KR102097385B1

KR102097385B1 - 고정밀 금속 패턴의 형성 방법, 고정밀 금속 패턴 및 전자 부품

Info

Publication number: KR102097385B1
Application number: KR1020147034491A
Authority: KR
Inventors: 스나오 요시하라; 하루히코 가츠타; 요시노리 가타야마; 준 시라카미; 아키라 무라카와; 와타루 후지카와; 유키에 사이토우
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2020-04-06
Also published as: TW201447037A; CN104583455B; KR20150130899A; JP5652687B1; WO2014142008A1; TWI498452B; US20150289383A1; DE112014001262T5; CN104583455A; US9629253B2; JPWO2014142008A1

Abstract

본 발명은 인쇄 프로세스와 도금 프로세스의 복합 기술에 의해 패턴 단면 형상이 우수한 고정밀 금속 패턴을 형성하는 방법을 제공함과 함께, 도금 핵 패턴을 비롯한 적층체의 각 계면에 우수한 밀착성을 부여함으로써, 고정밀도의 전자 부품으로서 적절하게 사용할 수 있는 고정밀 금속 패턴, 그의 제조 방법을 제공한다. (1) 기판 상에, 중량 평균 분자량 5000 이상의 우레탄 수지 또는 비닐 수지와 매체를 포함하는 수지 조성물을 도포하여 이루어지는 수리층을 형성하는 공정, (2) 도금 핵이 되는 입자를 함유하는 잉크를 볼록판 반전 인쇄법으로 인쇄하고, 수리층 상에 도금 핵 패턴을 형성하는 공정, (3) 형성한 도금 핵 패턴 상에 무전해 도금법에 의해 금속을 석출시키는 공정을 갖는 고정밀 금속 패턴 형성 방법, 당해 방법에서 얻어진 고정밀 금속 패턴 및 이것을 포함하는 전자 부품을 제공한다.

Description

고정밀 금속 패턴의 형성 방법, 고정밀 금속 패턴 및 전자 부품{ULTRAFINE METAL PATTERN FORMING METHOD, ULTRAFINE METAL PATTERNS, AND ELECTRONIC COMPONENTS}

본 발명은, 도금 핵 잉크 인쇄 프로세스와 도금 핵 패턴에 대한 전해 도금 프로세스를 포함하는 고정밀 금속 패턴의 형성 방법과 당해 패턴, 및 이것을 포함하는 전자 부품에 관한 것이다.

지금까지 고정밀 금속 패턴의 형성에는, 고정밀도의 패터닝이 가능한 포토리소그래피법이 일반적으로 사용되어 왔다. 그러나, 포토리소그래피법에서는, 금속 증착, 레지스트 도포, 마스크를 통한 노광, 불필요 레지스트 제거, 금속 에칭, 잔존 레지스트 제거의 공정을 거치기 때문에, 설비가 대규모이며 막대한 설비 투자가 필요하다는 것, 생산 공정이 번잡하여 생산성이 충분하다고 할 수 없다는 것, 전체면에 금속막을 형성한 후에 불필요 부분을 제거하는 순서이기 때문에 재료 비용이 늘어나고, 환경 부하가 크다는 것 등 많은 문제가 있다.

최근, 포토리소그래피법의 설비 비용, 재료 비용 및 생산성의 문제를 해결하기 위해, 인쇄법에 의한 고정밀도의 금속 패턴 형성이 시도되고 있지만, 인쇄법에 의해 형성된 금속 패턴은 포토리소그래피법에 의해 형성된 금속 패턴과 비교하여, 고정밀성 등이 떨어진다는 과제가 있어 아직 실용화에 이르지 않았다.

또한, 포토리소그래피법의 설비 비용, 재료 비용, 생산성에 관한 과제를 해결하기 위해, 인쇄 프로세스와 도금 프로세스의 융합화 기술(예를 들어 지지체의 표면에, 은 등의 도전성 물질을 포함하는 도전성 잉크나 도금 핵제를 도포하여 소성함으로써 도금 핵 패턴을 형성하고, 이어서 상기 도금 핵 패턴의 표면을 도금 처리함으로써, 상기 도금 핵 패턴 표면에 도금층이 형성된 금속 패턴 형성 기술)이 주목을 받고 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 및 3 참조).

상기 금속 패턴의 단면 형상은, 상기 도금 핵 패턴의 단면 형상을 반영하기 위해, 예를 들어 요철이 있는 도금 핵 패턴 상에 도금 처리를 실시한 경우, 금속 패턴 표면도 상기 도금 핵 패턴의 요철에 대응한 단면 형상이 된다.

예를 들어, 메시에 의한 굴곡이 발생하는 스크린 인쇄로 도금 핵 패턴을 형성한 경우에는 금속 패턴 표면에도 굴곡이 발생하여, 반원(가마보코) 형상 또는 커피 스테인(coffee stain) 형상의 단면 형상이 된다. IJ 인쇄로 도금 핵 패턴을 형성한 경우에는 금속 패턴도 반원 형상 또는 커피 스테인 형상의 단면 형상이 된다. 이에 따라, 금속 패턴 내에서의 막 두께 불균일에 의해 다양한 문제를 야기하는 경우가 있었다.

또한, 도금 핵 패턴을 비롯한 적층체로서는, 피인쇄체와, 도금 핵 패턴과, 도금 핵 패턴과의 각 계면에 있어서의 밀착성이 우수한 것이 요구되고 있지만, 이를 모두 충족할 수 있는 적층체는 아직 발견되지 않았다.

일본 특허 공개 (소)60-246695호 공보 일본 특허 공개 제2005-286158호 공보 일본 특허 제2009-123791호 공보

상기 실정을 감안하여 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 인쇄 프로세스와 도금 프로세스의 복합 기술에 의해 패턴 단면 형상이 우수한 고정밀 금속 패턴을 형성하는 방법을 제공함과 함께, 도금 핵 패턴을 비롯한 적층체의 각 계면에 우수한 밀착성을 부여함으로써, 고정밀도의 전자 부품으로서 적절하게 사용할 수 있는 고정밀 금속 패턴, 그의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 실상에 감안하여 예의 검토한 결과, 특정한 수지층 상에 도금 핵 패턴을 볼록판 반전 인쇄법으로 인쇄하여 패턴 형성한 후, 이것에 전해 도금을 실시함으로써, 도금 핵 패턴을 비롯한 적층체의 층간 밀착성이 양호하며, 포토리소그래피법에 필적하는 양호한 패턴 단면 형상, 고정밀도의 금속 패턴이 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, (1) 기판 상에, 중량 평균 분자량 5000 이상의 우레탄 수지 (a1) 또는 비닐 수지 (a2)와, 매체 (a3)을 포함하는 수지 조성물 (a)를 도포하여 이루어지는 수리층 (A)를 형성하는 공정, (2) 도금 핵이 되는 입자 (b1)을 함유하는 잉크 (b)를 볼록판 반전 인쇄법으로 인쇄하고, 수리층 (A) 상에 도금 핵 패턴 (B)를 형성하는 공정, (3) 공정 (2)에서 형성한 도금 핵 패턴 상에 무전해 도금법에 의해 금속을 석출시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 고정밀 금속 패턴 형성 방법, 당해 방법에서 얻어지는 고정밀 금속 패턴 및 고정밀 금속 패턴을 포함하는 전자 부품을 제공하는 것이다.

본 발명의 방법에 따르면, 볼록판 반전 인쇄에 의한 도금 핵 잉크의 패터닝, 도금 핵 패턴에 대한 도금 처리에 의한 금속 석출에 의해, 포토리소그래피법에 필적하는 양호한 패턴 단면 형상, 정밀도를 갖는 금속 패턴을 간편하면서도 고생산성으로 얻을 수 있다.

도 1은 볼록판 반전 인쇄법의 기본 프로세스를 도시하는 도면이다.
도 2는 금속 패턴의 단면 형상의 광간섭 현미경에 의한 관측 결과이다.

이하, 본 발명의 고정밀 금속 패턴의 형성 방법에 대하여 상세하게 기재한다.

본 발명의 제1 공정은, 기판 상에 중량 평균 분자량 5000 이상의 우레탄 수지 (a1) 또는 비닐 수지 (a2)와, 매체 (a3)을 포함하는 수지 조성물 (a)를 도포하여 이루어지는 수리층 (A)를 형성하는 공정이다. 이 공정에 의해, 이후의 볼록판 반전 인쇄에 의한 제2 공정에 있어서의 피전사체를 얻을 수 있다.

제1 공정에 사용하는 기판으로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 아크릴 수지, 폴리불화비닐리덴 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리우레탄 수지, 셀룰로오스 나노파이버, 실리콘, 세라믹스, 유리 등을 포함하는 절연성의 지지체, 이것들을 포함하는 다공질의 절연성의 지지체 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 기판으로서는, 예를 들어 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 아라미드 섬유 등의 합성 섬유, 면, 마 등의 천연 섬유 등을 포함하는 기재를 사용할 수도 있다. 상기 섬유에는, 미리 가공이 실시되어 있을 수도 있다.

상기 기판으로서는, 일반적으로 전자 부품 등의 금속 패턴을 형성할 때의 지지체로서 사용되는 경우가 많은 폴리이미드 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 유리, 셀룰로오스 나노파이버 등을 포함하는 기판을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 기판으로서는, 비교적 유연하며 절곡 등이 가능한 것을 사용하는 것이 금속 패턴에 유연성을 부여하고, 절곡 가능한 최종 제품을 얻음에 있어서 바람직하다. 구체적으로는, 1축 연신 등을 함으로써 형성된 필름 또는 시트상의 기판을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 필름 또는 시트상의 기판으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리이미드 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 등을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 기판으로서는, 얻어지는 금속 패턴 및 그것을 사용하여 얻어지는 전자 부품 등의 최종 제품의 경량화 및 박형화를 실현하는 관점에서, 1㎛ 내지 200㎛ 정도의 두께인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 공정에서는, 상술한 기판 상에 수지 조성물 (a)를 도포하고, 수리층 (A)를 형성하는 것을 필수로 한다. 이 수리층 (A)를 기판 상에 형성함으로써, 후속 공정, 특히 무전해 도금 공정에 있어서 사용하는 약제 등에 의해 기재와 도금 핵 패턴간 등에 있어서의 층간 박리를 방지할 수 있으며, 신뢰성이 높은 금속 패턴을 얻는 것이 가능해진다.

상기 수지 조성물 (a)에는, 중량 평균 분자량 5000 이상의 우레탄 수지 (a1) 또는 비닐 수지 (a2)와, 이것을 분산 또는 용해하는 매체 (a3)을 함유한다.

이 수지 조성물 (a)를 기판 상에 도포함으로써 얻어지는 도막(수리층)은, 그의 표면에 후술하는 도금 핵이 되는 입자 (b1)을 함유하는 잉크가 접촉했을 때, 상기 매체를 흡수하고, 그의 표면에 도금 핵이 되는 입자를 담지한다.

그 후, 가열 등의 공정을 거침으로써, 도금 핵 패턴과 수리층을 포함하는 적층 구조를 형성한다. 이에 따라, 상기 도금 핵 패턴과 수리층의 계면에서 경시적인 박리를 야기하지 않는 레벨의 우수한 밀착성을 구비한 금속 패턴을 얻을 수 있다.

<수지 조성물 (a)>

본 발명에서 사용하는 수지 조성물 (a)는, 우레탄 수지 (a1) 또는 비닐 수지 (a2) 및 매체 (a3)을 함유하는 수지 조성물인 것을 특징으로 하고, 필요에 따라 그 밖의 첨가제를 더 함유시킬 수 있다.

상기 우레탄 수지 (a1)로서는, 폴리에테르 구조를 갖는 우레탄 수지, 폴리카르보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지, 지방족 폴리에스테르 구조를 갖는 우레탄 수지, 비닐 수지 (a2)로서는 아크릴 수지를 들 수 있다.

상기 우레탄 수지 (a1)과 상기 비닐 수지 (a2)는 조합하여 사용할 수도 있다. 이러한 조합으로 사용하는 경우에는, 상기 우레탄 수지 (a1)과 상기 비닐 수지 (a2)를 [(a1)/(a2)]=90/10 내지 10/90의 범위에서 포함하는 것이 바람직하고, 70/30 내지 10/90이 되는 범위에서 사용하는 것이 적합하다. 또한, 우레탄 수지 (a1)을 포함하는 셸층과, 비닐 수지 (a2)를 포함하는 코어층에 의해 구성되는 복합 수지 입자를 함유하면, 밀착성 등이 더욱 향상된다는 관점에서 바람직하다.

상기 조성물 (a)로서는, 우레탄 수지 (a1)과 비닐 수지 (a2)의 합계 질량이 10질량％ 내지 70질량％의 범위로 조성물 (a) 중에 함유하는 것을 사용하는 것이, 도포의 용이함 등을 유지함에 있어서 바람직하고, 10질량％ 내지 50질량％ 함유하는 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 조성물 (a)에 사용 가능한 매체 (a3)으로서는, 각종 유기 용제, 수성 매체를 사용할 수 있다.

상기 유기 용제로서는, 예를 들어 톨루엔, 아세트산에틸, 메틸에틸케톤 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 수성 매체로서는, 물, 물과 혼화되는 유기 용제 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.

물과 혼화되는 유기 용제로서는, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 에틸카르비톨, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알코올; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜; 폴리알킬렌글리콜의 알킬에테르; N-메틸-2-피롤리돈 등의 락탐 등을 들 수 있다.

본 발명에서 사용하는 조성물 (a) 중의 매체 (a3)은, 물만을 사용할 수도 있고, 또한 물 및 물과 혼화되는 유기 용제의 혼합물을 사용할 수도 있고, 물과 혼화되는 유기 용제만을 사용할 수도 있다. 안전성이나 환경에 대한 부하의 관점에서, 물만, 또는 물 및 물과 혼화되는 유기 용제의 혼합물이 바람직하고, 물만인 것이 특히 바람직하다.

상기 매체 (a3)으로서 수성 매체를 사용하는 경우에는, 친수성기를 갖는 수지를 상기 우레탄 수지 (a1) 또는 비닐 수지 (a2)에 사용하는 것이, 상기 조성물 (a)의 수분산 안정성 및 보존 안정성을 향상시킴에 있어서 바람직하다.

상기 친수성기로서는, 예를 들어 음이온성기, 양이온성기, 비이온성기를 들 수 있고, 음이온성기인 것이 보다 바람직하다.

상기 음이온성기로서는, 예를 들어 카르복실기, 카르복실레이트기, 술폰산기, 술포네이트기 등을 사용할 수 있으며, 그 중에서도 일부 또는 전부가 염기성 화합물에 의해 중화되어 형성된 카르복실레이트기 또는 술포네이트기를 사용하는 것이 상기 수지에 양호한 수분산성을 부여함에 있어서 바람직하다.

상기 음이온성기의 중화에 사용 가능한 염기성 화합물로서는, 예를 들어 암모니아; 트리에틸아민, 피리딘, 모르폴린 등의 유기 아민; 모노에탄올아민 등의 알칸올아민; 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘 등의 금속 염기 화합물을 들 수 있다. 도금 핵 패턴을 형성할 때에는, 상기 금속염 화합물이 도금 석출성을 저해할 수 있는 경우가 있기 때문에, 상기 염기성 화합물로서는 상기 암모니아, 유기 아민 또는 알칸올아민을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 음이온성기로서 상기 카르복실레이트기 또는 술포네이트기를 사용하는 경우, 그것들은 상기 수지 전체에 대하여 50mmol/kg 내지 2,000mmol/kg의 범위에서 존재하는 것이 상기 수지에 양호한 수분산 안정성을 부여함에 있어서 바람직하다.

또한, 상기 양이온성기로서는, 예를 들어 3급 아미노기를 사용할 수 있다.

상기 3급 아미노기의 일부 또는 전부를 중화할 때에 사용할 수 있는 산으로서는, 예를 들어 아세트산, 프로피온산, 락트산, 말레산 등의 유기산; 술폰산, 메탄술폰산 등의 술폰산; 및 염산, 황산, 오르토인산, 오르토아인산 등의 무기산 등을 사용할 수 있다. 도금 핵 패턴 등을 형성할 때에는, 염소나 황이 도금 석출성 등을 저해할 수 있는 경우가 있기 때문에, 아세트산, 프로피온산, 락트산 또는 말레산 등을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 비이온성기로서는, 예를 들어 폴리옥시에틸렌기, 폴리옥시프로필렌기, 폴리옥시부틸렌기, 폴리(옥시에틸렌-옥시프로필렌)기 및 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌기 등의 폴리옥시알킬렌기를 사용할 수 있다. 그 중에서도 옥시에틸렌 단위를 갖는 폴리옥시알킬렌기를 사용하는 것이 친수성을 더욱 향상시킴에 있어서 바람직하다.

상기 우레탄 수지 (a1)로서는, 폴리올과 폴리이소시아네이트와, 필요에 따라 쇄신장제를 반응시킴으로써 얻어지는 우레탄 수지를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 밀착성을 더욱 향상시킴에 있어서, 폴리에테르 구조를 갖는 우레탄 수지, 폴리카르보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지 또는 지방족 폴리에스테르 구조를 갖는 우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리에테르 구조, 폴리카르보네이트 구조 및 지방족 폴리에스테르 구조는, 상기 우레탄 수지의 제조에 사용하는 폴리올 유래의 구조인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 폴리에테르 구조를 갖는 우레탄 수지는, 그의 제조에 사용하는 폴리올로서 후술하는 폴리에테르폴리올을 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 폴리카르보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지는, 상기 폴리올로서 후술하는 폴리카르보네이트폴리올을 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 지방족 폴리에스테르 구조를 갖는 우레탄 수지는, 상기 폴리올로서 후술하는 지방족 폴리에스테르폴리올을 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 우레탄 수지 (a1)의 제조에 사용 가능한 폴리올로서는, 상기한 바와 같이 폴리에테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올, 지방족 폴리에스테르폴리올 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 폴리올로서는, 필요에 따라 그 밖의 폴리올을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 폴리에테르폴리올로서는, 예를 들어 활성 수소 원자를 2개 이상 갖는 화합물 중 1종 또는 2종 이상을 개시제로 하여, 알킬렌옥시드를 부가 중합시킨 것을 사용할 수 있다.

상기 개시제로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판 등을 사용할 수 있다.

상기 알킬렌옥시드로서는, 예를 들어 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 부틸렌옥시드, 스티렌옥시드, 에피클로로히드린, 테트라히드로푸란 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 폴리카르보네이트폴리올로서는, 예를 들어 탄산에스테르와 폴리올을 반응시켜 얻어지는 것, 포스겐과 비스페놀 A 등을 반응시켜 얻어지는 것을 사용할 수 있다.

상기 탄산에스테르로서는, 메틸카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 에틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트, 시클로카르보네이트, 디페닐카르보네이트 등을 사용할 수 있다.

상기 탄산에스테르와 반응할 수 있는 폴리올로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,5-헥산디올, 2,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,11-운데칸디올, 1,12-도데칸디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 2-부틸-2-에틸프로판디올, 네오펜틸글리콜, 히드로퀴논, 레조르신, 비스페놀-A, 비스페놀-F, 4,4'-비페놀 등의 비교적 저분자량의 디히드록시 화합물 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 지방족 폴리에스테르폴리올로서는, 예를 들어 저분자량의 폴리올과 폴리카르복실산을 에스테르화 반응하여 얻어지는 지방족 폴리에스테르폴리올; ε-카프로락톤, γ-부티로락톤 등의 환상 에스테르 화합물을 개환 중합 반응하여 얻어지는 지방족 폴리에스테르 및 이들의 공중합 폴리에스테르를 사용할 수 있다.

상기 폴리에스테르폴리올의 제조에 사용 가능한 저분자량의 폴리올로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있고, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올 또는 1,4-부탄디올과, 3-메틸-1,5-펜탄디올 또는 네오펜틸글리콜을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리카르복실산으로서는, 예를 들어 숙신산, 아디프산, 세박산, 도데칸디카르복실산, 아젤라산, 이들의 무수물 또는 에스테르화물 등을 사용할 수 있으며, 아디프산 등의 지방족 폴리카르복실산을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리에테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올, 지방족 폴리에스테르폴리올로서는, 수 평균 분자량이 500 내지 4,000인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 500 내지 2,000인 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 우레탄 수지 (a1)의 제조에 사용 가능한 폴리올로서는, 상기한 것 이외에 필요에 따라 그 밖의 폴리올을 병용할 수 있다.

상기 그 밖의 폴리올로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판, 아크릴 공중합체에 수산기를 도입한 아크릴폴리올, 폴리부타디엔폴리올, 수소 첨가 폴리부타디엔폴리올, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체의 부분 비누화물 등을 적절히 사용할 수 있다.

또한, 상기 우레탄 수지 (a1)로서 친수성기를 갖는 우레탄 수지를 제조하는 경우에는, 상기 그 밖의 폴리올로서 친수성기를 갖는 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 친수성기를 갖는 폴리올로서는, 예를 들어 2,2-디메틸올프로피온산, 2,2-디메틸올부탄산, 2,2-디메틸올발레르산 등의 카르복실기를 갖는 폴리올; 5-술포이소프탈산, 술포테레프탈산, 4-술포프탈산, 5[4-술포페녹시]이소프탈산 등의 술폰산기를 갖는 폴리올을 사용할 수 있다. 또한, 상기 친수성기를 갖는 폴리올로서는, 상기한 저분자량의 친수성기를 갖는 폴리올과, 예를 들어 아디프산 등의 각종 폴리카르복실산을 반응시켜 얻어지는 친수성기를 갖는 폴리에스테르폴리올을 사용할 수도 있다.

상기 친수성기를 갖는 폴리올은, 상기 우레탄 수지 (a1)의 제조에 사용하는 폴리올의 전량에 대하여 0.1질량％ 내지 10질량％의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리올과의 반응에 사용 가능한 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들어 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 카르보디이미드 변성 디페닐메탄디이소시아네이트, 조 디페닐메탄디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 방향족 구조를 갖는 폴리이소시아네이트; 헥사메틸렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트, 시클로헥산디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트 또는 지방족환식 구조를 갖는 폴리이소시아네이트를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 지방족환식 구조를 갖는 폴리이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 우레탄 수지를 제조할 때에 사용할 수 있는 쇄신장제로서는, 폴리아민, 히드라진 화합물, 그 밖의 활성 수소 원자를 갖는 화합물을 사용할 수 있다.

상기 폴리아민으로서는, 예를 들어 에틸렌디아민, 1,2-프로판디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 피페라진, 2,5-디메틸피페라진, 이소포론디아민, 4,4'-디시클로헥실메탄디아민, 3,3'-디메틸-4,4'-디시클로헥실메탄디아민, 1,4-시클로헥산디아민 등의 디아민; N-히드록시메틸아미노에틸아민, N-히드록시에틸아미노에틸아민, N-히드록시프로필아미노프로필아민, N-에틸아미노에틸아민, N-메틸아미노프로필아민, 디에틸렌트리아민, 디프로필렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등을 사용할 수 있으며, 에틸렌디아민을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 히드라진 화합물로서는, 예를 들어 히드라진, N,N'-디메틸히드라진, 1,6-헥사메틸렌비스히드라진, 숙신산디히드라지드, 아디프산디히드라지드, 글루타르산디히드라지드, 세박산디히드라지드, 이소프탈산디히드라지드, β-세미카르바지드프로피온산히드라지드, 3-세미카르바지드-프로필-카르바진산에스테르, 세미카르바지드-3-세미카르바지드메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산을 사용할 수 있다.

상기 그 밖의 활성 수소를 갖는 화합물로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 헥사메틸렌글리콜, 사카로오스, 메틸렌글리콜, 글리세린, 소르비톨 등의 글리콜; 비스페놀 A, 4,4'-디히드록시디페닐, 4,4'-디히드록시디페닐에테르, 4,4'-디히드록시디페닐술폰, 수소 첨가 비스페놀 A, 히드로퀴논 등의 페놀, 물 등을 사용할 수 있다.

상기 쇄신장제는, 예를 들어 상기 폴리아민이 갖는 아미노기와 이소시아네이트기의 당량비가 1.9 이하(당량비)가 되는 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 0.3 내지 1(당량비)의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 우레탄 수지 (a1)은, 예를 들어 무용제하 또는 유기 용제의 존재하에, 상기 폴리올과 상기 폴리이소시아네이트와, 필요에 따라 상기 쇄신장제를 종래 알려진 방법으로 반응시킴으로써 제조할 수 있다.

상기 폴리올과 상기 폴리이소시아네이트의 반응은, 급격한 발열, 발포 등에 충분히 주의하여 안전성을 고려하여 바람직하게는 50℃ 내지 120℃, 보다 바람직하게는 80℃ 내지 100℃의 반응 온도에서 상기 폴리올과 상기 폴리이소시아네이트를 일괄 혼합, 또는 어느 한쪽을 다른쪽으로 적하하는 등의 방법으로 차차 공급하고, 대략 1시간 내지 15시간 정도 반응시키는 방법에 의해 행할 수 있다.

상기 조성물 (a)로서 사용 가능한 상기 우레탄 수지 (a1)의 수분산체는, 상기 폴리올과 상기 폴리이소시아네이트와, 필요에 따라 쇄신장제를 상기한 방법에 의해 반응시킴으로써 우레탄 수지 (a1)을 제조하고, 필요에 따라 상기 우레탄 수지 (a1)이 갖는 음이온성기 등의 친수성기의 일부 또는 전부를 중화 등을 행한 후, 그것을 상기 조성물 (a)의 용매로서 사용하는 수성 매체와 혼합함으로써 제조할 수 있다.

보다 구체적으로는, 상기 폴리올과 상기 폴리이소시아네이트를 상기한 방법에 의해 반응시킴으로써, 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 예비 중합체를 제조하고, 필요에 따라 상기 우레탄 예비 중합체가 갖는 음이온성기 등의 친수성기의 일부 또는 전부를 중화한 후, 그것을 상기 수성 매체와 혼합하고, 필요에 따라 상기 쇄신장제를 사용하여 쇄신장함으로써, 상기 조성물 (a)로서 사용 가능한 우레탄 수지 (a1)이 수성 매체 중에 분산 또는 용해된 우레탄 수지 수분산체를 제조할 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트와 상기 폴리올의 반응은, 예를 들어 상기 폴리이소시아네이트가 갖는 이소시아네이트기와 상기 폴리올이 갖는 수산기의 당량 비율〔이소시아네이트기/수산기〕이 0.9 내지 2가 되는 범위에서 행하는 것이 바람직하다.

상기 우레탄 수지 (a1)을 제조할 때에는, 용매로서 유기 용제를 사용할 수도 있다.

상기 유기 용제로서는, 예를 들어 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 아세트산에스테르; 아세토니트릴 등의 니트릴; 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드를 단독으로 사용 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

상기 유기 용제는, 상기 우레탄 수지 (a1)의 제조 후 증류법 등에 의해 제거하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 조성물 (a)로서 우레탄 수지 (a1)과 유기 용제를 함유하는 것을 사용하는 경우에는, 상기 우레탄 수지 (a1)을 제조할 때에 사용한 유기 용제를 상기 조성물 (a)의 용매로서 사용할 수도 있다.

상기 우레탄 수지 (a1)로서는, 상기 밀착성이 우수한 도금 핵 패턴을 형성함에 있어서, 중량 평균 분자량이 5000 이상인 것을 필수로 하고, 500,000 이하인 것이 바람직하고, 20,000 내지 100,000인 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 우레탄 수지 (a1)에는, 후술하는 도금 핵이 되는 입자를 함유하는 잉크 (b) 중에, 당해 입자의 보호제로서 사용하는 유기 화합물과 반응성을 갖는 관능기를 도입하여 두면, 수리층 (A)와 도금 핵 패턴 (B)의 층간 밀착성이 보다 우수한 것이 된다. 따라서, 우레탄 수지 (a1)에 도입하는 관능기는, 사용하는 잉크에 포함되는 보호제의 관능기에 따라 선택하는 것이지만, 일반적으로 반응성의 관능기를 도입하는 방법으로서는, 상기 우레탄 수지 (a1)을 제조할 때에 사용 가능한 폴리올로서, 당해 관능기를 갖는 폴리올을 사용하는 방법을 들 수 있다. 예를 들어 관능기로서 케토기를 도입하는 경우이면, 상기 폴리올로서 케토기를 갖는 폴리올을 사용하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 관능기로서 에폭시기를 도입하는 경우이면, 상기 우레탄 수지 (a1)을 제조할 때에 사용하는 폴리올로서 에폭시기를 갖는 폴리올을 사용하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 관능기로서 카르복실산기를 도입하는 경우이면, 상기 우레탄 수지 (a1)을 제조할 때에 사용하는 폴리올로서 상기 카르복실기를 갖는 폴리올을 사용하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 관능기로서 이소시아네이트기 또는 블록 이소시아네이트기를 도입하는 경우이면, 예를 들어 상기 폴리올과 상기 폴리이소시아네이트를 반응시켜 우레탄 수지 (a1)을 제조할 때에, 이소시아네이트기가 잔존하도록 조정하는 방법, 또는 그의 이소시아네이트기를 메틸에틸케톤옥심 등의 블록화제를 사용하여 블록하는 방법을 들 수 있다.

상기 우레탄 수지 (a1)은 상기 우레탄 수지 (a1) 전체에 대하여, 잉크 (b) 중에 포함되는 보호제 중의 반응성 관능기와 가교 반응할 수 있는 관능기를 50mmol/kg 내지 5,000mmol/kg의 범위에서 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 우레탄 수지 (a1)은 상기 관능기와는 별도로, 예를 들어 알콕시실릴기, 실라놀기, 수산기, 아미노기 등의 가교성 관능기를 가질 수도 있다.

상기 가교성 관능기는, 상기 도금 핵 잉크를 담지하는 수리층 (A) 중에 가교 구조를 형성함으로써, 내구성이 우수한 도금 핵 패턴을 형성함에 있어서 적합하다.

상기 알콕시실릴기 및 실라놀기는, 상기 우레탄 수지 (a1)을 제조할 때에 γ-아미노프로필트리에톡시실란 등을 사용함으로써 상기 우레탄 수지 (a1) 중에 도입할 수 있다.

또한, 상기 우레탄 수지 (a1)로서는, 후술하는 무전해 도금 처리를 실시하는 경우에, 도금 처리 공정에서 사용하는 강알칼리 또는 강산성 물질을 포함하는 도금 약제의 영향에 의한, 지지체로부터의 프라이머 수지층 및 상기 도금 핵 패턴의 박리를 방지할 수 있는 레벨의 우수한 내구성을 부여하는 관점에서, 지방족환식 구조를 갖는 우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 지방족환식 구조는, 예를 들어 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 프로필시클로헥실기, 트리시클로〔5,2,1,0,2,6〕데실기, 비시클로〔4,3,0〕-노닐기, 트리시클로〔5,3,1,1〕도데실기, 프로필트리시클로〔5,3,1,1〕도데실기, 노르보르넨기, 이소보르닐기, 디시클로펜타닐기, 아다만틸기 등을 들 수 있다. 그 중에서도 시클로헥실기, 노르보르넨기, 이소보르닐기 또는 아다만틸기인 것이 내구성이 우수한 도금 핵 패턴을 얻음에 있어서 바람직하다.

상기한 바와 같은 지방족환식 구조는, 우레탄 수지 (a1)의 제조에 사용하는 폴리이소시아네이트나 폴리올로서 지방족환식 구조를 갖는 폴리이소시아네이트나 지방족환식 구조를 갖는 폴리올을 사용함으로써, 우레탄 수지 (a1) 중에 도입할 수 있다. 그 중에서도, 지방족환식 구조를 갖는 폴리올 유래의 지방족환식 구조를 갖는 우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 지방족환식 구조를 갖는 폴리이소시아네이트 및 지방족환식 구조를 갖는 폴리올 유래의 지방족환식 구조를 갖는 우레탄 수지를 사용하는 것이 수리층 (A)의 각종 상기 기재에 대한 밀착성을 대폭 향상시킴에 있어서 특히 바람직하다. 또한, 지방족환식 구조는, 우레탄 수지 (a1)의 전량에 대하여 2,000mmol/kg 내지 5,500mmol/kg의 범위에서 우레탄 수지에 포함되어 있는 것이 바람직하고, 특히 3,000mmol/kg 내지 5,000mmol/kg의 지방족환식 구조를 갖는 것을 사용하는 것이 기재에 대한 수지의 밀착성, 특히 도금 처리 공정에 있어서의 상기 기재로부터 수리층이 박리되는 것을 방지하고, 내구성을 향상시킴에 있어서 보다 바람직하다.

상기 조성물 (a)에 포함되는 비닐 수지 (a2)로서는, 중합성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체의 중합체를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 천연 고무, 합성 이소프로필렌 고무, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 아크릴 수지 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 상술한 바와 같이 도금 핵이 되는 입자 (b1)을 유기 화합물로 보호하고 있는 경우, 당해 유기 화합물과 가교 반응 가능한 관능기를 도입하기 쉽다는 점에서 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴 수지로서는, (메트)아크릴 단량체를 중합하여 얻어지는 중합체나 공중합체를 사용할 수 있다. 또한, (메트)아크릴 단량체는, 아크릴 단량체 및 메타크릴 단량체 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 말한다. 또한, (메트)아크릴산은 아크릴산 및 메타크릴산 중 한쪽 또는 양쪽을 말하고, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중 한쪽 또는 양쪽을 말한다.

상기 (메트)아크릴 단량체로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산n-부틸, (메트)아크릴산i-부틸, (메트)아크릴산t-부틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산헥실, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산옥틸, (메트)아크릴산노닐, (메트)아크릴산도데실, (메트)아크릴산스테아릴, (메트)아크릴산이소보르닐, (메트)아크릴산노르보르닐, (메트)아크릴산트리시클로데카닐, (메트)아크릴산아다만틸, (메트)아크릴산디시클로펜타닐, (메트)아크릴산페닐, (메트)아크릴산벤질 등의 (메트)아크릴산에스테르; (메트)아크릴산2,2,2-트리플루오로에틸, (메트)아크릴산2,2,3,3-펜타플루오로프로필, (메트)아크릴산퍼플루오로시클로헥실, (메트)아크릴산2,2,3,3-테트라플루오로프로필, (메트)아크릴산β-(퍼플루오로헥실)에틸, (폴리)에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, N,N'-메틸렌비스(메트)아크릴아미드 등의 (메트)아크릴산알킬에스테르; 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트를 사용할 수 있다.

이들 중에서도, 얻어지는 수리층 (A)가 기재와의 밀착성, 도금 핵 패턴과의 밀착성이 보다 우수하다는 관점에서, 메타크릴산메틸 10 내지 70질량％와, 탄소 원자수 2 내지 12의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르 10 내지 50질량％를 함유하는 비닐 단량체 혼합물을 중합하여 얻어지는 것임이 바람직하다.

상기 비닐 수지 (a2)에, 후술하는 도금 핵이 되는 입자 (b1)의 보호제로서 사용하는 유기 화합물과 반응하여 결합을 형성할 수 있는 관능기를 도입하는 방법으로서는, 상기 중합성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체로서, 관능기를 갖는 단량체를 사용하는 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 관능기로서 케토기를 도입하는 경우이면, 예를 들어 디아세톤아크릴아미드 등의 케토기를 갖는 단량체를 사용하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 관능기로서 아세토아세톡시기를 도입하는 경우이면, 예를 들어 (메트)아크릴산2-아세토아세톡시에틸을 사용하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 관능기로서 에폭시기를 도입하는 경우이면, 예를 들어 (메트)아크릴산글리시딜, (메트)아크릴산알릴글리시딜을 사용하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 관능기로서 산기 또는 산무수기를 도입하는 경우이면, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, (메트)아크릴산β-카르복시에틸, 2-(메트)아크릴로일프로피온산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 하프 에스테르, 말레산 하프 에스테르, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 시트라콘산, β-(메트)아크릴로일옥시에틸하이드로젠숙시네이트, 시트라콘산, 시트라콘산 하프 에스테르, 무수 시트라콘산 등의 카르복실기를 갖는 단량체 또는 그의 무수물을 사용하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 관능기로서 이소시아네이트기 또는 블록 이소시아네이트기를 도입하는 경우이면, 예를 들어 (메트)아크릴로일이소시아네이트, (메트)아크릴로일이소시아네이트에틸, 또는 그들의 페놀 또는 메틸에틸케톡심 부가물 등의 이소시아네이트기를 갖는 단량체 또는 그의 블록화물을 사용하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 관능기로서 N-알킬올기를 도입하는 경우이면, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-에톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-프로폭시메틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로폭시메틸(메트)아크릴아미드, N-n-부톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-이소부톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-펜톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-에탄올아크릴아미드, N-프로판올아크릴아미드 등을 사용하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 아크릴 수지로서는, 필요에 따라 아미드기, 수산기, 아미노기, 실릴기, 아지리디닐기, 옥사졸린기, 시클로펜테닐기 등의 가교성 관능기를 갖는 것을 사용할 수 있다.

상기 가교성 관능기를 상기 아크릴 수지 등의 비닐 수지 (a2)에 도입할 때에 사용 가능한 단량체로서는, 예를 들어 (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산2-히드록시부틸, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산(4-히드록시메틸시클로헥실)메틸, (메트)아크릴산글리세롤, (메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜, N-히드록시에틸(메트)아크릴아미드 등의 수산기를 갖는 비닐 단량체: (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산N-모노알킬아미노알킬, (메트)아크릴산N,N-디알킬아미노알킬 등의 아미노기를 갖는 비닐 단량체; 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, γ-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-(메트)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-(메트)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, γ-(메트)아크릴옥시프로필트리이소프로폭시실란, N-β-(N-비닐벤질아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란 및 그의 염산염 등의 실릴기를 갖는 중합성 단량체; (메트)아크릴산2-아지리디닐에틸 등의 아지리디닐기를 갖는 중합성 단량체; 2-이소프로페닐-2-옥사졸린, 2-비닐-2-옥사졸린 등의 옥사졸린기를 갖는 중합성 단량체; (메트)아크릴산디시클로펜테닐 등의 시클로펜테닐기를 갖는 중합성 단량체; 아크롤레인, 디아세톤(메트)아크릴아미드 등의 카르보닐기를 갖는 중합성 단량체 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 비닐 수지 (a2)를 제조할 때에는, 상기 (메트)아크릴 단량체 등과 함께, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 비닐부티레이트, 버사트산비닐, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르, 부틸비닐에테르, 아밀비닐에테르, 헥실비닐에테르, (메트)아크릴로니트릴, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐아니솔, α-할로스티렌, 비닐나프탈렌, 디비닐스티렌, 이소프렌, 클로로프렌, 부타디엔, 에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 불화비닐리덴, N-비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트, 비닐술폰산, 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-메틸알릴술폰산, (메트)아크릴산2-술포에틸, (메트)아크릴산2-술포프로필, 「아데카 리아소프 PP-70, PPE-710」(가부시끼가이샤 아데카(ADEKA)제) 등 또는 그들의 염 등을 조합하여 사용할 수도 있다.

상기 아크릴 수지 등의 비닐 수지 (a2)는, 상기한 중합성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체의 혼합물을 종래부터 알려져 있는 방법으로 중합함으로써 제조할 수 있지만, 밀착성이 우수한 도금 핵 패턴을 제조함에 있어서 유화 중합법을 적용하는 것이 바람직하다.

상기 유화 중합법으로서는, 예를 들어 물과, 중합성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체의 혼합물과, 중합 개시제와, 필요에 따라 연쇄 이동제, 유화제, 분산 안정제 등을 반응 용기 중에 일괄 공급, 혼합하여 중합하는 방법, 중합성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체의 혼합물을 반응 용기 중에 적하하여 중합하는 단량체 적하법, 중합성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체의 혼합물과 유화제 등과 물을 미리 혼합한 것을 반응 용기 중에 적하하여 중합하는 프리 에멀션법(pre-emulsion) 등을 적용할 수 있다.

상기 유화 중합법의 반응 온도는, 사용하는 (메트)아크릴 단량체 등의 중합성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체 및 중합 개시제의 종류에 따라 상이하지만, 예를 들어 30℃ 내지 90℃ 정도, 1시간 내지 10시간 정도인 것이 바람직하다.

상기 중합 개시제로서는, 예를 들어 과황산칼륨, 과황산나트륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 과산화벤조일, 쿠멘히드로퍼옥시드, t-부틸히드로퍼옥시드 등의 과산화물, 과산화수소 등을 사용할 수 있다. 상기한 과산화물만을 사용하여 라디칼 중합할 수도 있지만, 상기 과산화물과, 아스코르브산, 에리토르브산, 에리토르브산나트륨, 포름알데히드술폭실레이트 등의 금속염, 티오황산나트륨, 중아황산나트륨, 염화제2철 등과 같은 환원제를 병용하여 사용할 수도 있다. 또한, 상기 중합 개시제로서는, 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)이염산염 등의 아조 개시제를 사용하는 것도 가능하다.

상기 아크릴 수지 등의 비닐 수지 (a2)의 제조에 사용 가능한 유화제로서는, 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양성 이온성 계면활성제 등을 들 수 있다.

상기 음이온성 계면활성제로서는, 예를 들어 고급 알코올의 황산에스테르 및 그의 염, 알킬벤젠술폰산염, 폴리옥시에틸렌알킬페닐술폰산염, 폴리옥시에틸렌알킬디페닐에테르술폰산염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르의 황산 하프 에스테르염, 알킬디페닐에테르디술폰산염, 숙신산디알킬에스테르술폰산염 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 「라테물 E-118B」(가오 가부시끼가이샤제의 폴리옥시에틸렌알킬에테르의 황산나트륨염)를 사용할 수 있다. 상기 비이온성 계면활성제로서는, 예를 들어 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌디페닐에테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 아세틸렌디올계 계면활성제 등을 사용할 수 있다.

상기 양이온성 계면활성제로서는, 예를 들어 알킬암모늄염 등을 사용할 수 있다. 양성 이온성 계면활성제로서는, 예를 들어 알킬(아미드)베타인, 알킬디메틸아민옥시드 등을 사용할 수 있다.

상기 유화제로서는, 상기한 계면활성제 이외에 불소 계면활성제, 실리콘 계면활성제, 일반적으로 「반응성 유화제」라 불리는 중합성 불포화기를 분자 내에 갖는 유화제를 사용할 수도 있다.

상기 반응성 유화제로서는, 예를 들어 「라테물 S-180」(가오 가부시끼가이샤제, 술폰산기 및 그의 염을 갖는 반응성 계면활성제), 「엘레미놀 JS-2, RS-30」(산요 가세이 고교 가부시끼가이샤제), 「아쿠아론 HS-10, HS-20, KH-1025」(다이이찌 고교 세이야꾸 가부시끼가이샤제, 황산기 또는 그의 염을 갖는 반응성 계면활성제), 「아데카 리아소프 SE-10, SE-20」(가부시끼가이샤 아데카제); 「뉴 프런티어 A-229E」(다이이찌 고교 세이야꾸 가부시끼가이샤제, 인산기를 갖는 반응성 계면활성제); 「아쿠아론 RN-10, RN-20, RN-30, RN-50」(다이이찌 고교 세이야꾸 가부시끼가이샤제, 비이온성 친수기를 갖는 반응성 계면활성제) 등을 사용할 수 있다.

상기 아크릴 수지 등의 비닐 수지 (a2)의 제조에 사용 가능한 연쇄 이동제로서는, 라우릴 머캅탄 등을 사용할 수 있으며, 상기 (메트)아크릴 단량체를 함유하는 중합성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체의 혼합물 전량에 대하여 0질량％ 내지 1질량％의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 0질량％ 내지 0.5질량％의 범위인 것이 보다 바람직하다.

상기 조성물 (a) 중의 수지로서, 우레탄 수지 (a1)을 사용하지 않고 비닐 수지 (a2)를 사용하는 경우에는, 중량 평균 분자량 10만 이상이며, 산가 10 내지 80인 비닐 수지를 수성 매체에 분산시켜 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 필요에 따라 수용성 수지 및 충전재로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분 (z)를 함유할 수도 있지만, 상기 비닐 수지 (a2)의 전량에 대한 상기 성분 (z)의 함유량이 0질량％ 내지 15질량％가 되도록 배합한 조성물로 하는 것이 바람직하다.

상기 산가로서는, 더욱 우수한 내습열성을 부여하는 관점에서 10 내지 75의 범위인 것이 바람직하고, 15 내지 70의 범위인 것이 보다 바람직하고, 25 내지 70의 범위인 것이 더욱 바람직하고, 35 내지 70의 범위인 것이 특히 바람직하다.

이러한 방법으로 조정하는 경우에 사용하는 비닐 수지의 중량 평균 분자량의 상한값으로서는 특별히 한정되지 않지만, 대략 1000만 이하인 것이 바람직하고, 500만 이하인 것이 후술하는 잉크 (b)의 인쇄 적성을 확보하는 관점에서 바람직하다.

비닐 수지의 중량 평균 분자량의 측정은, 통상 상기 비닐 수지 80mg과 테트라히드로푸란 20ml를 혼합하여 12시간 교반한 것을 측정 시료로서 사용하여, 겔ㆍ투과ㆍ크로마토그래피법(GPC법)에 의해 행할 수 있다. 측정 장치로서는, 도소 가부시끼가이샤제 고속 액체 크로마토그래프 HLC-8220형, 칼럼으로서는 도소 가부시끼가이샤제 TSK겔(gel) GMH XL×4칼럼, 용리액으로서는 테트라히드로푸란, 검출기로서는 RI 검출기를 사용할 수 있다.

그러나, 상기 비닐 수지의 분자량이 대략 100만을 초과하는 경우에는, 상기 GPC법 등을 사용한 일반적인 분자량 측정 방법으로 비닐 수지의 분자량을 측정하는 것이 곤란한 경우가 있다.

구체적으로는, 중량 평균 분자량이 100만을 초과하는 비닐 수지 80mg을 테트라히드로푸란 20ml와 혼합하여 12시간 교반하여도 상기 비닐 수지가 완전히 용해되어 있지 않아, 상기 혼합액을 1㎛의 멤브레인 필터를 사용하여 여과한 경우에, 상기 멤브레인 필터 상에 비닐 수지를 포함하는 잔사를 확인할 수 있는 경우가 있다.

이러한 잔사는 대략 100만을 초과하는 분자량을 갖는 비닐 수지에서 유래하는 것이기 때문에, 상기 여과에서 얻어진 여과액을 사용하고, 상기 GPC법에 의해 분자량을 측정하여도 적절한 중량 평균 분자량을 측정하는 것이 곤란한 경우가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 여과의 결과, 상기 멤브레인 필터 상에 잔사를 확인할 수 있었던 것에 대해서는, 중량 평균 분자량이 100만을 초과하는 비닐 수지라고 판단하였다.

또한, 상기 비닐 수지는 수성 매체 중에 분산시킬 수 있는 것이지만, 그의 일부가 수성 매체에 용해되어 있을 수도 있다.

상기 산기를 갖는 비닐 수지는, 비닐 단량체 혼합물의 전량에 대하여 0.2질량％ 내지 15질량％의 범위에서 산기를 갖는 비닐 단량체를 사용함으로써 용이하게 얻을 수 있으며, 1.5질량％ 내지 12질량％의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 3.5질량％ 내지 11질량％의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하고, 5질량％ 초과 11질량％ 이하의 범위에서 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 산기를 갖는 비닐 단량체를 소정량 사용함으로써, 얻어지는 비닐 수지에 양호한 수분산 안정성이나 내습열성 등을 부여할 수 있다.

또한, 산기를 갖는 비닐 단량체, 특히 상기 카르복실기를 갖는 비닐 단량체를 아미드기를 갖는 비닐 단량체와 조합하여 사용하는 경우에는, 상기 비닐 수지의 제조에 사용하는 비닐 단량체 혼합물의 전량에 대하여, 상기 산기를 갖는 비닐 단량체와 아미드기를 갖는 비닐 단량체의 합계의 질량 비율이 바람직하게는 5질량％ 초과 40질량％ 이하, 보다 바람직하게는 6질량％ 이상 35질량％ 이하가 되는 범위에서 사용한다.

또한, 상기 조성물 (a)에는, 우레탄 수지 (a1)과 비닐 수지 (a2)가 복합 수지 입자를 형성하여 수성 매체 중에 분산되어 이루어지는 것을 사용할 수 있다.

상기 복합 수지 입자로서는, 구체적으로는 우레탄 수지 (a1)이 형성하는 수지 입자 내에 비닐 수지 (a2)의 일부 또는 전부가 내재된 것을 들 수 있다. 상기 복합 수지 입자로서는, 코어층으로서의 상기 비닐 수지와, 셸층으로서의 상기 친수성기를 갖는 우레탄 수지로 구성되는 코어ㆍ셸형의 복합 수지 입자인 것이 바람직하다. 특히 도금 핵 패턴을 형성할 때에 있어서는, 도금 석출성을 저하시킬 수 있는 계면활성제를 사용할 필요가 없는 상기 코어ㆍ셸형의 복합 수지 입자를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복합 수지 입자로서는, 비닐 수지 (a2)가 우레탄 수지 (a1)과 비교하여 보다 친수성인 경우에는, 상기 비닐 수지 (a2)가 형성한 수지 입자 내에 상기 우레탄 수지 (a1)의 일부 또는 전부가 내재되어 복합 수지 입자를 형성한 것일 수도 있다.

또한, 상기 우레탄 수지 (a1)과 상기 비닐 수지 (a2)는 공유 결합을 형성하고 있을 수도 있지만, 결합을 형성하고 있지 않은 것이 바람직하다.

또한, 상기 코어ㆍ셸형의 복합 수지 입자로서는, 상기 비닐 수지 (a2)가 아크릴 수지인 우레탄-아크릴 복합 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복합 수지 입자는, 양호한 수분산 안정성을 유지하는 관점에서 5nm 내지 100nm 범위의 평균 입경인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 평균 입경이란, 후술하는 실시예에서도 설명하지만, 동적 광산란법에 의해 측정한 부피 기준에서의 평균 입경을 말한다.

상기 복합 수지 입자로서는, 우레탄 수지 (a1)과 비닐 수지 (a2)를 [우레탄 수지 (a1)/비닐 수지 (a2)]=90/10 내지 10/90의 범위에서 포함하는 것이 바람직하고, 70/30 내지 10/90의 범위에서 포함하는 것이 보다 바람직하다.

상기 복합 수지 입자를 구성하는 우레탄 수지로서는, 상기 우레탄 수지 (a1)과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 상기 우레탄 수지 (a1)의 제조에 사용 가능한 폴리올, 폴리이소시아네이트, 쇄신장제로서는 상기 우레탄 수지 (a1)을 제조할 때에 사용 가능한 것으로서 예시한 폴리올, 폴리이소시아네이트, 쇄신장제와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 복합 수지 입자에 각종 관능기를 도입하고, 입자 (b)의 보호제인 유기 화합물과 가교 반응시키는 경우에도, 상기 우레탄 수지 (a1)에 관능기를 도입하는 방법과 마찬가지의 방법을 채용할 수 있다.

또한, 복합 수지 입자를 구성하는 우레탄 수지로서 지방족환식 구조를 갖는 우레탄 수지를 사용하는 경우, 상기 폴리올로서 지방족환식 구조를 갖는 폴리올을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 폴리이소시아네이트로서 지방족환식 구조를 갖는 폴리이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이들을 사용함으로써, 우레탄 수지 중에 지방족환식 구조를 도입할 수 있다.

상기 지방족환식 구조를 갖는 폴리올로서는, 예를 들어 1,4-시클로헥산디메탄올, 시클로부탄디올, 시클로펜탄디올, 1,4-시클로헥산디올, 시클로헵탄디올, 시클로옥탄디올, 시클로헥산디메탄올, 트리시클로〔5,2,1,0,2,6〕데칸디메탄올, 비시클로〔4,3,0〕-노난디올, 디시클로헥산디올, 트리시클로〔5,3,1,1〕도데칸디올, 비시클로〔4,3,0〕노난디메탄올, 트리시클로〔5,3,1,1〕도데칸디에탄올, 스피로〔3,4〕옥탄디올, 부틸시클로헥산디올, 1,1'-비시클로헥실리덴디올, 시클로헥산트리올, 수소 첨가 비스페놀 A, 1,3-아다만탄디올 등의 비교적 저분자량의 지방족환식 구조 함유 폴리올을 사용할 수 있다.

상기 지방족환식 구조를 갖는 폴리올로서는, 상기한 것 이외에 지방족환식 구조 함유 폴리카르복실산과 지방족 폴리올을 반응시켜 얻어지는 것을 사용할 수 있다.

상기 지방족환식 구조 폴리카르복실산으로서는, 예를 들어 1,3-시클로펜탄디카르복실산, 1,2-시클로헥산디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 이들의 무수물 또는 에스테르화물을 사용할 수 있으며, 그 중에서도 1,2-시클로헥산디카르복실산 또는 1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지방족환식 구조를 갖는 폴리카르복실산을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 지방족환식 구조 폴리카르복실산과의 에스테르화 반응에 사용 가능한 폴리올로서는, 상기한 1,6-헥산디올을 비롯하여 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,5-헥산디올, 2,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올 등의 지방족 폴리올을 사용할 수 있다. 상기 지방족 폴리올은, 상기 지방족환식 구조를 갖는 폴리올과 상기 폴리카르복실산을 에스테르화 반응할 때에 그것들과 조합하여 사용할 수도 있다.

상기 지방족환식 구조를 갖는 폴리올로서는, 예를 들어 지방족환식 구조를 갖는 폴리카르보네이트폴리올을 사용할 수 있다. 상기 지방족환식 구조를 갖는 폴리카르보네이트폴리올로서는, 예를 들어 상기 저분자량의 지방족환식 구조를 갖는 폴리올과, 디메틸카르보네이트 또는 포스겐 등을 반응시켜 얻어진 것을 사용할 수 있다.

상기 지방족환식 구조를 갖는 폴리카르보네이트폴리올로서는, 800 내지 3,000의 수 평균 분자량을 갖는 지방족환식 구조를 갖는 폴리카르보네이트폴리올을 사용하는 것이 바람직하고, 800 내지 2,000의 수 평균 분자량을 갖는 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 지방족환식 구조를 갖는 폴리올로서는, 예를 들어 지방족환식 구조 폴리에테르폴리올을 사용할 수 있다. 상기 지방족환식 구조를 갖는 폴리에테르폴리올로서는, 예를 들어 상기한 저분자량의 지방족환식 구조를 갖는 폴리올을 개시제로 하여, 예를 들어 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 등의 알킬렌옥시드를 부가 중합시킨 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 복합 수지 입자를 구성하는 우레탄 수지의 제조에 사용 가능한 지방족환식 구조를 갖는 폴리이소시아네이트로서는, 상기 우레탄 수지 (a1)의 제조에 가능한 것으로서 예시한 지방족환식 구조를 갖는 폴리이소시아네이트와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 복합 수지 입자를 구성하는 우레탄 수지에 상기 친수성기를 도입하는 경우에는, 상기 우레탄 수지 (a1)을 제조할 때에 사용 가능한 것으로서 예시한 친수성기를 갖는 폴리올과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.

상기 복합 수지 입자를 구성하는 비닐 수지로서는, 10℃ 내지 70℃의 유리 전이 온도를 갖는 것을 사용하는 것이 잉크 (b)에 포함되는 도금 핵이 되는 입자 (b1)과의 밀착성을 더욱 향상시키고, 얻어지는 도금 핵 패턴의 도금 석출성을 더욱 향상시킴에 있어서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 비닐 수지의 유리 전이 온도는, 주로 상기 비닐 수지의 제조에 사용하는 비닐 단량체의 조성에 기초하여, 계산에 의해 결정되는 값이다.

또한, 상기 복합 수지 입자를 구성하는 비닐 수지로서는, 상기 수리층의 전구체인 도막을 형성할 수 있으며, 도금 핵이 되는 입자 (b1)과의 밀착성을 향상시킬 수 있고, 얻어지는 도금 핵 패턴의 세선화를 도모함에 있어서, 80만 이상의 중량 평균 분자량을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 100만 이상의 중량 평균 분자량을 갖는 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 복합 수지 입자를 구성하는 비닐 수지의 중량 평균 분자량의 상한값으로서는 특별히 한정되지 않지만, 대략 1,000만 이하인 것이 바람직하고, 500만 이하인 것이 바람직하다.

또한, 복합 수지 입자를 구성하는 비닐 수지로서는, 필요에 따라 각종 관능기를 갖고 있을 수도 있고, 상기 관능기로서는 예를 들어 아미드기, 수산기, 글리시딜기, 아미노기, 실릴기, 아지리디닐기, 이소시아네이트기, 옥사졸린기, 시클로펜테닐기, 알릴기, 카르복실기, 아세토아세틸기 등의 가교성 관능기를 들 수 있다.

상기 복합 수지 입자를 구성하는 비닐 수지로서는, 상기 비닐 수지 (a2)와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 상기 비닐 수지 (a2)의 제조에 사용 가능한 중합성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체로서는, 상기 비닐 수지 (a2)의 제조에 사용 가능한 것으로서 예시한 비닐 단량체, 바람직하게는 (메트)아크릴 단량체와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 복합 수지 입자를 구성하는 비닐 수지에 관능기를 도입하는 경우에도, 상기 비닐 수지 (a2)에 관능기를 도입하는 방법과 마찬가지의 방법을 채용할 수 있다.

상기 복합 수지 입자는, 예를 들어 상기 폴리이소시아네이트와 폴리올과 필요에 따라 쇄신장제를 반응시키고, 수분산화함으로써 우레탄 수지의 수분산체를 제조하는 공정 및 상기 수분산체 중에서 (메트)아크릴 단량체 등의 단량체를 중합하여 비닐 수지를 제조하는 공정에 의해 제조할 수 있다.

구체적으로는, 무용제하 또는 유기 용제하 또는 (메트)아크릴 단량체 등의 반응성 희석제의 존재하에, 상기 폴리이소시아네이트와 폴리올을 반응시킴으로써 우레탄 수지를 얻고, 이어서 상기 우레탄 수지가 갖는 친수성기의 일부 또는 전부를 필요에 따라 염기성 화합물을 사용하여 중화하고, 필요에 따라 쇄신장제와 더 반응시켜, 그것을 수성 매체 중에 분산시킴으로써 우레탄 수지의 수분산체를 제조한다.

이어서, 상기에서 얻은 우레탄 수지의 수분산체 중에 상기 (메트)아크릴 단량체 등의 상기 단량체를 공급하고, 상기 우레탄 수지 입자 내에서 상기 비닐 단량체를 라디칼 중합시켜 비닐 수지를 제조한다. 또한, 상기 우레탄 수지의 제조를 비닐 단량체의 존재하에서 행한 경우에는, 상기 우레탄 수지의 제조 후, 중합 개시제 등을 공급함으로써, 상기 (메트)아크릴 단량체 등의 단량체를 라디칼 중합시켜 비닐 수지를 제조한다.

이에 따라, 상기 조성물 (a)에 포함되는 수지로서 사용 가능한, 우레탄 수지 입자 중에 비닐 수지의 일부 또는 전부가 내재된 복합 수지 입자가 수성 매체에 분산된 수지 조성물을 제조할 수 있다.

상기 복합 수지 입자를 제조할 때, 우레탄 수지가 고점도이기 때문에 작업성이 우수하지 않은 경우에는, 메틸에틸케톤, N-메틸피롤리돈, 아세톤, 디프로필렌글리콜디메틸에테르 등의 통상의 유기 용제, 반응성 희석제를 사용할 수 있다. 특히, 상기 반응성 희석제로서, 상기 비닐 수지의 제조에 사용 가능한 (메트)아크릴 단량체 등의 단량체를 사용하는 것이 탈용제 공정을 생략할 수 있기 때문에, 생산 효율의 향상을 도모함에 있어서 바람직하다.

또한, 상기 조성물 (a)에는 그 밖의 각종 화합물, 수지 등을 포함하고 있을 수도 있다. 특히 후술하는 도금 핵이 되는 입자 (b1)이 유기 화합물로 보호되어 이루어지는 경우, 이 유기 화합물과 가교 반응 가능한 관능기를 갖는 화합물이나 수지를 병용하는 것이 수리층 (A)와 도금 핵 패턴 (B)의 밀착성 향상에 기여하는 관점에서 바람직한 것이다.

예를 들어 상기 관능기가 이소시아네이트기이면, 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화 톨릴렌디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄)트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트, 그것들을 사용하여 얻어지는 누레이트형 폴리이소시아네이트, 그것들과 트리메틸올프로판 등을 포함하는 어덕트체 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 헥사메틸렌디이소시아네이트의 누레이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트와 트리메틸올프로판의 어덕트체, 톨릴렌디이소시아네이트와 트리메틸올프로판의 어덕트체, 크실릴렌디이소시아네이트와 트리메틸올프로판의 어덕트체를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 관능기가 이소시아네이트기인 화합물로서는, 그의 이소시아네이트기의 일부 또는 전부가 블록화제에 의해 밀봉된 것을 사용할 수 있다.

상기 블록화제로서는, 예를 들어 페놀, 크레졸, 2-히드록시피리딘, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 벤질알코올, 메탄올, 에탄올, n-부탄올, 이소부탄올, 말론산디메틸, 말론산디에틸, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 아세틸아세톤, 부틸머캅탄, 도데실머캅탄, 아세트아닐리드, 아세트산아미드, ε-카프로락탐, δ-발레로락탐, γ-부티로락탐, 숙신산이미드, 말레산이미드, 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 요소, 티오요소, 에틸렌요소, 포름아미드옥심, 아세토알독심, 아세톤옥심, 메틸에틸케톤옥심, 메틸이소부틸케토옥심, 시클로헥사논옥심, 디페닐아닐린, 아닐린, 카르바졸, 에틸렌이민, 폴리에틸렌이민 등을 사용할 수 있다.

상기 블록 이소시아네이트 화합물로서는, 수분산형의 시판품으로서 엘라스트론 BN-69(다이이찌 고교 세이야꾸 가부시끼가이샤제) 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 관능기가 에폭시기인 화합물로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 헥사메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 시클로헥산디올디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨테트라글리시딜에테르 등의 지방족 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르; 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르 등의 폴리알킬렌글리콜의 폴리글리시딜에테르; 1,3-비스(N,N'-디글리시딜아미노에틸)시클로헥산 등의 폴리글리시딜아민; 다가 카르복실산[옥살산, 아디프산, 부탄트리카르복실산, 말레산, 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 벤젠트리카르복실산 등]의 폴리글리시딜에스테르류; 비스페놀 A와 에피클로로히드린의 축합물, 비스페놀 A와 에피클로로히드린의 축합물의 에틸렌옥시드 부가물 등의 비스페놀 A 에폭시 수지; 페놀노볼락 수지; 측쇄에 에폭시기를 갖는 각종 비닐 중합체 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 1,3-비스(N,N'-디글리시딜아미노에틸)시클로헥산 등의 폴리글리시딜아민, 글리세린디글리시딜에테르 등의 지방족 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 관능기가 에폭시기인 화합물로서는, 상기한 것 이외에 예를 들어 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디에톡시실란 또는 γ-글리시독시프로필트리이소프로페닐옥시실란 등의 글리시딜기를 갖는 실란 화합물을 사용할 수도 있다.

또한, 상기 관능기가 비닐기인 화합물로서는, 예를 들어 (폴리)에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, N,N'-메틸렌비스(메트)아크릴아미드, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 EO 부가 트리아크릴레이트, 글리세린 PO 부가 트리아크릴레이트, 트리스아크릴로일옥시에틸포스페이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 등의 다관능 비닐 단량체를 사용할 수 있다. 필요에 따라 임의의 계면활성제를 사용하여 수분산체로 사용할 수도 있다.

또한, 상기 관능기가 카르복실기 또는 무수 카르복실기인 화합물로서는, 예를 들어 옥살산, 타르타르산, 숙신산, 말산, 말레산, 푸마르산, 프탈산, 세박산, 도데칸이산, 에이코사이산, 이소도코사디엔이산, 이소도코산이산, 이소에이코사디엔이산, 부틸옥탄이산, 디알콕시카르보닐이소도코사디엔이산 등의 이염기산 및 그의 부분 중화염, 시트르산, 아코니트산 등의 삼염기산 및 그의 부분 중화염, 아크릴산, 메타크릴산, (메트)아크릴산β-카르복시에틸, 2-(메트)아크릴로일프로피온산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 하프 에스테르, 말레산 하프 에스테르 등의 카르복실산기를 갖는 비닐 단량체, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 시트라콘산, β-(메트)아크릴로일옥시에틸하이드로젠숙시네이트, 시트라콘산, 시트라콘산 하프 에스테르, 무수 시트라콘산 등의 카르복실기 함유 비닐 단량체 등의 무수 카르복실산기를 갖는 비닐 단량체로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 단량체를 사용할 수 있다.

또한, 상기 관능기가 N-알킬올기인 화합물로서는, 예를 들어 멜라민 1몰에 대하여 포름알데히드가 1 내지 6몰 부가된 모노 또는 폴리메틸올멜라민을 비롯하여, 트리메톡시메틸올멜라민, 트리부톡시메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸올멜라민 등의 (폴리)메틸올멜라민의 에테르화물(에테르화도는 임의), 요소-포름알데히드-메탄올 축합물, 요소-멜라민-포름알데히드-메탄올 축합물, 폴리N-(알콕시)메틸올(메트)아크릴아미드, 폴리(메트)아크릴아미드의 포름알데히드 부가물을 사용할 수 있다.

상기 조성물 (a)는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 필요에 따라 가교제 (a4)를 비롯하여 pH 조정제, 피막 형성 보조제, 레벨링제, 증점제, 발수제, 소포제, 안료, 유기, 무기 충전제 등을 함유하고 있을 수도 있다.

상기 가교제 (a4)로서는, 상기 수지 중의 가교성 관능기와 반응할 수 있는 것으로서, 예를 들어 금속 킬레이트 화합물, 폴리아민 화합물, 아지리딘 화합물, 금속염 화합물, 상기 이소시아네이트 화합물 등의 대략 25℃ 내지 100℃의 비교적 저온에서 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있는 열 가교제 (a4-1)을 비롯하여, 멜라민계 화합물, 상기 에폭시계 화합물, 옥사졸린 화합물, 카르보디이미드 화합물 및 상기 블록 이소시아네이트 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상 등의 대략 100℃ 이상의 비교적 고온에서 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있는 열 가교제 (a4-2)를 사용할 수 있다. 상기 가교제 (a4)는, 상술한 우레탄 수지 (a1), 비닐 수지 (a2) 및 복합 수지 입자와 반응할 수 있는 것인 경우에는, 그것들의 일부와 반응할 수도 있다.

상기 조성물 (a)로서 상기 열 가교제 (a4-1)을 함유하는 것을 사용하는 경우이면, 예를 들어 그것을 기판 표면에 도포하고, 비교적 저온에서 건조하고, 이어서 상기 도금 핵이 되는 입자 (b1)을 함유하는 잉크 (b)를 볼록판 반전 인쇄한 후에, 100℃ 미만의 온도에서 가온하여 가교 구조를 형성함으로써, 장기간에 걸쳐서 열이나 외력의 영향을 받지 않고 도금 핵 입자 (b1)의 결락을 방지 가능한 레벨의, 각별히 우수한 내구성을 구비한 도금 핵 패턴 (B)를 형성할 수 있다.

한편, 상기 조성물 (a)로서 상기 열 가교제 (a4-2)를 함유하는 것을 사용하는 경우이면, 예를 들어 그것을 기판 표면에 도포하고, 상온(25℃) 내지 대략 100℃ 미만의 저온에서 건조함으로써 가교 구조를 형성하지 않은 도막을 제조하고, 이어서 그의 표면에 잉크 (b)를 볼록판 반전 인쇄한 후, 예를 들어 150℃ 이상, 바람직하게는 200℃ 이상의 온도에서 가열하여 가교 구조를 형성함으로써, 장기간에 걸쳐서 열이나 외력 등의 영향을 받지 않고, 도금 핵이 되는 입자 (b1)의 박리 등을 야기하지 않는 레벨의 각별히 우수한 내구성을 구비한 도금 핵 패턴 (B)를 얻을 수 있다. 단, 기판으로서 비교적 열에 약한 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 포함하는 기판을 사용하는 경우에는, 당해 기판의 변형 등을 방지하는 관점에서, 대략 150℃ 이하, 바람직하게는 120℃ 이하의 온도에서 가열하는 것이 바람직하다. 그러한 경우에는, 상기 가교제로서는 상기 열 가교제 (a4-2)가 아닌, 상기 열 가교제 (a4-1)을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 열 가교제 (a4-1)에 사용 가능한 금속 킬레이트 화합물로서는, 예를 들어 알루미늄, 철, 구리, 아연, 주석, 티타늄, 니켈, 안티몬, 마그네슘, 바나듐, 크롬, 지르코늄 등의 다가 금속의 아세틸아세톤 배위 화합물, 아세토아세트산에스테르 배위 화합물 등을 사용할 수 있으며, 알루미늄의 아세틸아세톤 배위 화합물인 아세틸아세톤알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열 가교제 (a4-1)에 사용 가능한 폴리아민 화합물로서는, 예를 들어 트리에틸렌디아민 등의 3급 아민, 폴리멘트 NK-100PM, NK-200PM(닛본 쇼꾸바이 가부시끼가이샤제의 아미노에틸화 아크릴 중합체)을 사용할 수도 있다.

또한, 상기 열 가교제 (a4-1)에 사용 가능한 아지리딘 화합물로서는, 예를 들어 2,2-비스히드록시메틸부탄올-트리스[3-(1-아지리디닐)프로피오네이트], 1,6-헥사메틸렌디에틸렌우레아, 디페닐메탄-비스-4,4'-N,N'-디에틸렌우레아 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 가교제 (a4-1)로서 사용 가능한 금속염 화합물로서는, 예를 들어 황산알루미늄, 알루미늄 명반(明礬), 아황산알루미늄, 티오황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 질산알루미늄 9수화물, 염화알루미늄 6수화물 등의 알루미늄 함유 화합물, 사염화티타늄, 테트라이소프로필티타네이트, 티타늄아세틸아세토네이트, 락트산티타늄 등의 수용성 금속염을 사용할 수 있다.

또한, 상기 열 가교제 (a4-2)에 사용 가능한 멜라민 화합물로서는, 예를 들어 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사에톡시메틸멜라민, 헥사프로폭시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민, 헥사펜틸옥시메틸멜라민, 헥사헥실옥시메틸멜라민 또는 이들 중 2종을 조합한 혼합 에테르화 멜라민 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 트리메톡시메틸멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민을 사용하는 것이 바람직하다. 시판품으로서는, 베카민 M-3, APM, J-101(DIC 가부시끼가이샤제) 등을 사용할 수 있다. 상기 멜라민 화합물은, 자기 가교 반응함으로써 가교 구조를 형성할 수 있다.

상기 멜라민 화합물을 사용하는 경우에는, 그의 자기 가교 반응을 촉진시킴에 있어서 유기 아민염 등의 촉매를 사용할 수도 있다. 시판품으로서는, 캐탈리스트 ACX, 376 등을 사용할 수 있다. 상기 촉매는, 상기 멜라민 화합물의 전량에 대하여 대략 0.01질량％ 내지 10질량％의 범위인 것이 바람직하다.

또한, 상기 열 가교제 (a4-2)에 사용 가능한 옥사졸린 화합물로서는, 예를 들어 2,2'-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-에틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-트리메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-테트라메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-헥사메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-옥타메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-에틸렌-비스-(4,4'-디메틸-2-옥사졸린), 2,2'-p-페닐렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-m-페닐렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-m-페닐렌-비스-(4,4'-디메틸-2-옥사졸린), 비스-(2-옥사졸리닐시클로헥산)술피드, 비스-(2-옥사졸리닐노르보르난)술피드 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 옥사졸린 화합물로서는, 예를 들어 하기 부가 중합성 옥사졸린과, 필요에 따라 그 밖의 단량체를 조합하여 중합하여 얻어지는 옥사졸린기 함유 중합체를 사용할 수도 있다.

상기 부가 중합성 옥사졸린으로서는, 예를 들어 2-비닐-2-옥사졸린, 2-비닐-4-메틸-2-옥사졸린, 2-비닐-5-메틸-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-4-메틸-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-5-메틸-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-5-에틸-2-옥사졸린 등을 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 2-이소프로페닐-2-옥사졸린을 사용하는 것이 공업적으로 입수하기 쉽기 때문에 바람직하다.

또한, 상기 열 가교제 (a4-2)에 사용 가능한 카르보디이미드 화합물로서는, 예를 들어 폴리[페닐렌비스(디메틸메틸렌)카르보디이미드], 폴리(메틸-1,3-페닐렌카르보디이미드) 등을 사용할 수 있다. 시판품에서는, 카르보딜라이트 V-01, V-02, V-03, V-04, V-05, V-06(닛신보 홀딩스 가부시끼가이샤제), UCARLINK XL-29SE, XL-29MP(유니언 카바이드 가부시끼가이샤제) 등을 사용할 수 있다.

상기 가교제 (a4)는 종류 등에 따라 상이하지만, 통상 상기 조성물 (a)에 포함되는 수지의 합계 질량 100질량부에 대하여 0.01질량％ 내지 60질량％의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 0.1질량％ 내지 10질량％의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하고, 0.1질량％ 내지 5질량％의 범위에서 사용하는 것이, 밀착성이 우수하며, 상기 내구성이 우수한 도금 핵 패턴 (B)를 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.

수용성 수지로 대표되는 폴리비닐알코올이나 폴리비닐피롤리돈 등은, 오로지 수계 도포액에 대한 도공성을 부여하는 것을 목적으로 하여 사용되고 있다. 그러나, 상기 수계 도포액용의 수지층은, 용제계 도포액에 대한 적응성이 충분하지 않아, 「누락」이나 불균일을 야기하여 도포성에 문제를 일으키는 것이 일반적이다.

본 발명에서 사용하는 수지 조성물 (a)는, 상기 폴리비닐알코올 등의 수용성 수지를 사용하지 않거나, 또는 최소한의 사용량이어도 수계 도포액 및 용제계 도포액 중 어디에도 적용 가능하며, 후술하는 도금 핵이 되는 입자 (b1)을 함유하는 잉크 (b)에 있어서, 잉크 (b) 중에 포함되는 용매가 물, 물과 수용성의 유기 용매의 혼합 용매, 물을 포함하지 않는 유기 용매 중 어느 것을 사용한 경우여도 우수한 도포성을 나타내는 수리층 (A)를 형성할 수 있다.

따라서, 가령 수용성 수지를 사용하는 경우여도, 상기 우레탄 수지 (a1)과 비닐 수지 (a2)의 전량에 대하여 15질량％ 이하로 사용하는 것이 바람직하고, 0질량％ 내지 10질량％인 것이 보다 바람직하고, 0질량％ 내지 5질량％인 것이 더욱 바람직하고, 0질량％ 내지 0.5질량％인 것이 특히 바람직하다.

또한, 실리카나 알루미나, 전분 등의 충전재는, 통상 마이크로포러스 타입의 수리층을 형성할 때에 다량으로 사용된다. 또한, 팽윤 타입의 수리층을 형성할 때에도 당해 수리층에 내블로킹성을 부여하는 목적으로 소량 사용되는 경우가 있다.

본 발명에서 사용하는 수지 조성물 (a)에는, 상기 실리카 등의 충전재를 사용하지 않거나 또는 최소한의 사용량이어도, 물, 물과 수용성의 유기 용매의 혼합 용매, 물을 포함하지 않는 유기 용매 중 어느 것을 용매로 사용한 잉크 (b)의 경우에도, 「누락」이나 불균일을 발생하지 않고, 우수한 도포성을 확보하는 것이 가능한 수리층을 형성할 수 있다.

따라서, 가령 충전제를 사용하는 경우여도 우수한 도포성을 확보하는 것이 가능한 수리층 (A)를 형성하는 관점에서, 충전재의 함유량은 상기 우레탄 수지 (a1)과 비닐 수지 (a2)의 전량에 대하여 15질량％ 이하로 사용하는 것이 바람직하고, 0질량％ 내지 10질량％인 것이 바람직하고, 0질량％ 내지 0.5질량％인 것이 특히 바람직하다. 특히 필름 등의 플렉시블 기판에 대한 밀착성의 저하를 방지하는 관점에서도, 상기 충전재의 사용량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 기재 표면에 상기 수지 조성물 (a)를 도포하는 방법으로서는, 수리층 (A)가 적정하게 형성되는 한 특별히 제한은 없으며, 필요에 따라 다양한 인쇄ㆍ도공 방법을, 사용하는 기재의 형상, 사이즈, 강함과 유연함의 정도 등에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 구체적으로는 그라비아법, 오프셋법, 볼록판법, 볼록판 반전법, 스크린법, 마이크로 콘택트법, 리버스법, 에어 닥터 코터법, 블레이드 코터법, 에어 나이프 코터법, 스퀴즈 코터법, 함침 코터법, 트랜스퍼 롤 코터법, 키스 코터법, 캐스트 코터법, 스프레이 코터법, 잉크젯법, 다이법, 스핀 코터법, 바 코터법, 딥 코트법 등을 들 수 있다.

또한, 수지 조성물 (a)를 상기 기판 상에 도포한 후, 도포막을 건조하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 기재가 매엽(枚葉)의 필름, 시트, 판인 경우에는, 도공 장소에서의 자연 건조 이외에 송풍, 정온 건조기 등의 건조기 내에서 행할 수 있다. 또한, 상기 기재가 롤 시트인 경우에는, 상기 인쇄ㆍ도포 공정에 이어서, 설치된 비가열 또는 가열 공간 내에서 롤 시트를 연속적으로 이동시킴으로써 건조를 행할 수 있다.

건조 온도로서는, 수지 조성물 (a)를 구성하는 상기 매체 (a3)을 휘발시키는 것이 가능하며, 지지체인 기재에 악영향을 주지 않는 범위의 온도로 설정할 수 있다. 구체적으로는, 상기 열 가교제 (a4-1)을 사용하는 경우에는, 대략 25℃ 내지 100℃ 미만의 온도에서 건조하는 것이 바람직하고, 열 가교제 (a4-2)를 사용하는 경우에는, 대략 100℃ 이상, 바람직하게는 120℃ 내지 300℃ 정도의 온도인 것이 바람직하다. 한편, 상기 열 가교제 (a4-2)를 사용하고, 또한 잉크 (b)를 인쇄한 후에 가교 구조를 형성하고자 하는 경우에는, 상온(25℃) 내지 100℃ 정도의 비교적 저온에서 건조하고, 인쇄 전에 있어서는 가교 구조를 형성하지 않도록 조정하는 것이 바람직하다.

상기 기재 표면에 형성되는 수리층 (A)의 층 두께로서는, 기재의 종류, 두께에 따라 조정할 수 있으며, 후술하는 잉크 (b) 중에 포함되는 용매량을 감안하여, 또한 상기 기재의 각종 특성을 유지하는 관점에서 건조 후의 막 두께가 300㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 또한, 상기 기재가 50㎛ 이하의 두께인 필름상 기재의 경우에는, 1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10nm 내지 500nm로 하는 것이다.

상기에서 얻어지는 수리층 (A)는, 후술하는 잉크 (b)에 포함되는 용매에 의해 적절하게 용해되고, 상기 용매를 흡수함으로써, 잉크 (b)에 포함되는 도금 핵이 되는 입자 (b1)을 고정밀도로 정착하는 것이 가능한 팽윤 타입의 수리층이기 때문에, 번짐이 없는 도금 핵 패턴 (B)를 얻는 것에 기여할 수 있다. 또한, 상기 수리층 (A)를 사용함으로써, 종래 알려진 다공질 타입의 수리층과 비교하여 투명한 수지층을 형성하는 것이 가능하다.

<도금 핵이 되는 입자 (b1)을 함유하는 잉크 (b)>

본 발명에 사용하는 도금 핵이 되는 입자 (b1)을 함유하는 잉크 (b)(이하, 도금 핵 잉크로 약기함)는, 후술하는 볼록판 반전 인쇄법으로 상기에서 형성된 기판 상의 수리층 (A)를 피전사체로서 사용하는 잉크이다.

도금 핵이 되는 입자 (b1)의 입경은 부피 평균 입경(Mv=Mean Volume Diameter)이 2 내지 150nm인 것임이 바람직하고, 5 내지 100nm의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 이들 나노 오더의 입경을 갖는 입자를 사용함으로써, 잉크 (b)의 반건조 상태에서의 입자간 응집력의 향상에 의한다고 추정되는 우수한 전사 인쇄 특성을 얻을 수 있다. 또한, 미립자로 함으로써 미세한 패턴을 형성할 수 있다.

이들 도금 핵이 되는 입자 (b1)로서, 예를 들어 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 철(Fe), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 주석(Sn), 크롬(Cr), 납(Pb) 등의 금속 입자 및 팔라듐 합금(Ag/Pd) 등의 이들 금속의 합금 및 코어 셸 입자; 산화아연(ZnO), 산화인듐주석(ITO), 산화인듐산화아연(IZO) 등의 도전성 금속 산화물 입자 이외에, 필요에 따라; 카르복실산은염, 아미노카르복실산은염 등의 금속 착체, 산화은(Ag₂O) 등의 200℃ 이하의 소성에서 열분해되어 도전성 금속을 부여하는 열분해성 화합물; 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌술폰산(PEDOT/PSS) 등의 도전성 고분자 입자를 포함하고 있을 수도 있다.

이들 입자 중에서도, 은 및/또는 구리의 입자, 즉 나노 은 입자, 나노 구리 은 입자, 은과 구리의 합금 나노 입자, 은 및/또는 구리를 코어로 하는 코어 셸 입자가 양호한 도금 석출성을 얻을 수 있어 바람직하다.

도금 핵이 되는 입자 (b1)은, 그의 크기가 나노미터 오더인 것이 바람직하다는 관점에서, 당해 입자 (b1)을 유기 화합물로 보호하여 안정화되어 있는 것이 바람직하다.

도금 핵이 되는 입자 (b1)의 보호제로서 사용할 수 있는 유기 화합물은, 각종 분산제, 계면활성제로서 알려져 있는 화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들어 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈 등의 아민계의 고분자 분산제, 또한 폴리아크릴산, 카르복시메틸셀룰로오스 등의 분자 중에 카르복실산기를 갖는 탄화수소계의 고분자 분산제, 폴리에틸렌글리콜, 알킬티올, 폴리비닐알코올, 스티렌-말레산 공중합체, 올레핀-말레산 공중합체, 또는 1 분자 중에 폴리에틸렌이민 부분과 폴리에틸렌옥시드 부분을 갖는 공중합체 등의 극성기를 갖는 고분자 분산제 등을 사용할 수 있다. 이들의 혼합, 공중합체가 일반적으로 사용되고 있지만, 상술한 수리층 (A)와의 밀착성을 고려하면, 상술한 수리층 (A) 중의 우레탄 수지 (a1), 비닐 수지 (a2), 그들의 복합 수지 입자 중에 포함되는 관능기와 반응성을 갖는 관능기를 함유하는 유기 화합물인 것이 바람직하고, 이미노기, 1급 아미노기, ２급 아미노기 등의 염기성 질소 원자를 함유하는 유기 화합물인 것이 잉크 (b)의 보존 안정성, 수리층 (A)와의 밀착성 등의 성능 밸런스가 우수하다는 점에서 바람직한 것이다.

도금 핵 잉크에는 다양한 결합제 수지를 포함하고 있을 수도 있고, 구체예로서는 천연 고무, 올레핀계 수지, 폴리에틸렌옥시드, 폴리프로필렌옥시드 등의 폴리에테르류, 불포화 폴리에스테르계 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 비닐폴리에스테르계 수지, 석유계 수지, 로진계 수지, 실리콘계 수지, 폴리비닐알코올, 염화비닐, 아세트산비닐, 염화비닐아세트산비닐 공중합체 등의 비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 천연 다당류 등을 들 수 있다.

도금 핵이 되는 입자 (b1)의 보호제로서 사용되는 유기 화합물이나, 임의로 첨가되는 결합제 성분은, 도금 핵 패턴 (B)로부터의 무전해 도금에 의한 금속 석출을 양호하게 하는 관점에서, 도금 핵 잉크에 포함되는 도금 핵이 되는 입자 (b1)의 전체 질량에 대하여 15질량％ 이하, 보다 바람직하게는 10질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 도금 핵 잉크에는, 볼록판 반전 인쇄법에 의한 인쇄를 양호하게 하기 위해, 표면 에너지 조정제를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 표면 에너지 조정제로서는, 불소계 표면 에너지 조정제 및/또는 실리콘계 표면 에너지 조정제를 적절하게 사용할 수 있다. 불소계의 표면 에너지 조정제로서, 예를 들어 DIC 가부시끼가이샤의 메가팩 시리즈나 3M사의 노벡 시리즈를 적용할 수 있다. 이 중에서도, DIC 가부시끼가이샤제의 불소화 (메트)아크릴 중합체가 되는 불소계 표면 에너지 조정제를 적절하게 적용할 수 있다. 실리콘계 표면 에너지 조정제로서 빅케미ㆍ재팬의 BYK 시리즈를 적절하게 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 불소계 표면 에너지 조정제와 수상용성의 실리콘계 표면 에너지 조정제의 병용이다. 양자의 병용에 의해, 잉크에 대한 보다 적은 첨가량으로 블랭킷의 이형면에서의 잉크의 미세한 크레이터링을 억제할 수 있다. 불소계 표면 에너지 조정제와 실리콘계 표면 에너지 조정제의 혼합 비율에 특별히 제한은 없지만, 불소계 표면 에너지 조정제/실리콘계 표면 에너지 조정제의 혼합 비율 1/1 내지 1/0.1에서 유효한 효과를 얻을 수 있다.

이들 표면 에너지 조정제의 첨가는, 블랭킷 상에서의 잉크 크레이터링의 방지, 도막의 균일성과, 소성 후의 잉크 도막의 도금 석출성의 관점에서, 전체 잉크 (b) 중 0.05 내지 5.0질량％, 바람직하게는 0.1 내지 0.5질량％의 범위에서 사용한다.

도금 핵 잉크는 상술한 표면 에너지 조정제를 첨가하여, 도금 핵 잉크의 25℃에 있어서의 표면 에너지를 25mN/m 이하로 조정하는 것이 바람직하다. 이에 따라 블랭킷의 발액성의 이형면에 도포된 잉크 도막의 평활성이 향상되어 보다 균일한 피막을 얻을 수 있다.

또한, 블랭킷의 이형면에서의 잉크의 미소 크레이터링의 억제를 목적으로 하여, 이형면을 오존 UV나 오존 플라즈마 처리를 행할 수도 있다.

본 발명에서의 도금 핵 잉크에는, 획선 패턴의 형성성, 패턴 전사성을 향상시키는 목적으로 필요에 따라 이형제를 첨가할 수 있다. 이형제로서는, 신에쯔 가가꾸제 KF96 시리즈나 도레이ㆍ다우코닝제 SH28(모두 상품명) 등의 실리콘 오일을 적절하게 들 수 있다. 특히, 실리콘의 2 내지 30량체인 저분자 실리콘(분자량으로서 148 내지 2220 정도)이 잉크 패터닝, 소성 후의 도막 도금 석출성에 대한 영향이 적어 바람직하다. 이러한 실리콘 오일로서는, 신에쯔 가가꾸제 KF96 시리즈의 25℃의 동적 점도가 20mm²/s 이하인 실리콘을 들 수 있다. 이 이형제의 함유율은, 전체 잉크 (b) 중 0.05 내지 5.0질량％, 바람직하게는 0.1 내지 1.0질량％이다. 이 이형제를 첨가함으로써, 용제나 표면 에너지의 조정에 의해 잉크의 블랭킷에 대한 습윤성을 증대시켜도, 블랭킷으로부터의 박리성을 확보할 수 있다. 이에 따라, 볼록판 반전 인쇄법에 있어서의 전사성을 개선할 수 있다.

본 발명에서의 도금 핵 잉크에는 필요에 따라, 도금 핵이 되는 입자 (b1)의 한층 더한 분산성 안정화나 저온 소성 촉진을 목적으로 하여, 예를 들어 디에틸아민, 트리에틸아민, 디이소프로필아민 등의 알킬아민류, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 에탄올아민류, 각종 암모늄카르보네이트, 각종 암모늄카르바메이트류, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 질산, 인산, 과산화수소, 질산아민 등의 아민 화합물, 무기산, 유기산 등을 첨가할 수도 있다.

도금 핵 잉크에 적용할 수 있는 분산 용매로서는, 적용하는 입자 (b1)을 단독으로 또는 혼합체로 안정적으로 분산시킬 수 있는 것이면 특별히 제한 없이 적용할 수 있다. 이들 용매로서 예를 들어 물, 메탄올, 에탄올, 부틸알코올, 이소프로필알코올, 메톡시부탄올, tert-부탄올 등의 알코올류; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린 등의 다가 알코올류; 아세트산에틸, 아세트산메틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산이소부틸, 아세트산메톡시부틸, 락트산에틸 등의 에스테르류 및 디메틸카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 프로필렌카르보네이트 등의 탄산에스테르류; 이소프로필에테르, 디옥산, 메틸-tert-부틸에테르, 테트라히드로푸란 등의 에테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 디아세톤알코올 등의 케톤류; 메틸셀로솔브, 셀로솔브, 부틸셀로솔브, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜n프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 글리콜아세테이트류; 메틸모노글라임, 메틸디글라임, 메틸트리글라임, 에틸모노글라임 등의 글리콜디에테르류; 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 시클로헥산올, 메틸시클로헥산올 등의 지환식 탄화수소류; 노르말헥산 등의 지방족 탄화수소류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 클로로벤젠, 오르토디클로로벤젠 등의 염화 방향족 탄화수소류; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 디클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌 등의 염화 지방족 탄화수소류로부터 선택되는 단독 또는 혼합 용매를 적절히 적용할 수 있다. 이 중에서도 알코올계 용제를 주체로 하는 혼합형 용제가 바람직하다.

또한, 잉크 (b)의 미소 크레이터링이 없고 결함이 없는 균질한 잉크 막을 형성하는 것을 목적으로 하여, 용매에 블랭킷 이형면 팽윤성의 용매를 함유시킬 수도 있다. 볼록판 반전 인쇄는, 우선 블랭킷의 평활 표면 발액성의 이형면 상에 결함이 없는 균일한 잉크 박막을 형성하는 것이 요구된다. 이때, 미소한 크레이터링이 발생하면 패턴 결함이 된다. 전체 용매 중의 블랭킷 이형면 팽윤성 용매 함유율은 질량 기준으로 5 내지 70％가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 50％이다. 여기서 말하는 블랭킷 팽윤성 액체란, 예를 들어 블랭킷 이형면에 실리콘 고무를 사용한 경우, 실리콘 고무를 용제에 15분간 침지했을 때의 고무 중량 증가율이 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 20％ 이상인 용제를 적절하게 적용할 수 있다. 이들 용제로서는, 예를 들어 디메틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트, 아세트산이소프로필, 아세트산n프로필, 아세트산부틸, 아세트산메톡시부틸, 디옥산, 이소프로필알코올, 메틸모노글라임, 에틸모노글라임, 메틸디글라임, 에틸디글라임, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜n-부틸에테르, 프로필렌글리콜n-프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등을 적절하게 사용할 수 있다.

<볼록판 반전 인쇄에 의한 도금 핵 패턴 (B)의 형성>

이하, 도 1을 사용하여 볼록판 반전 인쇄에 의해 도금 핵 패턴을 형성하는 기본 공정을 나타낸다.

(잉킹 공정) 도 1(a)

블랭킷(도 1-2)의 이형면 상에 도금 핵 잉크를 도포하여 균일한 잉크 막(도 1-1)을 형성하고, 볼록판에 의한 패턴 형성이 가능한 상태까지 적절하게 건조시킨다. 이 때 분위기 온도, 습도를 제어하고, 건조 조건을 컨트롤하는 것이 바람직하다. 또한, 건조 시간의 단축을 위해 드라이 공기를 잉크 막 면에 내뿜을 수도 있다. 잉크가 건조 부족이면, 다음 공정(제거판에 의한 패턴 형성 공정)에서 획선의 번짐, 구부러짐, 치수 변화(수축)가 발생하여, 제거판의 형상을 정확하게 재현할 수 없다. 반대로 과도한 잉크 건조를 실시한 경우, 획선 직선성이 저하되고, 최악의 경우, 잉크가 블랭킷에 강하게 밀착하여, 제거판에 의해 불필요 패턴을 제거하는 것이 곤란해진다. 당연하지만, 이후의 블랭킷으로부터 피전사체에 획선 패턴의 전사가 불가능해지는 블랭킷 상으로의 잉크 막의 형성 방법에 제한은 없으며, 예를 들어 슬릿 코팅, 바 코팅, 스핀 코팅으로 소정의 막 두께의 잉크 막을 형성할 수 있다. 도포하는 잉크의 웨트 막 두께는 0.1㎛ 내지 1㎛로 조정하는 것이 이후의 미세 패턴 형성성, 건조성의 관점에서 바람직하다. 블랭킷 이형면을 형성하는 재질은 일반적으로 발액성의 고무가 사용된다. 예를 들어 비닐 실리콘 고무, 불소화 실리콘 고무 등의 실리콘계 엘라스토머, 각종 불소 수지계 엘라스토머, 에틸렌프로필렌 고무, 올레핀계 엘라스토머 등이 사용된다. 이 중에서도 실리콘계 엘라스토머 및 불소계 엘라스토머는 발액성이 우수하고, 패턴의 이형성이 우수하기 때문에 적절하게 사용할 수 있다. 특히 실리콘계 엘라스토머는 적당한 발액성, 내용제성, 용제 팽윤성을 갖고 있어 블랭킷의 이형면용 고무로서 특히 우수하다. 블랭킷의 구조에도 특별히 제한은 없지만, 인쇄면의 압력의 균일화를 위해 우레탄폼 등의 스펀지로 배접된 것을 적절하게 사용할 수 있다.

(제거판에 의한 패턴 형성 공정) 도 1(b)

이어서, 필요로 하는 도금 핵 패턴의 네가티브 패턴을 갖는 볼록판(도 1-3)을 상기 잉크 막에 가볍게 누르고 이어서 이격함으로써 제거판의 볼록부와 접촉하는 패턴을 제거한다. 이에 따라 도금 핵 패턴을 블랭킷 이형면 상에 형성한다. 제거판의 블랭킷 상의 잉크 막 면에 대한 접촉은 가능한 한 가볍게 하는 것이 중요하다. 과잉의 접촉압은, 블랭킷의 이형면을 형성하는 고무의 과잉의 변형을 야기하고, 잉크 막의 제거판의 오목부에 대한 접촉에 의한 패턴 결함(바닥 닿음), 블랭킷 변형에 의한 패턴 위치 정밀도 저하를 야기하기 때문에 바람직하지 않다.

제거판의 재질은 잉크 막을 블랭킷 이형면으로부터 잉크를 제거할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 유리, 실리콘, 스테인리스 등의 각종 금속, 각종 수지(포토레지스트 재료)를 사용할 수 있다. 이들 볼록판에 대한 가공 방법에도 제한은 없으며, 재질, 패턴 정밀도, 볼록판 깊이 등에 최적인 방법을 선택할 수 있다. 예를 들어 유리, 실리콘을 재질로 하는 경우에는 웨트 에칭, 드라이 에칭 등의 가공 방법을 적용할 수 있다. 금속의 경우에는 웨트 에칭, 전주(電鑄) 가공, 샌드블라스트 등을 적용할 수 있다. 또한 수지를 재질로 하는 경우에는 포토리소 에칭, 레이저 묘화, 수렴 이온 빔 묘화 등의 가공 방법을 적절하게 적용할 수 있다.

(전사 공정) 도 1(c)

블랭킷 이형면 상에 형성한 도금 핵 패턴을 상기에서 제작한 수리층 (A)가 형성된 기판인 피전사체 (도 1-4)에 가볍게 눌러서 상기 패턴을 전체 전사한다.

형성한 도금 핵 패턴은 일반적인 잉크 소성 방법에 의해 건조 및/또는 소결시킨다. 일반적인 잉크 가열 소성 방법으로서, 예를 들어 열풍 오븐 소성, 적외 복사 소성, 크세논 램프 등에 의한 광 소성, 플라즈마 소성, 전자파 소성 등을 적용할 수 있다.

본 발명에서의 볼록판 반전 인쇄법의 패턴 전사 기구에 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 평행 평판 방식으로 제거판과 블랭킷을 접촉시키는 방법이나, 롤에 권취한 블랭킷을 평판의 제거판 상에 굴려서 접촉시키는 방법, 롤측에 제거판을 형성하여 평판의 블랭킷 상에 굴려서 접촉시키는 방법, 블랭킷 및 제거판을 롤 상에 형성하여 양자를 접촉시키는 방법 등 적용할 수 있다.

<금속 석출의 프로세스: 무전해 도금>

본 발명에서는, 상기 방법에 의해 형성된 도금 핵 패턴 (B)의 표면에, 무전해 도금법에 의해 금속을 석출시켜 금속 패턴을 형성한다.

무전해 도금 처리법은, 예를 들어 상기 도금 핵 패턴을 구성하는 도금 핵이 되는 입자 (b1)에 무전해 도금액을 접촉시킴으로써, 상기 무전해 도금액 중에 포함되는 구리 등의 금속을 석출시켜 금속 피막을 포함하는 무전해 도금층(피막)을 형성하는 방법이다.

상기 무전해 도금액으로서는, 예를 들어 구리, 니켈, 크롬, 코발트, 주석 등의 금속을 포함하는 도전성 물질과, 환원제와, 수성 매체나 유기 용제 등의 용매를 포함하는 것을 사용할 수 있다.

상기 환원제로서는, 예를 들어 디메틸아미노보란, 차아인산, 차아인산나트륨, 디메틸아민보란, 히드라진, 포름알데히드, 수소화붕소나트륨, 페놀류 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 무전해 도금액으로서는, 필요에 따라 아세트산, 포름산 등의 모노카르복실산; 말론산, 숙신산, 아디프산, 말레산, 푸마르산 등의 디카르복실산; 말산, 락트산, 글리콜산, 글루콘산, 시트르산 등의 히드록시카르복실산; 글리신, 알라닌, 이미노디아세트산, 아르기닌, 아스파라긴산, 글루탐산 등의 아미노산; 이미노디아세트산, 니트릴로트리아세트산, 에틸렌디아민디아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 디에틸렌트리아민펜타아세트산 등의 아미노 폴리카르복실산 등의 유기산류, 이들 유기산류의 가용성 염(나트륨염, 칼륨염, 암모늄염 등), 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등의 아민류 등의 착화제를 포함하는 것일 수도 있다.

상기 무전해 도금액을 사용할 때의 상기 무전해 도금액의 온도는, 대략 20℃ 내지 98℃의 범위인 것이 바람직하다.

상기 방법에서 얻어진 금속 패턴은 각 층간의 박리 등을 일으키지 않고, 각별히 우수한 내구성을 부여할 수 있기 때문에, 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)의 층간 전극, 칩 온 필름(COF)의 접합 등에 사용하는 마이크로 범프 등, 내구성이 요구되는 용도에 적절하게 사용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다. 또한, 특별히 언급이 없는 경우,「％」는 질량 기준에 의한 것으로 한다.

<유기 화합물로 보호되어 이루어지는 은 나노 입자의 분산체의 합성>

[토실화 폴리에틸렌글리콜의 합성]

클로로포름 150ml에 한쪽 말단 메톡시화 폴리에틸렌글리콜(이하, PEGM)〔수 평균 분자량(Mn) 5000〕(알드리치사제) 150g〔30mmol〕과 피리딘 24g(300mmol)을 혼합한 용액과, 토실클로라이드 29g(150mmol)과 클로로포름 30ml를 균일하게 혼합한 용액을 각각 제조하였다.

PEGM과 피리딘의 혼합 용액을 20℃에서 교반하면서, 여기에 토실클로라이드의 톨루엔 용액을 적하하였다. 적하 종료 후, 40℃에서 2시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 클로로포름 150ml를 가하여 희석하고, 5％ HCl 수용액 250ml(340mmol)로 세정한 후, 포화 식염수와 물로 세정하였다. 얻어진 클로로포름 용액을 황산나트륨으로 건조한 후, 증발기로 용매를 증류 제거하고, 더 건조하였다. 수율은 100％였다. ¹H-NMR 스펙트럼에 의해 각 피크의 귀속을 행하여(2.4ppm: 토실기 중의 메틸기, 3.3ppm: PEGM 말단의 메틸기, 3.6ppm: PEG의 EG쇄, 7.3 내지 7.8ppm: 토실기 중의 벤젠환), 토실화폴리에틸렌글리콜인 것을 확인하였다.

[PEG-분지 PEI 구조를 갖는 화합물의 합성]

상기 1-1에서 얻어진 토실화 폴리에틸렌글리콜 23.2g(4.5mmol)과, 분지상 폴리에틸렌이민(닛본 쇼꾸바이 가부시끼가이샤제, 에포민 SP200) 15.0g(1.5mmol)을 디메틸아세트아미드(이하, DMA) 180ml에 용해한 후, 탄산칼륨 0.12g을 가하고, 질소 분위기하에서 100℃에서 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 고형 잔사를 제거하고, 아세트산에틸 150ml와 헥산 450ml의 혼합 용매를 가하고, 침전물을 얻었다. 상기 침전물을 클로로포름 100ml에 용해하고, 다시 아세트산에틸 150ml와 헥산450ml의 혼합 용매를 가하여 재침전시켰다. 이것을 여과하고, 감압하에 건조하였다. ¹H-NMR 스펙트럼에 의해 각 피크의 귀속을 행하여(2.3 내지 2.7ppm: 분지 PEI의 에틸렌, 3.3ppm: PEG 말단의 메틸기, 3.6ppm: PEG의 EG쇄), PEG-분지 PEI 구조를 갖는 화합물인 것을 확인하였다. 수율은 99％였다.

상기에서 얻어진 화합물 0.592g을 포함하는 수용액 138.8g에 산화은 10.0g을 가하여 25℃에서 30분간 교반하였다. 이어서, 디메틸에탄올아민 46.0g을 교반하면서 서서히 가한 바, 반응 용액은 흑적색으로 변하고, 약간 발열하였지만, 그대로 방치하여 25℃에서 30분간 교반하였다. 그 후, 10％ 아스코르브산 수용액 15.2g을 교반하면서 서서히 가하였다. 이 온도를 유지하면서 20시간 교반을 더 계속하여, 흑적색의 분산체를 얻었다.

상기에서 얻어진 반응 종료 후의 분산액에 이소프로필알코올 200ml와 헥산 200ml의 혼합 용제를 가하여 2분간 교반한 후, 3000rpm으로 5분간 원심 농축을 행하였다. 상청을 제거한 후, 침전물에 이소프로필알코올 50ml와 헥산 50ml의 혼합 용제를 가하여 2분간 교반한 후, 3000rpm으로 5분간 원심 농축을 행하였다. 상청을 제거한 후, 또한 침전물에 물 20g을 가하여 2분간 교반하고, 감압하에 유기 용제를 제거하여 은 나노 입자의 페이스트를 얻었다. 이것에 물을 가하여, 고형분 약 70％ 수분산체를 얻었다.

얻어진 분산체를 샘플링하고, 희석액의 가시 흡수 스펙트럼 측정에 의해 400nm에 플라즈몬 흡수 스펙트럼의 피크가 인정되었으며, 은 나노 입자의 생성을 확인하였다. 또한, TEM 관찰로부터 구형의 은 나노 입자(평균 입경 17.5nm)가 확인되었다. TG-DTA를 사용하여 고체 중의 은 함유율을 측정한 결과, 97.2％를 나타내었다.

<반전 인쇄용 도금 핵 잉크 (b-1)의 제조>

상기에서 얻어진, 고형분 약 70％ 수분산체를 24％, F-555(DIC 가부시끼가이샤사제 불소계 표면 에너지 조정제)를 0.5％, BYK333(빅케미사제 실리콘계 표면 에너지 조정제)을 0.1％, 에탄올을 74.6％, 글리세린을 0.8％ 배합함으로써, 은 나노 입자를 도금 핵이 되는 입자로 하는, 볼록판 반전 인쇄용의 잉크 (b-1)을 제조하였다.

상기에서 얻어진 고형분 약 70％의 유기 화합물로 보호되어 이루어지는 은 나노 입자의 수분산체를 43％, KF-351A(신에쯔 실리콘사제 실리콘계 표면 에너지 조정제)를 0.1％, 에탄올을 18％, 1,3-부틸렌글리콜을 27％, 글리세린을 10％, 증류수를 2％ 배합함으로써, IJ 인쇄용 도금 핵 잉크 (b')을 제조하였다.

<반전 인쇄용 도금 핵 잉크 (b-2)의 제조>

니혼 페인트 가부시끼가이샤제 나노 은 분산체 파인스페어 SVE102(고형분 약 30％)를 48％, 메가팩 F-555(DIC 가부시끼가이샤제 불소계 표면 에너지 조정제)를 1.1％, KF96-1cs(신에쯔 실리콘사제 실리콘계 이형제)를 0.2％, 에탄올을 30.2％, 아세트산이소프로필을 20％, 프로필렌카르보네이트를 0.5％ 배합함으로써, 은 나노 입자를 도금 핵이 되는 입자로 하는 볼록판 반전 인쇄용의 잉크 (b-2)를 제조하였다.

합성예 1 <우레탄 수지 (a1-1)의 합성>

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 폴리에스테르폴리올 100질량부(1,4-시클로헥산디메탄올과 네오펜틸글리콜과 아디프산을 반응시켜 얻어진 폴리에스테르폴리올, 수산기 당량 1000g/당량)와 2,2-디메틸올프로피온산 17.4질량부와 1,4-시클로헥산디메탄올 21.7질량부와 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 106.2질량부를 메틸에틸케톤 178질량부 중에서 혼합하여 반응시킴으로써, 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 예비 중합체의 유기 용제 용액을 얻었다. 이어서, 상기 우레탄 예비 중합체의 유기 용제 용액에 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 44.7질량부를 혼합하고, 상기 우레탄 예비 중합체와 펜타에리트리톨트리아크릴레이트를 반응시킴으로써, 비닐기와 카르복실기를 갖는 우레탄 수지의 유기 용제 용액을 얻었다. 이어서, 상기 우레탄 수지의 유기 용제 용액에 트리에틸아민을 14.8질량부 가함으로써 상기 우레탄 수지가 갖는 카르복실기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 380질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써 우레탄 수지의 수분산액을 얻었다. 이어서, 상기 수분산액에 25질량％의 에틸렌디아민 수용액을 8.8질량부 가하고, 교반함으로써, 입자상의 폴리우레탄 수지를 쇄신장시키고, 이어서 에이징ㆍ탈용제함으로써 고형분 농도 30질량％의 우레탄 수지 (a1-1)의 수분산액을 얻었다. 여기에서 얻어진 우레탄 수지 (a1-1)은 산가가 30, 중량 평균 분자량이 82,000이었다.

합성예 2 <우레탄 수지 (a1-2)의 합성>

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 폴리에스테르폴리올 100질량부(1,4-시클로헥산디메탄올과 네오펜틸글리콜과 아디프산을 반응시켜 얻어진 폴리에스테르폴리올, 수산기 당량 1000g/당량)와 2,2-디메틸올프로피온산 17.4질량부와 1,4-시클로헥산디메탄올 21.7질량부와 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 106.2질량부를 메틸에틸케톤 178질량부 중에서 혼합하여 반응시킴으로써, 분자 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 예비 중합체의 유기 용제 용액을 얻었다. 이어서, 상기 우레탄 예비 중합체의 유기 용제 용액에 트리에틸아민을 13.3질량부 가함으로써 상기 우레탄 수지가 갖는 카르복실기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 277질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써, 카르복실기를 갖는 우레탄 수지의 수분산액을 얻었다. 이어서, 상기 수분산액에 25질량％의 에틸렌디아민 수용액을 8질량부 가하고, 교반함으로써, 입자상의 폴리우레탄 수지를 쇄신장시키고, 이어서 에이징ㆍ탈용제함으로써 고형분 농도 30질량％의 우레탄 수지 (a1-2)의 수분산액을 얻었다. 여기에서 얻어진 우레탄 수지 (a1-2)는 산가가 30, 중량 평균 분자량이 55,000이었다.

합성예 3 <우레탄 수지 (a1-3)의 합성>

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 비스페놀 A에 프로필렌옥시드가 부가된 폴리에테르폴리올(수산기 당량 1000g/당량) 100질량부와 1,4-시클로헥산디메탄올 21.6질량부와 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 66.8질량부를 메틸에틸케톤 178질량부 중에 혼합하여 반응시킴으로써, 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 예비 중합체의 유기 용제 용액을 얻었다. 이어서, 상기 우레탄 예비 중합체의 유기 용제 용액에 메틸에틸케톤옥심 9.6질량부를 혼합하고, 상기 우레탄 예비 중합체와 메틸에틸케톤옥심을 반응시킴으로써, 블록 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 수지 (a1-3)의 유기 용제 용액을 얻었다.

합성예 4 <비닐 수지 (a2-1)의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 탈이온수 115질량부, 라테물 E-118B(가오 가부시끼가이샤제: 유효 성분 25질량％) 4질량부를 넣고, 질소를 불어 넣으면서 75℃까지 승온하였다. 교반하, 반응 용기 중에 메타크릴산메틸 48질량부, 아크릴산n-부틸 45질량부, 메타크릴산 2질량부 및 메타크릴산2-히드록시에틸 5질량부를 함유하는 비닐 단량체 혼합물과, 아쿠아론 KH-1025(다이이찌 고교 세이야꾸 가부시끼가이샤제: 유효 성분 25질량％) 4질량부와 탈이온수 15질량부를 혼합하여 얻어진 단량체 프리 에멀션의 일부(5질량부)를 첨가하고, 이어서 과황산칼륨 0.1질량부를 첨가하고, 반응 용기 내 온도를 75℃로 유지하면서 60분간 중합시켰다. 이어서, 반응 용기 내의 온도를 75℃로 유지하면서, 나머지 단량체 프리 에멀션(114질량부)과, 과황산칼륨의 수용액(유효 성분 1.0질량％) 30질량부를 각각 다른 적하 깔때기를 사용하여 180분간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 동일 온도에서 60분간 교반하였다. 상기 반응 용기 내의 온도를 40℃로 냉각하고, 반응 용기 중의 수분산체의 pH가 8.5가 되도록 암모니아수(유효 성분 10질량％)를 사용하였다. 이어서, 불휘발분이 20질량％가 되도록 탈이온수를 사용한 후, 200메쉬의 여과천으로 여과함으로써, 카르복실기를 갖는 비닐 수지 (a2-1)의 수분산체를 얻었다.

합성예 5 <비닐 수지 (a2-2)의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 탈이온수 115질량부, 라테물 E-118B(가오 가부시끼가이샤제: 유효 성분 25질량％) 4질량부를 넣고, 질소를 불어 넣으면서 75℃까지 승온하였다. 교반하, 반응 용기 중에 메타크릴산메틸 46질량부, 아크릴산n-부틸 45질량부, 메타크릴산 2질량부, 메타크릴산2-히드록시에틸 5질량부 및 N-메틸올아크릴아미드 2질량부를 함유하는 비닐 단량체 혼합물과, 아쿠아론 KH-1025(다이이찌 고교 세이야꾸 가부시끼가이샤제: 유효 성분 25질량％) 4질량부와 탈이온수 15질량부를 혼합하여 얻어진 단량체 프리 에멀션의 일부(5질량부)를 첨가하고, 이어서 과황산칼륨 0.1질량부를 첨가하고, 반응 용기 내 온도를 75℃로 유지하면서 60분간 중합시켰다. 이어서, 반응 용기 내의 온도를 75℃로 유지하면서, 나머지 단량체 프리 에멀션(114질량부)과, 과황산칼륨의 수용액(유효 성분 1.0질량％) 30질량부를 각각 다른 적하 깔때기를 사용하여 180분간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 동일 온도에서 60분간 교반하였다. 상기 반응 용기 내의 온도를 40℃로 냉각하고, 반응 용기 중의 수분산체의 pH가 8.5가 되도록 암모니아수(유효 성분 10질량％)를 사용하였다. 이어서, 불휘발분이 20질량％가 되도록 탈이온수를 사용한 후, 200메쉬의 여과천으로 여과함으로써, 카르복실기 및 N-메틸올아크릴아미드기를 갖는 비닐 수지 (a2-2)의 수분산체를 얻었다.

합성예 6 <비닐 수지 (a2-3)의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 탈이온수 115질량부, 라테물 E-118B(가오 가부시끼가이샤제: 유효 성분 25질량％) 4질량부를 넣고, 질소를 불어 넣으면서 75℃까지 승온하였다. 교반하, 반응 용기 중에 메타크릴산메틸 46질량부, 아크릴산n-부틸 43질량부, 메타크릴산 2질량부, 메타크릴산2-히드록시에틸 5질량부 및 디아세톤아크릴아미드 4질량부를 함유하는 비닐 단량체 혼합물과, 아쿠아론 KH-1025(다이이찌 고교 세이야꾸 가부시끼가이샤제: 유효 성분 25질량％) 4질량부와 탈이온수 15질량부를 혼합하여 얻어진 단량체 프리 에멀션의 일부(5질량부)를 첨가하고, 이어서 과황산칼륨 0.1질량부를 첨가하고, 반응 용기 내 온도를 75℃로 유지하면서 60분간 중합시켰다. 이어서, 반응 용기 내의 온도를 75℃로 유지하면서, 나머지 단량체 프리 에멀션(114질량부)과, 과황산칼륨의 수용액(유효 성분 1.0질량％) 30질량부를 각각 다른 적하 깔때기를 사용하여 180분간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 동일 온도에서 60분간 교반하였다. 상기 반응 용기 내의 온도를 40℃로 냉각하고, 반응 용기 중의 수분산체의 pH가 8.5가 되도록 암모니아수(유효 성분 10질량％)를 사용하였다. 이어서, 불휘발분이 20질량％가 되도록 탈이온수를 사용한 후, 200메쉬의 여과천으로 여과함으로써, 카르복실기와 케토기를 갖는 비닐 수지 (a2-3)의 수분산체를 얻었다.

합성예 7 <비닐 수지 (a2-4)의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기 중에 메타크릴산메틸 48질량부, 아크릴산n-부틸 43질량부, 메타크릴산2-히드록시에틸 5질량부 및 「카렌즈 MOI-BM」(쇼와 덴꼬 가부시끼가이샤제, 블록 이소시아네이트기 함유 비닐 단량체) 4질량부를 함유하는 비닐 단량체 혼합물과, 아세트산에틸 400질량부를 혼합하고, 질소 분위기하에 교반하면서 50℃까지 승온하고, 그 후, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)을 2질량부 투입하고, 24시간 반응시킴으로써, 블록 이소시아네이트기를 갖는 중량 평균 분자량 40만의 비닐 중합체와 아세트산에틸을 함유하는 혼합물 500질량부(불휘발분 20질량％)의 비닐 수지 (a2-4)의 아세트산에틸 용액을 얻었다.

합성예 8 <비닐 수지 (a2-5)의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기 중에 메타크릴산메틸 48질량부, 아크릴산n-부틸 43질량부, 메타크릴산2-히드록시에틸 5질량부 및 메타크릴산글리시딜 4질량부를 함유하는 비닐 단량체 혼합물과, 아세트산에틸 400질량부를 혼합하고, 질소 분위기하에 교반하면서 50℃까지 승온하고, 그 후 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)을 2질량부 투입하고, 24시간 반응시킴으로써, 글리시딜기를 갖는 중량 평균 분자량 40만의 비닐 중합체와 아세트산에틸을 함유하는 혼합물 500질량부(불휘발분 20질량％)의 비닐 수지 (a2-5)의 아세트산에틸 용액을 얻었다.

합성예 9 <비닐 수지 (a2-6)의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기 중에 메타크릴산메틸 48질량부, 아크릴산n-부틸 45질량부, 메타크릴산2-히드록시에틸 5질량부 및 무수 말레산 2질량부를 함유하는 비닐 단량체 혼합물과, 아세트산에틸 400질량부를 혼합하고, 질소 분위기하에 교반하면서 50℃까지 승온하고, 그 후 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)을 2질량부 투입하고, 24시간 반응시킴으로써, 무수 카르복실산기를 갖는 중량 평균 분자량 40만의 비닐 중합체와 아세트산 에틸을 포함하는 혼합물 500질량부(불휘발분 20질량％)의 비닐 수지 (a2-6)의 아세트산에틸 용액을 얻었다.

합성예 10 <우레탄 수지와 비닐 수지의 복합 수지 입자 1의 합성>

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 폴리에스테르폴리올 100질량부(1,4-시클로헥산디메탄올과 네오펜틸글리콜과 아디프산을 반응시켜 얻어진 폴리에스테르폴리올, 수산기 당량 1000g/당량)와 2,2-디메틸올프로피온산 17.4질량부와 1,4-시클로헥산디메탄올 21.7질량부와 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 106.2질량부를 메틸에틸케톤 178질량부 중에서 혼합하여 반응시킴으로써, 분자 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 예비 중합체의 유기 용제 용액을 얻었다. 이어서, 상기 우레탄 예비 중합체의 유기 용제 용액에 트리에틸아민을 13.3질량부 가함으로써 상기 우레탄 수지가 갖는 카르복실기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 277질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써, 카르복실기를 갖는 우레탄 수지의 수분산액을 얻었다. 이어서, 상기 수분산액에 25질량％의 에틸렌디아민 수용액을 8질량부 가하고, 교반함으로써, 입자상의 폴리우레탄 수지를 쇄신장시키고, 이어서 에이징ㆍ탈용제함으로써 고형분 농도 30질량％의 우레탄 수지의 수분산액을 얻었다. 여기에서 얻어진 우레탄 수지는 산가가 30, 중량 평균 분자량이 55,000이었다.

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 단량체 혼합물 적하용 적하 깔때기, 중합 촉매 적하용 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 탈이온수 280질량부, 상기에서 얻은 우레탄 수지의 수분산액 333질량부를 넣고, 질소를 불어 넣으면서 80℃까지 승온하였다. 80℃까지 승온한 반응 용기 내에, 교반하에 코어층을 구성하는 비닐 중합체를 얻기 위해, 메타크릴산메틸 48질량부, 아크릴산n-부틸 44질량부 및 메타크릴산2-히드록시에틸 8질량부를 포함하는 단량체 혼합물과, 과황산암모늄 수용액(농도: 0.5질량％) 20질량부를 각각의 적하 깔때기로부터 반응 용기 내 온도를 80±2℃로 유지하면서 120분간에 걸쳐서 적하하여 중합하였다. 적하 종료 후, 동일 온도에서 60분간 교반한 후, 상기 반응 용기 내의 온도를 40℃로 냉각하고, 이어서 불휘발분이 20질량％가 되도록 탈이온수를 사용한 후, 200메쉬의 여과천으로 여과함으로써, 상기 우레탄 수지를 포함하는 셸층과, 카르복실기를 갖는 비닐 중합체를 포함하는 코어층에 의해 구성되는 복합 수지 입자 1의 수분산체를 얻었다.

합성예 11 <우레탄 수지와 비닐 수지의 복합 수지 입자 2의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 단량체 혼합물 적하용 적하 깔때기, 중합 촉매 적하용 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 탈이온수 280질량부, 상기에서 얻은 우레탄 수지의 수분산액 333질량부를 넣고, 질소를 불어 넣으면서 80℃까지 승온하였다. 80℃까지 승온한 반응 용기 내에, 교반하에 코어층을 구성하는 비닐 중합체를 얻기 위해, 메타크릴산메틸 46질량부, 아크릴산n-부틸 45질량부, 메타크릴산 2질량부, 메타크릴산2-히드록시에틸 4질량부 및 N-n-부톡시메틸아크릴아미드 4질량부를 함유하는 비닐 단량체 혼합물과, 아쿠아론 KH-1025(다이이찌 고교 세이야꾸 가부시끼가이샤제: 유효 성분 25질량％) 4질량부와 탈이온수 15질량부를 혼합하여 얻어진 단량체 프리 에멀션과, 과황산암모늄 수용액(농도: 0.5질량％) 20질량부를 각각의 적하 깔때기로부터, 반응 용기 내 온도를 80±2℃로 유지하면서 120분간에 걸쳐서 적하하여 중합하였다. 적하 종료 후, 동일 온도에서 60분간 교반한 후, 상기 반응 용기 내의 온도를 40℃로 냉각하고, 이어서 불휘발분이 20질량％가 되도록 탈이온수를 사용한 후, 200메쉬의 여과천으로 여과함으로써, 상기 우레탄 수지를 포함하는 셸층과, 카르복실기 및 N-n-부톡시메틸아크릴아미드기를 갖는 비닐 중합체를 포함하는 코어층에 의해 구성되는 복합 수지 입자 2의 수분산체를 얻었다.

합성예 12 <우레탄 수지와 비닐 수지의 복합 수지 입자 3의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 단량체 혼합물 적하용 적하 깔때기, 중합 촉매 적하용 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 탈이온수 280질량부, 상기에서 얻은 우레탄 수지의 수분산액 400질량부를 넣고, 질소를 불어 넣으면서 80℃까지 승온하였다. 80℃까지 승온한 반응 용기 내에, 교반하에 코어층을 구성하는 비닐 중합체를 얻기 위해, 메타크릴산메틸 34질량부, 아크릴산n-부틸 30질량부, 메타크릴산2-히드록시에틸 6질량부 및 디아세톤아크릴아미드 10질량부를 함유하는 단량체 혼합물과, 과황산암모늄 수용액(농도: 0.5질량％) 20질량부를 각각의 적하 깔때기로부터, 반응 용기 내 온도를 80±2℃로 유지하면서 120분간에 걸쳐서 적하하여 중합하였다. 적하 종료 후, 동일 온도에서 60분간 교반한 후, 상기 반응 용기 내의 온도를 40℃로 냉각하고, 이어서 불휘발분이 20질량％가 되도록 탈이온수를 사용한 후, 200메쉬의 여과천으로 여과함으로써, 상기 우레탄 수지를 포함하는 셸층과 카르복실기 및 케토기를 갖는 비닐 중합체를 포함하는 코어층에 의해 구성되는 복합 수지 입자 3의 수분산체를 얻었다.

합성예 13 <우레탄 수지와 비닐 수지의 복합 수지 입자 4의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 단량체 혼합물 적하용 적하 깔때기, 중합 촉매 적하용 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 탈이온수 280질량부, 상기에서 얻은 우레탄 수지의 수분산액 400질량부를 넣고, 질소를 불어 넣으면서 80℃까지 승온하였다. 80℃까지 승온한 반응 용기 내에, 교반하에 코어층을 구성하는 비닐 중합체를 얻기 위해, 메타크릴산메틸 36질량부, 아크릴산n-부틸 34질량부, 메타크릴산2-히드록시에틸 6질량부 및 메타크릴산글리시딜 4질량부를 함유하는 단량체 혼합물과, 과황산암모늄 수용액(농도: 0.5질량％) 20질량부를 각각의 적하 깔때기로부터, 반응 용기 내 온도를 80±2℃로 유지하면서 120분간에 걸쳐서 적하 중합하였다. 적하 종료 후, 동일 온도에서 60분간 교반한 후, 상기 반응 용기 내의 온도를 40℃로 냉각하고, 이어서 불휘발분이 20질량％가 되도록 탈이온수를 사용한 후, 200메쉬의 여과천으로 여과함으로써, 상기 우레탄 수지를 포함하는 셸층과, 글리시딜기를 갖는 비닐 중합체를 포함하는 코어층에 의해 구성되는 복합 수지 입자 4의 수분산체를 얻었다.

합성예 14 <우레탄 수지와 비닐 수지의 복합 수지 입자 5의 합성>

온도계, 질소 가스 도입관, 교반기를 구비한 질소 치환된 용기 중에서, 폴리에스테르폴리올(1,4-시클로헥산디메탄올과 네오펜틸글리콜과 아디프산을 반응시켜 얻어진 폴리에스테르폴리올, 상기 폴리에스테르폴리올 중의 지방족환식 구조 함유량은 1426mmol/kg, 수산기 당량 1000g/당량)을 100질량부, 2,2-디메틸올프로피온산 17.6질량부, 1,4-시클로헥산디메탄올 21.7질량부, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 106.2질량부를 메틸에틸케톤 178질량부의 혼합 용제 중에서 반응시킴으로써, 분자 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 예비 중합체의 유기 용제 용액을 얻었다. 이어서, 상기 우레탄 수지의 유기 용제 용액에 트리에틸아민을 13.3질량부 가함으로써, 상기 우레탄 수지가 갖는 카르복실기의 일부 또는 전부를 중화하고, 물 380질량부를 더 가하여 충분히 교반함으로써, 지방족환식 구조와 카르복실기를 갖는 우레탄 수지의 수성 분산액을 얻었다. 이어서, 상기 수성 분산액에 25질량％의 에틸렌디아민 수용액을 8.8질량부 가하고, 교반함으로써, 입자상의 폴리우레탄 수지를 쇄신장시키고, 이어서 에이징ㆍ탈용제함으로써 고형분 농도 30질량％의 우레탄 수지의 수성 분산액을 얻었다. 여기에서 얻어진 우레탄 수지는 산가가 30, 투입 원료비로부터 산출한 지방족환식 구조 함유량이 4452mmol/kg, 중량 평균 분자량이 53000이었다.

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 단량체 혼합물 적하용 적하 깔때기, 중합 촉매 적하용 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 탈이온수 140질량부, 상기에서 얻은 우레탄 수지의 수분산체 100질량부를 넣고, 질소를 불어 넣으면서 80℃까지 승온하였다. 80℃까지 승온한 반응 용기 내에, 교반하에 코어층을 구성하는 비닐 중합체를 얻기 위해, 메타크릴산메틸 50.0질량부, 아크릴산n-부틸 30.0질량부, N-n-부톡시메틸아크릴아미드 20.0질량부를 포함하는 단량체 혼합물과, 과황산암모늄 수용액(농도: 0.5질량％) 20질량부를 각각의 적하 깔때기로부터, 반응 용기 내 온도를 80±2℃로 유지하면서 120분간에 걸쳐서 적하하여 중합하였다. 적하 종료 후, 동일 온도에서 60분간 교반함으로써, 상기 우레탄 수지를 포함하는 셸층과, 상기 비닐 중합체를 포함하는 코어층에 의해 구성되는 복합 수지 입자의 수분산체를 얻었다.

상기 반응 용기 내의 온도를 40℃로 냉각하고, 이어서 불휘발분이 20.0질량％가 되도록 탈이온수를 사용한 후, 200메쉬의 여과천으로 여과함으로써, 본 발명에서 사용하는 복합 수지 입자 5의 수분산체를 얻었다.

합성예 15 <우레탄 수지와 비닐 수지의 복합 수지 입자 6의 합성>

교반기, 환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 단량체 혼합물 적하용 적하 깔때기, 중합 촉매 적하용 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 탈이온수 140질량부, 상기에서 얻은 우레탄 수지의 수분산체 100질량부를 넣고, 질소를 불어 넣으면서 80℃까지 승온하였다. 80℃까지 승온한 반응 용기 내에, 교반하에 코어층을 구성하는 비닐 중합체를 얻기 위해, 메타크릴산메틸 40.0질량부, 아크릴산n-부틸 30.0질량부, N-n-부톡시메틸아크릴아미드 20.0질량부, 메타크릴산2-히드록시에틸 10.0질량부를 포함하는 단량체 혼합물과, 과황산암모늄 수용액(농도: 0.5질량％) 20질량부를 각각의 적하 깔때기로부터, 반응 용기 내 온도를 80±2℃로 유지하면서 120분간에 걸쳐서 적하하여 중합하였다. 적하 종료 후, 동일 온도에서 60분간 교반함으로써, 상기 우레탄 수지를 포함하는 셸층과, 상기 비닐 중합체를 포함하는 코어층에 의해 구성되는 복합 수지 입자의 수분산체를 얻었다. 상기 반응 용기 내의 온도를 40℃로 냉각하고, 이어서 불휘발분이 20.0질량％가 되도록 탈이온수를 사용한 후, 200메쉬의 여과천으로 여과함으로써, 본 발명에서 사용하는 복합 수지 입자 6의 수분산체를 얻었다.

실시예 1 내지 15

폴리이미드 필름(도레이ㆍ듀퐁 가부시끼가이샤제 캡톤(Kapton) 200H)을 포함하는 피인쇄체(기재) 표면에, 상기 합성예 1 내지 15에서 얻어진 조성물을 스핀 코터를 사용하여, 그의 건조 막 두께가 0.1㎛가 되도록 도포하고, 이어서 열풍 건조기를 사용하여 건조시킴으로써, 상기 피인쇄체(기재) 표면에 수리층 (A)를 형성하였다.

반전 인쇄용 도금 핵 잉크 (b-1), 약 20㎛의 라인상 오목부(네가티브 패턴)를 갖는 유리제의 제거판을 사용하여, 이하에 나타내는 볼록판 반전 인쇄 순서로 선 폭 약 20㎛의 라인상 도금 핵 패턴을 수리층 부착 폴리이미드 필름 상에 제작하였다.

분위기 온도 25℃, 상대 습도 48％의 분위기에서, 블랭킷의 이형면이 되는 실리콘 평활면에 슬릿 코터에 의해 웨트 막 두께가 약 2㎛가 되도록 잉크를 균일하게 도포하고, 1분간 방치(대기 시간) 자연 건조시킨 후, 제거판이 되는 네가티브 패턴의 유리 볼록판을 블랭킷 상의 잉크 도포면에 가볍게 터치하고, 이어서 이격하여 잉크를 제거하고, 선 폭 약 20㎛의 라인상 획선을 블랭킷 상에 형성하였다. 제거판에 의한 잉크의 끊김은 양호하고 샤프한 에지를 갖는 획선을 형성할 수 있었다. 이어서 블랭킷 상에 형성된 잉크 패턴을 피인쇄체가 되는 수리층 부착 폴리이미드 필름에 가압하여 전사, 150℃의 조건하에서 1시간 건조함으로써, 도금 핵 잉크 패턴을 얻었다.

이어서, 도금 핵 패턴 표면을 AP-T01(세끼스이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 상압 플라즈마 처리 장치, 가스: 공기(산소 농도 약 21질량％), 유량; 20리터/분, 출력; 150W, 처리 시간 5초)을 사용하여 코로나 방전 처리하였다.

이어서, 무전해 도금 처리를 행하였다. 우선 캐털리스트욕(오꾸노 세이야꾸 고교 가부시끼가이샤제 OPCSALM/OPC-80)에 상기 코로나 방전 처리된 층을 5분간 침지하고, 이어서 수세한다. 이어서, 25℃로 조정한 액셀러레이터욕(오꾸노 세이야꾸 고교 가부시끼가이샤제 OPC-555)에 5분간 침지, 수세한 후, 30℃로 조정한 무전해 구리 도금욕(오꾸노 세이야꾸 고교 가부시끼가이샤제 ATS 애드 카퍼)에 침지하고, 수세함으로써 도금층을 형성하였다.

실시예 16 내지 17

합성예 14 및 15에서 얻어진 조성물을 스핀 코터를 사용하여, 실시예 1 내지 15와 마찬가지로 하여 그의 건조 막 두께가 0.1㎛가 되도록 도포하고, 이어서 열풍 건조기를 사용하여 건조시킴으로써, 상기 피인쇄체 표면에 수리층을 형성하였다.

반전 인쇄용 도금 핵 잉크 (b-1) 대신에 반전 인쇄용 도금 핵 잉크 (b-2)를 사용한 것 이외에는 실시예 1 내지 15와 마찬가지로 하여 금속 패턴을 얻었다.

비교예 1 내지 15

폴리이미드 필름(도레이ㆍ듀퐁 가부시끼가이샤제 캡톤 200H)을 포함하는 피인쇄체 표면에, 상기 합성예 1 내지 15에서 얻어진 조성물을 스핀 코터를 사용하여 그의 건조 막 두께가 0.1㎛가 되도록 도포하고, 이어서 열풍 건조기를 사용하여 건조시킴으로써, 상기 피인쇄체 표면에 수리층을 형성하였다.

IJ 인쇄용 도금 핵 잉크 (b')을 잉크젯 프린터(코니카 미놀타 IJ(주)제 잉크젯 시험기 EB150, 평가용 프린터 헤드 KM512M)를 사용하여 인쇄하고, 이어서 150℃의 조건하에서 1시간 건조시킴으로써, 선 폭 약 100㎛의 라인상 도금 핵 패턴을 수리층 부착 폴리이미드 필름 상에 제작하였다.

비교예 16

수리층을 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 내지 15와 마찬가지의 방법에 의해 금속 패턴의 형성을 시도하였다.

비교예 17

수리층을 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 16 내지 17과 마찬가지의 방법에 의해 금속 패턴의 형성을 시도하였다.

[도금 핵 패턴의 밀착성의 평가 방법]

도금 핵 패턴의 표면에 셀로판 점착 테이프(니치반 가부시끼가이샤제, CT405AP-24, 24mm)를 손가락으로 압착한 후, 상기 셀로판 점착 테이프를 상기 도금 핵 패턴의 표면에 대하여 90도 방향으로 박리하였다. 박리한 셀로판 점착 테이프의 점착면을 육안으로 관찰하고, 그의 부착물의 유무에 기초하여 상기 밀착성을 평가하였다.

상기 박리한 셀로판 점착 테이프의 점착면에 도금 핵 패턴이 완전히 부착되어 있지 않았던 것을 「A」, 상기 도금 핵 패턴과 점착 테이프가 접촉한 면적에 대하여 3％ 미만의 범위의 도금 핵 패턴이 수리층으로부터 박리되어, 점착 테이프의 점착면에 부착된 것을 「B」, 상기 도금 핵 패턴과 점착 테이프가 접촉한 면적에 대하여 3％ 이상 30％ 미만의 범위의 도금 핵 패턴이 수리층으로부터 박리되어, 점착 테이프의 점착면에 부착된 것을 「C」, 상기 도금 핵 패턴과 점착 테이프가 접촉한 면적에 대하여 30％ 이상의 범위의 도금 핵 패턴이 수리층으로부터 박리되어, 점착 테이프에 부착된 것을 「D」로 평가하였다.

[금속 패턴의 단면 형상의 평가 방법]

얻어진 금속 패턴의 단면 형상을 광간섭 현미경(료카 시스템(주)제, 마이크로 맵)에 의해 관찰하였다. 금속 패턴의 단면 형상이 평탄한 것을 「○」, 상기 금속 패턴의 단면 형상이 오목형(커피 스테인 형상), 또는 볼록형(반원형)인 것을 「×」로 평가하였다.

[금속 패턴의 밀착성의 평가 방법]

상기에서 얻은 금속 패턴을 구성하는 도금층이 외측이 되도록 180도 절곡한 후, 원래의 상태로 되돌렸다. 이 때, 금속 패턴의 박리를 육안으로 확인할 수 없었던 것을 「A」, 금속 패턴의 극히 일부가 박리된 것을 「B」, 금속 패턴의 일부가 박리된 것을 「C」, 상기 도금 공정의 도중에, 도금 핵 패턴의 일부가 수리층으로부터 박리된 것을 「D」로 평가하였다.

상기한 결과를 표 1 내지 2에 나타낸다.

본 발명의 패턴 형성법에 의해 형성된 고정밀 금속 패턴은, 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)의 층간 전극, 칩 온 필름(COF)의 접합 등에 사용하는 마이크로 범프 등의 용도로 사용하는 것이 가능하다.

1: 잉크 막
2: 블랭킷
3: 제거판
4: 피전사체

Claims

(1) 기판 상에, 중량 평균 분자량 5000 이상이며, 전량에 대하여 2,000mmol/kg 내지 5,500mmol/kg의 지방족환식 구조와, 친수기를 갖는 것인 우레탄 수지 (a1) 또는 비닐 수지 (a2)와, 매체 (a3)을 포함하는 수지 조성물 (a)를 도포하여 이루어지는 수리층 (A)를 형성하는 공정,
(2) 도금 핵이 되는 입자 (b1)을 함유하는 잉크 (b)를 볼록판 반전 인쇄법으로 인쇄하고, 수리층 (A) 상에 도금 핵 패턴 (B)를 형성하는 공정,
(3) 공정 (2)에서 형성한 도금 핵 패턴 (B) 상에 무전해 도금법에 의해 금속을 석출시키는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 고정밀 금속 패턴 형성 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 비닐 수지 (a2)가 메타크릴산메틸 10 내지 70질량％와, 탄소 원자수 2 내지 12의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르 10 내지 50질량％를 함유하는 비닐 단량체 혼합물을 중합하여 얻어지는 것인 고정밀 금속 패턴 형성 방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 수지 조성물 (a)가 우레탄 수지 (a1)을 포함하는 셸층과, 비닐 수지 (a2)를 포함하는 코어층에 의해 구성되는 복합 수지 입자를 함유하는 것인 고정밀 금속 패턴 형성 방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 도금 핵이 되는 입자 (b1)이 부피 평균 입경(Mv)이 2 내지 100nm인 금속 나노 입자이며, 당해 금속 나노 입자가 염기성 질소 원자를 함유하는 유기 화합물로 보호되어 상기 잉크 (b) 중에 분산되어 있는 것인 고정밀 금속 패턴 형성 방법.
제5항에 있어서, 상기 수지 조성물 (a) 중의 우레탄 수지 (a1) 또는 비닐 수지 (a2) 중에, 금속 나노 입자를 보호하고 있는 염기성 질소 원자를 함유하는 유기 화합물과 가교 반응할 수 있는 관능기를 갖고 있는 고정밀 금속 패턴 형성 방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 잉크 (b) 중에 불소계 표면 에너지 조정제 및/또는 실리콘계 표면 에너지 조정제를 더 함유하는 고정밀 금속 패턴 형성 방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 볼록판 반전 인쇄법이
(i) 블랭킷의 발액 표면 상에 균일한 잉크 막을 형성하고,
(ii) 상기 잉크 막 면에 볼록판을 가압하여 상기 볼록판에 접촉하는 부분의 잉크를 블랭킷 상으로부터 제거한 후,
(iii) 블랭킷 상에 남은 잉크를 피인쇄체에 전사하여, 목적으로 하는 패턴을 형성하는 인쇄법인 고정밀 금속 패턴 형성 방법.
제1항 또는 제3항에 기재된 패턴 형성 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 고정밀 금속 패턴.
제9항에 기재된 고정밀 금속 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품.