WO2009084470A1 - めっき方法、金属薄膜形成方法、及びめっき触媒液 - Google Patents

めっき方法、金属薄膜形成方法、及びめっき触媒液 Download PDF

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Hideo Nagasaki
Masataka Sato
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Fujifilm Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a plating method, a metal thin film forming method using the plating method, and a plating catalyst solution used in the plating method.
  • a plating method using a non-aqueous plating catalyst solution as described above for a hydrophobic object to be plated for example, it is described in Patent Document 2, and specifically, a non-aqueous plating catalyst.
  • a plating method for a hydrophobic object to be plated is disclosed by using a solution and a non-aqueous electroless plating solution.
  • the use of non-aqueous plating catalyst solutions and electroless plating solutions in this way has a problem that the environmental load is high due to the amount of organic solvent used.
  • the present invention has been made in consideration of the drawbacks of the above-described conventional techniques, and an object thereof is to achieve the following object. That is, the object of the present invention is to reduce the environmental load during plating on a hydrophobic object to be plated, and to form a plating film having excellent adhesion regardless of the hydrophilicity / hydrophobicity of the object to be plated.
  • An object of the present invention is to provide a plating method to be obtained, a metal film forming method using the plating method, and a plating catalyst solution used in the plating method.
  • the plating method of the present invention includes: (a) a step of applying a plating catalyst solution containing a catalytic element and an organic solvent to an object to be plated having at least a functional group that interacts with the catalytic element on the surface; And (b) a step of plating the object to be plated with the plating catalyst solution.
  • the object to be plated has a polymer layer made of a polymer that has a functional group that forms an interaction with the catalytic element on the surface of the substrate and that is directly chemically bonded to the substrate.
  • the polymer layer is preferably formed by directly chemically bonding a polymer having a functional group and a polymerizable group that interacts with the catalytic element to the substrate surface.
  • the polymer which has a functional group and a polymerizable group that form an interaction with the catalytic element is a copolymer including a unit represented by the following formula (1) and a unit represented by the following formula (2). It is a more preferable embodiment.
  • R 1 to R 5 each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group
  • X, Y, and Z are each independently Represents a single bond or a substituted or unsubstituted divalent organic group, ester group, amide group, or ether group
  • L 1 and L 2 each independently represents a substituted or unsubstituted divalent organic group
  • the organic solvent constituting the plating catalyst solution is preferably a ketone solvent, and particularly preferably acetone.
  • the plating catalyst solution preferably further contains water, and the content ratio of the water and the organic solvent is preferably 10:90 to 30:70 by mass ratio.
  • the catalyst element which comprises a plating catalyst liquid is Pd.
  • the metal thin film forming method of the present invention is characterized by using the plating method of the present invention.
  • the plating catalyst solution of the present invention is used in the plating method of the present invention, and contains a catalytic element and an organic solvent.
  • the present invention it is possible to reduce the environmental load at the time of plating on a hydrophobic object to be plated, and plating capable of forming a plating film having excellent adhesion regardless of the hydrophilicity / hydrophobicity of the object to be plated.
  • a method, a metal film forming method using the plating method, and a plating catalyst solution used in the plating method can be provided.
  • the plating method of the present invention comprises: (a) a step of applying a plating catalyst solution containing a catalytic element and an organic solvent to an object to be plated having at least a functional group that interacts with the catalytic element; And a step of performing plating on the object to be plated to which the plating catalyst solution is applied.
  • the metal thin film forming method of the present invention uses the plating method of the present invention.
  • the object to be plated can effectively adsorb the catalytic element in the plating catalyst solution regardless of the hydrophilicity / hydrophobicity due to the presence of the functional group that interacts with the catalytic element.
  • the step (a) As a result, after the step (a), sufficient catalytic elements are attached to the surface of the object to be plated, and even when a water-based electroless plating bath is used in the subsequent step (b), A good plating film can be obtained.
  • the plating method of the present invention it is possible to use a water-based electroless plating bath, and it is possible to reduce the environmental load during plating on a hydrophobic object to be plated. it can.
  • the functional group that interacts with the catalytic element present on the surface of the object to be plated and the catalytic element form an interaction (adsorption). Therefore, plating is performed based on this catalytic element. By forming the film, it is possible to obtain a plating film having excellent adhesion to the object to be plated.
  • the steps (a) and (b) in the plating method of the present invention will be described.
  • step (a) in the present invention a plating catalyst solution containing a catalytic element and an organic solvent is applied to an object to be plated having at least a functional group that interacts with the catalytic element.
  • the object to be plated in the present invention has a functional group that forms an interaction with the catalytic element (hereinafter, appropriately referred to as “interactive group”) on at least the surface thereof, and in the step (b) described later.
  • the shape is not particularly limited as long as it has a shape retaining property capable of performing plating. What is necessary is just to determine suitably the shape of a to-be-plated body according to the use of the plating film produced.
  • the effect of the present invention can be obtained if the interactive group is present on at least the surface of the object to be plated. However, the interactive group is also present in the interior of the object to be plated. May be.
  • the catalytic element is adsorbed to the inside in the thickness direction of the object to be plated, which is preferable from the viewpoint of catalytic element adsorptivity.
  • the object to be plated in the present invention has a polymer layer made of a polymer that has a functional group (interactive group) that forms an interaction with a catalytic element and is directly chemically bonded to the substrate on the surface of the substrate. It is preferable.
  • a polymer layer By having such a polymer layer, the to-be-plated body in which an interactive group exists in the surface and the inside can be obtained.
  • this polymer layer is referred to as “specific polymer layer”, and the formation method thereof will be described in detail.
  • Graft polymerization is a method of synthesizing a graft (grafting) polymer by providing an active species on a polymer compound chain, thereby further polymerizing another monomer that initiates polymerization.
  • graft polymerization is a method of synthesizing a graft (grafting) polymer by providing an active species on a polymer compound chain, thereby further polymerizing another monomer that initiates polymerization.
  • any known method described in the literature can be used as the surface graft polymerization method applied to the present invention.
  • New Polymer Experimental Science 10, edited by Polymer Society, 1994, published by Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., p135 describes a photograft polymerization method and a plasma irradiation graft polymerization method as surface graft polymerization methods.
  • the adsorption technique manual, NTS Co., Ltd., supervised by Takeuchi, 1999.2, p203, p695 describes radiation-induced graft polymerization methods such as ⁇ rays and electron beams.
  • methods described in JP-A-63-92658, JP-A-10-296895, and JP-A-11-119413 can be used.
  • a polymer compound chain having a functional group that forms an interaction with the catalytic element is used as a method for obtaining an object to be plated having a specific polymer layer on the substrate surface.
  • a method is applied in which reactive functional groups such as trialkoxysilyl groups, isocyanate groups, amino groups, hydroxyl groups, and carboxyl groups are added to the ends, and these are bonded by a coupling reaction between the functional groups present on the substrate surface.
  • reactive functional groups such as trialkoxysilyl groups, isocyanate groups, amino groups, hydroxyl groups, and carboxyl groups are added to the ends, and these are bonded by a coupling reaction between the functional groups present on the substrate surface.
  • a photograft polymerization method particularly a photograft polymerization method using UV light, from the viewpoint of allowing more polymer to exist on the surface.
  • the “substrate” in the present invention has a function capable of forming a state in which a polymer having a functional group (interactive group) that interacts with a catalyst element is directly chemically bonded.
  • the base material itself may have such surface characteristics, or it may have an intermediate layer (for example, a polymerization initiation layer described later) having such characteristics.
  • the substrate used in the present invention is preferably dimensionally stable.
  • paper paper laminated with plastic (for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, etc.), metal plate (for example, aluminum) , Zinc, copper, etc.), plastic films (eg, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate, cellulose nitrate, polyethylene terephthalate, polyethylene, polystyrene, polypropylene, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyimide, epoxy , Bismaleimide resin, polyphenylene oxide, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene, etc.), paper or plastic film on which a metal as described above is laminated or deposited.
  • plastic for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, etc.
  • metal plate for example, aluminum
  • Zinc copper
  • plastic films eg, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose
  • an epoxy resin or a polyimide resin is preferable.
  • a polymerization initiation layer described later is not necessary.
  • a substrate containing a polyimide having a polymerization initiation site in the skeleton described in paragraphs [0028] to [0088] of JP-A No. 2005-281350 can also be used.
  • the plating film obtained by the plating method of the present invention can be applied to semiconductor packages, various electric wiring substrates and the like.
  • the following base material containing an insulating resin specifically, a base material made of an insulating resin or a layer having a layer made of an insulating resin on the base material. It is preferable to use a material.
  • a well-known insulating resin composition is used.
  • various additives can be used in combination with the insulating resin composition depending on the purpose.
  • a means such as adding a polyfunctional acrylate monomer for the purpose of increasing the strength of the insulating layer, or adding inorganic or organic particles for the purpose of increasing the strength of the insulating layer and improving electrical characteristics, etc.
  • the “insulating resin” in the present invention means a resin having an insulating property that can be used for a known insulating film or insulating layer, and is not a perfect insulator.
  • any resin having insulating properties according to the purpose can be applied to the present invention.
  • the insulating resin may be, for example, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a mixture thereof, and are described, for example, in paragraphs [0014] to [0019] of JP-A-2007-144820.
  • the insulating resin composition may contain a compound having a polymerizable double bond in order to promote crosslinking, specifically, an acrylate or methacrylate compound, and particularly a polyfunctional one. preferable.
  • a compound having a polymerizable double bond methacrylic acid or acrylic acid is used for a thermosetting resin or a thermoplastic resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyolefin resin, a fluorine resin, or the like.
  • a resin obtained by subjecting a part of the resin to (meth) acrylation reaction may be used.
  • the insulating resin composition according to the present invention includes a composite of a resin and other components (in order to enhance the mechanical strength, heat resistance, weather resistance, flame resistance, water resistance, electrical characteristics, etc.) of the resin film.
  • Composite materials can also be used. Examples of the material used for the composite include paper, glass fiber, silica particles, phenol resin, polyimide resin, bismaleimide triazine resin, fluorine resin, polyphenylene oxide resin, and the like.
  • this insulating resin composition may be filled with a filler used for general wiring board resin materials as necessary, for example, inorganic fillers such as silica, alumina, clay, talc, aluminum hydroxide, calcium carbonate, and cured epoxy. You may mix
  • the insulating resin composition may contain one or two various additives such as a colorant, a flame retardant, an adhesion imparting agent, a silane coupling agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorber as necessary. More than seeds may be added.
  • any of them is preferably added in the range of 1% by mass to 200% by mass, more preferably 10% by mass to 80% by mass with respect to the resin. It is added in the range of.
  • this addition amount is less than 1% by mass, there is no effect of enhancing the above properties, and when it exceeds 200% by mass, properties such as strength specific to the resin are lowered.
  • the substrate used in the present invention preferably has a surface irregularity of 500 nm or less, more preferably 100 nm or less, and still more preferably 50 nm or less in consideration of applications to semiconductor packages, various electric wiring substrates and the like.
  • the smaller the surface irregularity of this substrate the surface irregularity of the layer when an intermediate layer or a polymerization initiation layer is provided), the smaller the electric power during high-frequency power transmission when the obtained metal pattern material is applied to wiring etc. Loss is reduced, which is preferable.
  • the object to be plated is a plate-like object, for example, a resin film
  • an interactive group may be present on both surfaces thereof.
  • a plating film is formed in both surfaces of a resin film by performing the (b) process further mentioned later.
  • a specific polymer layer is formed on the surface of the base material, and the specific polymer layer is formed by using a surface graft polymerization method in which an active species is given to the base material surface and a graft polymer is generated from the active species.
  • a base material containing a polymerization initiator layer containing a polymerization initiator (compound capable of generating active species) as described below or having a functional group capable of initiating polymerization is used. be able to. If the base material on which the polymerization initiation layer is formed is a plate-like material, the polymerization initiation layer may be formed on both sides thereof.
  • the polymerization initiation layer in the present invention is preferably formed using a resin composition having good adhesion to the substrate, and further, the activity used for forming a specific polymer layer in this resin composition. It is preferable to include a compound having a compound (polymerization initiator) that generates seeds or a site that generates an active site and a site that can form a chemical bond with the substrate.
  • the resin which comprises a resin composition is a compound which can generate
  • the adhesion to the substrate can be improved.
  • an insulating resin composition is preferably used as the resin composition used when forming the polymerization initiation layer.
  • the substrate is made of an insulating resin and the polymerization initiation layer is formed of an insulating resin composition will be described.
  • the insulating resin composition used when forming the polymerization initiating layer may contain the same as the electrically insulating resin constituting the substrate, or may be different, but the glass transition point and elastic modulus. It is preferable to use a material having close thermal properties such as a linear expansion coefficient. Specifically, for example, it is preferable from the viewpoint of adhesion to use the same type of insulating resin as the insulating resin constituting the substrate.
  • the insulating resin in the present invention means a resin having an insulating property that can be used for a known insulating film, and even if it is not a complete insulator, it has an insulating property according to the purpose. Any resin can be applied to the present invention.
  • Specific examples of the insulating resin may be, for example, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a mixture thereof.
  • the thermosetting resin include an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyester resin, and a bismaleimide resin. , Polyolefin resins, and socyanate resins.
  • thermoplastic resin examples include phenoxy resin, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, polyphenyl ether, polyether imide, and the like.
  • thermoplastic resin and the thermosetting resin may be used alone or in combination of two or more. This is performed for the purpose of compensating for each defect and producing a superior effect.
  • a resin having a skeleton that generates active sites used for forming the specific polymer layer can also be used.
  • this resin for example, polyimide having a polymerization initiation site described in paragraphs [0018] to [0078] of JP-A-2005-307140 in the skeleton is used.
  • the polymerization initiating layer may contain a compound having a polymerizable double bond, specifically, an acrylate or methacrylate compound in order to promote cross-linking in the layer. Is preferably used.
  • a compound having a polymerizable double bond a part of a thermosetting resin or a thermoplastic resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyolefin resin, a fluorine resin, etc.
  • a resin subjected to (meth) acrylation reaction using acid, acrylic acid, or the like may be used.
  • various compounds can be further added to the polymerization initiating layer according to the purpose.
  • materials such as rubber and SBR latex that can relieve stress during heating, binders for improving film properties, plasticizers, surfactants, viscosity modifiers, curing agents and the like can be mentioned. It is done.
  • the curing agent by adding an amount different from the stoichiometric addition amount (the amount of the curing agent necessary for all the functional groups in the resin to react), when forming a multilayer wiring board, It is possible to facilitate the formation of holes and vias and the desmear treatment after the formation.
  • the stoichiometric addition amount of the curing agent is 73 phr.
  • a resin composed of a resin and other components is used to strengthen the properties of the resin film such as mechanical strength, heat resistance, weather resistance, flame resistance, water resistance, and electrical properties.
  • a resin composite material
  • examples of the material used for the composite include paper, glass fiber, silica particles, phenol resin, polyimide resin, bismaleimide triazine resin, fluorine resin, polyphenylene oxide resin, and the like.
  • inorganic or organic particles may be added to the polymerization initiating layer as components other than the insulating resin in order to increase the strength of the polymerization initiating layer and improve electrical characteristics.
  • fillers used for general wiring board resin materials for example, inorganic fillers such as silica, alumina, clay, talc, aluminum hydroxide, calcium carbonate, cured epoxy resins, crosslinked benzoguanamine resins, crosslinked acrylic polymers And organic fillers.
  • various additives such as a colorant, a flame retardant, an adhesiveness imparting agent, a silane coupling agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorber, if necessary, one or more. It may be added.
  • these materials When these materials are added, it is preferable to add them in the range of 0% by mass to 200% by mass, more preferably in the range of 0% by mass to 80% by mass with respect to the resin as the main component. Is added. In the case where the polymerization initiating layer and the adjacent substrate show the same or close physical property values with respect to heat and electricity, these additives need not necessarily be added. When the additive is used in a range exceeding 200% by mass with respect to the resin, there is a concern that characteristics such as strength inherent in the resin itself are deteriorated.
  • a compound that generates an active species used for forming the specific polymer layer is preferably used for the polymerization initiation layer.
  • some energy may be applied, and preferably, light (ultraviolet light, visible light, X-ray, etc.), plasma (oxygen, nitrogen, carbon dioxide, argon, etc.), heat, electricity, Etc. are used.
  • active sites may be generated by chemically decomposing the surface with an oxidizing liquid (potassium permanganate solution) or the like.
  • examples of compounds that generate active species include thermal polymerization initiators and photopolymerization initiators described in paragraphs [0043] and [0044] of JP-A-2007-154306.
  • the amount of the polymerization initiator to be contained in the polymerization initiation layer is preferably 0.1% by mass to 50% by mass, and more preferably 1.0% by mass to 30% by mass in terms of solid content.
  • the polymerization initiating layer in the present invention is formed by disposing a resin composition for forming a polymerization initiating layer on a substrate by coating and removing the solvent.
  • the solvent used when this resin composition is used as a coating solution is not particularly limited as long as the components constituting the polymerization initiation layer are dissolved. From the viewpoint of easy drying and workability, a solvent having a boiling point that is not too high is preferable. Specifically, a solvent having a boiling point of about 40 ° C. to 150 ° C. may be selected. Specifically, cyclohexanone, methyl ethyl ketone and the like described in paragraph number [0045] of JP-A-2007-154306 can be used. A solvent can be used individually or in mixture. The concentration of the solid content in the coating solution is suitably 2% by mass to 50% by mass.
  • the coating amount when the polymerization initiating layer is formed on the substrate is 0 in terms of the mass after drying from the viewpoint of sufficient adhesion and prevention of film peeling while maintaining film properties.
  • 0.1 g / m 2 to 20 g / m 2 is preferable, 0.1 g / m 2 to 15 g / m 2 is more preferable, and 0.1 g / m 2 to 2 g / m 2 is still more preferable.
  • the resin composition is disposed on the substrate, and the polymerization initiation layer is formed by removing the solvent to form a polymerization initiation layer.
  • heating and / or light irradiation is performed. It is preferable to carry out preliminary hardening.
  • the compound having a polymerizable double bond is cured to some extent in advance, so that a resin layer is formed on the polymerization initiation layer.
  • the heating temperature and time may be selected so that the coating solvent can be sufficiently dried.
  • the temperature is preferably 100 ° C. or less and the drying time is preferably within 30 minutes, and the drying temperature is 40 ° C. to 80 ° C. It is more preferable to select heating conditions within a drying time of 10 minutes.
  • the polymerization initiating layer may be subjected to a curing treatment that gives some energy in addition to the above pre-cured film.
  • the energy to be applied include light, heat, pressure, electron beam, etc.
  • heat or light is generally used.
  • heat 100 ° C. to 300 ° C. is applied for 5 minutes to 120 minutes. It is preferable to add.
  • the heat curing conditions differ depending on the type of base material, the type of resin composition constituting the polymerization initiation layer, and the like, and depending on the curing temperature of these materials, 120 ° C. to 220 ° C. for 20 minutes to It is preferably selected in the range of 120 minutes.
  • the curing treatment as described above may be carried out immediately after the formation of the polymerization initiating layer. If a pre-curing treatment is carried out for about 5 to 10 minutes after the formation of the polymerization initiating layer, other treatments carried out after the polymerization initiating layer is formed. You may implement after performing each each process.
  • the polymerization initiating layer can be formed by applying a known layer forming method such as a transfer method or a printing method in addition to the above-described coating method.
  • a transfer method When the transfer method is applied, a transfer laminate having a two-layer structure of a layer obtained from the resin layer forming coating solution and a polymerization initiation layer is prepared, and the surface of the substrate is formed at once by the laminate method. You may transfer to.
  • the thickness of the polymerization initiation layer in the present invention is generally in the range of 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, and preferably in the range of 0.2 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the polymerization initiation layer is provided, if the thickness is in the above general range, sufficient adhesion strength with an adjacent substrate or a specific polymer layer can be obtained, and it is thinner than using a general adhesive. Although it is a layer, the same adhesion as the layer by the adhesive is achieved. As a result, a plated metal film having a small overall thickness and excellent adhesion can be obtained.
  • the surface of the polymerization initiating layer in the present invention is from the viewpoint of improving the physical properties of the formed plated metal film and from the viewpoint of obtaining a printed circuit board having a fine circuit from the formed plated metal film.
  • the arithmetic average surface roughness Ra is preferably 1 ⁇ m or less, and Ra is more preferably 0.5 ⁇ m or less. If the surface smoothness of the polymerization initiating layer is within the above value range, that is, if the smoothness is high, the substrate with metal foil has a very fine circuit (for example, the line / space value is 25/25 ⁇ m or less).
  • the circuit pattern) is preferably used when a printed wiring board is manufactured.
  • the surface may be roughened by a dry method and / or a wet method for the purpose of improving adhesion with a specific polymer formed on the surface.
  • a dry roughening method include mechanical polishing such as buffing and sandblasting, plasma etching, and the like.
  • wet roughening methods include chemical treatments such as methods using oxidants such as permanganate, dichromate, ozone, hydrogen peroxide / sulfuric acid, nitric acid, strong bases, and resin swelling solvents. Can be mentioned.
  • step (a) As a method of bonding the base material and the polymer having an interactive group, as described above, the functional group present on the surface of the base material and the polymer compound having the interactive group are at the end. Alternatively, a method using a coupling reaction with a reactive functional group in the side chain or a photograft polymerization method can be used.
  • the surface of the base material is applied by applying energy after contacting a compound having a functional group (interactive group) that forms an interaction with the catalytic element and a polymerizable group.
  • An embodiment in which the compound is directly chemically bonded while polymerizing on the surface is preferable. That is, when active species are generated on the surface of the substrate due to energy application, a polymerization reaction of the compound having an interactive group and a polymerizable group proceeds from the active species as a starting point. A form in which a polymer (graft polymer) having a direct chemical bond can be obtained.
  • the contact may be performed by immersing the base material in a liquid composition containing a compound having an interactive group and a polymerizable group, but will be described later from the viewpoint of handling properties and production efficiency.
  • a liquid composition containing a compound having an interactive group and a polymerizable group it is preferable to form the layer which consists of a composition containing the compound which has an interactive group and a polymeric group on a base-material surface (polymerization start layer surface) by the apply
  • coating method when a base material is a shape like a resin film and forms a polymer layer with respect to both surfaces, it is preferable to use the coating method from a viewpoint that it is easy to form a polymer layer on both surfaces simultaneously.
  • a compound having an interactive group and a polymerizable group which is used when a graft polymer is formed on the surface of a substrate by a surface graft polymerization method, will be described.
  • the polymerizable group in the compound having an interactive group and a polymerizable group reacts with each other when the compound having the interactive group and the polymerizable group reacts by applying energy, or the interactive group and the polymerizable group.
  • Is a functional group that bonds a compound having a group to a substrate and specifically includes a functional group including a vinyl group, a vinyloxy group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an oxetane group, an epoxy group, an isocyanate group, and an active hydrogen.
  • a functional group including a vinyl group, a vinyloxy group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an oxetane group, an epoxy group, an isocyanate group, and an active hydrogen.
  • a functional group including a vinyl group, a vinyloxy group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an oxetane group, an epoxy group, an isocyanate group, and an active hydrogen.
  • an active group in an azo compound and the like.
  • Examples of the interactive group in the present invention include a polar group (hydrophilic group), a group capable of forming a multidentate coordination, a non-dissociative functional group such as a nitrogen-containing functional group, a sulfur-containing functional group, and an oxygen-containing functional group. (Functional group that does not generate protons by dissociation).
  • a non-dissociable functional group as a site exhibiting metal ion adsorption ability in order to reduce water absorption and hygroscopicity for a plating film formed by the plating method of the present invention.
  • the polar group may be a functional group having a positive charge, such as ammonium or phosphonium, or a negative charge such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, or a phosphonic acid group, or can be dissociated into a negative charge.
  • An acidic group is mentioned.
  • nonionic polar groups such as a hydroxyl group, an amide group, a sulfonamide group, an alkoxy group, and a cyano group can also be used.
  • an imino group, primary or secondary amino group, amide group, urethane group, hydroxyl group (including phenol), thiol group, and the like can also be used.
  • non-dissociable functional group specifically, a group capable of forming a coordination with a metal ion, a nitrogen-containing functional group, a sulfur-containing functional group, an oxygen-containing functional group, and the like are preferable.
  • Nitrogen-containing functional groups such as cyanate groups (R—O—CN), ether groups, carbonyl groups, ester groups, groups containing N-oxide structures, groups containing S-oxide structures, groups containing N-hydroxy structures, etc.
  • Sulfur-containing functional groups such as groups containing ether structure, a phosphorus-containing functional groups, such as phosphine group, chlorine, a group containing a halogen atom such as bromine, and unsaturated ethylenic group and the like.
  • an imidazole group, a urea group, or a thiourea group may be used as long as it is non-dissociative due to a relationship with an adjacent atom or atomic group.
  • it is represented by an ether group (more specifically, —O— (CH 2 ) n —O— (n is an integer of 1 to 5) because of its high polarity and high adsorption ability to a plating catalyst or the like.
  • a cyano group is particularly preferable, and a cyano group is most preferable.
  • the higher the polarity the higher the water absorption rate.
  • the cyano groups interact in the polymer layer so as to cancel each other's polarity, the film becomes dense and the entire polymer layer Therefore, the water absorption is lowered.
  • the cyano group is solvated, the interaction between the cyano groups is eliminated, and it becomes possible to interact with the plating catalyst.
  • a polymer layer having a cyano group is preferable in that it exhibits low performance while interacting well with the plating catalyst while exhibiting low moisture absorption.
  • the interactive group in the present invention is more preferably an alkyl cyano group.
  • the compound having an interactive group and a polymerizable group may be in any form of a monomer, a macromonomer, and a polymer.
  • the polymer It is preferable to use (a polymer having an interactive group and a polymerizable group).
  • the polymer having an interactive group and a polymerizable group include homopolymers and copolymers obtained using a monomer having an interactive group, such as a vinyl group, an allyl group, and a (meth) acryl group as a polymerizable group.
  • a polymer having an ethylene addition-polymerizable unsaturated group (polymerizable group) introduced therein is preferable, and the polymer having an interactive group and a polymerizable group has a polymerizable group at least at the main chain terminal or side chain. And those having a polymerizable group in the side chain are preferred.
  • the compound having an interactive group having a non-dissociable functional group as an interactive group and a polymerizable group will be described in detail.
  • any monomer having an interactive group used for obtaining the polymer having the interactive group and the polymerizable group any monomer having the non-dissociable functional group described above can be used.
  • the following are specifically mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the unit derived from the monomer having an interactive group is an interactive group and a polymerizable group from the viewpoint of forming an interaction with the plating catalyst or its precursor.
  • it is preferably contained in the range of 50 mol% to 95 mol%, and more preferably in the range of 40 mol% to 80 mol%.
  • a polymer having an interactive group and a polymerizable group in order to reduce water absorption and to improve hydrophobicity, other monomers other than the monomer having the interactive group are added. It may be used.
  • a general polymerizable monomer may be used, and examples thereof include a diene monomer and an acrylic monomer. Of these, unsubstituted alkyl acrylic monomers are preferred. Specifically, tertiary butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl methacrylate and the like can be preferably used.
  • a polymer having such an interactive group and a polymerizable group can be synthesized as follows.
  • synthesis methods i) a method in which a monomer having an interactive group and a monomer having a polymerizable group are copolymerized, and ii) a monomer having an interactive group and a monomer having a double bond precursor are copolymerized. And then introducing a double bond by treatment with a base or the like, iii) reacting a polymer having an interactive group with a monomer having a polymerizable group to introduce a double bond (introducing a polymerizable group) ) Method.
  • a method in which a monomer having an interactive group and a monomer having a double bond precursor are copolymerized and then a double bond is introduced by treatment with a base or the like iii This is a method of introducing a polymerizable group by reacting a polymer having an interactive group with a monomer having a polymerizable group.
  • the same monomers as those having the above interactive group can be used.
  • a monomer may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
  • Examples of the monomer having a polymerizable group to be copolymerized with the monomer having an interactive group include allyl (meth) acrylate and 2-allyloxyethyl methacrylate.
  • Examples of the monomer having a double bond precursor include 2- (3-chloro-1-oxopropoxy) ethyl methacrylate, 2- (3-bromo-1-oxopropoxy) ethyl methacrylate, and the like.
  • the polymerizability used for introducing an unsaturated group by utilizing a reaction with a functional group such as a carboxyl group, an amino group or a salt thereof, a hydroxyl group, and an epoxy group in a polymer having an interactive group examples include (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, and 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate.
  • cyano group-containing polymerizable polymer a polymer having a cyano group and a polymerizable group that is most preferable as a polymer having an interactive group and a polymerizable group in the present invention
  • cyano group-containing polymerizable polymer a polymer having a cyano group and a polymerizable group that is most preferable as a polymer having an interactive group and a polymerizable group in the present invention
  • R 1 to R 5 each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group
  • X, Y, and Z are each independently A single bond, a substituted or unsubstituted divalent organic group, an ester group, an amide group, or an ether group
  • L 1 and L 2 each independently represent a substituted or unsubstituted divalent organic group
  • R 1 to R 5 are substituted or unsubstituted alkyl groups
  • examples of the unsubstituted alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group
  • examples of the substituted alkyl group include methoxy And a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group substituted with a group, a hydroxy group, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and the like.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a methyl group substituted with a hydroxy group or a bromine atom.
  • R 2 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a methyl group substituted with a hydroxy group or a bromine atom.
  • R 3 is preferably a hydrogen atom.
  • R 4 is preferably a hydrogen atom.
  • R 5 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a methyl group substituted with a hydroxy group or a bromine atom.
  • the divalent organic group includes a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group.
  • a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, or these groups are substituted with a methoxy group, a hydroxy group, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, or the like. Those are preferred.
  • the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group is preferably an unsubstituted phenyl group or a phenyl group substituted with a methoxy group, a hydroxy group, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom or the like.
  • — (CH 2 ) n — (n is an integer of 1 to 3) is preferable, and —CH 2 — is more preferable.
  • L 1 is preferably a divalent organic group having a urethane bond or a urea bond, more preferably a divalent organic group having a urethane bond, and among them, those having a total carbon number of 1 to 9 are preferable.
  • the total number of carbon atoms of L 1 means the total number of carbon atoms contained in the substituted or unsubstituted divalent organic group represented by L 1.
  • the structure of L 1 is preferably a structure represented by the following formula (1-1) or formula (1-2).
  • R a and R b each independently represent two or more atoms selected from the group consisting of a carbon atom, a hydrogen atom, and an oxygen atom.
  • a divalent organic group formed by using, preferably a substituted or unsubstituted methylene group, ethylene group, propylene group, or butylene group, ethylene oxide group, diethylene oxide group, triethylene oxide group, tetraethylene oxide group, Examples include a dipropylene oxide group, a tripropylene oxide group, and a tetrapropylene oxide group.
  • L 2 is preferably a linear, branched, or cyclic alkylene group, an aromatic group, or a group obtained by combining these.
  • the group obtained by combining the alkylene group and the aromatic group may further be via an ether group, an ester group, an amide group, a urethane group, or a urea group.
  • L 2 preferably has a total carbon number of 1 to 15, and particularly preferably unsubstituted.
  • the total number of carbon atoms of L 2 means the total number of carbon atoms contained in the substituted or unsubstituted divalent organic group represented by L 2.
  • methylene group ethylene group, propylene group, butylene group, phenylene group, and those groups substituted with methoxy group, hydroxy group, chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc., The group which combined these is mentioned.
  • the unit represented by the formula (1) is preferably a unit represented by the following formula (3).
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, and Z represents a single bond, a substituted or unsubstituted divalent organic group.
  • W represents an oxygen atom
  • NR R represents a hydrogen atom or an alkyl group, preferably a hydrogen atom or an unsubstituted C 1-5 substituent.
  • L 1 represents a substituted or unsubstituted divalent organic group.
  • R 1 and R 2 in the formula (3) have the same meanings as R 1 and R 2 in, and so are the preferable examples.
  • Z in formula (3) has the same meaning as Z in formula (1), and the preferred examples are also the same.
  • L 1 in the formula (3) also has the same meaning as L 1 in Formula (1), and preferred examples are also the same.
  • the unit represented by the formula (3) is preferably a unit represented by the following formula (4).
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group
  • V and W each independently represent an oxygen atom or NR
  • L 1 represents a substituted or unsubstituted divalent organic group. Represents.
  • R 1 and R 2 in the formula (4) have the same meanings as R 1 and R 2 in, and so are the preferable examples.
  • L 1 in Formula (4) has the same meaning as L 1 in Formula (1), and the preferred examples are also the same.
  • W is preferably an oxygen atom.
  • L 1 is preferably an unsubstituted alkylene group or a divalent organic group having a urethane bond or a urea bond, and a divalent organic group having a urethane bond. Among them, those having a total carbon number of 1 to 9 are particularly preferable.
  • the unit represented by the formula (2) is preferably a unit represented by the following formula (5).
  • R 5 represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group
  • U represents an oxygen atom
  • NR ′ R ′ represents a hydrogen atom or an alkyl group, preferably Represents a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • L 2 represents a substituted or unsubstituted divalent organic group.
  • R 5 in Formula (5) has the same meaning as R 1 and R 2 in Formula (1), and is preferably a hydrogen atom.
  • L 2 in Formula (5) has the same meaning as L 2 in Formula (2), and is preferably a linear, branched, or cyclic alkylene group, an aromatic group, or a group that combines these.
  • the linking site with the cyano group in L 2 is preferably a divalent organic group having a linear, branched, or cyclic alkylene group.
  • the organic group preferably has a total carbon number of 1 to 10.
  • the linkage site to the cyano group in L 2 in Formula (5) is a divalent organic group having an aromatic group, and among them, the divalent organic group
  • the total number of carbon atoms is preferably 6 to 15.
  • the cyano group-containing polymerizable polymer in the present invention includes a unit represented by the above formulas (1) to (5), and is a polymer having a polymerizable group and a cyano group in the side chain. is there.
  • This cyano group-containing polymerizable polymer can be synthesized, for example, as follows.
  • Examples of the polymerization reaction when synthesizing the cyano group-containing polymerizable polymer in the present invention include radical polymerization, cationic polymerization, and anionic polymerization. From the viewpoint of reaction control, radical polymerization or cationic polymerization is preferably used.
  • the cyano group-containing polymerizable polymer in the present invention includes: 1) a case where a polymerization form forming a polymer main chain is different from a polymerization form of a polymerizable group introduced into a side chain; and 2) a polymerization form forming a polymer main chain. And the synthesis method of the polymerizable group introduced into the side chain is different from that in the case of the same polymerization form.
  • a mode in which polymer main chain formation is performed by cationic polymerization, and a polymerization mode of a polymerizable group introduced into a side chain is radical polymerization
  • polymer main chain formation is performed by cationic polymerization, and a side chain is formed.
  • monomer used in an embodiment in which the polymerization form of the polymerizable group introduced into the radical polymerization is radical polymerization include the following compounds.
  • Monomers used to form the polymerizable group-containing unit used in this embodiment include vinyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 4- ( (Meth) acryloylbutane vinyl ether, 2- (meth) acryloylethane vinyl ether, 3- (meth) acryloylpropane vinyl ether, (meth) acryloyloxydiethylene glycol vinyl ether, (meth) acryloyloxytriethylene glycol vinyl ether, (meth) acryloyl 1st ter Pioneer, 1- (meth) acryloyloxy-2-methyl-2-propene, 1- (meth) acryloyloxy-3-methyl-3-butene, 3-methylene-2- (meth) acryloyloxy-norbornane, 4,4′-ethylidene diphenol di (meth) acrylate, methacrolein di (meth) acryloy
  • Monomers used to form cyano group-containing units used in this embodiment include 2-cyanoethyl vinyl ether, cyanomethyl vinyl ether, 3-cyanopropyl vinyl ether, 4-cyanobutyl Vinyl ether, 1- (p-cyanophenoxy) -2-vinyloxy-ethane, 1- (o-cyanophenoxy) -2-vinyloxy-ethane, 1- (m-cyanophenoxy) -2-vinyloxy-ethane, 1- ( p-cyanophenoxy) -3-vinyloxy-propane, 1- (p-cyanophenoxy) -4-vinyloxy-butane, o-cyanobenzyl vinyl ether, m-cyanobenzyl vinyl ether, p-cyanobenzyl vinyl ether, allyl cyanide, allyl cyanoacetic acid And the following compounds.
  • Polymerization methods include general cation polymerization methods described in Experimental Chemistry Course “Polymer Chemistry”, Chapter 2-4 (p74) and “Experimental Methods for Polymer Synthesis” written by Takayuki Otsu, Chapter 7 (p195). Can be used.
  • cationic polymerization proton acids, metal halides, organometallic compounds, organic salts, metal oxides and solid acids, and halogens can be used as initiators. As possible initiators, the use of metal halides and organometallic compounds is preferred.
  • boron trifluoride boron trichloride, aluminum chloride, aluminum bromide, titanium tetrachloride, tin tetrachloride, tin bromide, phosphorus pentafluoride, antimony chloride, molybdenum chloride, tungsten chloride, iron chloride
  • Examples include dichloroethylaluminum, chlorodiethylaluminum, dichloromethylaluminum, chlorodimethylaluminum, trimethylaluminum, trimethylzinc, and methylgrineer.
  • the polymer main chain formation is performed by radical polymerization
  • the side chain Examples of the monomer used in an embodiment in which the polymerization form of the polymerizable group introduced into is cationic polymerization include the following compounds.
  • Monomer used for forming polymerizable group-containing unit The same monomers as those used for forming the polymerizable group-containing unit mentioned in the embodiment 1-1) can be used.
  • Monomers used to form cyano group-containing units used in this embodiment include cyanomethyl (meth) acrylate, 2-cyanoethyl (meth) acrylate, 3-cyanopropyl ( (Meth) acrylate, 2-cyanopropyl (meth) acrylate, 1-cyanoethyl (meth) acrylate, 4-cyanobutyl (meth) acrylate, 5-cyanopentyl (meth) acrylate, 6-cyanohexyl (meth) acrylate, 7-cyano Hexyl (meth) acrylate, 8-cyanohexyl (meth) acrylate, 2-cyanoethyl- (3- (bromomethyl) acrylate), 2-cyanoethyl- (3- (hydroxymethyl) acrylate), p-cyanophenyl (meth) ) Acrylate, o-cyanophenyl (meth) acrylate, m-cyanophenyl
  • Polymerization methods include general radical polymerization methods described in Experimental Chemistry Course “Polymer Chemistry”, Chapter 2-2 (p34) and “Experimental Methods for Polymer Synthesis” written by Takayuki Otsu, Chapter 5 (p125). Can be used.
  • As the initiator for radical polymerization a high temperature initiator that requires heating at 100 ° C. or higher, a normal initiator that starts by heating at 40 ° C. to 100 ° C., a redox initiator that starts at a very low temperature, and the like are known. However, an initiator is usually preferred because of the stability of the initiator and the ease of handling the polymerization reaction.
  • Usual initiators include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, peroxodisulfate, azobisisobutyronitrile, azovir-2,4-dimethylvaleronitrile.
  • the monomer having the cyano group is the same as the monomer used for forming the cyano group-containing unit mentioned in the aspect of 1-1). Can be used. From the viewpoint of preventing gelation during polymerization, a polymer having a cyano group is synthesized in advance, and then the polymer and a compound having a cationic polymerizable group (hereinafter referred to as “reactive compound” as appropriate). It is preferable to use a method in which a cationically polymerizable group is introduced into the side chain.
  • the polymer which has a cyano group has a reactive group as shown below for reaction with a reactive compound.
  • the polymer having a cyano group and the reactive compound are appropriately selected so as to be a combination of the following functional groups.
  • polymer reactive group, functional group of reactive compound (carboxyl group, carboxyl group), (carboxyl group, epoxy group), (carboxyl group, isocyanate group), (carboxyl group, Benzyl halide), (hydroxyl group, carboxyl group), (hydroxyl group, epoxy group), (hydroxyl group, isocyanate group), (hydroxyl group, halogenated benzyl) (isocyanate group, hydroxyl group), (isocyanate group, carboxyl group), etc. be able to.
  • the following compounds can be used as the reactive compound. That is, allyl alcohol, 4-hydroxybutane vinyl ether, 2-hydroxyethane vinyl ether, 3-hydroxypropane vinyl ether, hydroxytriethylene glycol vinyl ether, 1st terpionol, 2-methyl-2-propenol, 3-methyl-3-butenol, 3 -Methylene-2-hydroxy-norbornane, p- (chloromethyl) styrene.
  • synthesis methods include i) a method of copolymerizing a monomer having a cyano group and a monomer having a polymerizable group, ii) a cyano group A method of copolymerizing a monomer having a monomer and a monomer having a double bond precursor and then introducing a double bond by treatment with a base or the like; iii) reacting a polymer having a cyano group with a monomer having a polymerizable group And introducing a double bond (introducing a polymerizable group).
  • Examples of the monomer having a polymerizable group used in the synthesis method i) include allyl (meth) acrylate and the following compounds.
  • Examples of the monomer having a double bond precursor used in the synthesis method ii) include compounds represented by the following formula (a).
  • A is an organic atomic group having a polymerizable group
  • R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group
  • B and C are removed by elimination reaction. It is a leaving group, and the elimination reaction here means that C is extracted by the action of a base and B is eliminated.
  • B is preferably eliminated as an anion and C as a cation.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (a) include the following compounds.
  • a method for removing the leaving groups represented by B and C by elimination reaction That is, a reaction in which C is extracted by the action of a base and B is eliminated is used.
  • Preferred examples of the base used in the above elimination reaction include alkali metal hydrides, hydroxides or carbonates, organic amino compounds, and metal alkoxide compounds.
  • Preferred examples of alkali metal hydrides, hydroxides or carbonates include sodium hydride, calcium hydride, potassium hydride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, Examples include potassium hydrogen carbonate and sodium hydrogen carbonate.
  • the organic amine compound include trimethylamine, triethylamine, diethylmethylamine, tributylamine, triisobutylamine, trihexylamine, trioctylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-diethylcyclohexylamine, N— Methyldicyclohexylamine, N-ethyldicyclohexylamine, pyrrolidine, 1-methylpyrrolidine, 2,5-dimethylpyrrolidine, piperidine, 1-methylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, piperazine, 1,4-dimethyl Piperazine, quinuclidine, 1,4-diazabicyclo [2,2,2] -octane, hexamethylenetetramine, morpholine, 4-methylmorpholine, pyridine, picoline, 4-dimethylaminopyridine, Cytidine, 1,8-diaza
  • Examples of the solvent used for adding (adding) the base in the elimination reaction include ethylene dichloride, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propyl acetate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, toluene, ethyl acetate, methyl lactate , Ethyl lactate, water and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the base used may be equal to or less than the equivalent to the amount of the specific functional group (the leaving group represented by B or C) in the compound, or may be equal to or more than the equivalent. Moreover, when an excess base is used, it is also a preferred form to add an acid or the like for the purpose of removing the excess base after the elimination reaction.
  • the polymer having a cyano group used in the synthesis method of iii) is the above 1-2).
  • the monomer used for forming the cyano group-containing unit mentioned in the embodiment and a monomer having a reactive group for introducing a double bond are synthesized by radical polymerization.
  • Examples of the monomer having a reactive group for introducing a double bond include monomers having a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, or an isocyanate group as the reactive group.
  • carboxyl group-containing monomer examples include (meth) acrylic acid, itaconic acid, vinyl benzoate, Aronics M-5300, M-5400, M-5600 manufactured by Toagosei, acrylic ester PA, HH manufactured by Mitsubishi Corporation, and Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Light acrylate HOA-HH manufactured by Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • hydroxyl group-containing monomers examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1- (meth) acryloyl- 3-hydroxy-adamantane, hydroxymethyl (meth) acrylamide, 2- (hydroxymethyl)-(meth) acrylate, methyl ester of 2- (hydroxymethyl)-(meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) ) Acrylate, 3,5-dihydroxypentyl (meth) acrylate, 1-hydroxymethyl-4- (meth) acryloylmethyl-cyclohexane, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 1-methyl-2-acryl Iroxypropylphthalic acid, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethylphthalic acid, 1-methyl-2-acryloyloxyethyl-2
  • Examples of the monomer having an epoxy group include glycidyl (meth) acrylate and cyclomers A and M manufactured by Daicel Chemical.
  • Examples of the monomer having an isocyanate group Karenz AOI and MOI manufactured by Showa Denko can be used.
  • the polymer having a cyano group used in the synthesis method iii) may further contain a third copolymer component.
  • the monomer having a polymerizable group to be reacted with a polymer having a cyano group varies depending on the type of the reactive group in the polymer having a cyano group, but has the following combinations of functional groups: Can be used.
  • (reactive group of polymer, functional group of monomer) (carboxyl group, carboxyl group), (carboxyl group, epoxy group), (carboxyl group, isocyanate group), (carboxyl group, benzyl halide), (hydroxyl group) , Carboxyl group), (hydroxyl group, epoxy group), (hydroxyl group, isocyanate group), (hydroxyl group, benzyl halide) (isocyanate group, hydroxyl group), (isocyanate group, carboxyl group), (epoxy group, carboxyl group), etc.
  • the following monomers can be used.
  • synthesis method A in the case where L 1 in the formula (1), formula (3), or formula (4) is a divalent organic group having a urethane bond, It is preferable to synthesize by a synthesis method (hereinafter referred to as synthesis method A). That is, in the synthesis method A of the present invention, at least in a solvent, a polymer having a hydroxyl group in a side chain and a compound having an isocyanate group and a polymerizable group are used, and the isocyanate group is added to the hydroxyl group. and forming a urethane bond in L 1 by.
  • the polymer having a hydroxyl group in the side chain used in the synthesis method A the monomers used for forming the cyano group-containing unit mentioned in the above embodiment 1-2) and the hydroxyl group-containing compounds shown below are used.
  • a copolymer with (meth) acrylate is preferred.
  • the hydroxyl group-containing (meth) acrylate the same type of hydroxyl group-containing monomer as mentioned above as one of the monomers having a reactive group for introducing a double bond can be used.
  • the polymer which has a hydroxyl group in the side chain used for the synthesis method A may further contain a third copolymer component.
  • the bifunctional acrylate produced as a by-product when synthesizing a hydroxy group-containing (meth) acrylate was removed as a raw material.
  • a polymer synthesized using raw materials can also be used.
  • As a method for purifying the hydroxy group-containing (meth) acrylate distillation and column purification are preferable. More preferably, a hydroxyl group-containing (meth) acrylate obtained by sequentially performing the following steps (I) to (IV) is preferably used.
  • Step (II) Aqueous solution obtained by dissolving a mixture containing hydroxyl group-containing (meth) acrylate and bifunctional acrylate by-produced when synthesizing the hydroxyl group-containing (meth) acrylate in water A step of separating the layer containing the first organic solvent and the bifunctional acrylate from the aqueous layer after adding the first organic solvent to be separated from water (III) In the aqueous layer, the hydroxyl group contains A step of dissolving a compound having higher water solubility than (meth) acrylate (IV) A step of adding a second organic solvent to the aqueous layer, extracting the hydroxyl group-containing (meth) acrylate, and then concentrating it.
  • the mixture used in the step (I) includes a hydroxyl group-containing (meth) acrylate and a bifunctional acrylate that is an impurity by-product when the hydroxyl group-containing (meth) acrylate is synthesized. It corresponds to a general commercial product of hydroxyl group-containing (meth) acrylate.
  • this commercial product (mixture) is dissolved in water to obtain an aqueous solution.
  • a first organic solvent that separates from water is added to the aqueous solution obtained in the step (I).
  • the first organic solvent used here include ethyl acetate, diethyl ether, benzene, toluene and the like.
  • the layer (oil layer) containing the first organic solvent and the bifunctional acrylate is separated from the aqueous solution (aqueous layer).
  • a compound having higher water solubility than the hydroxyl group-containing (meth) acrylate is dissolved in the aqueous layer separated from the oil layer in the step (II).
  • the compound having higher water solubility than the hydroxyl group-containing (meth) acrylate used herein include alkali metal salts such as sodium chloride and potassium chloride, and inorganic salts such as alkaline earth metal salts such as magnesium sulfate and calcium sulfate. Is used.
  • the second organic solvent is added to the aqueous layer to extract the hydroxyl group-containing (meth) acrylate, followed by concentration.
  • the second organic solvent used here include ethyl acetate, diethyl ether, benzene, toluene and the like.
  • the second organic solvent may be the same as or different from the first organic solvent described above.
  • concentration in the step (IV) drying with anhydrous magnesium sulfate, distillation under reduced pressure, or the like is used.
  • the isolate containing the hydroxyl group-containing (meth) acrylate obtained by sequentially performing the steps (I) to (IV) described above has a bifunctional acrylate in the range of 0.1% by mass or less in the total mass. It is preferable to include. That is, through the steps (I) to (IV), the bifunctional acrylate which is an impurity is removed from the mixture, and the hydroxyl group-containing (meth) acrylate is purified.
  • a more preferable range of the content of the bifunctional acrylate is 0.05% by mass or less in the total mass of the isolate, and the smaller the better.
  • the bifunctional acrylate that is an impurity hardly affects the polymerization reaction, so a nitrile group-containing polymerizable polymer having a weight average molecular weight of 20000 or more is synthesized. can do.
  • the hydroxy group-containing (meth) acrylate used in the step (I) is a hydroxyl group-containing (meth) acrylate used when synthesizing a polymer having a hydroxyl group in the side chain used in the synthesis method A described above.
  • Those listed can be used.
  • a monomer having a primary hydroxyl group is preferable from the viewpoint of reactivity to isocyanate, and further, from the viewpoint of increasing the ratio of the polymerizable group per unit mass of the polymer, a hydroxy group-containing (metabolic group) having a molecular weight of 100 to 250 is preferable.
  • Acrylate is preferred.
  • the solvent used in the synthesis method A is preferably a is 20MPa 1/2 ⁇ 23MPa 1/2 (calculated by the Okitsu method) SP value, specifically, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol diacetate, Propylene glycol diacetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, 1,2,3-triacetoxy-propane, cyclohexanone, 2- (1-cyclohexenyl) cyclohexanone, propionitrile, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, acetylacetone, Examples include acetophenone, triacetin, 1,4-dioxane, dimethyl carbonate and the like.
  • the ratio of the polymerizable group-containing unit and the cyano group-containing unit of the cyano group-containing polymerizable polymer synthesized in the present invention as described above is preferably in the following range with respect to the entire copolymerization component. That is, the polymerizable group-containing unit is preferably contained in an amount of 5 mol% to 50 mol%, more preferably 5 mol% to 40 mol%, based on the entire copolymerization component. If it is 5 mol% or less, the reactivity (curability and polymerizability) is lowered, and if it is 50 mol% or more, it is easily gelled during synthesis and is difficult to synthesize.
  • the cyano group-containing unit is preferably contained in an amount of 5 mol% to 95 mol%, more preferably 10 mol% to 95 mol%, based on the entire copolymerization component, from the viewpoint of adsorptivity to the plating catalyst.
  • the cyano group-containing polymerizable polymer in the present invention may contain other units in addition to the cyano group-containing unit and the polymerizable group-containing unit.
  • the monomer used for forming the other unit any monomer can be used as long as it does not impair the effects of the present invention.
  • monomers used to form other units include acrylic resin skeleton, styrene resin skeleton, phenol resin (phenol-formaldehyde resin) skeleton, melamine resin (melamine and formaldehyde polycondensate) skeleton, Urea resin (polycondensate of urea and formaldehyde) skeleton, polyester resin skeleton, polyurethane skeleton, polyimide skeleton, polyolefin skeleton, polycycloolefin skeleton, polystyrene skeleton, polyacryl skeleton, ABS resin (polymer of acrylonitrile, butadiene, styrene) Skeleton, polyamide skeleton, polyacetal skeleton, polycarbonate skeleton, polyphenylene ether skeleton, polyphenylene sulfide skeleton, polysulfone skeleton, polyether sulfone skeleton, polyarylate skeleton, polyether Ether
  • the weight average molecular weight of the cyano group-containing polymerizable polymer in the invention is preferably from 1,000 to 700,000, more preferably from 2,000 to 200,000.
  • the weight average molecular weight of the cyano group-containing polymerizable polymer in the present invention is preferably 20000 or more.
  • the polymerization degree of the cyano group-containing polymerizable polymer in the present invention is preferably a 10-mer or more, more preferably a 20-mer or more.
  • 7000-mer or less is preferable, 3000-mer or less is more preferable, 2000-mer or less is still more preferable, 1000-mer or less is especially preferable.
  • the preferred ranges of molecular weight and degree of polymerization described here are also suitable for specific polymerizable compounds other than the cyano group-containing polymerizable polymer used in the present invention.
  • cyano group-containing polymerizable polymer in the invention Specific examples of the cyano group-containing polymerizable polymer in the invention are shown below, but are not limited thereto. Note that the weight average molecular weights of these specific examples are all in the range of 3000 to 100,000.
  • acrylic acid and 2-cyanoethyl acrylate are dissolved in, for example, N-methylpyrrolidone, and the polymerization initiator is, for example, azoisobutyronitrile (AIBN).
  • AIBN azoisobutyronitrile
  • glycidyl methacrylate can be synthesized by addition reaction using a catalyst such as benzyltriethylammonium chloride and a polymerization inhibitor such as tertiary butylhydroquinone. .
  • the following monomers and p-cyanobenzyl acrylate are dissolved in a solvent such as N, N-dimethylacrylamide, and polymerization is initiated such as dimethyl azoisobutyrate. It can be synthesized by performing radical polymerization using an agent and then dehydrochlorinating using a base such as triethylamine.
  • the compound having an interactive group and a polymerizable group such as a cyano group-containing polymerizable polymer in the present invention may have a polar group in addition to the polymerizable group and the interactive group.
  • a polar group for example, when a protective layer is provided after the plating film is formed, the adhesion can be improved in the contact region between the polymer layer and the protective layer.
  • a liquid composition containing a compound having an interactive group and a polymerizable group such as a polymer having an interactive group and a polymerizable group that is, A composition containing a compound having an interactive group and a polymerizable group and a solvent capable of dissolving the compound (preferably a cyano group or —O— (CH 2 ) n —O— (n is 1 to It is preferable to use the composition for forming a polymer layer of the present invention containing a polymer having a structure represented by an integer of 5) and a polymerizable group and a solvent capable of dissolving the polymer.
  • the content of the compound having an interactive group and a polymerizable group (for example, a cyano group-containing polymerizable polymer) in the composition is 2% by mass to 50% by mass with respect to the entire composition. preferable.
  • the solvent used in the composition is not particularly limited as long as the compound having an interactive group and a polymerizable group, which is the main component of the composition, can be dissolved.
  • a surfactant may be further added to the solvent.
  • solvents that can be used include alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol, glycerin, and propylene glycol monomethyl ether, acids such as acetic acid, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone, formamide, dimethylacetamide, Examples thereof include amide solvents such as N-methylpyrrolidone, nitrile solvents such as acetonitrile and propyronitrile, ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate, and carbonate solvents such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate.
  • amide-based, ketone-based, nitrile-based solvents, and carbonate-based solvents are preferable.
  • acetone, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, Acetonitrile, propionitrile, N-methylpyrrolidone and dimethyl carbonate are preferred.
  • a solvent having a boiling point of 50 ° C. to 150 ° C. is preferable from the viewpoint of ease of handling.
  • these solvents may be used alone or in combination.
  • the solvent absorption rate of the substrate is 5% to 25%.
  • the solvent can be selected. This solvent absorption rate can be determined from the change in mass when the substrate is immersed in the solvent and pulled up after 1000 minutes.
  • a solvent is selected so that the swelling rate of the substrate (polymerization initiation layer) is 10% to 45%. May be. This swelling rate can be determined from the change in thickness when the substrate is immersed in a solvent and pulled up after 1000 minutes.
  • the surfactant that can be added to the solvent as needed may be any that dissolves in the solvent.
  • examples of such surfactants include an anionic surfactant such as sodium n-dodecylbenzenesulfonate.
  • Agents, cationic surfactants such as n-dodecyltrimethylammonium chloride, polyoxyethylene nonylphenol ether (commercially available products include, for example, Emulgen 910, manufactured by Kao Corporation), polyoxyethylene sorbitan monolaurate (commercially available)
  • examples of the product include a trade name “Tween 20” and the like, and nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl ether.
  • plasticizer can be added as necessary.
  • Usable plasticizers include general plasticizers such as phthalates (dimethyl ester, diethyl ester, dibutyl ester, di-2-ethylhexyl ester, dinormal octyl ester, diisononyl ester, dinonyl ester, diisodecyl ester).
  • adipic acid ester dioctyl ester, diisononyl ester
  • azelain san dioctyl sebacin sun ester
  • trimellit High boiling solvents such as trioctyl acid, chlorinated paraffin, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone can also be used.
  • a polymerization inhibitor may be added to the composition containing a compound having an interactive group and a polymerizable group, if necessary.
  • Polymerization inhibitors that can be used include hydroquinones such as hydroquinone, ditertiary butyl hydroquinone and 2,5-bis (1,1,3,3-tetramethylbutyl) hydroquinone, phenols such as p-methoxyphenol and phenol, Free radicals such as benzoquinones, TEMPO (2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy free radical), 4-hydroxy TEMPO, phenothiazines, N-nitrosophenylhydroxyamine, nitrosamines such as aluminum salts thereof Catechols can be used.
  • hydroquinones such as hydroquinone, ditertiary butyl hydroquinone and 2,5-bis (1,1,3,3-tetramethylbutyl) hydroquinone
  • phenols such as p-methoxyphenol and phenol
  • Free radicals
  • a curing agent and / or a curing accelerator can be added to the composition containing the compound having an interactive group and a polymerizable group, as needed, in order to advance the curing of the polymerization initiation layer.
  • a curing agent and / or curing accelerator in the case where an epoxy compound is contained in the polymerization initiation layer, in the polyaddition type, aliphatic polyamine, alicyclic polyamine, aromatic polyamine, polyamide, acid anhydride, phenol, phenol
  • catalyst types such as novolak, polymercaptan, compounds having two or more active hydrogens include aliphatic tertiary amines, aromatic tertiary amines, imidazole compounds, and Lewis acid complexes.
  • those that start curing by heat, light, moisture, pressure, acid, base, etc. include diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diethylaminopropylamine, polyamidoamine, mensendiamine, isophoronediamine, N-amino.
  • curing agents and / or effect accelerators are added up to about 0% to 50% by weight of the remaining non-volatile components from which the solvent has been removed from the standpoints of solution applicability, adhesion to substrates and plating films, etc. It is preferable to do.
  • curing agent and / or a hardening accelerator may be added to a polymerization start layer, In that case, it is preferable to satisfy
  • rubber components for example, CTBN
  • flame retardants for example, phosphorus flame retardants
  • diluents and thixotropic agents pigments, antifoaming agents, leveling agents, coupling agents, etc. It may be added. Moreover, you may add these additives to a polymerization start layer as needed.
  • the physical properties of the formed polymer layer such as thermal expansion coefficient, glass transition temperature, Young's modulus, etc. , Poisson's ratio, breaking stress, yield stress, pyrolysis temperature, etc. can be set optimally.
  • the breaking stress, yield stress, and thermal decomposition temperature be higher.
  • the obtained polymer layer can be measured for thermal durability by a temperature cycle test, a thermal aging test, a reflow test, and the like. For example, with respect to thermal decomposition, a mass loss when exposed to an environment of 200 ° C. for 1 hour is 20 % Or less, it can be evaluated that it has sufficient heat durability.
  • the coating amount is in terms of solid content from the viewpoint of sufficient interaction formation with the plating catalyst or its precursor. Therefore, 0.1 g / m 2 to 10 g / m 2 is preferable, and 0.5 g / m 2 to 5 g / m 2 is particularly preferable.
  • a composition containing a compound having an interactive group and a polymerizable group is applied on a substrate and dried to form a layer containing a compound having an interactive group and a polymerizable group The remaining solvent may be removed by leaving it between 20 ° C. and 40 ° C. for 0.5 to 2 hours between coating and drying.
  • radiation irradiation such as heating or exposure
  • radiation irradiation such as heating or exposure
  • the light source include a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a chemical lamp, and a carbon arc lamp.
  • radiation include electron beams, X-rays, ion beams, and far infrared rays.
  • g-line, i-line, deep-UV light, and high-density energy beam (laser beam) are used.
  • Specific examples generally used include direct image-like recording using a thermal recording head, scanning exposure using an infrared laser, high-illuminance flash exposure such as a xenon discharge lamp, and infrared lamp exposure.
  • the time required for energy application varies depending on the production amount of the target graft polymer and the light source, but is usually between 10 seconds and 5 hours.
  • the exposure power because to easily proceed the graft polymerization, addition, in order to suppress the decomposition of the produced graft polymer, of 10mJ / cm 2 ⁇ 5000mJ / cm 2 preferably in the range, more preferably in the range of 50mJ / cm 2 ⁇ 3000mJ / cm 2.
  • a polymer having an average molecular weight of 20,000 or more and a polymerization degree of 200 or more is used as the compound having an interactive group and a polymerizable group, graft polymerization proceeds easily with low-energy exposure, so that the generated graft Degradation of the polymer can be further suppressed.
  • an object to be plated in which the specific polymer layer is formed on the surface of the substrate can be obtained.
  • the polymer layer when the obtained polymer layer is added to an alkaline solution having a pH of 12 and stirred for 1 hour and the decomposition of the polymerizable group site is 50% or less, the polymer layer depends on the highly alkaline solution. Cleaning can be performed.
  • the polymer not bonded to the base material can be removed by the following method.
  • the physical removal method include atmospheric pressure plasma and wet blasting.
  • a chemical removal method a solvent that causes the specific polymer to swell and peel can be used.
  • this solvent acetone, acetonitrile, dimethyl zerosolve, ethylene glycol dimethyl ether, methyl acetoacetate, cyclohexanone, dimethyl
  • carbonates and aqueous solutions thereof examples of the physical removal method.
  • a plating catalyst solution (a plating catalyst solution of the present invention) containing a catalyst element and an organic solvent is used.
  • the catalyst element added to the functional group (interactive group) that forms an interaction with the catalyst element present on the surface of the object to be plated Adheres (adsorbs).
  • the catalytic element constituting the plating catalyst solution in the present invention may be any element that becomes an active nucleus or functions as an electrode during plating performed in the step (b) described later.
  • the catalyst element is not particularly limited as long as it becomes an active nucleus or can function as an electrode, and examples thereof include Pd, Ag, Cu, Ni, Al, Fe, and Co. Among them, those capable of multidentate coordination are preferable, and Pd is particularly preferable from the viewpoint of the number of types of functional groups capable of coordination and high catalytic ability.
  • the catalytic element in the plating catalyst solution in the present invention exists in an ionic state, in a metal fine particle state, or in a colloidal state (metal colloid).
  • a metal colloid which is a form in which a catalytic element is present in a plating catalyst solution, can generally be prepared by reducing metal ions in a solution containing a charged surfactant or a charged protective agent. it can. The charge of the metal colloid can be adjusted by the surfactant or protective agent used here.
  • the plating catalyst liquid in which the catalyst exists in an ionic state can be prepared by using a metal salt.
  • the metal salt used is not particularly limited as long as it is dissolved in an appropriate solvent and dissociated into a metal ion and a base (anion), and M (NO 3 ) n , MCn, M 2 / n (SO 4 ), M 3 / n (PO 4 ) (M represents an n-valent metal atom), and the like.
  • examples of the organic solvent used in the plating catalyst solution include ketone solvents such as acetone, nitrile solvents such as acetonitrile, alcohol solvents such as methanol, amide solvents such as dimethylformamide, and the like. .
  • ketone solvents such as acetone
  • nitrile solvents such as acetonitrile
  • alcohol solvents such as methanol
  • amide solvents such as dimethylformamide, and the like.
  • acetone and methanol are preferable and acetone is particularly preferable from the viewpoint of easy removal.
  • water distilled water
  • the plating catalyst liquid may be applied to the surface of the object to be plated, or the object to be plated may be immersed in the plating catalyst liquid.
  • a composition containing a compound having an interactive group and a polymerizable group is brought into contact with the base material. You may use the method of adding an element previously. A composition containing an interactive group and a polymerizable group, and a composition containing a catalytic element are brought into contact with a substrate and applied with a surface graft polymerization method, thereby having an interactive group.
  • a polymer layer containing a polymer directly chemically bonded to the substrate and a catalytic element can be formed.
  • the base material is a resin film and the specific polymer layer is formed on both surfaces of the resin film
  • the above-described plating catalyst solution is contacted with the polymer layers on both surfaces at the same time. It is preferable to use an immersion method.
  • the interaction group existing on the surface of the object to be plated is caused to interact with an intermolecular force such as van der Waals force, or by a lone electron pair.
  • the catalytic element can be adsorbed by utilizing the interaction by the coordinate bond.
  • the catalyst element concentration in the plating catalyst solution is preferably in the range of 0.001% by mass to 50% by mass, and 0.005% by mass to 30% by mass. More preferably, it is the range.
  • the contact time is preferably about 30 seconds to 24 hours, more preferably about 1 minute to 1 hour.
  • step (b) Process plating is performed on the object to be plated to which the plating catalyst solution has been applied in the step (a) described above. Thereby, a plating film is formed on the object to be plated.
  • the formed plating film has excellent conductivity and adhesion.
  • Examples of the type of plating performed in this step include electroless plating and electroplating, and can be selected according to the function of the catalytic element in the plating catalyst solution applied in the step (a). That is, in this step, electroplating may be performed on the object to be plated to which the plating catalyst solution has been applied, or electroless plating may be performed.
  • a to-be-plated body has a specific polymer layer
  • electroplating is further performed after electroless plating.
  • the plating suitably performed in this process will be described.
  • Electroless plating refers to an operation of depositing a metal by a chemical reaction using a solution in which metal ions to be deposited as a plating are dissolved.
  • the electroless plating in this step is performed, for example, by immersing an object to be plated, to which a plating catalyst solution has been applied, with water to remove excess catalyst elements (metals) and then immersing in an electroless plating bath.
  • a generally known electroless plating bath can be used.
  • an electroless plating bath containing a reducing agent is used.
  • the catalyst activation liquid is a liquid in which a reducing agent capable of reducing metal ions to zero-valent metals is dissolved, and it is 0.1% to 50%, preferably 1% to 30%.
  • a reducing agent capable of reducing metal ions to zero-valent metals is dissolved, and it is 0.1% to 50%, preferably 1% to 30%.
  • boron-based reducing agents such as sodium borohydride and dimethylamine borane, and reducing agents such as formaldehyde and hypophosphorous acid can be used.
  • the plating bath in addition to a solvent, 1. metal ions for plating; 2. reducing agent; Additives (stabilizers) that improve the stability of metal ions are mainly included.
  • the plating bath may contain known additives such as a plating bath stabilizer.
  • the water-based electroless plating bath means one containing 50% by mass or more of water (distilled water) as a liquid component.
  • an organic solvent may be added to the plating bath in an amount that does not deviate from the above water range.
  • the organic solvent used in the plating bath is a solvent that can be used in water.
  • ketones such as acetone and alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol are preferably used.
  • a copper electroless plating bath contains CuSO 4 as a copper salt, HCOH as a reducing agent, a chelating agent such as EDTA or Rochelle salt, which is a stabilizer of copper ions, and a trialkanolamine. .
  • the plating bath used for electroless plating of CoNiP includes cobalt sulfate and nickel sulfate as metal salts, sodium hypophosphite as a reducing agent, sodium malonate, sodium malate and sodium succinate as complexing agents. It is included. Further, the electroless plating bath of palladium contains (Pd (NH 3 ) 4 ) Cl 2 as metal ions, NH 3 and H 2 NNH 2 as reducing agents, and EDTA as a stabilizer. These plating baths may contain components other than the above components.
  • the thickness of the plating film formed by electroless plating can be controlled by the metal ion concentration of the plating bath, the immersion time in the plating bath, or the temperature of the plating bath. From the viewpoint, it is preferably 0.5 ⁇ m or more, and more preferably 3 ⁇ m or more.
  • the immersion time in the plating bath is preferably about 1 minute to 6 hours, and more preferably about 1 minute to 3 hours.
  • the plated film obtained by performing electroless plating on the object to be plated having the specific polymer layer as described above has fine particles composed of a catalytic element and a plating metal in the specific polymer layer by observing a cross section by SEM. It was confirmed that the plating metal was deposited on the polymer layer. Since the interface between the object to be plated and the plating film is a hybrid state of polymer and fine particles, the interface between the polymer layer (organic component) and the inorganic substance (catalyst element or plating metal) is smooth (for example, the unevenness difference is 500 nm or less) ), The adhesion is good.
  • step (Electroplating) when the catalytic element applied in step (a) has a function as an electrode, electroplating can be performed on the object to be plated to which the plating catalyst solution is applied.
  • the formed plating film may be used as an electrode, and electroplating may be further performed.
  • a new metal film having an arbitrary thickness can be easily formed on the electroless plating film having excellent adhesion to the object to be plated.
  • the metal film of the present invention is suitable for various applications.
  • a conventionally known method can be used as the electroplating method in the present invention.
  • a metal used for the electroplating of this process copper, chromium, lead, nickel, gold, silver, tin, zinc, etc. are mentioned. From the viewpoint of conductivity, copper, gold, and silver are preferable, and copper is preferable. More preferred.
  • the film thickness of the metal film obtained by electroplating varies depending on the application, and can be controlled by adjusting the metal concentration contained in the plating bath or the current density.
  • the film thickness in the case of using it for general electric wiring etc. is preferably 0.5 ⁇ m or more, and more preferably 3 ⁇ m or more from the viewpoint of conductivity.
  • the metal derived from the catalyst element and / or the metal deposited in the polymer layer by electroless plating is fractal in the polymer layer.
  • the amount of metal present in the specific polymer layer is such that when the cross section of the object to be plated is photographed with a metal microscope, the proportion of metal in the region from the outermost surface of the polymer layer to a depth of 0.5 ⁇ m is 5 area% to 50%.
  • the area average is Ra and the arithmetic average roughness Ra (JIS B 0633-2001) between the polymer layer and the metal interface is 0.05 ⁇ m to 0.5 ⁇ m, a stronger adhesion is exhibited.
  • a plated film (metal thin film) is formed on the surface of the object to be plated through the steps (a) and (b).
  • the formed plating film (metal thin film) is excellent in adhesion to the object to be plated, and for example, for various uses such as an electromagnetic wave prevention film, a coating film, a two-layer CCL material, and an electric wiring material. Can be applied.
  • the plating film obtained by the plating method of the present invention (the metal thin film obtained by the metal thin film forming method of the present invention) can be formed into a metal pattern by etching into a pattern. This (c) etching process will be described below.
  • step (c) by etching the plating film (metal thin film) obtained by the plating method of the present invention in a pattern, unnecessary portions of the plating film are removed, and a desired metal pattern can be obtained. Any method can be used to form the metal pattern, and specifically, a generally known subtractive method or semi-additive method is used.
  • a dry film resist layer is provided on the formed plating film, the same pattern as the metal pattern part is formed by pattern exposure and development, the plating film is removed with an etching solution using the dry film resist pattern as a mask,
  • an etching solution for example, an aqueous solution of cupric chloride, ferric chloride, or the like can be used.
  • the semi-additive method is to provide a dry film resist layer on the formed plating film, form the same pattern as the non-metallic pattern part by pattern exposure and development, and perform electroplating using the dry film resist pattern as a mask.
  • quick etching is performed after removing the dry film resist pattern, and the plating film is removed in a pattern to form a metal pattern.
  • the dry film resist, etching solution, etc. can use the same material as the subtractive method.
  • the electroplating technique the technique described above can be used as the subtractive method.
  • a desired metal pattern can be obtained through the above steps (a) to (c).
  • the specific polymer layer is formed in a pattern in advance, and a desired pattern is obtained by performing the above-described (b) on such an object to be plated.
  • Plating film can be obtained (full additive method).
  • the energy applied when forming the polymer layer may be made into a pattern, and a portion to which no energy is applied is removed by development.
  • a patterned polymer layer can be formed.
  • the developing method is carried out by immersing a material used for forming a polymer layer such as a compound having an interactive group and a polymerizable group in a solvent capable of dissolving.
  • the immersion time is preferably 1 to 30 minutes.
  • the patterned specific polymer layer may be formed by direct patterning by a known coating method such as a gravure printing method, an ink jet method, or a spray coating method using a mask, then applying energy, and then developing. .
  • the step (b) for forming a plating film on the patterned polymer layer is the same as that described above.
  • the metal pattern thus obtained has a metal film (plating film) provided on the entire surface or locally on the object to be plated having a surface irregularity of 500 nm or less (more preferably 100 nm or less). preferable. Moreover, it is preferable that the adhesiveness of a to-be-plated body and a metal pattern is 0.2 kN / m or more. In other words, the surface of the object to be plated is smooth and the adhesion between the object to be plated and the metal pattern is excellent.
  • corrugation on the to-be-plated body surface is the value measured by cut
  • the adhesion value between the object to be plated and the plating film is determined by bonding a copper plate (thickness: 0.1 mm) to the surface of the plating film (metal pattern) with an epoxy adhesive (Araldite, manufactured by Ciba Geigy) After drying at 140 ° C. for 4 hours, a 90-degree peeling experiment was performed based on JIS C 6481, or the plating film itself was directly peeled off and a 90-degree peeling experiment was performed based on JIS C 6481. Value.
  • the metal pattern obtained as described above can be applied to various uses such as a semiconductor chip, various electric wiring boards, FPC, COF, TAB, antenna, multilayer wiring board, motherboard, and the like.
  • a multilayer wiring board is generally formed by laminating a plurality of electric wirings via an insulating resin.
  • Lamination methods are broadly classified into a batch lamination method and a build-up method (or HDI method (High Density Interconnection)).
  • conductive patterns are formed in a wiring pattern on a substrate provided with a metal thin film or a thin film made of a conductive material on both sides (or one side), and wiring made of metal or the like is formed on both sides (or one side).
  • the substrate and the insulating resin are alternately laminated, and they are laminated and integrated by a single press.
  • through-hole processing is performed on an integrated multilayer wiring board, and through-hole plating or filling of a conductive material is performed on the wall surface of the through-hole, conduction between the interlayer wirings can be obtained.
  • a single laminated board (or a single-layered double-sided or single-sided copper-clad board, etc.) is placed in the center (called the base or core), and insulating resin and electrical wiring are placed on it.
  • via processing is performed when layers are stacked, and the via portion is plated or filled with a conductive material, so that a blind via structure or a buried via structure is formed into a multilayer wiring board. Since the degree of freedom of interlayer connection is increased, it is suitable for manufacturing a high-density and highly integrated multilayer wiring board.
  • a substrate laminated in multiple layers is prepared in advance, through-holes penetrating all the layers are formed, and interlayer conduction is performed by plating on the inner wall or inside of the through-hole.
  • the method of stacking in multiple layers may be a batch stacking method or a build-up method.
  • the step (b) By performing plating by electrolytic plating or electroplating, and then forming a wiring pattern, a plurality of single-layer wiring boards having electrical wiring on both or one side of the object to be plated are prepared.
  • the exposed base material itself may be fused, or an adhesive layer may be disposed between the substrates to perform pressure laminating.
  • via processing since it is performed by a build-up method, for example, when sequentially stacking a polymerization initiating layer, a specific polymer layer, a metal thin film, and a layer of insulating resin (interlayer insulating layer) from the core substrate By forming vias and plating on the inner walls or inside of the vias, interlayer conduction is performed.
  • Through-hole or via processing means include drill cutting, electric discharge (plasma) processing, laser processing, photo via processing for exposure and development by photolithography, micro blast processing, etc., but are limited to these. It is sufficient that a desired processed shape is obtained.
  • through-hole processing the thickness of the substrate increases due to lamination, so drilling or electrical discharge machining is preferable to achieve uniform processability, and in the case of the build-up method that is advantageous for high-density integrated circuit formation, fine through
  • electric discharge (plasma) processing, laser processing, microblast processing, or the like can be suitably used.
  • the excimer laser processing method or It is preferable to use microblasting.
  • a known desmear treatment solution and conditions can be used in the case of a rigid substrate.
  • the MDK series marketed by Muromachi Technos Co., Ltd. the Enplate series marketed by Meltex Co., Ltd., and the ones marketed by Atotech Co., Ltd. can be used. Swells the interlayer insulating layer, oxidatively decomposes smear with an alkaline permanganate solution or chromate solution, and then neutralizes and rinses with water.
  • a flexible substrate for example, polyimide is used as a base material, smear can be easily removed by alkali cleaning.
  • the layer exposed to the outermost layer may be decomposed by the desmear process (desmear process).
  • the desmear process When there is little influence on the layer exposed on the outermost layer, a multilayer wiring board can be obtained by the method described above.
  • the desmear process is preferably performed immediately after through-hole and via processing. Thereafter, for example, when forming the polymerization initiating layer or the specific polymer layer, only the through hole and / or via portion is reacted with the composition that forms the polymerization initiating layer or the composition that forms the specific polymer layer (curing). ) Is suppressed and the unreacted material (uncured material) is washed to expose the through-hole and via surface that have been subjected to the desmear process.
  • the composition for forming the polymerization initiating layer and the composition for forming the specific polymer layer After applying each of the composition for forming the polymerization initiating layer and the composition for forming the specific polymer layer, a mask is applied to the through hole and / or via portion, and the polymerization initiating layer is formed by light irradiation. After reacting (curing) the composition to be formed and the composition for forming the specific polymer layer, it can be obtained by washing away unreacted material (uncured material) in the masked portion.
  • the composition for forming the polymerization initiating layer and the composition for forming the specific polymer layer preferably have reactivity (polymerizability) due to active energy other than heat, particularly a photosensitive resin composition. It is preferable.
  • the polymerization initiation layer and the specific polymer layer may be formed into a film in advance, and the through-hole and / or via formation process using the mask may be performed while applying pressure (heating as necessary).
  • the reaction rate (polymerization rate) in each layer in a film-like state is kept low. .
  • a composition that forms the polymerization initiation layer after filling a material having poor wettability to the polymerization initiation layer and the specific polymer layer for example, a water-soluble resin composition
  • the composition for forming the polymer layer may be applied and reacted (cured), and the water-soluble resin composition inside the through hole and the via may be removed with an aqueous cleaning solution.
  • examples of the material having poor wettability include water-soluble resin compositions, and for example, acrylic acid polymer, cellulose polymer, polyvinyl alcohol, and the like can be used.
  • a polymerization initiation layer is not necessarily formed between the base material and the specific polymer layer.
  • the specific polymer layer may be formed directly without forming the polymerization initiation layer.
  • a specific polymer layer having a thickness of Ra ⁇ 2 + A ( ⁇ m) is applied to the surface roughness Ra ( ⁇ m) of the substrate surface, so that The surface of the resin layer can be smoothed again.
  • the range of A is preferably 0.05 or more and 2 or less.
  • the through-hole and / or via processing is preferably performed after a resist layer (desmear resist layer) for the desmear process is provided on the specific polymer.
  • a resin that does not easily swell with respect to the swelling process in the desmear process and is not easily oxidatively decomposed by the alkaline permanganate treatment.
  • Specific examples include polypropylene, vinyl chloride, polytetrafluoroethylene, syndiotactic polystyrene, epoxy resin, and the like, and polypropylene, polyvinyl chloride, and polyethylene used for reagent containers are particularly preferable.
  • the etching rate of the specific polymer layer in the desmear process may be measured in advance, and the specific polymer layer may be provided with a thickness that allows the specific polymer layer to remain even after the desmear process from the time required for the desmear process.
  • the metal thin film is preferably thin from the viewpoint of workability, and the thickness is preferably 0.1 ⁇ m to 2 ⁇ m. In the present invention, it is a preferred embodiment to perform through holes and via processing after performing electroless plating.
  • a film in which a polymerization initiating layer, a specific polymer layer, and an electroless plating layer are laminated in advance, and a base material are separately prepared, and all single-layer substrates are laminated at once by applying a batch lamination method.
  • it may be laminated or transferred to the surface of the multilayer substrate in which the insulating base material is exposed on the surface laminated in advance.
  • the ink material or conductive paste is filled in the through hole and / or via, and the surface is filled.
  • Examples include a method of polishing so as to be smooth, and a method of performing electrolytic filling plating after conformal plating and filling the through holes and vias with metal plating.
  • the method for further forming the metal thin film and forming the wiring after filling the through hole and / or via is as follows.
  • the wiring can be obtained by plating after filling and etching the obtained metal thin film.
  • a metal wiring can be formed on the surface of the specific polymer layer by providing a plating resist after plating and plating the filled portion and the exposed portion after plating, and then performing microetching.
  • a specific polymer layer is formed in a pattern in advance, and a metal wiring is formed by applying a catalyst to the surface of the specific polymer layer, through holes and vias and performing plating.
  • the through hole and via inner wall have a functional group by physical anchoring or resin decomposition on the surface due to desmear treatment, and the catalyst does not adhere to the exposed polymerization initiation layer on the outermost layer that has not undergone desmear treatment. Can be obtained.
  • conductive particles are filled in the through-holes and vias that have been desmeared in advance, or after conformal plating through a known catalyst application step, the surface layer other than the through-holes and via regions is masked to perform electrolytic filling.
  • a composition for forming the polymerization initiation layer or a composition for forming the specific polymer may be laminated and reacted (cured).
  • the composition for forming each layer is applied and (reaction) cured, and the upper portion of the via post is cured.
  • plating was performed on a specific polymer layer on a single-layer base material to obtain a single-sided or double-sided wiring board in which conduction means were applied inside the through-hole processing and through-hole Thereafter, by laminating them together, it is possible to obtain a multilayer wiring board in which conduction between layers is ensured.
  • the through hole processing method in this method the above-described method may be performed for each layer.
  • a conductive structure between layers may be formed without performing via processing.
  • an interlayer insulating film, a polymerization initiation layer as required, and a specific polymer layer are laminated in this order. Then, the surface is ground and flattened to expose the upper portion of the via post. Thereafter, an electrical connection structure between the lower layer and the upper layer can be formed by forming a metal thin film on the specific polymer layer.
  • Example 1 [Preparation of plated object] (Preparation of base material) First, jER806 (bisphenol F-type epoxy resin: made by Japan Epoxy Resin) 11.9 parts by mass, LA7052 (phenolite, curing agent: Dainippon Ink & Chemicals) 4.7 parts by mass, YP50-35EK (phenoxy resin, Toto Kasei) Manufactured solution) 21.7 parts by mass, 61.6 parts by mass of cyclohexanone, and 0.1 part by mass of 2-ethyl-4-methylimidazole (curing accelerator) were mixed with a filter cloth (mesh # 200). Filtration was performed to prepare a coating solution.
  • jER806 bisphenol F-type epoxy resin: made by Japan Epoxy Resin
  • LA7052 phenolite, curing agent: Dainippon Ink & Chemicals
  • YP50-35EK phenoxy resin, Toto Kasei) Manufactured solution
  • This coating solution was applied on a glass epoxy substrate with a spin coater (rotated at 300 rpm for 5 seconds and then rotated at 1500 rpm for 25 seconds), and then dried and cured at 170 ° C.
  • the thickness of the cured polymerization initiation layer was 1.3 ⁇ m. This obtained the base material which has a polymerization start layer.
  • Polymer A having an interactive group and a polymerizable group was synthesized as follows. A 1000 ml three-necked flask was charged with 35 g of N, N-dimethylacetamide and heated to 75 ° C. under a nitrogen stream. A solution of 6.60 g of 2-hydroxyethyl acrylate (commercially available, Tokyo Kasei), 28.4 g of 2-cyanoethyl acrylate, 0.65 g of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 35 g of N, N-dimethylacetamide was added. For 2.5 hours. After completion of dropping, the mixture was heated to 80 ° C.
  • reaction solution was cooled to room temperature.
  • Ditertiary butyl hydroquinone 0.29 g, dibutyltin dilaurate 0.29 g, Karenz AOI (manufactured by Showa Denko KK) 18.56 g, N, N-dimethylacetamide 19 g were added to the above reaction solution, and the mixture was added at 55 ° C. for 4 hours. Reaction was performed. Thereafter, 3.6 g of methanol was added to the reaction solution, and the reaction was further performed for 1.5 hours.
  • Polymer A having the interactive group and the polymerizable group 10.5 parts by mass, 73.3 parts by mass of acetone, 33.9 parts by mass of methanol, and 4.8 parts by mass of N, N dimethylacetamide were mixed and stirred.
  • a coating solution A was prepared. The prepared coating solution A was applied to the substrate having the polymerization initiation layer prepared as described above by a spin coater (rotated at 300 rpm for 5 seconds and then rotated at 750 rpm for 20 seconds), and then at 80 ° C. Dried.
  • the to-be-plated body which has a specific polymer layer was immersed in acetonitrile of the stirred state for 5 minutes, and was subsequently wash
  • the temperature of the electroless plating bath was adjusted to 26 ° C. and the pH to 12.6 with sodium hydroxide and sulfuric acid, and electroless plating was performed using this.
  • electroplating was performed for 30 minutes under the conditions of 3 A / dm 2 using an electroless copper plating film as a power feeding layer and using an electrolytic copper plating bath having the following composition.
  • the thickness of the obtained electrolytic copper plating film was 19.5 ⁇ m.
  • the plating film obtained as described above was baked at 100 ° C. for 30 minutes and 170 ° C. for 1 hour. Thereafter, the 90 ° peel strength of the 5 mm width of the plating film was measured at a tensile speed of 10 mm / mim using an autograph AGS-J manufactured by Shimadzu Corporation, and found to be 0.77 kN / m. .
  • Example 2 A plating film was formed in the same manner as in Example 1 except that the mixed solution in the plating catalyst solution in Example 1 was replaced with the following.
  • Example 2 0.72 kN / m
  • Example 3 0.71 kN / m
  • Example 4 0.73 kN / m
  • the adhesion of the plating film shows an equally high value in Examples 1 to 4, by using a mixed solution in which the amount of acetone is increased with respect to water in the plating catalyst solution, electroless plating can be performed. It can be seen that the initial deposition rate can be increased.

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Abstract

(a)触媒元素と相互作用を形成する官能基を表面に有する被めっき体に対し、触媒元素と有機溶剤とを含有するめっき触媒液を付与する工程と、(b)該めっき触媒液が付与された被めっき体に対してめっきを行う工程と、を有することを特徴とするめっき方法。

Description

めっき方法、金属薄膜形成方法、及びめっき触媒液
 本発明は、めっき方法、該めっき方法を用いた金属薄膜形成方法、及び、該めっき方法に用いられるめっき触媒液に関する。
 従来より、被めっき体に対して無電解めっきを行う際には、一般的に、めっき下地として被めっき体表面に水系めっき触媒液に浸漬することで触媒を付与しておくことが一般的である。しかし、被めっき体表面が疎水的である場合には、めっき触媒液を弾いてしまい、触媒を付与することができないとの問題が発生する。この場合、疎水性の被めっき体表面に処理を施し、親水的にするなどの工程が増えるといった問題点があった。
 疎水性の被めっき体に対し、無電解めっきを行う際には、例えば、特許文献1に記載のような、低級アルコール類と非プロトン極性化合物からなる混合溶液中で金属の塩又は錯体を還元することで得られる還元金属コロイド分散液を使用することができる。このめっき触媒液は、非水系であり、疎水性の被めっき体への触媒付与が容易なる。
 また、疎水性の被めっき体に対し、上記のような非水系のめっき触媒液を用いためっき方法としては、例えば、特許文献2に記載されており、具体的には、非水系のめっき触媒液と、非水系の無電解めっき液と、を用いることで、疎水性の被めっき体に対するめっき方法が開示されている。
 しかしながら、このようにめっき触媒液及び無電解めっき液の両方に非水系のものを用いると、有機溶剤の使用量の関係から環境負荷が高いといった問題を有していた。
 また、引用文献2には、疎水性の被めっき体に対して水系のめっき触媒液を使用する際には、被めっき体に対して、予め親水化・粗化処理が必要になるばかりか、めっき触媒付与後に乾燥が必要となる(更に、工程数が増えるだけでなく、めっき触媒活性が低下する)と記載されており、疎水性の被めっき体に対し、環境負荷を低減させつつ、良好なめっき膜を得ることが困難であることが分かる。
特開平1-315334号公報 特開2001-181853号公報
 そこで、本発明は、上記従来の技術の欠点を考慮してなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
 即ち、本発明の目的は、疎水性の被めっき体に対してのめっき時の環境負荷を低減することが可能で、被めっき体の親疎水性に関わらず密着性に優れためっき膜を形成し得るめっき方法、該めっき方法を用いた金属膜形成方法、及び、該めっき方法に用いられるめっき触媒液を提供することにある。
 本発明者は、上記課題に鑑みて鋭意検討した結果、以下に示す手段により上記目的を達成しうることを見出した。
 即ち、本発明のめっき方法は、(a)触媒元素と相互作用を形成する官能基を少なくとも表面に有する被めっき体に対し、触媒元素と有機溶剤とを含有するめっき触媒液を付与する工程と、(b)該めっき触媒液が付与された被めっき体に対してめっきを行う工程と、を有することを特徴とする。
 本発明のめっき方法において、被めっき体が、基材表面に、触媒元素と相互作用を形成する官能基を有し、且つ、該基材と直接化学結合したポリマーからなるポリマー層を有するものであることが好ましい。
 また、このポリマー層が、触媒元素と相互作用を形成する官能基及び重合性基を有するポリマーを前記基材表面に直接化学結合させることにより形成されたものであることが好ましい。
 更に、触媒元素と相互作用を形成する官能基及び重合性基を有するポリマーが、下記式(1)で表されるユニット、及び、下記式(2)で表されるユニットを含む共重合体であることが更に好ましい態様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記式(1)及び式(2)中、R~Rは、夫々独立して、水素原子、又は置換若しくは無置換のアルキル基を表し、X、Y及びZは、夫々独立して、単結合、又は置換若しく無置換の二価の有機基、エステル基、アミド基、又はエーテル基を表し、L及びLは、夫々独立して、置換若しくは無置換の二価の有機基を表す。
 本発明のめっき方法における(b)工程では、無電解めっきが行われることが好ましく、この無電解めっきの際に水系の無電解めっき浴を用いることがより好ましい。
 また、本発明のめっき方法において、めっき触媒液を構成する有機溶剤が、ケトン系溶剤であることが好ましく、特に、アセトンであることが好ましい。
 また、めっき触媒液が更に水を含有し、該水と前記有機溶剤との含有割合が、質量比で10:90~30:70であることが好ましい。
 また、めっき触媒液を構成する触媒元素が、Pdであることが好ましい。
 本発明の金属薄膜形成方法は、本発明のめっき方法を用いたことを特徴とするものである。
 また、本発明のめっき触媒液は、本発明のめっき方法に用いられ、触媒元素と有機溶剤とを含有することを特徴とするものである。
 本発明によれば、疎水性の被めっき体に対してのめっき時の環境負荷を低減することが可能で、被めっき体の親疎水性に関わらず密着性に優れためっき膜を形成し得るめっき方法、該めっき方法を用いた金属膜形成方法、及び、該めっき方法に用いられるめっき触媒液を提供するができる。
 以下、本発明を詳細に説明する。
<めっき方法、金属薄膜形成方法>
 本発明のめっき方法は(a)触媒元素と相互作用を形成する官能基を少なくとも表面に有する被めっき体に対し、触媒元素と有機溶剤とを含有するめっき触媒液を付与する工程と、(b)該めっき触媒液が付与された被めっき体に対してめっきを行う工程と、を有することを特徴とする。また、本発明の金属薄膜形成方法は、本発明のめっき方法を用いたものである。
 本発明においては、被めっき体は触媒元素と相互作用を形成する官能基の存在により、親疎水性に関わらずめっき触媒液中の触媒元素を効果的に吸着することができる。その結果、(a)工程後、被めっき体の表面には十分な触媒元素が付着していることとなり、その後の(b)工程において水系の無電解めっき浴を用いた場合であっても、良好なめっき膜を得ることができる。このように、本発明のめっき方法によれば、無電解めっき浴として水系のものを使用することが可能となり、疎水性の被めっき体に対してのめっき時の環境負荷の低減を図ることができる。
 また、上記のように、被めっき体表面に存在する触媒元素と相互作用を形成する官能基と触媒元素とが相互作用(吸着)を形成していることから、この触媒元素をもとにめっき膜を形成することで、被めっき体との密着性に優れためっき膜を得ることができる。
 以下、本発明のめっき方法における(a)及び(b)工程について説明する。
〔(a)工程〕
 本発明における(a)工程では、触媒元素と相互作用を形成する官能基を少なくとも表面に有する被めっき体に対し、触媒元素と有機溶剤とを含有するめっき触媒液を付与する。
[被めっき体]
 まず、本工程で用いる被めっき体について説明する。
 本発明における被めっき体は、触媒元素と相互作用を形成する官能基(以下、適宜、「相互作用性基」と称する。)をその少なくとも表面に有しており、後述の(b)工程においてめっきを行うことができる程度の形状保持性を有していれば、その形状は特に限定されるものではない。被めっき体の形状については、作製されるめっき膜の用途に応じて、適宜、決定すればよい。
 なお、相互作用性基は被めっき体の少なくとも表面に存在していれば、本発明の効果を得ることができるが、被めっき体の表面に加えその内部にも相互作用性基が存在していてもよい。被めっき体の表面及び内部に相互作用性基が存在する場合、被めっき体の厚さ方向の内部にまで触媒元素が吸着することになり、触媒元素吸着性の観点から好ましい。
 本発明における被めっき体は、基材表面に、触媒元素と相互作用を形成する官能基(相互作用性基)を有し、且つ、該基材と直接化学結合したポリマーからなるポリマー層を有するものであることが好ましい。このようなポリマー層を有することにより、表面及び内部に相互作用性基が存在する被めっき体を得ることができる。
 以下、このポリマー層を「特定ポリマー層」と称し、その形成方法について詳細に説明する。
(表面グラフト)
 本発明における被めっき体が、上記のような、基材表面に特定ポリマー層を有するものである場合、一般的な表面グラフト重合と呼ばれる手段を用いることが好ましい。グラフト重合とは、高分子化合物鎖上に活性種を与え、これによって重合を開始する別の単量体を更に重合させ、グラフト(接ぎ木)重合体を合成する方法である。特に、活性種を与える高分子化合物が固体表面を形成する時には、表面グラフト重合と呼ばれる。
 本発明に適用される表面グラフト重合法としては、文献記載の公知の方法をいずれも使用することができる。例えば、新高分子実験学10、高分子学会編、1994年、共立出版(株)発行、p135には表面グラフト重合法として光グラフト重合法、プラズマ照射グラフト重合法が記載されている。また、吸着技術便覧、NTS(株)、竹内監修、1999.2発行、p203、p695には、γ線、電子線などの放射線照射グラフト重合法が記載されている。
 光グラフト重合法の具体的方法としては、特開昭63-92658号公報、特開平10-296895号公報及び特開平11-119413号公報に記載の方法を使用することができる。
 また、本発明において、基材表面に特定ポリマー層を有する被めっき体を得る方法としては、上記の表面グラフト法以外にも、触媒元素と相互作用を形成する官能基を有する高分子化合物鎖の末端に、トリアルコキシシリル基、イソシアネート基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基などの反応性官能基を付与し、これと基材表面に存在する官能基とのカップリング反応により結合させる方法を適用することもできる。
 これらの方法の中でも、より多くのポリマーを表面に存在させるため観点からは、光グラフト重合法、特に、UV光による光グラフト重合法を用いることが好ましい。
(基材)
 本発明における「基材」とは、その表面が、触媒元素と相互作用を形成する官能基(相互作用性基)を有するポリマーが直接化学結合した状態を形成しうる機能を有するものであり、基材自体がこのような表面特性を有するものであってもよく、また、このような特性を有する中間層(例えば、後述する重合開始層)を有するものであってもよい。
 本発明に使用される基材は、寸度的に安定なものであることが好ましく、例えば、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネートされた紙、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等)、プラスチックフィルム(例えば、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリイミド、エポキシ、ビスマレインイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン等)、上記の如き金属がラミネート若しくは蒸着された紙又はプラスチックフィルム等が含まれる。本発明に使用される基材としては、エポキシ樹脂、又はポリイミド樹脂が好ましい。
 なお、これらの基材表面が、相互作用性基を有するポリマーが直接化学結合した状態を形成しうる機能を有している場合には、後述の重合開始層などは必要ない。
 本発明における基材として、特開2005-281350号公報の段落番号〔0028〕~〔0088〕に記載の重合開始部位を骨格中に有するポリイミドを含む基材を用いることもできる。
 また、本発明のめっき方法により得られためっき膜は、半導体パッケージ、各種電気配線基材等に適用することができる。このような用途に用いる場合は、以下に示す、絶縁性樹脂を含んだ基材、具体的には、絶縁性樹脂からなる基材、又は、絶縁性樹脂からなる層を基材上に有する基材を用いることが好ましい。
 絶縁性樹脂からなる基材、絶縁性樹脂からなる層を得る場合には、公知の絶縁性樹脂組成物が用いられる。この絶縁性樹脂組成物には、主たる樹脂に加え、目的に応じて種々の添加物を併用することができる。例えば、絶縁層の強度を高める目的で、多官能のアクリレートモノマーを添加する、絶縁体層の強度を高め、電気特性を改良する目的で、無機、若しくは有機の粒子を添加する、などの手段をとることもできる。
 なお、本発明における「絶縁性樹脂」とは、公知の絶縁膜や絶縁層に使用しうる程度の絶縁性を有する樹脂であることを意味するものであり、完全な絶縁体でないものであっても、目的に応じた絶縁性を有する樹脂であれば、本発明に適用しうる。
 絶縁性樹脂の具体例としては、例えば、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でもまたそれらの混合物でもよく、例えば、特開2007-144820号公報の段落番号〔0014〕~〔0019〕に記載されているエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、イソシアネート系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネートエステル樹脂、ビス(ビスフェニレン)エタン樹脂などが挙げられ、更にそれらの変性樹脂などを使用することができる。
 絶縁性樹脂組成物には、架橋を進めるために重合性の二重結合を有する化合物のようなもの、具体的には、アクリレート、メタクリレート化合物を含有していてもよく、特に多官能のものが好ましい。そのほか、重合性の二重結合を有する化合物として、熱硬化性樹脂、若しくは熱可塑性樹脂、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等に、メタクリル酸やアクリル酸等を用い、樹脂の一部を(メタ)アクリル化反応させた樹脂を用いてもよい。
 本発明における絶縁性樹脂組成物には、樹脂被膜の機械強度、耐熱性、耐候性、難燃性、耐水性、電気特性などの特性を強化するために、樹脂と他の成分とのコンポジット(複合素材)も使用することができる。複合化するのに使用される材料としては、紙、ガラス繊維、シリカ粒子、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂などを挙げることができる。
 更に、この絶縁性樹脂組成物には必要に応じて一般の配線板用樹脂材料に用いられる充填剤、例えば、シリカ、アルミナ、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムなどの無機フィラー、硬化エポキシ樹脂、架橋ベンゾグアナミン樹脂、架橋アクリルポリマーなどの有機フィラーを一種又は二種以上配合してもよい。中でも、充填材としてはシリカを用いることが好ましい。
 また、更に、この絶縁性樹脂組成物には、必要に応じて着色剤、難燃剤、接着性付与剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、などの各種添加剤を一種又は二種以上添加してもよい。
 これらの材料を絶縁性樹脂組成物に添加する場合は、いずれも、樹脂に対して、1質量%~200質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは10質量%~80質量%の範囲で添加される。この添加量が、1質量%未満である場合は、上記の特性を強化する効果がなく、また、200質量%を超えると場合には、樹脂特有の強度などの特性が低下する。
 本発明に用いられる基材は、半導体パッケージ、各種電気配線基材等への用途を考慮すると、表面凹凸が500nm以下であることが好ましく、より好ましくは100nm以下、更に好ましくは50nm以下である。この基材の表面凹凸(中間層や重合開始層が設けられている場合はその層の表面凹凸)が小さくなるほど、得られた金属パターン材料を配線等に適用した場合に、高周波送電時の電気損失が少なくなり好ましい。
 本発明においては、被めっき体(基材)が板状物、例えば、樹脂フィルムであれば、その両面に相互作用性基を存在させてもよい。このように樹脂フィルムの両面に相互作用性基が存在する場合には、更に、後述する(b)工程を行うことで、樹脂フィルムの両面にめっき膜が形成される。
 本発明において、基材表面に特定ポリマー層を有するものであって、該特定ポリマー層が、基材表面に活性種を与え、それを起点としてグラフトポリマーを生成させる表面グラフト重合法を用いて形成される場合、グラフトポリマーの生成に際しては、以下のような重合開始剤(活性種を発生しうる化合物)を含有する、又は、重合開始可能な官能基を有する重合開始層を有する基材を用いることができる。
 この重合開始層が形成される基材が板状物であれば、その両面に重合開始層を形成してもよい。
 本発明における重合開始層は、基材との密着性が良好な樹脂組成物を用いて形成されることが好ましく、更に、この樹脂組成物中には特定ポリマー層を形成するために用いられる活性種を発生させる化合物(重合開始剤)、又は、活性点を発生させる部位と、基板と化学的な結合を形成しうる部位とを有する化合物を含むことが好ましい。
 なお、樹脂組成物を構成する樹脂が、活性点を発生させうる化合物であれば、樹脂組成物中に必ずしも活性種を発生させる化合物を添加する必要はない。
 本発明における重合開始層としては、例えば、基材が、多層積層板、ビルドアップ基板、若しくはフレキシブル基板の材料として用いられてきた公知の絶縁樹脂からなる場合には、該基板との密着性の観点から、重合開始層を形成する際に用いられる樹脂組成物としても、絶縁樹脂組成物が用いられることが好ましい。
 以下、基材が絶縁樹脂からなり、重合開始層が絶縁樹脂組成物から形成される態様について説明する。
 重合開始層を形成する際に用いられる絶縁樹脂組成物は、基材を構成する電気的絶縁性の樹脂と同じものを含んでいてもよく、異なっていてもよいが、ガラス転移点や弾性率、線膨張係数といった熱物性的が近いものを使用することが好ましい。具体的には、例えば、基材を構成する絶縁樹脂と同じ種類の絶縁樹脂を使用することが密着性の観点から好ましい。
 なお、本発明における絶縁樹脂とは、公知の絶縁膜に使用しうる程度の絶縁性を有する樹脂を意味するものであり、完全な絶縁体でないものであっても、目的に応じた絶縁性を有する樹脂であれば、本発明に適用しうる。
 絶縁樹脂の具体例としては、例えば、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でもまたそれらの混合物でもよく、例えば、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シソシアネート系樹脂等が挙げられる。
 熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルイミド等が挙げられる。
 熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。これはそれぞれの欠点を補いより優れた効果を発現する目的で行われる。
 また、重合開始層に用いられる絶縁樹脂としては、特定ポリマー層を形成するために用いられる活性点を発生させる骨格を有する樹脂を用いることもできる。この樹脂として、例えば、特開2005-307140号公報の段落番号〔0018〕~〔0078〕に記載の重合開始部位を骨格中に有するポリイミドが用いられる。
 更に、重合開始層には、層内での架橋を進めるために重合性の二重結合を有する化合物、具体的には、アクリレート、メタクリレート化合物を含有していてもよく、特に、多官能のものを用いることが好ましい。その他、重合性の二重結合を有する化合物として、熱硬化性樹脂、若しくは、熱可塑性樹脂、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等に対し、その一部を、メタクリル酸やアクリル酸等を用いて、(メタ)アクリル化反応させた樹脂を用いてもよい。
 本発明における重合開始層は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、目的に応じて、更に種々の化合物を添加することができる。
 具体的には、例えば、加熱時に応力を緩和させることができる、ゴム、SBRラテックスのような物質、膜性改良のためのバインダー、可塑剤、界面活性剤、粘度調整剤、硬化剤などが挙げられる。硬化剤に関しては、化学量論的添加量(樹脂中の官能基が全て反応するために必要な硬化剤の量)とは異なる量を添加することで、多層配線基板を形成する際に、スルーホールやビアの形成、形成後のデスミア処理をし易くすることができる。エポキシ樹脂の場合を例に挙げると、エポキシ当量が165であるエポキシ樹脂と活性水素当量が120である硬化剤を用いる場合、硬化剤の化学量論的添加量は73phrであるが、この添加量以外で添加することにより、スルーホールやビアの形成、形成後のデスミア処理をしやすくすることができる。
 本発明における重合開始層には、樹脂被膜の機械強度、耐熱性、耐候性、難燃性、耐水性、電気特性などの特性を強化するために、樹脂と他の成分とのコンポジット(複合素材)も使用することができる。複合化するのに使用される材料としては、紙、ガラス繊維、シリカ粒子、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂などを挙げることができる。
 また、重合開始層には、絶縁樹脂以外の成分として、重合開始層の強度を高める、また、電気特性を改良するために、無機若しくは有機の粒子を添加してもよい。具体的には、一般の配線板用樹脂材料に用いられる充填剤、例えば、シリカ、アルミナ、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムなどの無機フィラー、硬化エポキシ樹脂、架橋ベンゾグアナミン樹脂、架橋アクリルポリマーなどの有機フィラーが挙げられる。
 また、更に、重合開始層には、必要に応じて、着色剤、難燃剤、接着性付与剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を、一種又は二種以上添加してもよい。
 これらの材料を添加する場合は、いずれも、主成分となる樹脂に対して、0質量%~200質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0質量%~80質量%の範囲で添加される。重合開始層と隣接する基材とが、熱や電気に対して同じ若しくは近い物性値を示す場合には、これら添加物は必ずしも添加する必要はない。添加物を、樹脂に対して200質量%を超える範囲で用いる場合には、樹脂自体が本来有する強度などの特性が低下する懸念がある。
 重合開始層には、前述のように、特定ポリマー層を形成するために用いられる活性種を発生させる化合物が用いられることが好ましい。この活性点を発生させるためには、何らかのエネルギーを付与すればよく、好ましくは、光(紫外線、可視光線、X線など)、プラズマ(酸素、窒素、二酸化炭素、アルゴンなど)、熱、電気、等が用いられる。更に、酸化性の液体(過マンガン酸カリウム溶液)などによって表面を化学的に分解することで活性点を発生させてもよい。
 活性種を発生させる化合物の例としては、例えば、特開2007-154306公報の段落番号〔0043〕、〔0044〕に記載されている熱重合開始剤、光重合開始剤が挙げられる。
 ここで、重合開始層に含有させる重合開始剤の量は、固形分で0.1質量%~50質量%であることが好ましく、1.0質量%~30質量%であることがより好ましい。
 本発明における重合開始層は、基材上に重合開始層形成用の樹脂組成物を塗布などにより配置し、溶剤を除去することにより成膜される。
 この樹脂組成物を塗布液とする際に用いる溶媒は、重合開始層を構成する成分が溶解するものであれば特に制限されない。乾燥の容易性、作業性の観点からは、沸点が高すぎない溶媒が好ましく、具体的には、沸点40℃~150℃程度のものを選択すればよい。
 具体的には、特開2007-154306公報の段落番号〔0045〕に記載されている、シクロヘキサノン、メチルエチルケトンなどを使用することができる。溶媒は、単独或いは混合して使用することができる。そして塗布溶液中の固形分の濃度は、2質量%~50質量%が適当である。
 また、重合開始層を基材上に形成する場合の塗布量は、十分な密着性の発現、及び、膜性を維持して膜剥がれを防止するといった観点からは、乾燥後の質量で、0.1g/m~20g/mが好ましく、0.1g/m~15g/mがより好ましく、0.1g/m~2g/mが更に好ましい。
 本発明においては、上記のように、基材上に樹脂組成物を配置し、溶剤を除去することにより成膜させて重合開始層を形成するが、この時、加熱及び/又は光照射を行って予備硬膜することが好ましい。特に、加熱により乾燥した後、光照射を行って予備硬膜しておくと、重合性の二重結合を有する化合物のある程度の硬化が予め行なわれるので、重合開始層上に樹脂層が形成された後に重合開始層ごと脱落するといった事態を効果的に抑制し得るため好ましい。
 加熱温度と時間は、塗布溶剤が充分乾燥し得る条件を選択すればよいが、製造適正の点からは、温度が100℃以下、乾燥時間は30分以内が好ましく、乾燥温度40℃~80℃、乾燥時間10分以内の範囲の加熱条件を選択することがより好ましい。
 また、重合開始層に対しては、上記の予備硬膜に加え、更に、何らかのエネルギーを与える硬化処理を行ってもよい。与えるエネルギーとしては、光、熱、圧力、電子線などが挙げられるが、本実施形態においては熱又は光が一般的であり、熱の場合は、100℃~300℃の熱を5分~120分加えることが好ましい。また、加熱硬化の条件は、基材の材料の種類、重合開始層を構成する樹脂組成物の種類等で異なり、これらの素材の硬化温度にもよるが、120℃~220℃で20分~120分の範囲で選択されることが好ましい。
 上記のような硬化処理は重合開始層の形成後すぐにおこなってもよく、重合開始層形成後に5分~10分程度の予備硬化処理を行っておけば、重合開始層形成後に行われる他のすべてのそれぞれの工程を行ったあとに実施してもよい。
 なお、重合開始層は、上述の塗布法以外にも、転写法、印刷法などの公知の層形成方法を適用して形成することもできる。
 なお、転写法を適用する場合には、樹脂層形成用塗布液から得られた層と、重合開始層との2層構成を有する転写積層体を作製し、ラミネート法によって一度に基材の表面に転写してもよい。
 本発明における重合開始層の厚みは、一般に、0.1μm~10μmの範囲であり、0.2μm~5μmの範囲であることが好ましい。重合開始層を設ける場合、厚みが上記一般的な範囲であれば、隣接する基材や特定ポリマー層との十分な密着強度が得られ、また、一般の接着剤を用いるのに比較して薄層でありながら、その接着剤による層と同様の密着性が達成される。その結果、全体の厚みが薄く、且つ、密着性に優れためっき金属膜を得ることができる。
 また、本発明における重合開始層の表面は、形成されるめっき金属膜の物性を向上させる観点や、形成されためっき金属膜から微細な回路を有するプリント配線板を得るといった観点からは、JIS B 0633(2001)、算術平均表面粗さRaが1μm以下であるものが好ましく、Raが0.5μm以下であることがより好ましい。重合開始層の表面平滑性が上記値の範囲内、即ち、平滑性が高い状態であれば、金属箔付基材は、回路が極めて微細な(例えば、ライン/スペースの値が25/25μm以下の回路パターン)プリント配線板を製造する際に、好適に用いられる。
 また、重合開始層の形成後、その表面に形成される特定ポリマーとの密着性向上の目的では、乾式及び/又は湿式法により表面を粗化してもよい。乾式粗化法としては、バフ、サンドブラスト、等の機械的研磨やプラズマエッチング等が挙げられる。一方、湿式粗化法としては、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、オゾン、過酸化水素/硫酸、硝酸、等の酸化剤や、強塩基や樹脂膨潤溶剤を用いる方法等の化学薬品処理が挙げられる。
(ポリマーの結合)
 (a)工程において、基材と相互作用性基を有するポリマーとを結合させる方法としては、前述した如く、基材表面に存在する官能基と、相互作用性基を有する高分子化合物がその末端又は側鎖に有する反応性官能基とのカップリング反応を利用する方法や、光グラフト重合法を用いることができる。
 本発明においては、基材上に、触媒元素と相互作用を形成する官能基(相互作用性基)及び重合性基を有する化合物を接触させた後、エネルギーを付与することにより、前記基材表面(重合開始層があればその表面)に当該化合物を重合させつつ直接化学結合させる態様が好ましい。即ち、エネルギー付与により基材表面に活性種が発生すると、その活性種を起点として相互作用性基及び重合性基を有する化合物の重合反応が進行し、その結果、基材表面に相互作用性基を有するポリマー(グラフトポリマー)が直接化学結合した形態を得ることができる。
 上記接触は、基材を、相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する液状の組成物中に浸漬することで行ってもよいが、取り扱い性や製造効率の観点からは、後述するように、相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する組成物からなる層を基材表面(重合開始層表面)に、塗布法により形成することが好ましい。
 なお、基材が樹脂フィルムのような形状であり、両面に対してポリマー層を形成する場合にも、ポリマー層を両面同時に形成し易いといった観点から、塗布法を用いることが好ましい。
 本発明において、表面グラフト重合法により、基材表面にグラフトポリマーを生成させる場合に用いられる、相互作用性基及び重合性基を有する化合物について説明する。
 本発明における相互作用性基及び重合性基を有する化合物中の重合性基は、エネルギー付与により、相互作用性基及び重合性基を有する化合物同士が反応する、又は、相互作用性基及び重合性基を有する化合物と基材とが結合する官能基であり、具体的には、ビニル基、ビニルオキシ基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、オキセタン基、エポキシ基、イソシアネート基、活性水素を含む官能基、アゾ化合物における活性基などが挙げられる。
 本発明における相互作用性基としては、極性基(親水性基)や、多座配位を形成可能な基、含窒素官能基、含硫黄官能基、含酸素官能基などの非解離性官能基(解離によりプロトンを生成しない官能基)が挙げられる。特に、本発明のめっき方法により形成されためっき膜に対し、吸水性、吸湿性を低減するためには、金属イオン吸着能を示す部位としての非解離性官能基を用いることが好ましい。
 前記極性基としては、アンモニウム、ホスホニウムなどの正の荷電を有する官能基、若しくは、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、ホスホン酸基などの負の荷電を有するか負の荷電に解離しうる酸性基が挙げられる。これらは解離基の対イオンの形で金属イオンと吸着する。
 また、例えば、水酸基、アミド基、スルホンアミド基、アルコキシ基、シアノ基などの非イオン性の極性基も用いることもできる。
 その他、イミノ基、1~2級のアミノ基、アミド基、ウレタン基、水酸基(フェノールも含む)、チオール基などを用いることもできる。
 また、前記非解離性官能基としては、具体的には、金属イオンと配位形成可能な基、含窒素官能基、含硫黄官能基、含酸素官能基などが好ましく、具体的には、イミド基、ピリジン基、3級のアミノ基、アンモニウム基、ピロリドン基、アミジノ基、トリアジン環構造を含む基、イソシアヌル構造を含む基、ニトロ基、ニトロソ基、アゾ基、ジアゾ基、アジド基、シアノ基、シアネート基(R-O-CN)などの含窒素官能基、エーテル基、カルボニル基、エステル基、N-オキシド構造を含む基、S-オキシド構造を含む基、N-ヒドロキシ構造を含む基などの含酸素官能基、チオエーテル基、チオキシ基、スルホキシド基、スルホン基、サルファイト基、スルホキシイミン構造を含む基、スルホキシニウム塩構造を含む基、スルホン酸エステル構造を含む基などの含硫黄官能基、フォスフィン基などの含リン官能基、塩素、臭素などのハロゲン原子を含む基、及び不飽和エチレン基等が挙げられる。また、隣接する原子又は原子団との関係により非解離性を示す態様であれば、イミダゾール基、ウレア基、チオウレア基を用いてもよい。
 中でも、極性が高く、めっき触媒等への吸着能が高いことから、エーテル基(より具体的には、-O-(CH-O-(nは1~5の整数)で表される構造)、又はシアノ基が特に好ましく、シアノ基が最も好ましいものとして挙げられる。
 一般的に、高極性になるほど吸水率が高くなる傾向であるが、シアノ基はポリマー層中にて互いに極性を打ち消しあうように相互作用しあうため、膜が緻密になり、且つ、ポリマー層全体としての極性が下がるため、吸水性が低くなる。また、ポリマー層の良溶剤にて触媒を吸着させることで、シアノ基が溶媒和されてシアノ基間の相互作用がなくなり、めっき触媒と相互作用できるようになる。以上のことから、シアノ基を有するポリマー層は低吸湿でありながら、めっき触媒とはよく相互作用をする、相反する性能を発揮する点で、好ましい。
 また、本発明における相互作用性基としては、アルキルシアノ基であることが更に好ましい。これは、芳香族シアノ基は芳香環に電子を吸引されており、めっき触媒等への吸着性として重要な不対電子の供与性が低めになるが、アルキルシアノ基はこの芳香環が結合していないため、めっき触媒等への吸着性の点で好ましい。
 本発明において、相互作用性基及び重合性基を有する化合物は、モノマー、マクロモノマー、ポリマーのいずれの形態あってもよく、中でも、ポリマー層の形成性と、制御の容易性の観点から、ポリマー(相互作用性基及び重合性基を有するポリマー)を用いることが好ましい。
 相互作用性基及び重合性基を有するポリマーとしては、相互作用性基を有するモノマーを用いて得られるホモポリマーやコポリマーに、重合性基として、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリル基などのエチレン付加重合性不飽和基(重合性基)を導入したポリマーであることが好ましく、この相互作用性基及び重合性基を有するポリマーは、少なくとも主鎖末端又は側鎖に重合性基を有するものであり、側鎖に重合性基を有するものが好ましい。
 以下、相互作用性基として非解離性官能基を有する相互作用性基及び重合性基を有する化合物について詳細に説明する。
 前記相互作用性基及び重合性基を有するポリマーを得る際に用いられる相互作用性基を有するモノマーとしては、前記記載の非解離性官能基を有するモノマーであればいかなるモノマーも使用可能であるが、例えば、具体的には、以下に示すものが挙げられる。
 これらは1種を単独で使用してもよい、2種以上を併用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 相互作用性基及び重合性基を有するポリマーにおいて、相互作用性基を有するモノマーに由来するユニットは、めっき触媒又はその前駆体との相互作用形成性の観点から、相互作用性基及び重合性基を有するポリマー中に、50モル%~95モル%の範囲で含有されることが好ましく、40モル%~80モル%の範囲で含有されることがより好ましい。
 また、相互作用性基及び重合性基を有するポリマーを得る際には、吸水性を低下させるため、また、疎水性を向上させるために、上記相互作用性基を有するモノマー以外に他のモノマーを用いてもよい。他のモノマーとしては、一般的な重合性モノマーを用いてよく、ジエン系モノマー、アクリル系モノマー等が挙げられる。中でも、無置換アルキルのアクリル系モノマーが好ましい。具体的には、ターシャリーブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルメタクリレートなどが好ましく使用できる。
 このような相互作用性基及び重合性基を有するポリマーは、以下のように合成できる。
 合成方法としては、i)相互作用性基を有するモノマーと重合性基を有するモノマーとを共重合する方法、ii)相互作用性基を有するモノマーと二重結合前駆体を有するモノマーとを共重合させ、次に塩基などの処理により二重結合を導入する方法、iii)相互作用
性基を有するポリマーと重合性基を有するモノマーとを反応させ、二重結合を導入(重合性基を導入する)方法が挙げられる。好ましいのは、合成適性の観点から、ii)相互作用性基を有するモノマーと二重結合前駆体を有するモノマーとを共重合させ、次に塩基などの処理により二重結合を導入する方法、iii)相互作用性基を有するポリマーと重合性基を有するモノマーとを反応させ、重合性基を導入する方法である。
 相互作用性基及び重合性基を有するポリマーの合成に用いられる、相互作用性基を有するモノマーとしては、上記の相互作用性基を有するモノマーと同様のモノマーを用いることができる。モノマーは、一種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 相互作用性基を有するモノマーと共重合させる重合性基を有するモノマーとしては、アリル(メタ)アクリレート、2-アリルオキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。
 また、二重結合前駆体を有するモノマーとしては2-(3-クロロ-1-オキソプロポキシ)エチルメタクリレー卜、2-(3-ブロモ-1-オキソプロポキシ)エチルメタクリレート、などが挙げられる。
 更に、相互作用性基を有するポリマー中の、カルボキシル基、アミノ基若しくはそれらの塩、水酸基、及びエポキシ基などの官能基との反応を利用して不飽和基を導入するために用いられる重合性基を有するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレートなどがある。
 以下、本発明において好適に用いられる相互作用性基及び重合性基を有するポリマーの具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 次に、本発明における相互作用性基及び重合性基を有するポリマーとして最も好ましいシアノ基及び重合性基を有するポリマー(以下、適宜、「シアノ基含有重合性ポリマー」と称する。)について説明する。
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーは、例えば、下記式(1)で表されるユニット、及び、下記式(2)で表されるユニットを含む共重合体であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記式(1)及び式(2)中、R~Rは、夫々独立して、水素原子、又は置換若しくは無置換のアルキル基を表し、X、Y及びZは、夫々独立して、単結合、置換若しく無置換の二価の有機基、エステル基、アミド基、又はエーテル基を表し、L及びLは、夫々独立して、置換若しくは無置換の二価の有機基を表す。
 R~Rが、置換若しくは無置換のアルキル基である場合、無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられ、また、置換アルキル基としては、メトキシ基、ヒドロキシ基、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等で置換された、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられる。
 なお、Rとしては、水素原子、メチル基、或いは、ヒドロキシ基又は臭素原子で置換されたメチル基が好ましい。
 Rとしては、水素原子、メチル基、或いは、ヒドロキシ基又は臭素原子で置換されたメチル基が好ましい。
 Rとしては、水素原子が好ましい。
 Rとしては、水素原子が好ましい。
 Rとしては、水素原子、メチル基、或いは、ヒドロキシ基又は臭素原子で置換されたメチル基が好ましい。
 X、Y及びZが、置換若しくは無置換の二価の有機基の場合、該二価の有機基としては、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基が挙げられる。
 置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、又はこれらの基が、メトキシ基、ヒドロキシ基、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等で置換されたものが好ましい。
 置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基としては、無置換のフェニル基、若しくは、メトキシ基、ヒドロキシ基、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等で置換されたフェニル基が好ましい。
 中でも、-(CH-(nは1~3の整数)が好ましく、更に好ましくは-CH-である。
 Lは、ウレタン結合又はウレア結合を有する二価の有機基が好ましく、ウレタン結合を有する二価の有機基がより好ましく、中でも、総炭素数1~9であるものが好ましい。なお、ここで、Lの総炭素数とは、Lで表される置換若しくは無置換の二価の有機基に含まれる総炭素原子数を意味する。
 Lの構造として、より具体的には、下記式(1-1)、又は、式(1-2)で表される構造であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記式(1-1)及び式(1-2)中、R及びRは、夫々独立して、炭素原子、水素原子、及び酸素原子からなる群より選択される2つ以上の原子を用いて形成される2価の有機基であり、好ましくは、置換若しくは無置換の、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、又はブチレン基、エチレンオキシド基、ジエチレンオキシド基、トリエチレンオキシド基、テトラエチレンオキシド基、ジプロピレンオキシド基、トリプロピレンオキシド基、テトラプロピレンオキシド基が挙げられる。
 また、Lは、直鎖、分岐、若しくは環状のアルキレン基、芳香族基、又はこれらを組み合わせた基であることが好ましい。該アルキレン基と芳香族基とを組み合わせた基は、更に、エーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレア基を介していてもよい。中でも、Lは総炭素数が1~15であることが好ましく、特に無置換であることが好ましい。なお、ここで、Lの総炭素数とは、Lで表される置換若しくは無置換の二価の有機基に含まれる総炭素原子数を意味する。
 具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フェニレン基、及びこれらの基が、メトキシ基、ヒドロキシ基、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等で置換されたもの、更には、これらを組み合わせた基が挙げられる。
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーとしては、前記式(1)で表されるユニットが、下記式(3)で表されるユニットであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記式(3)中、R及びRは、夫々独立して、水素原子、又は置換若しく無置換のアルキル基を表し、Zは、単結合、置換若しくは無置換の二価の有機基、エステル基、アミド基、又はエーテル基を表し、Wは、酸素原子、又はNR(Rは、水素原子、又はアルキル基を表し、好ましくは、水素原子、又は炭素数1~5の無置換のアルキル基である。)を表し、Lは、置換若しくは無置換の二価の有機基を表す。
 式(3)におけるR及びRは、前記式(1)におけるR及びRと同義であり、好ましい例も同様である。
 式(3)におけるZは、前記式(1)におけるZと同義であり、好ましい例も同様である。
 また、式(3)におけるLも、前記式(1)におけるLと同義であり、好ましい例も同様である。
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーとしては、前記式(3)で表されるユニットが、下記式(4)で表されるユニットであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式(4)中、R及びRは、夫々独立して、水素原子、又は置換若しく無置換のアルキル基を表し、V及びWは、夫々独立して、酸素原子、又はNR(Rは、水素原子、又はアルキル基を表し、好ましくは、水素原子、又は炭素数1~5の無置換のアルキル基である。)を表し、Lは、置換若しくは無置換の二価の有機基を表す。
 式(4)におけるR及びRは、前記式(1)におけるR及びRと同義であり、好ましい例も同様である。
 式(4)におけるLは、前記式(1)におけるLと同義であり、好ましい例も同様である。
 前記式(3)及び式(4)において、Wは、酸素原子であることが好ましい。
 また、前記式(3)及び式(4)において、Lは、無置換のアルキレン基、或いは、ウレタン結合又はウレア結合を有する二価の有機基が好ましく、ウレタン結合を有する二価の有機基がより好ましく、これら中でも、総炭素数1~9であるものが特に好ましい。
 また、本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーとしては、前記式(2)で表されるユニットが、下記式(5)で表されるユニットであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 上記式(5)中、Rは、水素原子、又は置換若しく無置換のアルキル基を表し、Uは、酸素原子、又はNR’(R’は、水素原子、又はアルキル基を表し、好ましくは、水素原子、又は炭素数1~5の無置換のアルキル基である。)を表し、Lは、置換若しくは無置換の二価の有機基を表す。
 式(5)におけるRは、前記式(1)におけるR及びRと同義であり、水素原子であることが好ましい。
 また、式(5)におけるLは、前記式(2)におけるLと同義であり、直鎖、分岐、若しくは環状のアルキレン基、芳香族基、又はこれらを組み合わせた基であることが好ましい。
 特に、式(5)においては、L中のシアノ基との連結部位が、直鎖、分岐、若しくは環状のアルキレン基を有する二価の有機基であることが好ましく、中でも、この二価の有機基が総炭素数1~10であることが好ましい。
 また、別の好ましい態様としては、式(5)におけるL中のシアノ基との連結部位が、芳香族基を有する二価の有機基であることが好ましく、中でも、該二価の有機基が、総炭素数6~15であることが好ましい。
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーは、前記式(1)~式(5)で表されるユニットを含んで構成されるものであり、重合性基とシアノ基とを側鎖に有するポリマーである。
 このシアノ基含有重合性ポリマーは、例えば、以下のように合成することができる。
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーを合成する際の重合反応の種類としては、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合が挙げられる。反応制御の観点から、ラジカル重合、カチオン重合を用いることが好ましい。
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーは、1)ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態とが異なる場合と、2)ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態とが同一の場合と、でその合成方法が異なる。
1)ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態が異なる場合
 ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態が異なる場合は、1-1)ポリマー主鎖形成がカチオン重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がラジカル重合である態様と、1-2)ポリマー主鎖形成がラジカル重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がカチオン重合である態様と、がある。
1-1)ポリマー主鎖形成がカチオン重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がラジカル重合である態様
 本発明において、ポリマー主鎖形成がカチオン重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がラジカル重合である態様で用いられるモノマーとしては、以下の化合物が挙げられる。
・重合性基含有ユニットを形成するために用いられるモノマー
 本態様に用いられる重合性基含有ユニットを形成するために用いられるモノマーとしては、ビニル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、4-(メタ)アクリロイルブタンビニルエーテル、2-(メタ)アクリロイルエタンビニルエーテル、3-(メタ)アクリロイルプロパンビニルエーテル、(メタ)アクリロイロキシジエチレングリコールビニルエーテル、(メタ)アクリロイロキシトリエチレングリコールビニルエーテル、(メタ)アクリロイル1stテルピオネール、1-(メタ)アクリロイロキシ-2-メチル-2-プロペン、1-(メタ)アクリロイロキシ-3-メチル-3-ブテン、3-メチレン-2-(メタ)アクリロイロキシ-ノルボルナン、4,4’-エチリデンジフェノールジ(メタ)アクリレート、メタクロレインジ(メタ)アクリロイルアセタール、p-((メタ)アクリロイルメチル)スチレン、アリル(メタ)アクリレート、2-(ブロモメチル)アクリル酸ビニル、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸アリル等が挙げられる。
・シアノ基含有ユニット形成するために用いられるモノマー
 本態様に用いられるシアノ基含有ユニット形成するために用いられるモノマーとしては、2-シアノエチルビニルエーテル、シアノメチルビニルエーテル、3-シアノプロピルビニルエーテル、4-シアノブチルビニルエーテル、1-(p-シアノフェノキシ)-2-ビニロキシ-エタン、1-(o-シアノフェノキシ)-2-ビニロキシ-エタン、1-(m-シアノフェノキシ)-2-ビニロキシ-エタン、1-(p-シアノフェノキシ)-3-ビニロキシ-プロパン、1-(p-シアノフェノキシ)-4-ビニロキシ-ブタン、o-シアノベンジルビニルエーテル、m―シアノベンジルビニルエーテル、p―シアノベンジルビニルエーテル、アリルシアニド、アリルシアノ酢酸や、以下の化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 重合方法は、実験化学講座「高分子化学」2章-4(p74)に記載の方法や、「高分子合成の実験方法」大津隆行著 7章(p195)に記載の一般的なカチオン重合法が使用できる。なお、カチオン重合には、プロトン酸、ハロゲン化金属、有機金属化合物、有機塩、金属酸化物及び固体酸、ハロゲンが開始剤として用いることができるが、この中で、活性が大きく高分子量が合成可能な開始剤として、ハロゲン化金属と有機金属化合物の使用が好ましい。
 具体的には、3フッ化ホウ素、3塩化ホウ素、塩化アルミ、臭化アルミ、四塩化チタン、四塩化スズ、臭化スズ、5フッ化リン、塩化アンチモン、塩化モリブデン、塩化タングステン、塩化鉄、ジクロロエチルアルミニウム、クロロジエチルアルミニウム、ジクロロメチルアルミニウム、クロロジメチルアルミニウム、トリメチルアルミニウム、トリメチル亜鉛、メチルグリニアが挙げられる。
1-2)ポリマー主鎖形成がラジカル重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がカチオン重合である態様
 本発明において、ポリマー主鎖形成がラジカル重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がカチオン重合である態様用いられるモノマーとしては、以下の化合物が挙げられる。
・重合性基含有ユニット形成するために用いられるモノマー
 上記1-1)の態様で挙げた重合性基含有ユニット形成するために用いられるモノマーと同じものを用いることができる。
・シアノ基含有ユニット形成するために用いられるモノマー
 本態様に用いられるシアノ基含有ユニット形成するために用いられるモノマーとしては、シアノメチル(メタ)アクリレート、2-シアノエチル(メタ)アクリレート、3-シアノプロピル(メタ)アクリレート、2-シアノプロピル(メタ)アクリレート、1-シアノエチル(メタ)アクリレート、4-シアノブチル(メタ)アクリレート、5-シアノペンチル(メタ)アクリレート、6-シアノヘキシル(メタ)アクリレート、7-シアノヘキシル(メタ)アクリレート、8-シアノヘキシル(メタ)アクリレート、2-シアノエチル-(3-(ブロモメチル)アクリルレート)、2-シアノエチル-(3-(ヒドロキシメチル)アクリルレート)、p-シアノフェニル(メタ)アクリレート、o-シアノフェニル(メタ)アクリレート、m-シアノフェニル(メタ)アクリレート、5-(メタ)アクリロイル-2-カルボニトリロ-ノルボルネン、6-(メタ)アクリロイル-2-カルボニトリロ-ノルボルネン、1-シアノ-1-(メタ)アクリロイル-シクロヘキサン、1,1-ジメチル-1-シアノ-(メタ)アクリレート、1-ジメチル-1-エチル-1-シアノ-(メタ)アクリレート、o-シアノベンジル(メタ)アクリレート、m-シアノベンジル(メタ)アクリレート、p-シアノベンジル(メタ)アクリレート、1―シアノシクロヘプチルアクリレート、2―シアノフェニルアクリレート、3―シアノフェニルアクリレート、シアノ酢酸ビニル、1―シアノ-1―シクロプロパンカルボン酸ビニル、シアノ酢酸アリル、1―シアノ-1―シクロプロパンカルボン酸アリル、N,N―ジシアノメチル(メタ)アクリルアミド、N-シアノフェニル(メタ)アクリルアミド、アリルシアノメチルエーテル、アリル-o―シアノエチルエーテル、アリル-m―シアノベンジルエーテル、アリル-p―シアノベンジルエーテルなどが挙げられる。
 また、上記モノマーの水素の一部を、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ハロゲン、シアノ基などで置換した構造を持つモノマーも使用可能である。
 重合方法は、実験化学講座「高分子化学」2章-2(p34)に記載の方法や、「高分子合成の実験方法」大津隆行著 5章(p125)に記載の一般的なラジカル重合法が使用できる。なお、ラジカル重合の開始剤には、100℃以上の加熱が必要な高温開始剤、40℃~100℃の加熱で開始する通常開始剤、極低温で開始するレドックス開始剤などが知られているが、開始剤の安定性、重合反応のハンドリングのし易さから、通常開始剤が好ましい。
 通常開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ペルオキソ2硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビル-2,4-ジメチルバレロニトリルが挙げられる。
2)ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態とが同一の場合
 ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態とが同一の場合は、2-1)両者がカチオン重合の態様と、2-2)両者がラジカル重合である態様と、がある。
2-1)両者がカチオン重合の態様
 両者がカチオン重合の態様には、シアノ基を有するモノマーとして、前記1-1)の態様で挙げたシアノ基含有ユニット形成するために用いられるモノマーと同じものを用いることができる。
 なお、重合中のゲル化を防止する観点から、シアノ基を有するポリマーを予め合成した後、該ポリマーと、カチオン重合性の重合性基を有する化合物(以下、適宜、「反応性化合物」と称する。)と、を反応させ、側鎖にカチオン重合性の重合性基を導入する方法を用いることが好ましい。
 なお、シアノ基を有するポリマーは、反応性化合物との反応のために、下記に示すような反応性基を有することが好ましい。
 また、シアノ基を有するポリマーと反応性化合物とは、以下のような官能基の組み合わせとなるように、適宜、選択されることが好ましい。
 具体的な組み合わせとしては、(ポリマーの反応性基、反応性化合物の官能基)=(カルボキシル基、カルボキシル基)、(カルボキシル基、エポキシ基)、(カルボキシル基、イソシアネート基)、(カルボキシル基、ハロゲン化ベンジル)、(水酸基、カルボキシル基)、(水酸基、エポキシ基)、(水酸基、イソシアネート基)、(水酸基、ハロゲン化ベンジル)(イソシアネート基、水酸基)、(イソシアネート基、カルキシル基)等を挙げることができる。
 ここで、反応性化合物として、具体的には、以下に示す化合物を用いることができる。
 即ち、アリルアルコール、4-ヒドロキシブタンビニルエーテル、2-ヒドロキシエタンビニルエーテル、3-ヒドロキシプロパンビニルエーテル、ヒドロキシトリエチレングリコールビニルエーテル、1stテルピオネール、2-メチル-2-プロペノール、3-メチル-3-ブテノール、3-メチレン-2-ヒドロキシ-ノルボルナン、p-(クロロメチル)スチレンである。
2-2)両者がラジカル重合である態様
 両者がラジカル重合である態様では、合成方法としては、i)シアノ基を有するモノマーと重合性基を有するモノマーとを共重合する方法、ii)シアノ基を有するモノマーと二重結合前駆体を有するモノマーとを共重合させ、次に塩基などの処理により二重結合を導入する方法、iii)シアノ基を有するポリマーと重合性基を有するモノマーとを反応させ、二重結合を導入(重合性基を導入する)方法が挙げられる。好ましいのは、合成適性の観点から、ii)シアノ基を有するモノマーと二重結合前駆体を有するモノマーとを共重合させ、次に塩基などの処理により二重結合を導入する方法、iii)シアノ基を有するポリマーと重合性基を有するモノマーとを反応させ、重合性基を導入する方法である。
 前記i)の合成方法で用いられる重合性基を有するモノマーとしては、アリル(メタ)アクリレートや、以下の化合物などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 前記ii)の合成方法で用いられる二重結合前駆体を有するモノマーとしては、下記式(a)で表される化合物などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 上記式(a)中、Aは重合性基を有する有機原子団、R~Rは、夫々独立して、水素原子又は1価の有機基、B及びCは脱離反応により除去される脱離基であり、ここでいう脱離反応とは、塩基の作用によりCが引き抜かれ、Bが脱離するものである。Bはアニオンとして、Cはカチオンとして脱離するものが好ましい。
 式(a)で表される化合物としては、具体的には以下の化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 また、前記ii)の合成方法において、二重結合前駆体を二重結合に変換するには、下記に示すように、B、Cで表される脱離基を脱離反応により除去する方法、つまり、塩基の作用によりCを引き抜き、Bが脱離する反応を使用する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 上記の脱離反応において用いられる塩基としては、アルカリ金属類の水素化物、水酸化物又は炭酸塩、有機アミ化合物、金属アルコキシド化合物が好ましい例として挙げられる。アルカリ金属類の水素化物、水酸化物、又は炭酸塩の好ましい例としては、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、水素化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムなどが挙げられる。有機アミン化合物の好ましい例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N-ジエチルシクロヘキシルアミン、N-メチルジシクロヘキシルアミン、N-エチルジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、1-メチルピロリジン、2,5-ジメチルピロリジン、ピペリジン、1-メチルピペリジン、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ピペラジン、1,4-ジメチルピペラジン、キヌクリジン、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]-オクタン、ヘキサメチレンテトラミン、モルホリン、4-メチルモルホリン、ピリジン、ピコリン、4-ジメチルアミノピリジン、ルチジン、1,8-ジアザビシクロ〔5,4,0〕-7-ウンデセン(DBU)、N,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルエチルアミン、Schiff塩基などが挙げられる。金属アルコキシド化合物の好ましい例としては、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムt-ブトキシドなどが挙げられる。これらの塩基は、1種或いは2種以上の混合であってもよい。
 また、前記脱離反応において、塩基を付与(添加)する際に用いられる溶媒としては、例えば、エチレンジクロリド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2-メトキシエチルアセテート、1-メトキシ-2-プロパノール、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、水などが挙げられる。これらの溶媒は単独或いは2種以上混合してもよい。
 使用される塩基の量は、化合物中の特定官能基(B、Cで表される脱離基)の量に対して、当量以下であってもよく、また、当量以上であってもよい。また、過剰の塩基を使用した場合、脱離反応後、余剰の塩基を除去する目的で酸などを添加することも好ましい形態である。
 前記iii)の合成方法において用いられるシアノ基を有するポリマーは、上記1-2)
の態様で挙げたシアノ基含有ユニット形成するために用いられるモノマーと、二重結合導入のための反応性基を有するモノマーと、をラジカル重合することにより合成される。
 二重結合導入のための反応性基を有するモノマーとしては、反応性基としてカルボキシル基、水酸基、エポキシ基、又はイソシアネート基を有するモノマーが挙げられる。
 カルボキシル基含有のモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、安息香酸ビニル、東亞合成製のアロニクスM-5300、M-5400、M-5600、三菱レーション製のアクリルエステルPA、HH、共栄社化学製のライトアクリレート HOA-HH、中村化学製のNKエステルSA、A-SAなどが挙げられる。
 水酸基含有のモノマーとしては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1-(メタ)アクリロイル-3-ヒドロキシ-アダマンタン、ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、2-(ヒドロキシメチル)-(メタ)アクリレート、2-(ヒドロキシメチル)-(メタ)アクリレートのメチルエステル、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3,5-ジヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、1-ヒドロキシメチル-4-(メタ)アクリロイルメチル-シクロヘキサン、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、1-メチル-2-アクリロイロキシプロピルフタル酸、2-アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタル酸、1-メチル-2-アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタル酸、2-アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシ-3-クロロプロピルフタル酸、東亞合成(株)製のアロニクスM-554、M-154、M-555、M-155、M-158、日本油脂(株)製のブレンマーPE-200、PE-350、PP-500、PP-800、PP-1000、70PEP-350B、55PET800、以下の構造を有するラクトン変性アクリレートが使用できる。
 CH=CRCOOCHCH[OC(=O)C10OH
   (R=H又はMe、n=1~5)
 エポキシ基を有するモノマーとしては、グリシジル(メタ)アクリレート、ダイセル化学製のサイクロマーA、Mなどが使用できる。
 イソシアネート基を有するモノマーとしては、昭和電工製のカレンズAOI、MOIが使用できる。
 なお、iii)の合成方法において用いられるシアノ基を有するポリマーは、更に第3の
共重合成分を含んでいてもよい。
 前記iii)の合成方法において、シアノ基を有するポリマーと反応させる重合性基を有
するモノマーとしては、シアノ基を有するポリマー中の反応性基の種類によって異なるが、以下の組合せの官能基を有するモノマーを使用することができる。
 即ち、(ポリマーの反応性基、モノマーの官能基)=(カルボキシル基、カルボキシル基)、(カルボキシル基、エポキシ基)、(カルボキシル基、イソシアネート基)、(カルボキシル基、ハロゲン化ベンジル)、(水酸基、カルボキシル基)、(水酸基、エポキシ基)、(水酸基、イソシアネート基)、(水酸基、ハロゲン化ベンジル)(イソシアネート基、水酸基)、(イソシアネート基、カルボキシル基)、(エポキシ基、カルボキシル基)等を挙げることができる。
 具体的には以下のモノマーを使用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーにおいて、前記式(1)、式(3)、又は式(4)におけるLがウレタン結合を有する二価の有機基である構造の場合には、下記の合成方法(以下、合成方法Aと称する。)で合成することが好ましい。
 即ち、本発明における合成方法Aは、少なくとも溶媒中で、側鎖にヒドロキシル基を有するポリマー、及び、イソシアネート基と重合性基とを有する化合物を用い、該ヒドロキシル基に該イソシアネート基を付加させることによりL中のウレタン結合を形成することを特徴とする。
 ここで、合成方法Aに用いられる側鎖にヒドロキシル基を有するポリマーとしては、上記1-2)の態様で挙げたシアノ基含有ユニット形成するために用いられるモノマーと、以下に示す挙げるヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートと、の共重合体が好ましい。
 ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートとしては、前述の二重結合導入のための反応性基を有するモノマーの一つとして挙げられている水酸基含有のモノマーと同種のものを使用することができる。
 なお、合成方法Aに用いられる側鎖にヒドロキシル基を有するポリマーは、更に第3の共重合成分を含んでいてもよい。
 上述のような側鎖にヒドロキシル基を有するポリマーの中でも、高分子量体のポリマーを合成する観点から、原料として、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを合成する際に副生する2官能アクリレートを除去した原料を用いて合成したポリマーを使用することもできる。ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートの精製の方法としては、蒸留、カラム精製が好ましい。更に好ましくは、下記(I)~(IV)の工程を順次経ることで得られたヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。
(I)ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートと、該ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを合成する際に副生する2官能アクリレートと、を含む混合物を、水に溶解する工程
(II)得られた水溶液に、水と分離する第1の有機溶剤を加えた後、該第1の有機溶剤と前記2官能アクリレートとを含む層を水層から分離する工程
(III)前記水層に、前記ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートよりも水溶解性の高い化合物を溶解する工程
(IV)前記水層に第2の有機溶剤を加えて、前記ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを抽出した後、濃縮する工程
 前記(I)の工程において用いられる混合物は、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートと、該ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを合成する際に副生する不純物である2官能アクリレートと、を含んでおり、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの一般的な市販品に相当する。
 前記(I)の工程では、この市販品(混合物)を水に溶解して、水溶液を得る。
 前記(II)の工程では、(I)の工程で得られた水溶液に対し、水と分離する第1の有機溶剤を加える。ここで用いられる、第1の有機溶剤としては、酢酸エチル、ジエチルエーテル、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。
 その後、水溶液(水層)から、この第1の有機溶剤と2官能アクリレートとを含む層(油層)を分離する。
 前記(III)の工程では、(II)の工程で油層と分離された水層に、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートよりも水溶解性の高い化合物を溶解する。
 ここで用いられるヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートよりも水溶解性の高い化合物としては、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどのアルカリ金属塩、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウムなどのアルカリ土類金属塩などの無機塩等が用いられる。
 前記(IV)の工程では、水層に第2の有機溶剤を加えて、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを抽出した後、濃縮する。
 ここで用いられる第2の有機溶剤としては、酢酸エチル、ジエチルエーテル、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。この第2の有機溶剤は、前述の第1の有機溶剤と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 (IV)の工程における濃縮には、無水硫酸マグネシウムによる乾燥や、減圧留去等が用いられる。
 前記(I)~(IV)の工程を順次経ることで得られたヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを含む単離物は、その全質量中に2官能アクリレートを0.1質量%以下の範囲で含むことが好ましい。つまり、前記(I)~(IV)の工程を経ることで、混合物から不純物である2官能アクリレートが除去され、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートが精製される。
 2官能アクリレートの含有量のより好ましい範囲は、単離物の全質量中に0.05質量%以下であり、少なければ少ないほどよい。
 このように精製されたヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを用いることで、不純物である2官能アクリレートが重合反応に影響を及ぼし難くなるため、重量平均分子量が20000以上のニトリル基含有重合性ポリマーを合成することができる。
 前記(I)の工程において用いられるヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、前述の合成方法Aに用いられる側鎖にヒドロキシル基を有するポリマーを合成する際に用いられるヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートとして挙げられたものを用いることができる。中でも、イソシアネートへの反応性の観点から、第1級水酸基を有するモノマーが好ましく、更には、ポリマーの単位質量当たりの重合性基比率を高める観点から、分子量が100~250のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートが好ましい。
 また、合成方法Aに用いられるイソシアネート基と重合性基とを有する化合物としては、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート(カレンズAOI、昭和電工(株)製)、2-メタクリルオキシイソシアネート(カレンズMOI、昭和電工(株)製)等が挙げられる。
 また、合成方法Aに用いられる溶媒としては、SP値(沖津法により算出)が20MPa1/2~23MPa1/2であるものが好ましく、具体的には、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、1,2,3-トリアセトキシ-プロパン、シクロヘキサノン、2-(1-シクロヘキセニル)シクロヘキサノン、プロピオニトリル、N-メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、アセチルアセトン、アセトフェノン、トリアセチン、1,4-ジオキサン、ジメチルカーボネート等が挙げられる。
 中でも、高分子量体を合成する観点から、エステル系溶媒であることがより好ましく、特に、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート等のジアセテート系溶媒や、ジメチルカーボネートが更に好ましい。
 ここで、本発明における溶媒のSP値は、沖津法(沖津俊直著「日本接着学会誌」29(3)(1993))によって算出したものである。具体的には、SP値は以下の式で計算されるものである。なお、ΔFは文献記載の値である。
  SP値(δ)=ΣΔF(Molar Attraction Constants)/V(モル容積)
 以上のようにして合成された本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーは、共重合成分全体に対し、重合性基含有ユニット、シアノ基含有ユニットの割合が以下の範囲であることが好ましい。
 即ち、重合性基含有ユニットが、共重合成分全体に対し5mol%~50mol%で含まれることが好ましく、更に好ましくは5mol%~40mol%である。5mol%以下では反応性(硬化性、重合性)が落ち、50mol%以上では合成の際にゲル化しやすく合成しにくい。
 また、シアノ基含有ユニットは、めっき触媒に対する吸着性の観点から、共重合成分全体に対し5mol%~95mol%で含まれることが好ましく、更に好ましくは10mol%~95mol%である。
 なお、本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーは、シアノ基含有ユニット、重合性基含有ユニット以外に、他のユニットを含んでいてもよい。この他のユニットを形成するために用いられるモノマーとしては、本発明の効果を損なわないものであれば、いかなるモノマーも使用することができる。
 他のユニットを形成するために用いられるモノマーとしては、具体的には、アクリル樹脂骨格、スチレン樹脂骨格、フェノール樹脂(フェノール-ホルムアルデヒド樹脂)骨格、メラミン樹脂(メラミンとホルムアルデヒドの重縮合体)骨格、ユリア樹脂(尿素とホルムアルデヒドの重縮合体)骨格、ポリエステル樹脂骨格、ポリウレタン骨格、ポリイミド骨格、ポリオレフィン骨格、ポリシクロオレフィン骨格、ポリスチレン骨格、ポリアクリル骨格、ABS樹脂(アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの重合体)骨格、ポリアミド骨格、ポリアセタール骨格、ポリカーボネート骨格、ポリフェニレンエーテル骨格、ポリフェニレンスルファイド骨格、ポリスルホン骨格、ポリエーテールスルホン骨格、ポリアリレート骨格、ポリエーテルエーテルケトン骨格、ポリアミドイミド骨格などの主鎖骨格を形成しうるモノマーが挙げられる。
 また、これらの主鎖骨格は、シアノ基含有ユニットや、重合性基含有ユニットの主鎖骨格であってもよい。
 ただし、前述のように重合性基をポリマーに反応させて導入する場合は、100%導入することが困難な際には少量の反応性部分が残ってしまうことから、これが第3のユニットとなる可能性もある。
 具体的には、ラジカル重合でポリマー主鎖を形成する場合は、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどの無置換(メタ)アクリル酸エステル類、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、3,3,3-トリフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2-クロロエチル(メタ)アクリレートなどのハロゲン置換(メタ)アクリル酸エステル類、2-(メタ)アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドなどのアンモニウム基置換(メタ)アクリル酸エステル類、ブチル(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、オクチル(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類、スチレン、ビニル安息香酸、p-ビニルベンジルアンモニウムクロライドなどのスチレン類、N-ビニルカルバゾール、酢酸ビニル、N-ビニルアセトアミド、N-ビニルカプロラクタムなどのビニル化合物類や、その他に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、2-エチルチオ-エチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどが使用できる。
 また、上記記載のモノマーを用いて得られたマクロモノマーも使用できる。
 カチオン重合でポリマー主鎖を形成する場合は、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、エチレングリコールビニルエーテル、ジ(エチレングリコール)ビニルエーテル、1,4-ブタンジオールビニルエーテル、2-クロロエチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、酢酸ビニル、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン、ビニルベンゾエート、ビニルブチレートなどのビニルエーテル類、スチレン、p-クロロスチレン、p-メトキシスチレンなどのスチレン類、アリルアルコール、4-ヒドロキシ-1-ブテンなどの末端エチレン類を使用することができる。
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーの重量平均分子量は、1000以上70万以下が好ましく、更に好ましくは2000以上20万以下である。特に、重合感度の観点から、本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーの重量平均分子量は、20000以上であることが好ましい。
 また、本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーの重合度としては、10量体以上のものを使用することが好ましく、更に好ましくは20量体以上のものである。また、7000量体以下が好ましく、3000量体以下がより好ましく、2000量体以下が更に好ましく、1000量体以下が特に好ましい。
 ここに記載されている分子量及び重合度の好ましい範囲は、本発明において用いられるシアノ基含有重合性ポリマー以外の特定重合性化合物に関しても好適な範囲である。
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマーの具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
 なお、これらの具体例の重量平均分子量は、いずれも、3000~100000の範囲である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 ここで、例えば、前記具体例の化合物2-2-11は、アクリル酸と2-シアノエチルアクリレートを、例えば、N-メチルピロリドンに溶解させ、重合開始剤として、例えば、アゾイソブチロニトリル(AIBN)を用いてラジカル重合を行い、その後、グリシジルメタクリレートをベンジルトリエチルアンモニウムクロライドのような触媒を用い、ターシャリーブチルハイドロキノンのような重合禁止剤を添加した状態で付加反応することで合成することができる。
 また、例えば、前記具体例の化合物2-2-19は、以下のモノマーと、p-シアノベンジルアクリレートを、N、N-ジメチルアクリルアミドのような溶媒に溶解させ、アゾイソ酪酸ジメチルのような重合開始剤を用いてラジカル重合を行い、その後、トリエチルアミンのような塩基を用いて脱塩酸を行うことで合成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 本発明におけるシアノ基含有重合性ポリマー等の相互作用性基及び重合性基を有する化合物は、重合性基と相互作用性基の他に、極性基を有していてもよい。
 極性基を有していることによって、めっき膜が形成された後、例えば、保護層を設ける場合には、ポリマー層と保護層との接触領域において密着力を向上させることができる。
 前述のように、本発明におけるポリマー層を形成するためには、相互作用性基及び重合性基を有するポリマー等の相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する液状組成物、即ち、相互作用性基及び重合性基を有する化合物と、該化合物を溶解しうる溶剤と、を含有する組成物(好ましくは、シアノ基又は-O-(CH-O-(nは1~5の整数)で表される構造、及び重合性基を有するポリマーと、該ポリマーを溶解しうる溶剤と、を含有する本発明のポリマー層形成用組成物を用いることが好ましい。
 なお、相互作用性基及び重合性基を有する化合物(例えば、シアノ基含有重合性ポリマー)の組成物中の含有量は、組成物全体に対して、2質量%~50質量%であることが好ましい。
 上記組成物に使用する溶剤は、組成物の主成分である、相互作用性基及び重合性基を有する化合物が溶解可能ならば特に制限はない。溶剤には、更に界面活性剤を添加してもよい。
 使用できる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールモノメチルエーテルの如きアルコール系溶剤、酢酸の如き酸、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンの如きケトン系溶剤、ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドンの如きアミド系溶剤、アセトニトリル、プロピロニトリルの如きニトリル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチルの如きエステル系溶剤、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートの如きカーボネート系溶剤などが挙げられる。
 この中でも、シアノ基含有重合性ポリマーを用いた組成物とする場合には、アミド系、ケトン系、ニトリル系溶剤、カーボネート系溶剤が好ましく、具体的には、アセトン、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、N-メチルピロリドン、ジメチルカーボネートが好ましい。
 また、シアノ基含有重合性ポリマーを含有する組成物を塗布する場合は、取り扱い安さから沸点が50℃~150℃の溶剤が好ましい。なお、これらの溶剤は単一で使用してもよいし、混合して使用してもよい。
 また、本発明において、相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する組成物を、基材上に塗布する場合、基材(重合開始層)の吸溶媒率が5%~25%となる溶剤を選択することができる。この吸溶媒率は、基材を溶剤中に浸漬し、1000分後に引き上げた場合の質量の変化から求めることができる。
 また、相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する組成物を、基材上に塗布する場合、基材(重合開始層)の膨潤率が10%~45%となる溶剤を選択してもよい。この膨潤率は、基材を溶剤中に浸漬し、1000分後に引き上げた場合の厚さの変化から求めることができる。
 必要に応じて溶剤に添加することのできる界面活性剤は、溶剤に溶解するものであればよく、そのような界面活性剤としては、例えば、n-ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの如きアニオン性界面活性剤や、n-ドデシルトリメチルアンモニウムクロライドの如きカチオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル(市販品としては、例えば、エマルゲン910、花王(株)製など)、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(市販品としては、例えば、商品名「ツイーン20」など)、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの如き非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
 また、必要に応じて可塑剤を添加することもできる。使用できる可塑剤としては、一般的な可塑剤が使用でき、フタル酸エステル類(ジメチルエステル、ジエチルエステル、ジブチルエステル、ジ-2-エチルヘキシルエステル、ジノルマルオクチルエステル、ジイソノニルエステル、ジノニルエステル、ジイソデシルエステル、ブチルベンジルエステル)、アジピン酸エステル類(ジオクチルエステル、ジイソノニルエステル)、アゼラインサンジオクチル、セバシンサンエステル類(ジブチルエステル、ジオクチルエステル)リン酸トリクレシル、アセチルクエン酸トリブチル、エポキシ化大豆油、トリメリット酸トリオクチル、塩素化パラフィンやジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドンのような高沸点溶媒も使用することができる。
 相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する組成物には、必要に応じて、重合禁止剤を添加することもできる。使用できる重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ジターシャリーブチルハイドロキノン、2,5-ビス(1,1,3,3-テトラメチルブチル)ハイドロキノンなどのハイドロキノン類、p-メトキシフェノール、フェノールなどのフェノール類、ベンゾキノン類、TEMPO(2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジニロキシ フリーラジカル)、4-ヒドロキシTEMPOなどのフリーラジカル類、フェノチアジン類、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン、そのアルミニウム塩などのニトロソアミン類、カテコール類を使用することができる。
 また、相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する組成物には、必要に応じて、重合開始層の硬化を進めるために、硬化剤及び/又は硬化促進剤を添加することができる。例えば、重合開始層にエポキシ化合物が含まれる場合の硬化剤及び/又は硬化促進剤として、重付加型では、脂肪族ポリアミン、脂環族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、酸無水物、フェノール、フェノールノボラック、ポリメルカプタン、活性水素を2個以上持つ化合物等、触媒型としては、脂肪族第三アミン、芳香族第三アミン、イミダゾール化合物、ルイス酸錯体などが挙げられる。
 また、熱、光、湿気、圧力、酸、塩基などにより硬化開始するものとしては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ポリアミドアミン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、N-アミノエチルピペラジン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキシスピロ(5,5)ウンデカンアダクト、ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、m-キシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、m-フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、アジピン酸ジヒラジド、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ドデシル無水コハク酸、無水クロレンディック酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメート)、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、ポリアゼライン酸無水物、フェノールノボラック、キシリレンノボラック、ビスAノボラック、トリフェニルメタンノボラック、ビフェニルノボラック、ジシクロペンタジエンフェノールノボラック、テルペンフェノールノボラック、ポリメルカプタン、ポリサルファイド、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール-トリ-2-エチルヘキシル酸塩、ベンジルジメチルアミン、2-(ジメチルアミノメチル)フェノール2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、2,4-ジアミノ-6-(2-メチルイミダゾリル-(1))-エチルS-トリアジン、BFモノエチルアミン錯体、ルイス酸錯体、有機酸ヒドラジド、ジアミノマレオニトリル、メラミン誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアミン塩、アミンイミド化合物、芳香族ジアゾニウム塩、ジアリルヨードニウム塩、トリアリルスルホニウム塩、トリアリルセレニウム塩、ケチミン化合物などが挙げられる。
 これらの硬化剤及び/又は効果促進剤は、溶液の塗布性、基材やめっき膜との密着性などの観点から、溶剤を除去した残りの不揮発成分の0質量%~50質量%程度まで添加することが好ましい。また、硬化剤及び/又は硬化促進剤は重合開始層に添加してもよく、その場合は、重合開始層に添加した量とポリマー層中に添加した総和量で上記範囲を満たすことが好ましい。
 また、更に、ゴム成分(例えば、CTBN)、難燃化剤(例えば、りん系難燃化剤)、希釈剤やチキソトロピー化剤、顔料、消泡剤、レべリング剤、カップリング剤などを添加してもよい。また、これらの添加剤は必要に応じて重合開始層に添加してもよい。
 これらの相互作用性基及び重合性基を有する化合物と各種の添加剤とを適宜混合した組成物を用いることで、形成されたポリマー層の物性、例えば、熱膨張係数、ガラス転移温度、ヤング率、ポアソン比、破断応力、降伏応力、熱分解温度などを最適に設定することができる。特に、破断応力、降伏応力、熱分解温度については、より高い方が好ましい。
 得られたポリマー層は、温度サイクル試験や熱経時試験、リフロー試験などで熱耐久性を測定することができ、例えば、熱分解に関しては、200℃環境に1時間曝した場合の質量減少が20%以下であると、十分に熱耐久性を有していると評価できる。
 相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する組成物を接触させる場合には、その塗布量は、めっき触媒又はその前駆体との充分な相互作用形成性の観点からは、固形分換算で、0.1g/m~10g/mが好ましく、特に0.5g/m~5g/mが好ましい。
 なお、基材上に、相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する組成物を塗布し、乾燥させて、相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する層を形成する場合、塗布と乾燥との間に、20℃~40℃で0.5時間~2時間放置させて、残存する溶剤を除去してもよい。
(エネルギーの付与)
 基材表面へのエネルギー付与方法としては、例えば、加熱や露光等の輻射線照射を用いることができる。例えば、UVランプ、可視光線などによる光照射、ホットプレートなどでの加熱等が可能である。光源としては、例えば、水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、等がある。放射線としては、電子線、X線、イオンビーム、遠赤外線などがある。また、g線、i線、Deep-UV光、高密度エネルギービーム(レーザービーム)も使用される。
 一般的に用いられる具体的な態様としては、熱記録ヘッド等による直接画像様記録、赤外線レーザーによる走査露光、キセノン放電灯などの高照度フラッシュ露光や赤外線ランプ露光などが好適に挙げられる。
 エネルギー付与に要する時間としては、目的とするグラフトポリマーの生成量及び光源により異なるが、通常、10秒~5時間の間である。
 なお、エネルギーの付与を露光にて行う場合、その露光パワーは、グラフト重合を容易に進行させるため、また、生成されたグラフトポリマーの分解を抑制するため、10mJ/cm~5000mJ/cmの範囲であることが好ましく、より好ましくは、50mJ/cm~3000mJ/cmの範囲である。
 また、相互作用性基及び重合性基を有する化合物として、平均分子量2万以上、重合度200量体以上のポリマーを使用すると、低エネルギーの露光でグラフト重合が容易に進行するため、生成したグラフトポリマーの分解を更に抑制することができる。
 以上のようにして、基材表面に特定ポリマー層が形成されてなる被めっき体を得ることができる。
 なお、得られたポリマー層が、例えば、pH12のアルカリ性溶液に添加し、1時間攪拌したときの重合性基部位の分解が50%以下である場合は、該ポリマー層に対して高アルカリ性溶液による洗浄を行うことができる。
 また、基材と結合していないポリマーは、以下の手法により除去することができる。例えば、物理的な除去方法では、大気圧プラズマ、ウエットブラスト法などが挙げられる。また、化学的な除去方法としては、特定ポリマーが膨潤剥離を起すような溶媒を用いることができ、この溶剤としては、アセトン、アセトニトリル、ジメチルゼロソルブ、エチレングリコールジメチルエーテル、アセト酢酸メチル、シクロヘキサノン、ジメチルカーボネート及びそれらの水溶液などが挙げられる。
[めっき触媒液]
 本発明における(a)工程では、触媒元素と有機溶剤とを含有するめっき触媒液(本発明のめっき触媒液)を用いる。
 このめっき触媒液を、前述の被めっき体に対して付与することにより、被めっき体の表面に存在する触媒元素と相互作用を形成する官能基(相互作用性基)に、付与された触媒元素が付着(吸着)する。
 本発明におけるめっき触媒液を構成する触媒元素は、後述する(b)工程で行われるめっきの際に、活性核になるものや、電極として機能するものであればよい。
 触媒元素としては、活性核になるものや、電極として機能しうるものであれば、特に制限されず、例えば、Pd、Ag、Cu、Ni、Al、Fe、Coなどが挙げられる。中でも、多座配位可能なものが好ましく、特に、配位可能な官能基の種類数、触媒能の高さから、Pdが特に好ましい。
 本発明におけるめっき触媒液中の触媒元素は、イオン状態で存在する、金属微粒子状態で存在する、又は、コロイド状態(金属コロイド)で存在する。
 触媒元素のめっき触媒液中の存在形態である金属コロイドは、一般に、荷電を持った界面活性剤又は荷電を持った保護剤が存在する溶液中において、金属イオンを還元することにより作製することができる。金属コロイドの荷電は、ここで使用される界面活性剤又は保護剤により調節することができる。
 また、触媒がイオン状態で存在するめっき触媒液は、金属塩を用いることで調製することができる。使用される金属塩としては、適切な溶媒に溶解して金属イオンと塩基(陰イオン)とに解離されるものであれば特に制限はなく、M(NO、MCln、M2/n(SO)、M3/n(PO)(Mは、n価の金属原子を表す)などが挙げられる。
 また、本発明において、めっき触媒液に用いられる有機溶剤としては、アセトンなどのケトン系溶剤、アセトニトリルなどのニトリル系溶剤、メタノールなどのアルコール系溶剤、ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶剤、等が挙げられる。中でも、除去の容易性の点から、アセトン、メタノールが好ましく、アセトンが特に好ましい。
 なお、本発明におけるめっき触媒液を構成する液成分としては、上記の有機溶剤以外に、水(蒸留水)を用いることができる。
 めっき触媒液中における水と有機溶剤との含有割合は、質量比で、水:有機溶剤=5:95~95:5の範囲であることが好ましく、特に、触媒元素が被めっき体に対して付着する速度が速くなるといった観点から、水に対して有機溶剤を多くした方がよく、具体的には、質量比で、水:有機溶剤=10:90~30:70の範囲がより好ましく、20:80~35:65の範囲が更に好ましい。
 めっき触媒液の被めっき体に対して付与する方法としては、被めっき体表面にめっき触媒液を塗布するか、或いは、めっき触媒液中に被めっき体を浸漬すればよい。
 また、被めっき体を得る際に表面グラフト重合法を用いる場合、基材上に、相互作用性基及び重合性基を有する化合物を含有する組成物を接触させるが、この組成物中に、触媒元素を予め添加する方法を用いてもよい。相互作用性基及び重合性基を有する化合物と、触媒元素と、を含有する組成物を、基材上に接触させて、表面グラフト重合法を適用することにより、相互作用性基を有し、且つ、基材と直接化学結合したポリマーと、触媒元素と、を含有するポリマー層を形成することができる。このポリマー層を有する被めっき体を、上述のめっき触媒液に更に浸漬することで、ポリマー層中に触媒元素をより多く取込むことが可能になる。
 なお、基材が樹脂フィルムであり、その樹脂フィルムの両面に対して特定ポリマー層が形成されている場合には、その両面のポリマー層に対して同時にめっき触媒液を接触させるために、上記の浸漬法を用いることが好ましい。
 上記のようにめっき触媒液を被めっき体に接触させることで、被めっき体表面に存在する相互作用性基に、ファンデルワールス力のような分子間力による相互作用、又は、孤立電子対による配位結合による相互作用を利用して、触媒元素を吸着させることができる。
 このような吸着を充分に行なわせるという観点からは、めっき触媒液中の触媒元素濃度は、0.001質量%~50質量%の範囲であることが好ましく、0.005質量%~30質量%の範囲であることが更に好ましい。また、接触時間としては、30秒~24時間程度であることが好ましく、1分~1時間程度であることがより好ましい。
〔(b)工程〕
 本発明における(b)工程では、前述の(a)工程によりめっき触媒液が付与された被めっき体に対してめっきを行う。これにより、被めっき体上にはめっき膜が形成される。形成されためっき膜は、優れた導電性、密着性を有する。
 本工程において行われるめっきの種類は、無電解めっき、電気めっき等が挙げられ、前記(a)工程において、付与されためっき触媒液中の触媒元素の機能によって、選択することができる。
 つまり、本工程では、めっき触媒液が付与された被めっき体に対して、電気めっきを行ってもよいし、無電解めっきを行ってもよい。
 中でも、本発明においては、被めっき体が特定ポリマー層を有する場合、そのポリマー層中に発現するハイブリッド構造の形成性及び密着性向上の点から、無電解めっきを行うことが好ましい。また、所望の膜厚のめっき層を得るために、無電解めっきの後に、更に電気めっきを行うことがより好ましい態様である。
 以下、本工程において好適に行われるめっきについて説明する。
(無電解めっき)
 無電解めっきとは、めっきとして析出させたい金属イオンを溶かした溶液を用いて、化学反応によって金属を析出させる操作のことをいう。
 本工程における無電解めっきは、例えば、めっき触媒液が付与された被めっき体を、水洗して余分な触媒元素(金属)を除去した後、無電解めっき浴に浸漬して行なう。使用される無電解めっき浴としては一般的に知られている無電解めっき浴を使用することができる。
 また、被めっき体に対し触媒元素が金属イオン状態で付与されている場合には、還元剤を含有する無電解めっき浴が用いられる。このような無電解めっき浴を用いることで、金属イオンの還元とこれに引き続き無電解めっきが行われる。
 なお、金属イオンの還元は、上記のような無電解めっき液を用いる態様とは別に、触媒活性化液(還元液)を準備し、無電解めっき前の別工程として行うことも可能である。触媒活性化液は、金属イオンを0価金属に還元できる還元剤を溶解した液で、0.1%~50%、好ましくは1%~30%がよい。還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウム、ヂメチルアミンボランのようなホウ素系還元剤、ホルムアルデヒド、次亜リン酸などの還元剤を使用することが可能である。
 一般的な無電解めっき浴の組成としては、溶剤の他に、1.めっき用の金属イオン、2.還元剤、3.金属イオンの安定性を向上させる添加剤(安定剤)が主に含まれている。このめっき浴には、これらに加えて、めっき浴の安定剤など公知の添加物が含まれていてもよい。
 なお、本発明においては、環境負荷を抑制する観点から、水系の無電解めっき浴を用いることが好ましい。ここで、水系の無電解めっき浴とは、液状成分として水(蒸留水)を50質量%以上含むものを意味する。
 但し、疎水性が高い被めっき体に関しては、上記の水の範囲を逸脱しない量においてめっき浴に有機溶剤を添加してもよい
 めっき浴に用いられる有機溶剤としては、水に可能な溶媒である必要があり、その点から、アセトンなどのケトン類、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類が好ましく用いられる。
 無電解めっき浴に用いられる金属の種類としては、銅、すず、鉛、ニッケル、金、パラジウム、ロジウムが知られており、中でも、導電性の観点からは、銅、金が特に好ましい。
 また、上記金属に合わせて最適な還元剤、添加物がある。例えば、銅の無電解めっきの浴は、銅塩としてCuSO、還元剤としてHCOH、添加剤として銅イオンの安定剤であるEDTAやロッシェル塩などのキレート剤、トリアルカノールアミンなどが含まれている。また、CoNiPの無電解めっきに使用されるめっき浴には、その金属塩として硫酸コバルト、硫酸ニッケル、還元剤として次亜リン酸ナトリウム、錯化剤としてマロン酸ナトリウム、りんご酸ナトリウム、こはく酸ナトリウムが含まれている。また、パラジウムの無電解めっき浴は、金属イオンとして(Pd(NH)Cl、還元剤としてNH、HNNH、安定化剤としてEDTAが含まれている。これらのめっき浴には、上記成分以外の成分が入っていてもよい。
 このようにして形成される無電解めっきによるめっき膜の膜厚は、めっき浴の金属イオン濃度、めっき浴への浸漬時間、或いは、めっき浴の温度などにより制御することができるが、導電性の観点からは、0.5μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましい。
 また、めっき浴への浸漬時間としては、1分~6時間程度であることが好ましく、1分~3時間程度であることがより好ましい。
 特定ポリマー層を有する被めっき体に対して上記のように無電解めっきを行って得られためっき膜は、SEMによる断面観察することで、特定ポリマー層中に触媒元素やめっき金属からなる微粒子がぎっしりと分散しており、更にポリマー層上にめっき金属が析出していることが確認された。被めっき体とめっき膜との界面は、ポリマーと微粒子とのハイブリッド状態であるため、ポリマー層(有機成分)と無機物(触媒元素又はめっき金属)との界面が平滑(例えば、凹凸差が500nm以下)であっても、密着性が良好となる。
(電気めっき)
 本工程おいては、(a)工程において付与された触媒元素が電極としての機能を有する場合、めっき触媒液が付与された被めっき体に対して、電気めっきを行うことができる。
 また、前述の無電解めっきの後、形成されためっき膜を電極とし、更に、電気めっきを行ってもよい。これにより被めっき体との密着性に優れた無電解めっき膜をベースとして、そこに新たに任意の厚みをもつ金属膜を容易に形成することができる。このように、無電解めっきの後に、電気めっきを行うことで、金属膜を目的に応じた厚みに形成しうるため、本発明の金属膜を種々の応用に適用するのに好適である。
 本発明における電気めっきの方法としては、従来公知の方法を用いることができる。なお、本工程の電気めっきに用いられる金属としては、銅、クロム、鉛、ニッケル、金、銀、すず、亜鉛などが挙げられ、導電性の観点から、銅、金、銀が好ましく、銅がより好ましい。
 また、電気めっきにより得られる金属膜の膜厚については、用途に応じて異なるものであり、めっき浴中に含まれる金属濃度、或いは、電流密度などを調整することでコントロールすることができる。なお、一般的な電気配線などに用いる場合の膜厚は、導電性の観点から、0.5μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましい。
 本発明において、特定ポリマー層を有する被めっき体を用いた場合、前述の触媒元素に由来する金属、及び/又は、無電解めっきによりポリマー層中に析出した金属は、該ポリマー層中でフラクタル状の微細構造体として形成されていることによって、金属膜とポリマー層との密着性を更に向上させることができる。
 特定ポリマー層中に存在する金属量は、被めっき体断面を金属顕微鏡にて写真撮影したとき、ポリマー層の最表面から深さ0.5μmまでの領域に占める金属の割合が5面積%~50面積%であり、ポリマー層と金属界面の算術平均粗さRa(JIS B 0633-2001)が0.05μm~0.5μmである場合に、更に強い密着力が発現される。
 以上、説明したように、(a)及び(b)工程を経ることで、被めっき体表面にはめっき膜(金属薄膜)が形成される。形成されためっき膜(金属薄膜)は、被めっき体との密着性に優れるものであり、例えば、例えば、電磁波防止膜、コーティング膜、2層CCL材料、電気配線用材料等の種々の用途に適用することができる。
 また、本発明のめっき方法により得られためっき膜(本発明の金属薄膜形成方法により得られた金属薄膜)は、パターン状にエッチングすることで、金属パターンとすることもできる。
 この(c)エッチング工程について以下に説明する。
〔(c)工程〕
 (c)工程では、本発明のめっき方法により得られためっき膜(金属薄膜)をパターン状にエッチングすることで、めっき膜の不要部分が取り除かれ、所望の金属パターンを得ることができる。
 この金属パターンの形成には、如何なる手法も使用することができ、具体的には一般的に知られているサブトラクティブ法、セミアディティブ法が用いられる。
 サブトラクティブ法とは、形成されためっき膜上にドライフィルムレジスト層を設けパターン露光、現像により金属パターン部と同じパターンを形成し、ドライフィルムレジストパターンをマスクとしてエッチング液でめっき膜を除去し、金属パターンを形成する方法である。ドライフィルムレジストとしては如何なる材料も使用でき、ネガ型、ポジ型、液状、フィルム状のものが使用できる。また、エッチング方法としては、プリント配線基材の製造時に使用されている方法が何れも使用可能であり、湿式エッチング、ドライエッチング等が使用可能であり、任意に選択すればよい。作業の操作上、湿式エッチングが装置などが簡便で好ましい。エッチング液として、例えば、塩化第二銅、塩化第二鉄等の水溶液を使用することができる。
 また、セミアディティブ法とは、形成されためっき膜上にドライフィルムレジスト層を設け、パターン露光、現像により非金属パターン部と同じパターンを形成し、ドライフィルムレジソトパターンをマスクとして電気めっきを行い、ドライフィルムレジソトパターンを除去した後にクイックエッチングを実施し、めっき膜をパターン状に除去することで、金属パターンを形成する方法である。ドライフィルムレジソト、エッチング液等はサブトラクティブ法と同様な材料が使用できる。また、電気めっき手法としては前記記載の手法が使用できる。
 以上の(a)~(c)工程を経ることにより、所望の金属パターンを得ることができる。
 一方、特定ポリマー層を有する被めっき体の場合、その特定ポリマー層を予めパターン状に形成しておき、そのような被めっき体に対して、前述の(b)を行うことで、所望のパターンのめっき膜を得ることができる(フルアディティブ工法)。
 特定ポリマー層をパターン状に形成する方法としては、具体的には、ポリマー層を形成する際に付与されるエネルギーをパターン状とすればよく、また、エネルギーを付与しない部分を現像で除去することでパターン状のポリマー層を形成することができる。
 なお、現像方法としては、相互作用性基及び重合性基を有する化合物などのポリマー層を形成するために用いられる材料を溶解しうる溶剤に浸漬することで行われる。浸漬する時間は1分~30分が好ましい。
 また、パターン状の特定ポリマー層は、グラビア印刷法、インクジェット法、マスクを用いたスプレーコート法など公知の塗布方法で直接パターニングした後、エネルギー付与し、その後、現像することで形成してもよい。
 パターン形成したポリマー層上にめっき膜を形成するための(b)工程は、前述の方法と同じである。
 このようにして得られた金属パターンは、表面の凹凸が500nm以下(より好ましくは100nm以下)の被めっき体上の全面又は局所的に、金属膜(めっき膜)を設けたものであることが好ましい。また、被めっき体と金属パターンとの密着性が0.2kN/m以上であることが好ましい。即ち、被めっき体表面が平滑でありながら、被めっき体と金属パターンとの密着性に優れることを特徴とする。
 なお、被めっき体表面の凹凸は、被めっき体を被めっき体表面に対して垂直に切断し、その断面をSEMにより観察することにより測定した値である。
 より詳細には、JIS B 0601に準じて測定したRz、即ち、「指定面における、最大から5番目までの山頂のZデータの平均値と、最小から5番目までの谷底の平均値との差」で、500nm以下であることが好ましい。
 また、被めっき体とめっき膜との密着性の値は、めっき膜(金属パターン)の表面に、銅板(厚さ:0.1mm)をエポキシ系接着剤(アラルダイト、チバガイギー製)で接着し、140℃で4時間乾燥した後、JIS C 6481に基づき90度剥離実験を行うか、又は、めっき膜自体の端部を直接剥ぎ取り、JIS C 6481に基づき90度剥離実験を行って得られた値である。
 上記のようにして得られた金属パターンは、例えば、半導体チップ、各種電気配線板、FPC、COF、TAB、アンテナ、多層配線基板、マザーボード、等の種々の用途に適用することができる。
 以下に、本発明の金属薄膜形成方法により得られた金属パターンを有するプリント配線板、及びプリント配線板を使用した多層配線基板の製造方法について具体的に記載する。
 多層配線基板は、一般的に、絶縁樹脂を介して複数の電気配線を積層させることで形成される。積層の手法としては、一括積層法、ビルドアップ法(又はHDI法(High Density Interconnection))に大別される。
 一括積層法とは、両面(又は片面)に金属薄膜や導電材料による薄膜などが付与された基板にそれぞれ配線状に導電パターンを形成し、両面(又は片面)に金属などによる配線が形成された基板と絶縁樹脂を交互に積層し、それらを一回のプレスで積層一体化を行う方法である。この方法の場合、一体化された多層配線基板に貫通スルーホール加工を行い、スルーホールの壁面にスルーホールめっきや、導電性物質の充填などを行うことで層間配線の導通を得ることができる。
 ビルドアップ法とは、中心部(ベース或いはコアと称す)に一括積層板(又は配線化された1層の両面又は片面の銅張り板など)を配置し、その上に絶縁樹脂、電気配線を順次積み上げながら多層化していく方法、最初から順次、絶縁樹脂による膜と電気配線を積み上げていく方法、コアに積層した絶縁樹脂による膜上に無電解めっき・電解めっきを行い金属薄膜を形成する方法、などがある。これらの方法の場合、スルーホール加工以外にも層を積み上げた時点でビア加工を行い、ビア部へめっき、又は導電性物質の充填などを行うことで、ブラインドビア構造やベリードビア構造を多層配線基板内に導入することができ、層間接続の自由度が上がるため高密度・高集積な多層配線基板の製造に向いている。
 このような多層配線基板を作製する上で好ましい層間接続構造の形成方法について、以下に示す。
 スルーホール加工の場合は、予め多層に積層された基板を準備し、全ての層を貫通するスルーホールを形成し、スルーホールの内壁又は内部にめっきを行うことで層間導通を行う。多層に積層する方法は、一括積層法でもビルドアップ法でもよい。
 本発明では、例えば、基材、重合開始層、及び特定ポリマー層から構成される被めっき体に対して、(a)工程にてめっき触媒液を付与した後、(b)工程にて、無電解めっきや電気めっきによるめっきを行い、その後、配線パターンを形成することで、被めっき体の両面若しくは片面に電気配線を有する単層配線基板を複数枚準備する。
 その後、配線パターン(電気配線)が形成された付与された基板を複数枚積層することで一体化する。積層の方法は、露出した基材自体を融着してもよいし、接着層を基板間に配置して加圧積層してもよい。
 一方、ビア加工の場合は、ビルドアップ法で行うため、例えば、コア基材から、重合開始層、特定ポリマー層、金属薄膜、絶縁樹脂による層(層間絶縁層)を順次積み上げる際に各層ごとにビアを形成し、ビア内壁又は内部にめっきを行うことで、層間導通を行う。
 スルーホール又はビア加工の手段としてはドリル切削、放電(プラズマ)加工、レーザー加工、フォトリソグラフィで露光、現像するフォトビア加工、マイクロブラスト加工などがあるが、穴加工をする上では、これらに限定されず、所望の加工形状が得られればよい。
 スルーホール加工の場合は積層により基板厚みが増加するため、均一加工性を実現する上ではドリル切削や放電加工が好ましく、高密度集積回路形成に有利であるビルドアップ法の場合は、微細なスルーホールを加工するために、放電(プラズマ)加工やレーザー加工、マイクロブラスト加工などを好適に用いることができる。
 また、スルーホール及びビア形成後にスルーホール及びビア内に残留する基材残渣(スミア)を低減し、スミア除去工程を簡略化若しくは省略できるという点においては、レーザー加工であればエキシマレーザー加工法や、マイクロブラスト加工を用いるのが好ましい。
 スミア除去(デスミア)工程は、リジット基板の場合は公知のデスミア処理液及び条件を使用することができる。例えば、ムロマチテクノス(株)より市販されているMDKシリーズ、メルテックス(株)より市販されているエンプレートシリーズ、アトテック(株)などから市販されているものを使用することができ、一般的には、層間絶縁層の膨潤処理を行い、アルカリ性過マンガン酸塩溶液或いはクロム酸塩溶液によりスミアを酸化分解した後に中和、水洗処理を行う。
 一方、フレキシブル基板、例えば、ポリイミドを基材とした場合、アルカリ洗浄によって容易にスミアを除去することができる。
 本発明においてスルーホール及び/又はビア加工を行う場合は、デスミア工程(デスミア処理)によって最表層に露出した層が分解する可能性があるため、以下の方法を採ることが好ましいが、デスミア工程による最表層に露出した層への影響が少ない場合においては、上述した方法によって多層配線基板を得ることができる。
 最表層が層間絶縁層などの絶縁樹脂、又は重合開始層の場合、デスミア工程はスルーホール及びビア加工の直後に行うことが好ましい。その後、例えば、重合開始層、或いは、特定ポリマー層の形成の際に、スルーホール及び/又はビア部分のみ、重合開始層を形成する組成物や、特定ポリマー層を形成する組成物の反応(硬化)の進行を抑制して未反応物(未硬化物)を洗浄することでデスミア工程なされたスルーホール及びビア表面を露出させることができる。より具体的には、重合開始層を形成する組成物並びに特定ポリマー層を形成する組成物のそれぞれを塗布した後に、スルーホール及び/又はビア部位にマスクを施し、光照射によって重合開始層を形成する組成物並びに特定ポリマー層を形成する組成物を反応(硬化)させた後に、マスクした部分の未反応物(未硬化物)を洗浄除去することで得ることができる。この時、重合開始層を形成する組成物並びに特定ポリマー層を形成する組成物は熱以外の活性エネルギーによる反応性(重合性)を有していることが好ましく、特に感光性樹脂組成物であることが好ましい。
 なお、重合開始層や特定ポリマー層を予めフィルム状にしておき、加圧(必要に応じて加熱)積層しながら上記マスクによるスルーホール及び/又はビア形成工程を行ってもよい。この場合は、マスクされるスルーホール内部の重合開始層、並びに特定ポリマー層を除去するために、フィルム状の状態におけるそれぞれの層中の反応率(重合率)は低いまま保持されることが好ましい。また、先に、スルーホール内に重合開始層並びに特定ポリマー層に対し濡れ性が悪い材料(例えば、水溶性の樹脂組成物など)を充填した後に上記重合開始層を形成する組成物や、特定ポリマー層を形成する組成物をそれぞれ塗布、反応(硬化)させ、水系の洗浄溶液でスルーホール及びビア内部の水溶性の樹脂組成物を除去してもよい。この時、濡れ性の悪い材料としては、水溶性の樹脂組成物が挙げられ、例えば、アクリル酸ポリマーやセルロース系ポリマー、ポリビニルアルコールなどを用いることができる。これらの方法により、スルーホール及び/又はビア内をデスミア処理でき、特定ポリマー層を有する多層配線基板を得ることができる。
 なお、基材と特定ポリマー層とが直接結合しており、基材と特定ポリマー層との密着に優れる場合、基材と特定ポリマー層との間には必ずしも重合開始層を形成することはない。例えば、基材をデスミア処理した際に、基材表面が粗化、又は分解されたことによって官能基が存在する場合においては、重合開始層を形成せずに直接特定ポリマー層を形成してもよい。この際、本発明の観点からは、目安として、基材表面の表面粗さRa(μm)に対して、Ra×2+A(μm)の厚みを有する特定ポリマー層を付与することで、金属配線下の樹脂層表面を再び平滑化することができる。ここでAの範囲は0.05以上、2以下であることが好ましい。
 また、最表層に特定ポリマー層を有している場合、スルーホール及び/又はビア加工は、特定ポリマーの上にデスミア工程用のレジスト層(デスミアレジスト層)を付与した後に行うことが好ましい。デスミアレジスト層は、デスミア処理における膨潤処理に対して膨潤しにくく、アルカリ性過マンガン酸処理で酸化分解されにくい樹脂を用いることが好ましい。具体的には、例えば、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、エポキシ樹脂などが挙げられ、特に試薬容器などに使われるポリプロピレンやポリ塩化ビニル、ポリエチレンが好ましい。
 なお、デスミア処理を行っても特定ポリマー層が残存する場合は、特定ポリマー層を露出させたままデスミア処理を行ってもよい。例えば、予めデスミア工程における特定ポリマー層のエッチング速度を測定し、デスミア工程に必要な時間からデスミア処理しても特定ポリマー層が残存する厚みで特定ポリマー層を付与することなどが挙げられる。
 更に、最表面に金属薄膜を有している場合、スルーホール及び/又はビア加工は、通常のデスミア工程を好適に用いることができる。この場合、金属薄膜は加工性の観点で薄い方が好ましく、厚みとしては0.1μm~2μmが好ましい。本発明においては、無電解めっきを行った後にスルーホール及びビア加工を行うことが好ましい態様である。
 なお、予め、重合開始層と特定ポリマー層と無電解めっき層とが積層したフィルム、そして基材とを別々に準備し、一括積層法を適用して全ての単層基板を一括で積層してもよいし、予め積層した表面に絶縁基材が露出した多層基板表層に積層又は転写してもよい。
 これらの方法により、表面に特定ポリマー層が露出したスルーホール及び/又はビアを形成した後に、公知の技術によりスルーホール及び/又はビアを導電性材料で充填した後に、金属薄膜の形成及び配線化を行うことで、層間接続された多層配線板を得ることができる。
 公知のスルーホール及び/又はビア充填方法としては、例えば、スルーホール及び/又はビア壁面にコンフォーマルめっきを行った後、インク材や導電ペーストをスルーホール及び/又はビア内に充填し、表面が平滑になるように研磨をする方法や、コンフォーマルめっきの後に電解フィリングめっきを行ってスルーホール及びビア内部に金属めっきで埋める方法などが挙げられる。
 スルーホール及び/又はビアを充填した後、金属薄膜の形成及び配線化を更に行う方法は以下が挙げられる。サブトラクティブ法の場合、充填後にめっきを行い、得られた金属薄膜をエッチングすることで配線を得られる。セミアディティブ法の場合、充填後、めっきを行う前にめっきレジストを設けて充填部分及び露出部のめっきを行ってからマイクロエッチングを行うことで、特定ポリマー層表面に金属配線を形成できる。フルアディティブ法の場合、予め特定ポリマー層をパターン状に形成しておき、特定ポリマー層表面とスルーホール及びビアに触媒を付与してめっきを行うことで金属配線を形成する。スルーホール及びビア内壁はデスミア処理により、表面に物理アンカー若しくは樹脂分解による官能基を有しており、触媒はデスミア処理を経ていない最表層の露出した重合開始層に付着しないために、フルアディティブ配線を得ることができる。
 更に、デスミア処理されたスルーホール及びビア内に予め導電性粒子を充填する、若しくは、公知の触媒付与工程を経てコンフォーマルめっきを行った後にスルーホール及びビア領域以外の表層をマスクして電解フィリングめっき法によりビアポストを形成した後に、重合開始層を形成する組成物や、特定ポリマーを形成する組成物を積層・反応(硬化)させてもよい。この場合、ビアポストの多層配線基板表層からの高さを、重合開始層並びに特定ポリマー層の合計の厚みより高くした後に、上記各層を形成する組成物を塗布・(反応)硬化させ、ビアポスト上部を研磨することでビアポスト上部の樹脂を除去した後に公知の金属配線形成法を行うことで、表層の電気配線とビアポストの接続を得ることができる。
 上述した加工方法以外に、一括積層法において、単層の基材上の特定ポリマー層にめっきを行い、スルーホール加工並びにスルーホール内部に導通手段が施された片面又は両面の配線基板を得た後、それらを一括積層することで層間の導通が確保された多層配線基板を得ることもできる。この方法におけるスルーホールの加工方法は上述した方法を各層ごとに行えばよい。
 また、ビルドアップ法においては、ビア加工を行わずに層間の導通構造を形成してもよい。例えば、最表層に露出した金属配線上の所望の領域に、電気導通が可能な材料からなるビアポストを先に形成した後、層間絶縁膜、必要に応じて重合開始層、特定ポリマー層の順に積層した後に、表面を研削平坦化させてビアポスト上部を露出させる。しかる後に、特定ポリマー層上に金属薄膜を形成することで、下層と上層間の電気接続構造を形成することもできる。
 以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」「部」は質量基準である。
〔実施例1〕
[被めっき体の作製]
(基材の作製)
 まず、jER806(ビスフェノールF型エポキシ樹脂:ジャパンエポキシレジン製)11.9質量部、LA7052(フェノライト、硬化剤:大日本インキ化学工業)4.7質量部、YP50-35EK(フェノキシ樹脂、東都化成製)21.7質量部、シクロヘキサノン61.6質量部、及び2-エチル-4-メチルイミダゾール(硬化促進剤)0.1質量部を混合した混合溶液を、ろ布(メッシュ#200)にて濾過し、塗布液を調製した。
 この塗布液を、ガラエポ基板上に、スピンコータ(300rpmで5秒回転後、1500rpmで25秒回転)にて塗布し、その後、170℃で乾燥して硬化させた。硬化した重合開始層の厚みは1.3μmであった。
 これにより、重合開始層を有する基材を得た。
(相互作用性基及び重合性基を有するポリマーAの合成)
 下記のようにして、相互作用性基及び重合性基を有するポリマーAを合成した。
 1000mlの三口フラスコに、N,N-ジメチルアセトアミド35gを入れ、窒素気流下、75℃まで加熱した。そこへ、2-ヒドロキシエチルアクリレート(市販品、東京化成製)6.60g、2-シアノエチルアクリレート28.4g、V-601(和光純薬製)0.65gのN,N-ジメチルアセトアミド35g溶液を、2.5時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃まで加熱し、更に3時間撹拌した。その後、室温まで、反応溶液を冷却した。
 上記の反応溶液に、ジターシャリーブチルハイドロキノン0.29g、ジブチルチンジラウレート0.29g、カレンズAOI(昭和電工(株)製)18.56g、N,N-ジメチルアセトアミド19gを加え、55℃、4時間反応を行った。その後、反応液にメタノールを3.6g加え、更に1.5時間反応を行った。反応終了後、酢酸エチル:ヘキサン=1:1で再沈を行い、固形物を取り出し、相互作用性基及び重合性基を有するポリマーA(重量平均分子量6.2万)を32g得た。
(特定ポリマー層の形成)
 前記相互作用性基及び重合性基を有するポリマーA:10.5質量部、アセトン73.3質量部、メタノール33.9質量部、及びN,Nジメチルアセトアミド4.8質量部を混合攪拌し、塗布溶液Aを調製した。
 前述のようにして作製された重合開始層を有する基材上に、調製された塗布溶液Aをスピンコータ(300rpmで5秒回転後、750rpmで20秒回転)にて塗布し、その後、80℃で乾燥した。
 その後、三永電機製のUV露光機(型番:UVF-502S、ランプ:UXM-501MD)を用い、10mW/cmの照射パワー(ウシオ電機製紫外線積算光量計UIT150-受光センサーUVD-S254で照射パワー測定)にて、100秒間照射露光した。
 これにより、特定ポリマー層を有する被めっき体を得た。
 その後、攪拌した状態のアセトニトリル中に特定ポリマー層を有する被めっき体を5分間浸漬し、続いて、蒸留水にて洗浄した。
 この時、形成された特定ポリマー層の厚みは0.6μmであった。
[めっき触媒液の付与]
 水:アセトン=80:20(質量比)の混合溶液に対し、0.5質量%の硝酸パラジウムを溶解し、未溶解物をろ紙にて除去したものに、特定ポリマー層を有する被めっき体を、15分間浸漬した。
 その後、その特定ポリマー層を有する被めっき体を、水:アセトン=80:20(質量比)の混合溶液中に15分間浸漬して洗浄した。
[無電解めっき]
 上村工業(株)製のスルカップPGTを用い、下記表1に記載の建浴条件の浴を無電解めっき浴として使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 なお、無電解めっき浴の温度を26℃、pHを水酸化ナトリウム及び硫酸で12.6に調整し、これを用いて無電解めっきを行った。
(めっき初期析出性評価)
 上記の方法で厚さ0.2μmの均一な無電解銅めっき膜を得るのにかかった無電解めっき時間を測定したところ、90分であった。
[電気めっき]
 続いて、無電解銅めっき膜を給電層として、下記組成の電気銅めっき浴を用い、3A/dmの条件で、電気めっきを30分間行った。得られた電気銅めっき膜の厚みは19.5μmであった。
(電気めっき浴の組成)
・硫酸銅                           38g
・硫酸                            95g
・塩酸                            1mL
・カッパーグリームPCM(メルテックス(株)製)       3mL
・水                            500g
(密着性評価)
 上記のようにして得られためっき膜に対して、100℃-30分間、170℃-1時間ベーク処理を行った。その後、めっき膜の5mm幅について、島津製作所社製 オートグラフAGS-Jを使用して、引張速度10mm/mimにて、90°ピール強度の測定を行ったところ、0.77kN/mであった。
〔実施例2~4〕
 実施例1におけるめっき触媒液中の混合溶液を以下のものに代えた以外は、実施例1と同様にして、めっき膜を形成した。
 実施例2:水:アセトン=90:10(質量比)の混合溶液
 実施例3:水:アセトン=40:60(質量比)の混合溶液
 実施例4:水:アセトン=20:80(質量比)の混合溶液
(めっき初期析出性評価)
 上記の方法で厚さ0.2μmの均一な無電解銅めっき膜を得るのにかかった無電解めっき時間を測定したところ、実施例2、3、4の順に、それぞれ、120分、60分、30分であった。
(密着性評価)
 得られためっき膜に対し、実施例1と同様にして、密着性試験を行ったところ、90°ピール強度の測定結果は以下の通りであった。
 実施例2:0.72kN/m
 実施例3:0.71kN/m
 実施例4:0.73kN/m
 このように、めっき膜の密着性は実施例1~4において同等に高い値を示すものの、めっき触媒液において、水に対してアセトンの量を多くした混合溶液を用いることで、無電解めっきの初期析出速度を早くすることができることが分かる。

Claims (9)

  1.  (a)触媒元素と相互作用を形成する官能基を少なくとも表面に有する被めっき体に対し、触媒元素と有機溶剤とを含有するめっき触媒液を付与する工程と、
     (b)該めっき触媒液が付与された被めっき体に対してめっきを行う工程と、
    を有するめっき方法。
  2.  前記被めっき体が、基材表面に、触媒元素と相互作用を形成する官能基を有し、且つ、該基材と直接化学結合したポリマーからなるポリマー層を有するものである請求項1に記載のめっき方法。
  3.  前記ポリマー層が、触媒元素と相互作用を形成する官能基及び重合性基を有するポリマーを前記基材表面に直接化学結合させることにより形成されたものであり、該ポリマーが、下記式(1)で表されるユニット、及び、下記式(2)で表されるユニットを含む共重合体である請求項2に記載のめっき方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (上記式(1)及び式(2)中、R~Rは、夫々独立して、水素原子、又は置換若しくは無置換のアルキル基を表し、X、Y及びZは、夫々独立して、単結合、又は置換若しく無置換の二価の有機基、エステル基、アミド基、又はエーテル基を表し、L及びLは、夫々独立して、置換若しくは無置換の二価の有機基を表す。)
  4.  前記(b)工程では、無電解めっきが行われ、該無電解めっきの際に水系の無電解めっき浴を用いる請求項1に記載のめっき方法。
  5.  前記有機溶剤が、ケトン系溶剤である請求項1に記載のめっき方法。
  6.  前記めっき触媒液が更に水を含有し、該水と前記有機溶剤との含有割合が、質量比で10:90~30:70である請求項1に記載のめっき方法。
  7.  前記触媒元素が、Pdである請求項1に記載のめっき方法。
  8.  請求項1に記載のめっき方法を用いた金属薄膜形成方法。
  9.  請求項1に記載のめっき方法に用いられ、触媒元素と有機溶剤とを含有するめっき触媒液。
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