JPH03250066A - ポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物,これを用いた電着塗装浴及び電着塗装法 - Google Patents
ポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物,これを用いた電着塗装浴及び電着塗装法Info
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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、プリント回路板の製造等におけるレジストパ
ターンの形成に用いられるポジ型感光性カチオン電着塗
料樹脂組成物、これを用いた電着塗装浴及び電着塗装法
に関する。
ターンの形成に用いられるポジ型感光性カチオン電着塗
料樹脂組成物、これを用いた電着塗装浴及び電着塗装法
に関する。
(従来の技術)
従来、基板表面にレジストパターンを形成する方法とし
ては、基板表面に感光層を形成し、ついで活性光線を照
射後、現像する方法がよく用いられている。この工程に
おける感光層の形成には種々の方法が採用されている。
ては、基板表面に感光層を形成し、ついで活性光線を照
射後、現像する方法がよく用いられている。この工程に
おける感光層の形成には種々の方法が採用されている。
例えばデイツプコート、ロールコート、カーテンコート
等の感光性樹脂組成物溶液(塗液)を用いる方法、ある
いは感光層を基材フィルム上にあらかじめ形成したもの
(以下、感光性フィルムと略す)を基板表面にラミネー
ター等を用いて積層する方法などが知られている。これ
らの方法のうち、感光性フィルムを用いる方法は簡便に
均一な厚みの感光層が形成できることから、現在、!¥
jにプリント回路板製造の分野では主流の方法として採
用されている。
等の感光性樹脂組成物溶液(塗液)を用いる方法、ある
いは感光層を基材フィルム上にあらかじめ形成したもの
(以下、感光性フィルムと略す)を基板表面にラミネー
ター等を用いて積層する方法などが知られている。これ
らの方法のうち、感光性フィルムを用いる方法は簡便に
均一な厚みの感光層が形成できることから、現在、!¥
jにプリント回路板製造の分野では主流の方法として採
用されている。
(発明が解決しようとする課題)
最近、プリント回路板の高密度、高精度化が進むに伴い
、レジストパターンはより高品質のものが必要となって
きている。即ち、ピンホールがなく、下地の基板表面に
よく密着したレジストパターンであることが望まれてい
る。かかる要求に対して現在主流となっている感光性フ
ィルムを積層する方法では限界のあることが知られてい
る。この方法では、基板製造時の打痕、研磨の不均一性
。
、レジストパターンはより高品質のものが必要となって
きている。即ち、ピンホールがなく、下地の基板表面に
よく密着したレジストパターンであることが望まれてい
る。かかる要求に対して現在主流となっている感光性フ
ィルムを積層する方法では限界のあることが知られてい
る。この方法では、基板製造時の打痕、研磨の不均一性
。
基板内層のガラス布の網目9表面への銅めっきのピット
等の不均一等によって生起する基板表面の凹凸への追従
性が乏しく、十分な密着性を得ることが困難である。こ
の困難さは感光性フィルムの積層を減圧下で行なうこと
(特公昭59−3740号公報参照)によっである程度
回避できるが、これには特殊で高価な装置が必要となる
。
等の不均一等によって生起する基板表面の凹凸への追従
性が乏しく、十分な密着性を得ることが困難である。こ
の困難さは感光性フィルムの積層を減圧下で行なうこと
(特公昭59−3740号公報参照)によっである程度
回避できるが、これには特殊で高価な装置が必要となる
。
このようなことが理由となって、近年再びデイツプコー
ト、ロールコート、カーテンコート等ノ溶液塗工の方法
が見直されるようになってきた。
ト、ロールコート、カーテンコート等ノ溶液塗工の方法
が見直されるようになってきた。
しかし、これらの方法では、膜厚の制御が困難。
膜厚の均一性が不十分、ピンホールの発生等の問題があ
る。
る。
そこで最近新たな方法として電着塗装により感光膜を形
成する方法が提案されている(特開昭62−23549
6号公報参照)。この方法によるとα)レジストの密着
性が向上する■基板表面の凹凸への追従性が良好■短時
間で膜厚の均一な感光膜を形成できるC)塗液が水溶液
のため1作業環境の汚染が防止でき、防災上にも問題が
ない等の利点がある。さらに電着塗料がカチオンタイプ
であれば電着塗装によシ得られた塗膜(感光膜)に金属
イ攻ンが含まれないため、その後の現像残りなどの問題
が防止でき、より望ましい。
成する方法が提案されている(特開昭62−23549
6号公報参照)。この方法によるとα)レジストの密着
性が向上する■基板表面の凹凸への追従性が良好■短時
間で膜厚の均一な感光膜を形成できるC)塗液が水溶液
のため1作業環境の汚染が防止でき、防災上にも問題が
ない等の利点がある。さらに電着塗料がカチオンタイプ
であれば電着塗装によシ得られた塗膜(感光膜)に金属
イ攻ンが含まれないため、その後の現像残りなどの問題
が防止でき、より望ましい。
特にスルーホールを有するプリント回路板の製造に有効
と考えられるポジ型の感光性カチオン電着塗料について
は従来から幾つかの提案がなされている。それらの大半
はポリマー分子に1.2−ナフトキノンジアジド類の感
光基を導入したタイプ(例えば特開昭61−20629
3号、特開昭63−221178号9%開昭64−46
71号公報)で、これらは電着塗装の面から見れば電着
液の管理が容易であるなどの利点があるが、一方。
と考えられるポジ型の感光性カチオン電着塗料について
は従来から幾つかの提案がなされている。それらの大半
はポリマー分子に1.2−ナフトキノンジアジド類の感
光基を導入したタイプ(例えば特開昭61−20629
3号、特開昭63−221178号9%開昭64−46
71号公報)で、これらは電着塗装の面から見れば電着
液の管理が容易であるなどの利点があるが、一方。
ポジ型フォトレジストの面から見ると感光特性が十分で
なく、レジスト膜の機械強度が低く、更に各種特性を微
妙に調整することが難しいなどの問題があった。
なく、レジスト膜の機械強度が低く、更に各種特性を微
妙に調整することが難しいなどの問題があった。
一方、ICやLSIなどの半導体デバイスの製造プロセ
スなどで用いられる溶液による塗布法でポジ型フォトレ
ジストを形成する場合には、用いるポジ型フォトレジス
トの組成の大半はノボラック樹脂やビニルフェノール樹
脂等のアルカリ可溶性樹脂と2個以上のヒドロキシ基を
有するベンゾフェノンと1.2−ナフトキノンジアジド
スルホン酸とのエステル化合物に代表される感光剤とを
混合したものである(例えば1%開昭63−30534
8号、特開昭63−279246号、特開昭64−11
259号、特開昭64−17049号公報)。これらは
ボン型フォトレジストとしての性能から見ると感光特性
やレジスト膜の機械特性は良好であるが、これらの樹脂
にはカチオン電着塗料として必須のアミノ基を有してい
ないために当然のことながらそのまま電着塗料とするこ
とはできない。
スなどで用いられる溶液による塗布法でポジ型フォトレ
ジストを形成する場合には、用いるポジ型フォトレジス
トの組成の大半はノボラック樹脂やビニルフェノール樹
脂等のアルカリ可溶性樹脂と2個以上のヒドロキシ基を
有するベンゾフェノンと1.2−ナフトキノンジアジド
スルホン酸とのエステル化合物に代表される感光剤とを
混合したものである(例えば1%開昭63−30534
8号、特開昭63−279246号、特開昭64−11
259号、特開昭64−17049号公報)。これらは
ボン型フォトレジストとしての性能から見ると感光特性
やレジスト膜の機械特性は良好であるが、これらの樹脂
にはカチオン電着塗料として必須のアミノ基を有してい
ないために当然のことながらそのまま電着塗料とするこ
とはできない。
さらに本発明の主要用途であるプリント回路板の製造に
用いられるフォトレジストの主成分である樹脂は従来か
らその物性や取り扱い易さから(メタ)アクリル樹脂が
一般的に用いられてきたが、前述した感光剤として汎用
されている2個以上のヒドロキシ基を有するベンゾフェ
ノンと1.2ナフトキノンジアジドスルホン酸とのエス
テル化合物は(メタ)アクリル樹脂との相溶性が極めて
悪いために、感光剤の主成分として(メタ)アクリル樹
脂と組み合わせて用いることはできない。
用いられるフォトレジストの主成分である樹脂は従来か
らその物性や取り扱い易さから(メタ)アクリル樹脂が
一般的に用いられてきたが、前述した感光剤として汎用
されている2個以上のヒドロキシ基を有するベンゾフェ
ノンと1.2ナフトキノンジアジドスルホン酸とのエス
テル化合物は(メタ)アクリル樹脂との相溶性が極めて
悪いために、感光剤の主成分として(メタ)アクリル樹
脂と組み合わせて用いることはできない。
このように現在までに提案されている電着塗装で形成す
るポジ型フォトレジストの組成物は感光特性やレジスト
膜の機械特性が低く、さらに特性を微妙に調整すること
が困難であるなどの問題があり、まだ溶液を用いた塗布
法で形成するポジ型フォトレジストは特性的には良好で
あるがそれらを電着塗料化することはいろいろな点から
不可能であった。
るポジ型フォトレジストの組成物は感光特性やレジスト
膜の機械特性が低く、さらに特性を微妙に調整すること
が困難であるなどの問題があり、まだ溶液を用いた塗布
法で形成するポジ型フォトレジストは特性的には良好で
あるがそれらを電着塗料化することはいろいろな点から
不可能であった。
(課題を解決するだめの手段)
そこで本発明者らは鋭意検討した結果、カチオン電着塗
料とするためのアミノ基含有樹脂として。
料とするためのアミノ基含有樹脂として。
現在プリント回路板の製造に用いるフォトレジストの主
成分として一般に用いられている(メタ)アクリル樹脂
を選び、その(メタ)アクリル樹脂を優れた電着塗料と
するためにホモポリマーのガラス転移点が0℃以下の重
合性モノマーを共重合させることを必須とし、さらにこ
のようにして得た(メタ)アクリル樹脂との相溶性が従
来になく。
成分として一般に用いられている(メタ)アクリル樹脂
を選び、その(メタ)アクリル樹脂を優れた電着塗料と
するためにホモポリマーのガラス転移点が0℃以下の重
合性モノマーを共重合させることを必須とし、さらにこ
のようにして得た(メタ)アクリル樹脂との相溶性が従
来になく。
良好な感光剤とを組み合わせることにより目的とする電
着塗装で形成でき、優れた感光特性やレジスト膜の機械
特性を有するポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物
、これを用いた電着塗装浴及び電着塗装法を見い出すに
至った。
着塗装で形成でき、優れた感光特性やレジスト膜の機械
特性を有するポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物
、これを用いた電着塗装浴及び電着塗装法を見い出すに
至った。
すなわち2本発明は
(a) −紋穴(1)で表わされる重合性モノマー1
(、! (式中、Iセは水素又はメチル基 R2及びR3はそれ
ぞれ独立して水素又はアルキル基、nは1〜6の整数を
示す)及びホモポリマーのガラス転移点が0℃以下であ
る重合性七ツマ−を必須成分として共重合した(メタ)
アクリル樹脂を酸によって中和した樹脂を(a)及び(
b)の総量100重量部に対して30〜95重量部及び (b) −紋穴(U)で表わされる化合物を(式中
1(,4はアルキル基、Pは水素、アルキル基、アルコ
キシ基又はニトロ基、Rat:1を示し1mは0〜2の
整数、nは1〜3の整数であシ1mとnの和は1〜3の
整数となるように選ばれる)(a)及び(b)の総量1
00重量部に対して5〜70重景部重量有してなるポジ
型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物及びこれを用いた
電着塗装浴に関する。
(、! (式中、Iセは水素又はメチル基 R2及びR3はそれ
ぞれ独立して水素又はアルキル基、nは1〜6の整数を
示す)及びホモポリマーのガラス転移点が0℃以下であ
る重合性七ツマ−を必須成分として共重合した(メタ)
アクリル樹脂を酸によって中和した樹脂を(a)及び(
b)の総量100重量部に対して30〜95重量部及び (b) −紋穴(U)で表わされる化合物を(式中
1(,4はアルキル基、Pは水素、アルキル基、アルコ
キシ基又はニトロ基、Rat:1を示し1mは0〜2の
整数、nは1〜3の整数であシ1mとnの和は1〜3の
整数となるように選ばれる)(a)及び(b)の総量1
00重量部に対して5〜70重景部重量有してなるポジ
型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物及びこれを用いた
電着塗装浴に関する。
また9本発明は、前記電着塗装浴に金属で表面を覆われ
た基板を浸漬し、これを陰極として直流電圧を印加する
ことを特徴とする電着塗装法に関する。
た基板を浸漬し、これを陰極として直流電圧を印加する
ことを特徴とする電着塗装法に関する。
本発明によれば従来になく電着塗装に適し、かつ優れた
感光特性やレジストの機械特性を有するポジ型フォトレ
ジストを提供でき、これKよす既述した電着塗装でフォ
トレジストを形成する多くの利点を十分に発揮すること
ができる。
感光特性やレジストの機械特性を有するポジ型フォトレ
ジストを提供でき、これKよす既述した電着塗装でフォ
トレジストを形成する多くの利点を十分に発揮すること
ができる。
以下1本発明について詳述する。
(a)の成分である(メタ)アクリル樹脂は、まず一般
式(I)で表わされる重合性モノマーを用いることを必
須としている。
式(I)で表わされる重合性モノマーを用いることを必
須としている。
一般式(1)で表わされる重合性モノマーとしては。
例えば、アミノエチル(メタ)アクリレート、Nter
t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレ−)、N、N
−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N
−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N
−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N、
N−ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート等が挙
げられる。これらは単独でも、211類以上を併用する
こともできる。
t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレ−)、N、N
−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N
−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N
−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N、
N−ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート等が挙
げられる。これらは単独でも、211類以上を併用する
こともできる。
これら一般式+1)で表わされる重合性モノマーの使用
量は、(a)の成分であるポリマーを形成する共重合モ
ノマーの総量100重量部に対し4〜60重量部とされ
ることが好ましく、10〜40重量部とされることがよ
シ好ましい。使用量が4重量部未満では本発明になるポ
ジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物に後述するよう
に酸を加えた後。
量は、(a)の成分であるポリマーを形成する共重合モ
ノマーの総量100重量部に対し4〜60重量部とされ
ることが好ましく、10〜40重量部とされることがよ
シ好ましい。使用量が4重量部未満では本発明になるポ
ジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物に後述するよう
に酸を加えた後。
水を加えて水分散させる際の水分散性や水分散安定性が
悪く組成物が沈降しやすく、また使用蓋が60重量部を
越えると電着塗装後の塗膜外観が劣ることがある。
悪く組成物が沈降しやすく、また使用蓋が60重量部を
越えると電着塗装後の塗膜外観が劣ることがある。
(a)の成分である(メタ)アクリル樹脂のもう1つの
必須成分としてホモポリマーのガラス転移点が0℃以下
の重合性モノマーがある。ホモポリマーのガラス転移点
が0℃以下である重合性モノマーとは、そのモノマーを
単独重合したポリマーのガラス転移点が0℃以下である
ことを意味している。ガラス転移点の測定は通常の熱分
析法で行なわれるが好ましくは示差走査熱量測定法(D
SC)で行なわれる。ここでいうホモポリマーのガラス
転移点が0℃以下である重合性モノマーとしては。
必須成分としてホモポリマーのガラス転移点が0℃以下
の重合性モノマーがある。ホモポリマーのガラス転移点
が0℃以下である重合性モノマーとは、そのモノマーを
単独重合したポリマーのガラス転移点が0℃以下である
ことを意味している。ガラス転移点の測定は通常の熱分
析法で行なわれるが好ましくは示差走査熱量測定法(D
SC)で行なわれる。ここでいうホモポリマーのガラス
転移点が0℃以下である重合性モノマーとしては。
エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート。
n−グロビルアクリレート、インブチルアクリレート、
n−へキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレ
ート、n−デシルメタクリレートなどかあり、中でもn
−ブチルアクリレート及び2エチルへキシルアクリレー
トが好適である。これらの重合性モノマーは1糧類でも
2種類以上併用してもよく、その使用量はla)の成分
であるポリマーを形成する共重合モノマーの総量100
重量部に対し5〜75J[部とされることが好ましく。
n−へキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレ
ート、n−デシルメタクリレートなどかあり、中でもn
−ブチルアクリレート及び2エチルへキシルアクリレー
トが好適である。これらの重合性モノマーは1糧類でも
2種類以上併用してもよく、その使用量はla)の成分
であるポリマーを形成する共重合モノマーの総量100
重量部に対し5〜75J[部とされることが好ましく。
20〜60重量部とされることがより好ましい。
使用量が5重合部未満ではポリマーのガラス転移点が高
くなり、(b)の成分である感光剤と組み合わせた電着
塗料を電着塗装した際に膜が形成できないおそれがある
。また75重量部を越えるとポリマーのガラス転移点が
低くなシすぎて電着塗装後の塗膜のべたつきが大きくな
る傾向がある。
くなり、(b)の成分である感光剤と組み合わせた電着
塗料を電着塗装した際に膜が形成できないおそれがある
。また75重量部を越えるとポリマーのガラス転移点が
低くなシすぎて電着塗装後の塗膜のべたつきが大きくな
る傾向がある。
(a)の成分である(メタ)アクリル樹脂には上記重合
性モノマー以外K例えばメチルアクリレート。
性モノマー以外K例えばメチルアクリレート。
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート。
ブチルメタクリレート、シクロへキシルメタクリレート
、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル。
、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル。
2.42〜トリフルオロエチルメタクリレート、ジアセ
トンアクリルアミド、アクリロニトリル、スチレン、ビ
ニルトルエンなどの一船釣重合性モツマーを1極類以上
併用して共重合することができる。その使用蓋は(a)
の成分である樹脂を形成する共重合モノマーの総110
0]iii部に対し911重部以下で用いることができ
る。
トンアクリルアミド、アクリロニトリル、スチレン、ビ
ニルトルエンなどの一船釣重合性モツマーを1極類以上
併用して共重合することができる。その使用蓋は(a)
の成分である樹脂を形成する共重合モノマーの総110
0]iii部に対し911重部以下で用いることができ
る。
la)の成分である(メタ)アクリル樹脂の合成は。
前記重合性モノマーを有機溶媒中でアゾビスイソブチロ
ニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリ/’、 過[
化ベンゾイル等の重合開始剤を用いて一般的な溶液重合
により得ることができる。この場合、用いる有機溶媒は
電着塗料に供することを考えて、ジオキサン、メトキシ
エタノール、エトキシエタノール、ジエチレングリコー
ル等の親水性の有機溶媒を主に用いることが好ましい。
ニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリ/’、 過[
化ベンゾイル等の重合開始剤を用いて一般的な溶液重合
により得ることができる。この場合、用いる有機溶媒は
電着塗料に供することを考えて、ジオキサン、メトキシ
エタノール、エトキシエタノール、ジエチレングリコー
ル等の親水性の有機溶媒を主に用いることが好ましい。
もしトルエン、キシレン、ベンゼン等の疎水性の有機溶
媒を主に用いた場合には、樹脂合成後、溶媒を留去して
前記の親水性有機溶媒に置き換える必要がある。樹脂の
平均分子t(標準ポリスチレン換算)はs、 o o
o〜150,000の範囲が好ましい。
媒を主に用いた場合には、樹脂合成後、溶媒を留去して
前記の親水性有機溶媒に置き換える必要がある。樹脂の
平均分子t(標準ポリスチレン換算)はs、 o o
o〜150,000の範囲が好ましい。
5、000未満ではレジストの機械的強度が弱く。
150.000を越えると電着塗装性が劣り、塗膜の外
観が劣る傾向がある。
観が劣る傾向がある。
(a)の成分である(メタ)アクリル樹脂の使用楡は(
a)及び(b)の総′JiE100重量部に対して30
〜95重量部とされる。50〜90重量部とされること
が好ましい。使用音が30重量部未満では電着浴での水
分散性や水分散安定性が悪く、また95重音部を越える
とtb)の成分である感光剤の割合が減って光に対する
感度が低下する。
a)及び(b)の総′JiE100重量部に対して30
〜95重量部とされる。50〜90重量部とされること
が好ましい。使用音が30重量部未満では電着浴での水
分散性や水分散安定性が悪く、また95重音部を越える
とtb)の成分である感光剤の割合が減って光に対する
感度が低下する。
次に(b)の成分である一般式(■)で表わされる化合
物について説明する。
物について説明する。
一紋穴+IIl中のR4はアルキル基であるが、炭素数
が1〜18のアルキル基が好ましく、特に炭素数が1〜
12のアルキル基9例えば、メチル、 n −プロピ
ル、イングロビル、n−オクチル、2−エチルヘキシル
、n−ドデシル基などが好ましい。
が1〜18のアルキル基が好ましく、特に炭素数が1〜
12のアルキル基9例えば、メチル、 n −プロピ
ル、イングロビル、n−オクチル、2−エチルヘキシル
、n−ドデシル基などが好ましい。
またBsは水素、メチル、エチル、n−プロピル。
イングロビル、n−ブチル、イソブチル、t−フチル、
n−ヘキシルなどのアルキル基、メトキシ。
n−ヘキシルなどのアルキル基、メトキシ。
エトキシ、プロポキシ、ブトキシ基などのアルコキシ基
及びニトロ基のうち、いずれか1つが選択される。
及びニトロ基のうち、いずれか1つが選択される。
そしてmは0〜2の整数、nは1〜3の整数であシ1m
とnの和は1〜3の整数となるよう忙選ばれる。
とnの和は1〜3の整数となるよう忙選ばれる。
一般式(II)の化合物の合成法は特に制限はないが好
ましくはトリヒドロキシ安息香酸エステル(例えば没食
子酸エステル)、ジヒドロキシ安息香酸エステル、ヒド
ロキシ安息香酸エステル(例えばサリチル酸エステル)
などのベンゼン環にヒドロキシ基を有する安息香酸エス
テル誘導体に1.2−ベンゾキノンジアジド−4−スル
ホン酸クロリドもしくは1,27ナフトキノンジアジド
ー4−スルホン酸クロリドを縮合反応させて得ることが
できる。具体的な一例をあげるとベンゼン環にヒドロキ
シ基を有する安息香酸エステル銹導体と1.2−ベンゾ
キノンジアジド−4−スルホン酸クロリドもしく Vi
l、 2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロ
リドの混合物に有機溶媒を加えて溶解し攪拌しながら、
これにトリエチルアミン、ピリジン、炭酸ナトリウム(
−船釣には水溶液)などの塩基を滴下していき2滴下後
、混合物をさらに10分〜8時間攪拌して反応させる。
ましくはトリヒドロキシ安息香酸エステル(例えば没食
子酸エステル)、ジヒドロキシ安息香酸エステル、ヒド
ロキシ安息香酸エステル(例えばサリチル酸エステル)
などのベンゼン環にヒドロキシ基を有する安息香酸エス
テル誘導体に1.2−ベンゾキノンジアジド−4−スル
ホン酸クロリドもしくは1,27ナフトキノンジアジド
ー4−スルホン酸クロリドを縮合反応させて得ることが
できる。具体的な一例をあげるとベンゼン環にヒドロキ
シ基を有する安息香酸エステル銹導体と1.2−ベンゾ
キノンジアジド−4−スルホン酸クロリドもしく Vi
l、 2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロ
リドの混合物に有機溶媒を加えて溶解し攪拌しながら、
これにトリエチルアミン、ピリジン、炭酸ナトリウム(
−船釣には水溶液)などの塩基を滴下していき2滴下後
、混合物をさらに10分〜8時間攪拌して反応させる。
この間温度は室温〜80℃9%に30〜50℃の範囲に
保持することが好ましい。
保持することが好ましい。
このようにしてベンゾキノンジアジドスルホン酸クロリ
ドもしくはナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドを
ヒドロキシ基に対して全部縮合してもよく、またヒドロ
キシ基の一部を残し残りを縮合させてもよい。さらKh
、前述の合成例からも分かるように1分子中の未反応の
ヒドロキシ基の量が異なる化合物の混合物として得られ
る可能性もあるが、あえてそれらを単離する必要はない
。
ドもしくはナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドを
ヒドロキシ基に対して全部縮合してもよく、またヒドロ
キシ基の一部を残し残りを縮合させてもよい。さらKh
、前述の合成例からも分かるように1分子中の未反応の
ヒドロキシ基の量が異なる化合物の混合物として得られ
る可能性もあるが、あえてそれらを単離する必要はない
。
いずれ圧しても一般式(II)の化合物でmが0〜2の
整数、nが1〜3の整数であり2mとnの和が1〜3の
整数となるように選ばれた化合物であれば、単品でも混
合物でも本発明の範囲に含まれる。
整数、nが1〜3の整数であり2mとnの和が1〜3の
整数となるように選ばれた化合物であれば、単品でも混
合物でも本発明の範囲に含まれる。
(blの成分である一般式(II)の化合物の使用量F
i(al及び(b)の総1i100重量部に対して5〜
70重量部とされる。10〜50重量部とされることが
より好ましい。使用量が5重1部未満では光に対する感
度が低下し、また70重量部を越えると電着浴での水分
散性や水分散安定性が悪くなる。
i(al及び(b)の総1i100重量部に対して5〜
70重量部とされる。10〜50重量部とされることが
より好ましい。使用量が5重1部未満では光に対する感
度が低下し、また70重量部を越えると電着浴での水分
散性や水分散安定性が悪くなる。
本発明になるポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物
には前記の(a)及び(b)成分以外に2通常のポジ型
感光性樹脂組成物に用いられるキノンジアジド化合物を
少量配合することができる。
には前記の(a)及び(b)成分以外に2通常のポジ型
感光性樹脂組成物に用いられるキノンジアジド化合物を
少量配合することができる。
このキノンジアジド化合物としては9例えばス3、4−
1−リヒドロキシベンゾフエノン−1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸エステル。
1−リヒドロキシベンゾフエノン−1,2−ナフトキノ
ンジアジド−5−スルホン酸エステル。
2、3.4.4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−
1゜2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ルなどのポリヒト°ロキシベンゾフェノンの1,2−ナ
フトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル類などを
挙げることができる。これらキノンジアジド化合物の使
用量は、(a)及び(b)成分の総量100重量部に対
して、10重量部以下が好ましい。10重量部を越える
と(al成分の(メタ)アクリル樹脂との相溶性が低下
し、水分散安定性が低下する傾向がある。
1゜2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステ
ルなどのポリヒト°ロキシベンゾフェノンの1,2−ナ
フトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル類などを
挙げることができる。これらキノンジアジド化合物の使
用量は、(a)及び(b)成分の総量100重量部に対
して、10重量部以下が好ましい。10重量部を越える
と(al成分の(メタ)アクリル樹脂との相溶性が低下
し、水分散安定性が低下する傾向がある。
さらに本発明になるポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂
組成物には増感剤も配合することができる。
組成物には増感剤も配合することができる。
この増感剤としては9例えばビロール、イミダゾール、
トリアゾール、インドール、ベンズイミダゾール、オキ
サゾリドン、ピペリドン、ヒダントイン、グリシン、バ
ルビッール酸及びその誘導体などの活性水素を有する含
窒素化合物を挙げることができる。これら増感剤の使用
量は、(a)及びlb)成分の総量100重量部に対し
て、30重量部以下とされることが好ましい。30重量
部を越えると、現像時にレジストの溶解性が上がり、残
膜率が低下する傾向がある。
トリアゾール、インドール、ベンズイミダゾール、オキ
サゾリドン、ピペリドン、ヒダントイン、グリシン、バ
ルビッール酸及びその誘導体などの活性水素を有する含
窒素化合物を挙げることができる。これら増感剤の使用
量は、(a)及びlb)成分の総量100重量部に対し
て、30重量部以下とされることが好ましい。30重量
部を越えると、現像時にレジストの溶解性が上がり、残
膜率が低下する傾向がある。
本発明になるポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物
には、さらに染料、顔料、可塑剤、接着促進剤、無機フ
ィラーなども適宜使用することができる。
には、さらに染料、顔料、可塑剤、接着促進剤、無機フ
ィラーなども適宜使用することができる。
以上述べた+8)及びfbl成分を主成分とする本発明
になるポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物を電着
塗料化するためには、まず(a)及び(b)成分。
になるポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物を電着
塗料化するためには、まず(a)及び(b)成分。
さらに必要に応じて用いる前記の各他成分を親水性有機
溶媒に均一に溶解せしめることが望ましいが、必ずしも
これにこだわる必要はない。ここでいう親水性有機溶媒
とは2例えばジオキサン、メトキシエタノール、エトキ
シエタノール、ジエチレングリコールなどが挙げられる
。これら溶媒は単独でもまた2種類以上混合してもよく
、その使用量は全固形分100重量部に対し300重量
部以下の範囲が好ましい。
溶媒に均一に溶解せしめることが望ましいが、必ずしも
これにこだわる必要はない。ここでいう親水性有機溶媒
とは2例えばジオキサン、メトキシエタノール、エトキ
シエタノール、ジエチレングリコールなどが挙げられる
。これら溶媒は単独でもまた2種類以上混合してもよく
、その使用量は全固形分100重量部に対し300重量
部以下の範囲が好ましい。
次にこの溶液に酸を加えてfa)の成分である(メタ)
アクリル樹脂中に含まれるアミン基を中和することによ
り2組成物の水溶化又は水分散化を容易にする。ここで
用いる酸としては、%に制限はないが1例えば酢酸、乳
酸、リン酸等が挙げられ。
アクリル樹脂中に含まれるアミン基を中和することによ
り2組成物の水溶化又は水分散化を容易にする。ここで
用いる酸としては、%に制限はないが1例えば酢酸、乳
酸、リン酸等が挙げられ。
これらは単独もしくは2種以上混合して用いることがで
きる。これら酸の使用量は(al成分である(メタ)ア
クリル樹脂中のアミノ基1当量に対して0.4〜1.0
当量が好ましい。0.4当量未満では電着塗装浴での水
分散安定性が低下し、■、0自量を越えると電着塗装後
の塗膜(感光層)厚が薄くなシ、貯蔵安定性も低下する
傾向があシ好ましくない。
きる。これら酸の使用量は(al成分である(メタ)ア
クリル樹脂中のアミノ基1当量に対して0.4〜1.0
当量が好ましい。0.4当量未満では電着塗装浴での水
分散安定性が低下し、■、0自量を越えると電着塗装後
の塗膜(感光層)厚が薄くなシ、貯蔵安定性も低下する
傾向があシ好ましくない。
次に水を加えてポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成
物を水に溶解もしくは分散させて電着塗装浴を作製する
。電着塗装浴の固形分は通常5〜20重量%、またpH
は3〜9の範囲が好ましい。
物を水に溶解もしくは分散させて電着塗装浴を作製する
。電着塗装浴の固形分は通常5〜20重量%、またpH
は3〜9の範囲が好ましい。
pHが3未満では一旦電着された膜が再溶解し結果とし
て膜が形成されないことがちシ、一方pHが9を越える
と分散が悪化し、電気泳動しにくくなるおそれがある。
て膜が形成されないことがちシ、一方pHが9を越える
と分散が悪化し、電気泳動しにくくなるおそれがある。
pHを上記の好ましい範囲に合わせるために後から前記
の酸を加えて調節してもよい。
の酸を加えて調節してもよい。
またポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物の水分散
性や分散安定性を高めるために非イオン。
性や分散安定性を高めるために非イオン。
陽イオ?、陰イオン等の界面活性剤を適宜加えることも
できる。
できる。
さらに、電着塗装時の塗布量を多くするためにトルエン
、キシレン、2−エチルへキシルアルコール等の疎水性
溶媒も適宜加えることができる。
、キシレン、2−エチルへキシルアルコール等の疎水性
溶媒も適宜加えることができる。
このようにして得られた電着塗装浴を用いて基板表面(
この場合、基板表面は鉄、アルミニウム。
この場合、基板表面は鉄、アルミニウム。
銅、亜鉛、その他金属及び合金等の金属で覆われている
ことが必要)に電着塗装するKは、基板を陰極として電
着塗装浴中に浸漬し2通常50〜400Vの直流電圧を
10秒〜5分間印加して行なわれる。このときの電着塗
装浴の温度を15〜30℃に管理することが望ましい。
ことが必要)に電着塗装するKは、基板を陰極として電
着塗装浴中に浸漬し2通常50〜400Vの直流電圧を
10秒〜5分間印加して行なわれる。このときの電着塗
装浴の温度を15〜30℃に管理することが望ましい。
電着塗装後、電着塗装浴から被塗物を引き上げ水洗、水
切りした後熱風等で乾燥される。この際乾燥温度が高い
とポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物中のキノン
ジアジド基が分解するおそれがあるので9通常110℃
以下で乾燥することが好ましい。
切りした後熱風等で乾燥される。この際乾燥温度が高い
とポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物中のキノン
ジアジド基が分解するおそれがあるので9通常110℃
以下で乾燥することが好ましい。
こうして得られた塗膜(感光層)の厚みは2〜50μm
が好ましい。膜厚が2μm未満では耐現像液性が低く、
また例えばプリント回路板の製造に用いる場合にはレジ
ストパターンを形成後、エツチング処理した際に耐エツ
チング液性やエッチファクターが劣る傾向があ見また膜
厚が50μmを越えるとレジストパターンの解像度が低
下することがある。
が好ましい。膜厚が2μm未満では耐現像液性が低く、
また例えばプリント回路板の製造に用いる場合にはレジ
ストパターンを形成後、エツチング処理した際に耐エツ
チング液性やエッチファクターが劣る傾向があ見また膜
厚が50μmを越えるとレジストパターンの解像度が低
下することがある。
ついで該塗膜に活性光線を画像状に照射し露光部を光分
解させたのち現像により露光部を除去してレジストパタ
ーンを得ることができる。
解させたのち現像により露光部を除去してレジストパタ
ーンを得ることができる。
活性光線の光源としては、波長300〜450nmの光
線を発するもの2例えば水銀蒸気アーク。
線を発するもの2例えば水銀蒸気アーク。
カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドアー
ク等が好ましく用いられる。
ク等が好ましく用いられる。
現像は9通常、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水
酸化カリウムなどのアルカリ水を吹きつけるか、アルカ
リ水に浸漬するなどして行なわれる。
酸化カリウムなどのアルカリ水を吹きつけるか、アルカ
リ水に浸漬するなどして行なわれる。
(実施例)
以下、実施例によυ本発明を説明する。
まず実施例に用いた(a)成分及び(b)成分の合成方
法を示す。
法を示す。
(a)成分の(メタ)アクリル樹脂の合成(a−1)
攪拌機、還流冷却器、温度計2滴下ロート及び窒素ガス
導入管を備えたフラスコにジオキサン900gを加え、
攪拌しながら窒素ガスを吹きこみ、90℃の温度に加温
した。温度が90℃の一定になったところでN、N−ジ
メチルアミノエチルアクリレート1509. メチル
メタクリレート3009.2−エチルへキシルアクリレ
ート5509及びアゾビスインブチロニトリル109を
混合した液を25時間かけてフラスコ内に滴下し、その
後90℃で3時間攪拌しながら保温した。3時間後にア
ゾビスイソブチロニトリル3gをジオキサン100gに
溶かした溶液を10分かけてフラスコ内圧滴下し、その
後再び90℃で4時間攪拌しながら保温した。
導入管を備えたフラスコにジオキサン900gを加え、
攪拌しながら窒素ガスを吹きこみ、90℃の温度に加温
した。温度が90℃の一定になったところでN、N−ジ
メチルアミノエチルアクリレート1509. メチル
メタクリレート3009.2−エチルへキシルアクリレ
ート5509及びアゾビスインブチロニトリル109を
混合した液を25時間かけてフラスコ内に滴下し、その
後90℃で3時間攪拌しながら保温した。3時間後にア
ゾビスイソブチロニトリル3gをジオキサン100gに
溶かした溶液を10分かけてフラスコ内圧滴下し、その
後再び90℃で4時間攪拌しながら保温した。
このようにして得られた(al成分である樹脂の重量平
均分子量は49,000.アミン価は59であった。ま
た樹脂溶液の固形分は50.5重量%であった。
均分子量は49,000.アミン価は59であった。ま
た樹脂溶液の固形分は50.5重量%であった。
(a−2)
(a−1)と同様の装置を備えたフラスコにジオキサン
11309を加え、攪拌しながら窒素ガスを吹き込み9
0℃の温度に加温した。温度が90℃の一定になったと
ころでN、N−ジエチルアミノエチルメタクリレート1
309. メチルメタクリレート330g、n−ブチ
ルアクリレート4609.2−ヒドロキシエチルアクリ
レート809及びアゾビスイソブチロニトリル10g、
を混合した液を2..5時間かけてフラスコ内に滴下し
、その稜90℃で3時間攪拌しながら保温した。3時間
後にアゾビスイソブチロニトリル3gをジオキサン10
0gに溶かした溶液を10分かけてフラスコ内に滴下し
、その後再び90℃で4時間攪拌しながら保温した。
11309を加え、攪拌しながら窒素ガスを吹き込み9
0℃の温度に加温した。温度が90℃の一定になったと
ころでN、N−ジエチルアミノエチルメタクリレート1
309. メチルメタクリレート330g、n−ブチ
ルアクリレート4609.2−ヒドロキシエチルアクリ
レート809及びアゾビスイソブチロニトリル10g、
を混合した液を2..5時間かけてフラスコ内に滴下し
、その稜90℃で3時間攪拌しながら保温した。3時間
後にアゾビスイソブチロニトリル3gをジオキサン10
0gに溶かした溶液を10分かけてフラスコ内に滴下し
、その後再び90℃で4時間攪拌しながら保温した。
このようにして得られた(a)成分である樹脂の重量平
均分子量は61,000.アミン価は40であった。ま
た樹脂溶液の固形分は45.1重量%であった。
均分子量は61,000.アミン価は40であった。ま
た樹脂溶液の固形分は45.1重量%であった。
(b)成分の感光剤の合成
(b−1)
没食子酸−2−エチルヘキシル28.29(0,1mo
e)及び1.2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン
酸クロリド80.4 g (0,3mo/ )をジオキ
サン800艷に溶かした溶液を攪拌しながら40℃に加
温し、これにトリエチルアミン32gを30分かけて滴
下した。滴下後40℃でさらに3時間反応させた後1反
応物を0. I Nの塩酸水溶液にsg人し、得られた
沈殿物を精製、F遇して没食子酸−2−エチルヘキシル
と1.2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸との
エステル化合物919を得た。
e)及び1.2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン
酸クロリド80.4 g (0,3mo/ )をジオキ
サン800艷に溶かした溶液を攪拌しながら40℃に加
温し、これにトリエチルアミン32gを30分かけて滴
下した。滴下後40℃でさらに3時間反応させた後1反
応物を0. I Nの塩酸水溶液にsg人し、得られた
沈殿物を精製、F遇して没食子酸−2−エチルヘキシル
と1.2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸との
エステル化合物919を得た。
実施例1
(a−1)の樹脂溶液80g(固形分40.491K(
b−1)の感光剤129及び酢酸1.4gを溶解し1次
いで水400gをゆっくり滴下しながら水分散させ電着
浴(pH6,1)を得た。
b−1)の感光剤129及び酢酸1.4gを溶解し1次
いで水400gをゆっくり滴下しながら水分散させ電着
浴(pH6,1)を得た。
実施例2
(a−2)の樹脂溶液909(固形分40.6g)に(
b−1)の感光剤59及び酢酸0.9gを溶解し1次い
で水+ooglゆっくり滴下しながら水分散させ電着浴
(pH6,0)を得た。
b−1)の感光剤59及び酢酸0.9gを溶解し1次い
で水+ooglゆっくり滴下しながら水分散させ電着浴
(pH6,0)を得た。
実施例1〜4で得た各電着浴にガラスエポキシ鋼張積層
板(日立化成工業■製MCL−E−61)を陰極として
、ステンレス板(SUS304)(形状200mmX
75mmX 1mm1を陽極として浸漬し、25℃の温
度で150Vの直流電圧を3分間印加し上記銅張積層板
の表面に電着塗装膜(感光膜)を形成した。この後水洗
、水切り後80℃で15分乾燥した。乾燥後の膜厚は実
施例1〜4ともに約8μmであった。
板(日立化成工業■製MCL−E−61)を陰極として
、ステンレス板(SUS304)(形状200mmX
75mmX 1mm1を陽極として浸漬し、25℃の温
度で150Vの直流電圧を3分間印加し上記銅張積層板
の表面に電着塗装膜(感光膜)を形成した。この後水洗
、水切り後80℃で15分乾燥した。乾燥後の膜厚は実
施例1〜4ともに約8μmであった。
次いでこれらの塗膜にフォトマスクを介して3kW超高
圧水釧灯を画像状に露光した後、1チの炭酸ナトリウム
水溶液で現像した。このときの光感度を評価するために
ステップタブレット(光学密度0.05を1段目とし、
1段ごとに光学密度が0.15ずつ増加するフォトマス
クを使用)3段を得るための露光量を測定した結果、い
ずれの実施例の場合も100mJ/am”と高感度であ
った。また得られたレジストパターンはいずれも50μ
mの高解像度であることを確認した。
圧水釧灯を画像状に露光した後、1チの炭酸ナトリウム
水溶液で現像した。このときの光感度を評価するために
ステップタブレット(光学密度0.05を1段目とし、
1段ごとに光学密度が0.15ずつ増加するフォトマス
クを使用)3段を得るための露光量を測定した結果、い
ずれの実施例の場合も100mJ/am”と高感度であ
った。また得られたレジストパターンはいずれも50μ
mの高解像度であることを確認した。
(発明の効果)
本発明になるポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物
を用いた電着塗装浴に本発明の電着塗装法を適用するこ
とにより高感度で高解像度のレジストパターンを形成す
ることができる。
を用いた電着塗装浴に本発明の電着塗装法を適用するこ
とにより高感度で高解像度のレジストパターンを形成す
ることができる。
本発明を用いることにより、得られたレジストをレリー
フとして使用したり、銅張積層板を基体としたエツチン
グ又はメツキ用のフォトレジストを形成することができ
る。
フとして使用したり、銅張積層板を基体としたエツチン
グ又はメツキ用のフォトレジストを形成することができ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(a)一般式( I )で表わされる重合性モノマー
▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、R^1は水素又はメチル基、R^2及びR^3
はそれぞれ独立して水素又はアルキル基、nは1〜6の
整数を示す)及びホモポリマーのガラス転移点が0℃以
下である重合性モノマーを必須成分として共重合した(
メタ)アクリル樹脂を酸によつて中和した樹脂を(a)
及び(b)の総量100重量部に対して30〜95重量
部及び (b)一般式(II)で表わされる化合物を ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、R^4はアルキル基、R^5は水素、アルキル
基、アルコキシ基又はニトロ基、R^6は ▲数式、化学式、表等があります▼ を示し、mは0〜2の整数、nは1〜3の整数であり、
mとnの和は1〜3の整数となるように選ばれる)(a
)及び(b)の総量100重量部に対して5〜70重量
部含有してなるポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成
物。 2、ホモポリマーのガラス転移点が0℃以下である重合
性モノマーがn−ブチルアクリレート及び/又は2−エ
チルヘキシルアクリレートである請求項1記載のポジ型
感光性カチオン電着塗料樹脂組成物。 3、一般式(II)で表わされる化合物のR^4が炭素数
が1〜12のアルキル基である請求項1又は2記載のポ
ジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物。 4、請求項1、2又は3記載のポジ型感光性カチオン電
着塗料樹脂組成物を含む電着塗装浴。 5、請求項4記載の電着塗装浴に表面を金属で覆われた
基板を浸漬し、これを陰極として直流電圧を印加するこ
とを特徴とする電着塗装法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4685490A JPH03250066A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | ポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物,これを用いた電着塗装浴及び電着塗装法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4685490A JPH03250066A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | ポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物,これを用いた電着塗装浴及び電着塗装法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03250066A true JPH03250066A (ja) | 1991-11-07 |
Family
ID=12758930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4685490A Pending JPH03250066A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | ポジ型感光性カチオン電着塗料樹脂組成物,これを用いた電着塗装浴及び電着塗装法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03250066A (ja) |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP4685490A patent/JPH03250066A/ja active Pending
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