JPH0539295A - 金属表面処理剤 - Google Patents

金属表面処理剤

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JPH0539295A
JPH0539295A JP21655091A JP21655091A JPH0539295A JP H0539295 A JPH0539295 A JP H0539295A JP 21655091 A JP21655091 A JP 21655091A JP 21655091 A JP21655091 A JP 21655091A JP H0539295 A JPH0539295 A JP H0539295A
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JP
Japan
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copper foil
imidazole
silane coupling
agent
general formula
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JP21655091A
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English (en)
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Katsuyuki Tsuchida
克之 土田
Masashi Kumagai
正志 熊谷
Yukio Ogino
幸男 荻野
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Nikko Kyodo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 金属表面の防錆或いは接着性の改善等を行う
ための表面処理剤、特にプリント回路用銅張積層板に用
いられる銅箔用に適した、接着性、耐熱性、耐薬品性に
優れたシランカップリング剤の提供。 【構成】 下記の一般式(I) 【化1】 (R,R’は水素または炭素数が1〜20のアルキル
基、R”はメチル又はエチル基を、nは1〜3のいずれ
かの整数を表わす)で示したイミダゾールシラン化合物
を有効成分とする金属表面処理剤、および上記一般式
(I) で示したイミダゾールシラン化合物を有効成分とす
る銅箔用シランカップリング剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属表面の防錆或いは接
着性の改善等を行うための表面処理剤、特にプリント回
路用銅張積層板等に用いられる銅箔用シランカップリン
グ剤に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント回路用の銅張積層板は銅箔に紙
−フェノール樹脂含浸基材やガラス−エポキシ樹脂含浸
基材等と加熱、加圧して積層して形成され、これをエッ
チングして回路網を形成し、これに半導体装置等の素子
を搭載することにより電子機器用のボードが作られる。
これらの過程では、銅箔と基材との接着、加熱、酸やア
ルカリ液への浸漬、レジストインクの塗布、ハンダ付け
等が行われるため、銅箔には接着性、耐熱性、耐薬品性
等の性能が要求される。さらに、保管時に銅箔の酸化変
色のないことも要求される。
【0003】これらの要求を満たすために、銅箔の各種
表面処理方法が提案されている。例えば銅箔の黄銅層形
成処理(特公昭51−35711号公報、同54−67
01号公報)、クロメート処理、亜鉛または酸化亜鉛と
クロム酸化物とからなる亜鉛−クロム基混合物被覆処理
等(特公昭58−7077号公報)があり、またこれら
にシランカップリング剤を塗布して銅箔と樹脂基板との
接着性向上させる方法も提案されている(特公平2−1
9994号公報、特開昭63−183178号公報、特
開平2−26097号公報)。
【0004】この種のシランカップリング剤としては、
ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキ
シエトキシ)シラン、3−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−
3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(ア
ミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フ
ェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプ
ロピルトリメトキシシラン等が知られている(「高分子
添加剤の最新技術」120〜134頁、シーエムシー、
1988年1月6日発行)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近プリント
回路が緻密化しているので、接着性その他使用されるプ
リント回路用銅箔に要求される特性はますます厳しくな
っており、上記の如きシランカップリング剤を用いた表
面処理によっても充分満足すべき結果は得られていな
い。本発明者はかかる現状に鑑み鋭意研究を進めた結
果、イミダゾール環を有するシラン化合物が金属表面に
対し優れた防錆作用を有するとともに、金属と樹脂基板
との接着性を著しく向上させることを見出した。
【0006】本発明は、かかる知見に基づきなされたも
ので、本発明の目的は、耐熱性に優れ、金属表面に対す
る防錆作用が高く、しかも金属と樹脂基板との接着性を
著しく向上させることができる金属表面処理剤、特に銅
箔用シランカップリング剤を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の一般式
(I)
【化2】 (R,R’は水素または炭素数が1〜20のアルキル
基、R”はメチル又はエチル基を、nは1〜3のいずれ
かの整数を表わす)で表わされるイミダゾールシラン化
合物を有効成分とする金属表面処理剤、特に上記イミダ
ゾールシラン化合物を有効成分とする銅箔用シランカッ
プリング剤である。
【0008】上記一般式(I) で表わされるイミダゾール
シラン化合物の代表的なものを次に例示する。 N−イミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−2−
メチルイミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−2
−エチルイミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−
2−iso−プロピルイミダゾールメチルトリメトキシ
シラン、N−2−エチル−4−メチルイミダゾールメチ
ルトリメトキシシラン、N−2−ウンデシルイミダゾー
ルメチルトリメトキシシラン、N−2−ヘプタデシルイ
ミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−イミダゾー
ルメチルトリエトキシシラン、N−2−メチルイミダゾ
ールエチルトリメトキシシラン、N−2−エチルイミダ
ゾールメチルトリエトキシシラン、N−2−iso−プ
ロピルイミダゾールメチルトリエトキシシラン、N−2
−エチル−4−メチルイミダゾールメチルトリエトキシ
シラン、N−2−ウンデシルイミダゾールメチルトリエ
トキシシラン、N−2−ヘプタデシルイミダゾールメチ
ルトリエトキシシラン、2−(N−イミダゾール)エチ
ルトリメトキシシラン、2−(N−2−メチルイミダゾ
ール)エチルトリメトキシシラン、2−(N−2−エチ
ルイミダゾール)エチルトリメトキシシラン、2−(N
−2−iso−プロピルイミダゾール)エチルトリメト
キシシラン、2−(N−2−エチル−4−メチルイミダ
ゾール)エチルトリメトキシシラン、2−(N−2−ウ
ンデシルイミダゾール)エチルトリメトキシシラン、2
−(N−2−ヘプタデシルイミダゾール)エチルトリメ
トキシシラン、2−(N−イミダゾール)エチルトリエ
トキシシラン、2−(N−2−メチルイミダゾール)エ
チルトリエトキシシラン、2−(N−2−エチルイミダ
ゾール)エチルトリエトキシシラン、2−(N−2−i
so−プロピルイミダゾール)エチルトリエトキシシラ
ン、2−(N−2−エチル−4−メチルイミダゾール)
エチルトリエトキシシラン、2−(N−2−ウンデシル
イミダゾール)エチルトリエトキシシラン、2−(N−
2−ヘプタデシルイミダゾール)エチルトリエトキシシ
ラン、3−(N−イミダゾール)プロピルトリメトキシ
シラン、3−(N−2−メチルイミダゾール)プロピル
トリメトキシシラン、3−(N−2−エチルイミダゾー
ル)プロピルトリメトキシシラン、3−(N−2−is
o−プロピルイミダゾール)プロピルトリメトキシシラ
ン、3−(N−2−エチル−4−メチルイミダゾール)
プロピルトリメトキシシラン、3−(N−2−ウンデシ
ルイミダゾール)プロピルトリメトキシシラン、3−
(N−2−ヘプタデシルイミダゾール)プロピルトリメ
トキシシラン、3−(N−イミダゾール)プロピルトリ
エトキシシラン、3−(N−2−メチルイミダゾール)
プロピルトリエトキシシラン、3−(N−2−エチルイ
ミダゾール)プロピルトリエトキシシラン、3−(N−
2−iso−プロピルイミダゾール)プロピルトリエト
キシシラン、3−(N−2−エチル−4−メチルイミダ
ゾール)プロピルトリエトキシシラン、3−(N−2−
ウンデシルイミダゾール)プロピルトリエトキシシラ
ン、3−(N−2−ヘプタデシルイミダゾール)プロピ
ルトリエトキシシラン。
【0009】これらのイミダゾールシラン化合物は、イ
ミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミ
ダゾール、2−iso−プロピルイミダゾール、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等のイミダゾー
ル又はその誘導体と、クロロメチルトリメトキシシラ
ン、クロロメチルトリエトキシシラン、2−クロロエチ
ルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシ
シラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−
クロロプロピルエチルトリエトキシシラン等のシラン類
を、脱塩化水素剤の存在下に反応させることにより簡便
に得られる。すなわち、上記イミダゾール誘導体とシラ
ン類とを0.1 〜10モル比で混合し、これに脱塩化水素
剤を前記イミダゾールの0.1〜10モル倍の範囲で添
加し、室温〜200℃の範囲の温度で、0.5〜30時
間反応させるとよい。尚、脱塩化水素剤としては、トリ
エチルアミン、トリプロピルアミン等のアミン化合物を
用いることができるが、この反応の原料化合物であるイ
ミダゾール誘導体自身が脱塩化水素剤として作用するの
で、この反応原料の量を多くすることにより脱塩化水素
剤を兼ねさせることができる。この反応は必ずしも溶媒
を必要とはしないが、ジオキサン等の有機溶剤を反応溶
媒として用いてもよい。
【0010】本発明は上記イミダゾールシラン化合物を
金属表面処理剤として用いるものであるが、この場合の
対象金属には特に制限はなく、各種の金属に対し防錆或
いは接着性改善の効果を与えることができ、合成樹脂等
と接着させる場合の接着性改良剤、あるいは防錆剤とし
て使用することができる。しかし、このイミダゾールシ
ラン化合物は特に銅の表面処理剤として用いることが好
適であり、特にプリント回路用銅張積層板等に用いられ
る銅箔のシランカップリング剤として用いると、本発明
の効果を十分に発揮することができる。このイミダゾー
ルシラン化合物を銅箔用シランカップリング剤として用
いる場合、銅箔にそのまま塗布しても良いが、銅箔の表
面を粗面化処理したもの、銅箔に黄銅層形成処理したも
の、クロメート処理したもの、亜鉛−クロム基混合物被
覆処理したものに適用することもできる。あらかじめこ
のような処理をすることにより、接着性の改良等、本発
明の効果を一段と向上させることができる。
【0011】上記イミダゾールシラン化合物はそのまま
直接金属表面に塗布してもよいが、水、メタノール、エ
タノール等のアルコール類、更には、テトラヒドロフラ
ン、アセトン、酢酸エチル、トルエン等の溶剤で0.0
01〜20重量%になるように希釈し、この液に金属を
浸漬させる方法で塗布することが簡便で好ましい。尚、
このイミダゾールシラン化合物は単独で用いてもよい
が、複数のイミダゾールシラン化合物を混合して用いて
もよく、また他の防錆剤、或いはカップリング剤等と混
合して用いてもよい。
【0012】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。
【0013】製造例1(イミダゾールシラン化合物の合
成) イミダゾール2.7g(0.04mol)に3−クロロ
プロピルトリメトキシシラン4.0g(0.02mo
l)を加え、150℃の温度で、15時間攪拌して反応
させた。反応終了後、塩酸塩を除去するために蒸留す
る。得られた留出液から更に未反応のイミダゾールを除
去するため、留出液を95℃に保持し、3−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン(エポキシシラン)7.
9gを滴下し、1時間攪拌反応させ、蒸留して3−(N
−イミダゾール)プロピルトリメトキシシラン(以下
「イミダゾールシラン」と云う)0.9g(収率19重
量%)を得た。
【0014】実施例1 (1) 耐熱性試験 電解銅箔(厚さ75μm、4.5×4.5cm)をアセ
トンで脱脂し、3%の硫酸水溶液で洗浄した。この銅箔
上に、製造例1で得られたイミダゾールシランの6重量
%メタノール溶液をスピナーで塗布し、0.3μmのイ
ミダゾールシランの薄膜を作成し、これを試験片とし
た。
【0015】この試験片をそれぞれ、180℃、200
℃、220℃、240℃の温度の恒温槽に30分間入れ
て加熱処理し、加熱後の変色の程度を観察して耐熱性を
評価した。結果を表1に示した。
【0016】
【表1】
【0017】(2) 耐湿性試験 上記耐熱性試験と同様にしてイミダゾールシランを塗布
した試験片を温度80℃、湿度95%の恒温槽に24時
間入れ、変色の程度を観察して耐湿性を評価した。この
結果も表1に併せて示した。
【0018】(3) 接着性試験 電解銅箔(33μm)に亜鉛−クロム基混合物をめっき
被覆した銅箔(25×25cm)を、イミダゾールシラ
ンの0.4重量%メタノール溶液に浸漬した。これをク
リップで吊り下げ、余分な液を落とした後、110℃の
乾燥器中で、5分間乾燥した。これをガラス繊維クロス
にエポキシ樹脂を含浸させた基板にエポキシ系接着剤を
用いて接着し、JIS C6481に規定する方法によ
り常態ピール強度を測定した。結果を表2に示す。
【0019】
【表2】
【0020】比較例1、2 実施例1においてイミダゾールシランに代えて、シラン
カップリング剤として市販されている3−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン(以下「エポキシシラン」
と云う)を用い、その6重量%メタノール溶液を実施例
1と同様に塗布した銅箔及び何も塗布しない銅箔(以下
「ブランク」とする)について実施例1と同様にして耐
熱性試験および耐湿性試験を行なった。結果を表1に併
せて示した。
【0021】また、イミダゾールシランの代わりにエポ
キシシランを用いて浸漬処理したもの及び浸漬処理を行
わないものについて実施例1と同様の接着性試験を行な
い、その結果を表2に示した。
【0022】表1の結果から本発明のイミダゾールシラ
ン化合物で表面処理された銅箔は、加熱時および多湿時
においても変色が少なく、優れた耐熱性と防錆作用があ
り、また表2の結果より樹脂基板との接着性向上作用も
優れていることがわかる。
【0023】
【発明の効果】本発明のイミダゾールシラン化合物から
なる表面処理剤は、耐熱性及び防錆作用に優れ、しかも
金属と樹脂基板との接着性を著しく向上させることがで
き、金属表面処理剤、特に、銅箔用シランカップリング
剤として有用なものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式(I) 【化1】 (R,R’は水素または炭素数が1〜20のアルキル
    基、R”はメチル又はエチル基を、nは1〜3のいずれ
    かの整数を表わす)で表わされるイミダゾールシラン化
    合物を有効成分とする金属表面処理剤。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の一般式(I) で表わされ
    るイミダゾールシラン化合物を有効成分とする銅箔用シ
    ランカップリング剤。
JP21655091A 1991-08-02 1991-08-02 金属表面処理剤 Pending JPH0539295A (ja)

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