのでアルカ
リ現像液で処理すると溶けて除去される。アルカリ現像
液は力性ソーダ、メタゲイ酸ソーダ、炭酸ソーダなどの
01〜2%濃度の水溶液が使われる。水洗し、付着する
現像液を除いた後再び適当な条件で乾燥し水分を除去す
る。露出しな銅箔部分は塩化第2鉄、又は塩化第2銅の
水溶液を用いてエツチングする。未露光部は電着フォト
レジスト膜で保護されている為マスクのパターンに準じ
た回路パターンが残りこの回路パターン上の電着フォト
レジスト膜は適当な溶剤や力性ソーダ水溶液で溶解除去
する。
洗で除去した後、60〜120℃の温度で3〜20分乾
燥すると粘着性のない平滑な塗膜が得られる6次いでポ
ジ型パターンマスクを介して紫外線を照射する。紫外線
の光源は高圧水銀燈、キセノンランプ等特に限定される
ものではない。マスクにより回路の不必要部即ち露光部
は前述の様に光分解によりカルボン酸になるのでアルカ
リ現像液で処理すると溶けて除去される。アルカリ現像
液は力性ソーダ、メタゲイ酸ソーダ、炭酸ソーダなどの
01〜2%濃度の水溶液が使われる。水洗し、付着する
現像液を除いた後再び適当な条件で乾燥し水分を除去す
る。露出しな銅箔部分は塩化第2鉄、又は塩化第2銅の
水溶液を用いてエツチングする。未露光部は電着フォト
レジスト膜で保護されている為マスクのパターンに準じ
た回路パターンが残りこの回路パターン上の電着フォト
レジスト膜は適当な溶剤や力性ソーダ水溶液で溶解除去
する。
本発明による電着塗料組成物を使用して得られる回路パ
ターンの最小線幅としては50μが可能であるが実用上
の観点から通常の評価は75μ又は100μの線巾及び
線間中のパターン′にて行った。
ターンの最小線幅としては50μが可能であるが実用上
の観点から通常の評価は75μ又は100μの線巾及び
線間中のパターン′にて行った。
本発明のハロゲン元素を有するアクリル樹脂に於いて用
いられるハロゲン元素含有ビニル単量体としては、クロ
ロメチルスチレン、4−クロロ−α−メチルスチしン、
クロロアセティクアシドビニルエステル、O−クロロベ
ンゾイックアシドビニルエステル、2.3ジブロムプロ
ピルアクリル酸エステル、アクリルクロライド3−クロ
ロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ク
ロロエチルビニルエステルなどがある。
いられるハロゲン元素含有ビニル単量体としては、クロ
ロメチルスチレン、4−クロロ−α−メチルスチしン、
クロロアセティクアシドビニルエステル、O−クロロベ
ンゾイックアシドビニルエステル、2.3ジブロムプロ
ピルアクリル酸エステル、アクリルクロライド3−クロ
ロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ク
ロロエチルビニルエステルなどがある。
これらのハロゲン含有ビニル単量体はアクリル樹脂中で
5〜30wt%の範囲で使われるのが好ましい、5wt
%未満ではポジ型フォトレジストとして充分な性能を発
揮出来る量のキノンジアジド化合物を結合出来ない、3
0wt%を超えた場合は必要なキノンジアジド化合物を
結合する以上にハロゲン元素を含有する事になり、その
結果塗膜の平滑性を損ねる事になる。
5〜30wt%の範囲で使われるのが好ましい、5wt
%未満ではポジ型フォトレジストとして充分な性能を発
揮出来る量のキノンジアジド化合物を結合出来ない、3
0wt%を超えた場合は必要なキノンジアジド化合物を
結合する以上にハロゲン元素を含有する事になり、その
結果塗膜の平滑性を損ねる事になる。
前述のハロゲン含有ビニル単量体は本発明のアクリル樹
脂成分として必須であるがそれと同様アニオン性アクリ
ル樹脂を製造する場合には酸性基を持つビニル単量体が
又カチオン性アクリル樹脂を製造する場合には塩基性基
をもつビニル単量体が必須成分である。酸性基をもつビ
ニル単量体としては例えばマレイン酸、フマール酸、ア
クリル酸、メタクリル酸などがある。
脂成分として必須であるがそれと同様アニオン性アクリ
ル樹脂を製造する場合には酸性基を持つビニル単量体が
又カチオン性アクリル樹脂を製造する場合には塩基性基
をもつビニル単量体が必須成分である。酸性基をもつビ
ニル単量体としては例えばマレイン酸、フマール酸、ア
クリル酸、メタクリル酸などがある。
塩基性基をもつビニル単量体としては例えばジメチルア
ミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メ
タ)アクリレートなどがある。これら水溶性と供与する
役目をもつビニル単量体のアクリル樹脂中の配合量はア
クリル樹脂固型分100部当りの酸性基及び塩基性基の
当基数が30〜150ミリ当量の範囲になる様配合され
るのが好ましい。
ミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メ
タ)アクリレートなどがある。これら水溶性と供与する
役目をもつビニル単量体のアクリル樹脂中の配合量はア
クリル樹脂固型分100部当りの酸性基及び塩基性基の
当基数が30〜150ミリ当量の範囲になる様配合され
るのが好ましい。
30ミリ当量未満では水分散性が充分でなく150ミリ
当量超えては塗膜の平滑性が損なわれるとともに塗膜の
耐水性が低下し、レジストとしての性能低下ともたらす
。
当量超えては塗膜の平滑性が損なわれるとともに塗膜の
耐水性が低下し、レジストとしての性能低下ともたらす
。
本発明のアクリル樹脂の製造に際しては上記必須ビニル
単量体と以下に列記する他のビニル単量体の共重合体で
ある。これらのビニル単量体は適当な割合で混合して使
われる。そのビニル単量体は例えばスチレン、メチル(
メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブ
チル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ
)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどがあ
る。
単量体と以下に列記する他のビニル単量体の共重合体で
ある。これらのビニル単量体は適当な割合で混合して使
われる。そのビニル単量体は例えばスチレン、メチル(
メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブ
チル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ
)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどがあ
る。
上記したビニル単量体の共重合反応は前述の如く適当な
有機溶媒中でアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイル
パーオキサイド等のラジカル重合性開始剤をビニル単量
体の混合物とともに60〜b で行われる。
有機溶媒中でアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイル
パーオキサイド等のラジカル重合性開始剤をビニル単量
体の混合物とともに60〜b で行われる。
適当な有機iM剤としては例えばメタノール、エタノー
ル、イソプロパツール、エチルソロソルブ、ブチルセロ
ソルブ、ジオキサン、トルエン、キシレンなどがありこ
れらは単独又は2種類以上混合して用いられる。
ル、イソプロパツール、エチルソロソルブ、ブチルセロ
ソルブ、ジオキサン、トルエン、キシレンなどがありこ
れらは単独又は2種類以上混合して用いられる。
上記の如く共重合反応で得られたアクリル樹脂の分子量
は数平均で1000〜50000の範囲が好ましい6級
分子量が1000未満であれば連続しfS塗膜の形成が
難しく50000を超えると塗膜の平滑性が失われる。
は数平均で1000〜50000の範囲が好ましい6級
分子量が1000未満であれば連続しfS塗膜の形成が
難しく50000を超えると塗膜の平滑性が失われる。
本発明で用いられるオルトキノンジアジド化合物として
は、1級又は2級アミノ基を有する化合物であり、これ
らは前述の酸性基又は塩基性基を有するハロゲン元素含
有アクリル樹脂のハロゲン元素と反応して最終生成物を
製造する。1級又は2級アミノ基を有するオルトキノン
ジアジド化合物は次式で示される様なものである。
は、1級又は2級アミノ基を有する化合物であり、これ
らは前述の酸性基又は塩基性基を有するハロゲン元素含
有アクリル樹脂のハロゲン元素と反応して最終生成物を
製造する。1級又は2級アミノ基を有するオルトキノン
ジアジド化合物は次式で示される様なものである。
R−3○2 NHCH2CH2CHz NH2C2
8% C28!RSO
2N CH2CH2CH2CH2CH2NHR−3O
2NHCH2−CH2CH2NH−02SR、C2Hl
C2H5 I [ H5C2N CH2CH2NH R−3○2−NH−CH2CH2NHOCCH3CH3
CH。
8% C28!RSO
2N CH2CH2CH2CH2CH2NHR−3O
2NHCH2−CH2CH2NH−02SR、C2Hl
C2H5 I [ H5C2N CH2CH2NH R−3○2−NH−CH2CH2NHOCCH3CH3
CH。
R302N CH2CH2NH
2H5
H3C2NHCH2CH2NH、
H3C2NHCH2CH2N 02 S R、C2
H。
H。
H3C2−NH
CH2C)(2−NH
CH2
CH20H
CH。
C,H60H
R5○2NH−CH2−CH2−NH、CH。
R3O□−NHCH2CH2CH2NHR3O2NHC
H2CH2CH2N 02 SCH。
H2CH2CH2N 02 SCH。
これらオルトキノンジアジド基は電着塗料組成物中に5
〜25wt%を含まれる様に反応する。反応は前述の様
にアクリル樹脂のハロゲン元素とキノンジアジド化合物
の−N82基又はNH基との反応であり、5〜25wt
%の配合を満足する為にはアクリル樹脂中のハロゲン元
素含有ビニル単量体の配合量は5〜30wt9≦の必要
がある6キノンジアジド化合物の配合量が5 w t
?6未満では露光により光分散して生成するカルボン酸
の量が少なくアルカリ現像液での現像処理で露光部を完
全に溶解除去することが難しい、又25wt%を超える
場合アクリル樹脂中のハロゲン元素量よりもオルトキノ
ンジアジド化合物の−NH2基又は−NH基が上回る場
合があり未反応オルトキノンジアジド化合物が残る事に
なり電着浴液を調製した場合沈降物となり易く且つ塗膜
上のブッとして平滑性を損ねる結果を招く、又紫外線照
射に際し充分な光量を露光しないと未分解のキノンジア
ジド基は逆に塗膜の耐アルカリ性をあげ現像処理で露光
部の溶解除去が困難になる。
〜25wt%を含まれる様に反応する。反応は前述の様
にアクリル樹脂のハロゲン元素とキノンジアジド化合物
の−N82基又はNH基との反応であり、5〜25wt
%の配合を満足する為にはアクリル樹脂中のハロゲン元
素含有ビニル単量体の配合量は5〜30wt9≦の必要
がある6キノンジアジド化合物の配合量が5 w t
?6未満では露光により光分散して生成するカルボン酸
の量が少なくアルカリ現像液での現像処理で露光部を完
全に溶解除去することが難しい、又25wt%を超える
場合アクリル樹脂中のハロゲン元素量よりもオルトキノ
ンジアジド化合物の−NH2基又は−NH基が上回る場
合があり未反応オルトキノンジアジド化合物が残る事に
なり電着浴液を調製した場合沈降物となり易く且つ塗膜
上のブッとして平滑性を損ねる結果を招く、又紫外線照
射に際し充分な光量を露光しないと未分解のキノンジア
ジド基は逆に塗膜の耐アルカリ性をあげ現像処理で露光
部の溶解除去が困難になる。
前述の式で示されたキノンジアジド化合物はキノンジア
ジドスルホニルクロリドと1級又は2級アミノからなる
ジアミノ化合物をジオキサン溶剤中で当量の3級アミノ
を触媒とし反応させた後、反応混合物の約5倍の酢酸を
含む純水中に注ぎ反応生成物を析出し、同時に副生成物
である塩酸アミノ塩を除去し濾過洗浄をへて真空乾燥器
にて乾燥すれば粉末として得られる。
ジドスルホニルクロリドと1級又は2級アミノからなる
ジアミノ化合物をジオキサン溶剤中で当量の3級アミノ
を触媒とし反応させた後、反応混合物の約5倍の酢酸を
含む純水中に注ぎ反応生成物を析出し、同時に副生成物
である塩酸アミノ塩を除去し濾過洗浄をへて真空乾燥器
にて乾燥すれば粉末として得られる。
酸性基又は塩基性基を有するハロゲン元素含有アクリル
樹脂との反応の際はジオキサンジメチルホルムアミド及
びアセトンの様な溶剤に溶解して使用する。
樹脂との反応の際はジオキサンジメチルホルムアミド及
びアセトンの様な溶剤に溶解して使用する。
本発明によるアニオン性ポジ型怒光性電着塗料は樹脂中
の酸性基を無機アルカリ又は有機アミノで中和し水希釈
することによって水溶液又は水分散液が得られ、一方力
チオン性ポジ型感光性電着塗料は樹脂中の塩基性基を無
機酸又は有機酸で中和し水希釈することで水溶液又は水
分散液が得られる。
の酸性基を無機アルカリ又は有機アミノで中和し水希釈
することによって水溶液又は水分散液が得られ、一方力
チオン性ポジ型感光性電着塗料は樹脂中の塩基性基を無
機酸又は有機酸で中和し水希釈することで水溶液又は水
分散液が得られる。
本発明に於いて使用される無機アルカリ又は有機アミノ
としては例えば力性カリ、力性ソーダ、アンモニア水、
トリエチルアミノ、ジエチルアミノ、ジェタノールアミ
ノ、ジイソプロパツールアミノなどがあり、一方無機酸
、有機酸としては例えばリン酸、ギ酸、酢酸、乳酸など
がある。中和量としてはアニオン性、カチオン性いずれ
の場合にも酸性基及び塩基性基に対して03〜10当量
が好ましい。03当量未満では充分な水溶性又は水分散
性が得られず凝集しやすく電着浴液としては不安定にな
る。
としては例えば力性カリ、力性ソーダ、アンモニア水、
トリエチルアミノ、ジエチルアミノ、ジェタノールアミ
ノ、ジイソプロパツールアミノなどがあり、一方無機酸
、有機酸としては例えばリン酸、ギ酸、酢酸、乳酸など
がある。中和量としてはアニオン性、カチオン性いずれ
の場合にも酸性基及び塩基性基に対して03〜10当量
が好ましい。03当量未満では充分な水溶性又は水分散
性が得られず凝集しやすく電着浴液としては不安定にな
る。
又1,0当量を超えると電着塗装時に電気分解によるガ
ス発生が増加し形成塗膜はより多くピンホールをもった
ものになり好ましくない。
ス発生が増加し形成塗膜はより多くピンホールをもった
ものになり好ましくない。
次いで本発明に関する実施例について説明する。
(キノンジアジド化合物■)
IYχの4ツロフラスコに1.2ナフトキノンジアジド
−5−スルホニルクロリド135gとジオキサン540
gを仕込み溶解する。液温20〜25℃にて滴下ロート
より1時間でNメチルジアミノプロパン44gとトリエ
チルアミノ50 、”5 gの混合物を滴下し更に3時
間同温度で反応を続けた後、純水5 ’、+2に流注し
攪拌し、10分閏靜置後東洋濾紙llI[L2を用いて
減圧濾過し、濾紙上の結晶物を洗浄液中にC1が検出で
きなくなるまで純水で洗浄し更に40°Cの減圧乾燥器
で乾燥した。Nメチルジアミノプロパンの1,2ナフト
キノンジアジド−5スルホニル付加物135gを得た。
−5−スルホニルクロリド135gとジオキサン540
gを仕込み溶解する。液温20〜25℃にて滴下ロート
より1時間でNメチルジアミノプロパン44gとトリエ
チルアミノ50 、”5 gの混合物を滴下し更に3時
間同温度で反応を続けた後、純水5 ’、+2に流注し
攪拌し、10分閏靜置後東洋濾紙llI[L2を用いて
減圧濾過し、濾紙上の結晶物を洗浄液中にC1が検出で
きなくなるまで純水で洗浄し更に40°Cの減圧乾燥器
で乾燥した。Nメチルジアミノプロパンの1,2ナフト
キノンジアジド−5スルホニル付加物135gを得た。
(キノンジアジド化合物■)
1′αの4ツロフラスコに1.2ナフトキノンジアジド
−5−スルホニルクロリド135gをを仕込みジオキサ
ン540gを加え溶解する。
−5−スルホニルクロリド135gをを仕込みジオキサ
ン540gを加え溶解する。
液温20〜25℃で滴下ロートより1時間でNN″−ジ
メチル−1,6ジアミノヘキサン72gとTEA50.
5gの混合液を滴下し、更に4時間反応を続けた後キノ
ンジアジド化合物Iと同様に洗浄乾燥した。収量は15
0gであった。
メチル−1,6ジアミノヘキサン72gとTEA50.
5gの混合液を滴下し、更に4時間反応を続けた後キノ
ンジアジド化合物Iと同様に洗浄乾燥した。収量は15
0gであった。
実施例1
1”はの4ツロフラスコにジオキサン192gを仕込み
100 ’Cに加熱する。滴下ロートによりクロロアセ
ティクアシドビニルエステル36g、スチレン45g、
ブチルアクリレート150g、2−ヒドロキシエチルメ
タリレート45g、メタクリル酸24g、アゾビスイソ
ブチロニトリル6gの混合液を2時間で滴下し更に10
0〜110℃で4時間反応続ける。酸価65のアニオン
性アクリル樹脂が得られた。この樹脂にキノンジアジド
化合物Iの20%wtジオキサン溶液265gを加え4
0〜45°Cの温度に保ちながら滴下ロートよりトリエ
チルアミノ17.5gを1時間で滴下し更に4時間反応
を続けた後、反応物を攪拌下で3°t;の純水に注ぎ、
攪拌を止め30分後玉澄液を注意深く、除去し、残存す
る粘い樹脂に50%ジイソプロパツールアミノ61gを
加え中和し、除々に純水を追加し濃度10%にし電着浴
をつくる。
100 ’Cに加熱する。滴下ロートによりクロロアセ
ティクアシドビニルエステル36g、スチレン45g、
ブチルアクリレート150g、2−ヒドロキシエチルメ
タリレート45g、メタクリル酸24g、アゾビスイソ
ブチロニトリル6gの混合液を2時間で滴下し更に10
0〜110℃で4時間反応続ける。酸価65のアニオン
性アクリル樹脂が得られた。この樹脂にキノンジアジド
化合物Iの20%wtジオキサン溶液265gを加え4
0〜45°Cの温度に保ちながら滴下ロートよりトリエ
チルアミノ17.5gを1時間で滴下し更に4時間反応
を続けた後、反応物を攪拌下で3°t;の純水に注ぎ、
攪拌を止め30分後玉澄液を注意深く、除去し、残存す
る粘い樹脂に50%ジイソプロパツールアミノ61gを
加え中和し、除々に純水を追加し濃度10%にし電着浴
をつくる。
銅張基板を陽極にステンレス板を陰極にして電着浴に浸
漬し25°Cにて80Vx20秒間直流電流を通電した
。水洗後見に80℃×5分間水切乾燥後、銅張基板上に
厚さ8μの平滑な塗膜が得られた。塗膜上に回路パター
ンを有するポジ型マスクを真空密着したf& 600
m g /c m2の紫外線を露光し、30℃の05%
(NHl)2CO3液で現像し更に42ボーメの塩化第
2鉄溶液でエンチングし基板上にシャープな線中75μ
パターンを有する回路が形成出来た。
漬し25°Cにて80Vx20秒間直流電流を通電した
。水洗後見に80℃×5分間水切乾燥後、銅張基板上に
厚さ8μの平滑な塗膜が得られた。塗膜上に回路パター
ンを有するポジ型マスクを真空密着したf& 600
m g /c m2の紫外線を露光し、30℃の05%
(NHl)2CO3液で現像し更に42ボーメの塩化第
2鉄溶液でエンチングし基板上にシャープな線中75μ
パターンを有する回路が形成出来た。
実施例2
実施例1で得たアニオン性アクリル樹脂に同様にしてナ
フトキノンジアジド化合物Hの20%ジオキサン溶液3
75gを加え実施例1と同一条件でトリエチルアミノ2
1gを滴下し反応物を処理する。その後実施例1と同様
にして電着浴を調製し、実施例1同様にして75μ線中
の回路形成が出来た。
フトキノンジアジド化合物Hの20%ジオキサン溶液3
75gを加え実施例1と同一条件でトリエチルアミノ2
1gを滴下し反応物を処理する。その後実施例1と同様
にして電着浴を調製し、実施例1同様にして75μ線中
の回路形成が出来た。
実施例3
ジオキサン192gを100℃に加熱し、3クロロ−2
−ビトロキシプロビルアクリレート45g、スチレン3
0g、ブチルアクリレート150g、2−ヒドロキシエ
チルメタクリレート45、メタクリル’ti30g及び
アゾビスイソブチロニトリル6gの混合液を滴下する以
外は全て実施PA1と同じ様に反応してその後は実施例
1と同様の操作を行い実施例1と同様な回路形成ができ
た。
−ビトロキシプロビルアクリレート45g、スチレン3
0g、ブチルアクリレート150g、2−ヒドロキシエ
チルメタクリレート45、メタクリル’ti30g及び
アゾビスイソブチロニトリル6gの混合液を滴下する以
外は全て実施PA1と同じ様に反応してその後は実施例
1と同様の操作を行い実施例1と同様な回路形成ができ
た。
実施例4
1゛t;の4ツロフラスコにジオキサン90g、トルエ
ン90gを仕込み110℃に加熱し、滴下ロートより3
−クロロ−2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート45
g、スチレン30g、ブチルアクリレート141g、2
−ヒドロキシエチルメタリレート45g、ジエチルアミ
ノエチルメタクリレート36g及びアゾビスイソブチロ
ニトリル6gを90分で滴下し更に110〜115℃で
4時間反応続ける。4時間f&40℃に冷却しキノンジ
アジド化合物Iの20%溶1280gを加え滴下ロート
よりトリエチルアミノ185gを1時間で滴下する。温
度340〜45°Cに保ち更に4時間反応し実施例1同
様純水中に注ぎ上澄液を除去した残りの樹脂に30%酢
酸35gを加え中和し除々に純水を加え濃度10%の電
着浴を得る。
ン90gを仕込み110℃に加熱し、滴下ロートより3
−クロロ−2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート45
g、スチレン30g、ブチルアクリレート141g、2
−ヒドロキシエチルメタリレート45g、ジエチルアミ
ノエチルメタクリレート36g及びアゾビスイソブチロ
ニトリル6gを90分で滴下し更に110〜115℃で
4時間反応続ける。4時間f&40℃に冷却しキノンジ
アジド化合物Iの20%溶1280gを加え滴下ロート
よりトリエチルアミノ185gを1時間で滴下する。温
度340〜45°Cに保ち更に4時間反応し実施例1同
様純水中に注ぎ上澄液を除去した残りの樹脂に30%酢
酸35gを加え中和し除々に純水を加え濃度10%の電
着浴を得る。
陰極として銅張基板を陽極にステンレス板を使い電着浴
に漫潰し80Vの直流電流を20秒間通電し塗装した基
板を水洗80℃X10分水切乾燥し厚さ7μの平滑な塗
膜が得られ実施例1と同様に感光性レジスト性能を評価
したところ基板上に50μの線巾で良好な回路形成が出
来た。
に漫潰し80Vの直流電流を20秒間通電し塗装した基
板を水洗80℃X10分水切乾燥し厚さ7μの平滑な塗
膜が得られ実施例1と同様に感光性レジスト性能を評価
したところ基板上に50μの線巾で良好な回路形成が出
来た。
本発明のポジ型感光性電着塗料組成物は従来のアクリル
樹脂を主体とするポジ型感光性電着塗料組成物が有する
安定性等の問題を解消できるので特にスルーホールを有
するプリント配線基板の製造には好適である。
樹脂を主体とするポジ型感光性電着塗料組成物が有する
安定性等の問題を解消できるので特にスルーホールを有
するプリント配線基板の製造には好適である。
特許出願人 神東塗料株式会社
Claims (1)
- 1級又は2級アミノ基を有するキノンジアジド化合物
とハロゲン元素を含有するアクリル樹脂を反応させてな
るアニオン性又はカチオン性アクリル樹脂を主成分とす
るポジ型感光性電着塗料組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21934790A JPH04100870A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | ポジ型感光性電着塗料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21934790A JPH04100870A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | ポジ型感光性電着塗料組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04100870A true JPH04100870A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=16734030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21934790A Pending JPH04100870A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | ポジ型感光性電着塗料組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04100870A (ja) |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP21934790A patent/JPH04100870A/ja active Pending
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