JPH0734256A - エッチング剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、プラスチック及び金属のエ
ッチングに有効であり、且つ安全性の高いエッチング剤
を提供することにある。 【構成】 本発明のエッチング剤は、縮合リン酸アンモ
ニウムと尿素及びその誘導体からなる群より選ばれた少
なくとも１種とを有効成分とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エッチング剤に関す
る。詳しくは、本発明は、プラスチック及び金属のエッ
チングに有効であり、且つ安全性の高いエッチング剤に
関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来プラスチック製品にメッ
キを施すに当っては、前処理として、一般にホウ酸ナト
リウム、リン酸ナトリウム、非イオン界面活性剤等を含
む非珪酸塩アルカリクリーナーを用いてプラスチック製
品表面に付着した油や指紋、ゴミ等の汚れを除去した
後、水洗し、更に硫酸及びクロム酸を含む強酸性水溶液
を用いてエッチングを行なっている。このような前処理
は、少なくとも脱脂、水洗及びエッチングの三工程を必
要とするため、操作が煩雑であり、作業性を低下させる
ことになる。特にエッチング工程では強酸を用いるため
に、作業上の安全性を確保する必要があり、また排水の
面からも好ましくない。しかも、上記の方法ではエッチ
ングが充分に行なわれておらず、プラスチック製品とメ
ッキ皮膜との密着性を低下させる原因ともなっている。
更にプラスチックの種類によっては、エッチングを行な
うのに先立ってプリエッチングを行なう必要があり、操
作は一層煩雑となる。

【０００３】一方金属のメッキを施す場合も、プラスチ
ックと同様に脱脂、水洗及びエッチングの三工程を必要
とするので、操作が煩雑である。また金属種に応じてエ
ッチング剤の組成を変更する必要があるため、例えば数
種類の金属からなる製品にエッチングを行なうことがで
きないという問題点がある。しかも、金属用エッチング
剤の大部分が、濃塩酸、濃硝酸、過硫酸アンモニウム、
水酸化ナトリウム等の強酸乃至強アルカリやシアン化ナ
トリウム等の毒性の高い化合物を主成分としているため
に、やはり安全性確保のための設備、作業上の厳重な注
意が必要であり、排水処理も困難であるという問題点も
有している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、従来のエ
ッチング剤とは全く異なる組成を有し、中性であるため
作業上での安全性確保の設備を必要とせず、金属種及び
プラスチック等の対象を問わず優れたエッチング効果を
発揮し得、しかもエッチング効果と共に脱脂効果をも示
すためメッキ前処理工程を簡略化し得るエッチング剤を
開発することに成功し、ここに本発明を完成するに至っ
た。

【０００５】即ち、本発明は、縮合リン酸アンモニウム
と尿素及びその誘導体からなる群より選ばれた少なくと
も１種とを有効成分とするエッチング剤に係る。

【０００６】本発明のエッチング剤を構成する主成分の
一つである縮合リン酸アンモニウムは、リン酸類又はそ
のアンモニウム塩と尿素、アンモニア等が縮合した公知
のものである。リン酸類及びそのアンモニウム塩として
は、具体的には正リン酸、無水リン酸、第一リン酸アン
モニウム等を例示できる。縮合リン酸アンモニウムの縮
合度は特に限定されるものではないが、通常３〜１５０
程度、好ましくは５〜１１０程度のものがよい。縮合度
が１５０より大きくなると、９０℃以上の液温でも溶解
しないでスラリー化し、そのためエッチング剤としての
効果を発現し難くなる傾向が生ずる。また縮合度が３よ
り小さくなる場合にも、エッチング効果が満足な形で発
揮され難くなる傾向が生ずる。

【０００７】本発明のエッチング剤を構成する他の一つ
の主成分は、尿素及びその誘導体からなる群より選ばれ
た少なくとも１種である。尿素誘導体としては、従来公
知のものを広く使用でき、例えばビウレット、トリウレ
ット等を挙げることができる。

【０００８】縮合リン酸アンモニウムと尿素及びその誘
導体からなる群より選ばれた少なくとも１種との配合割
合としては、特に制限されず、エッチングの対象となる
基材等に応じて広い範囲内から適宜選択できるが、前者
と後者の総量中に前者である縮合リン酸アンモニウムを
通常６０〜９５重量％、好ましくは７５〜８５重量％配
合するのがよい。縮合リン酸アンモニウムの配合量が６
０重量％を大きく下回るとエッチング効果が低下する虞
れがあり、一方逆に９５重量％を上回るとエッチング効
果が満足な形で発揮されない可能性があるので、いずれ
も好ましくない。

【０００９】本発明のエッチング剤は、縮合リン酸アン
モニウムと尿素及びその誘導体からなる群より選ばれた
少なくとも１種とを混合することにより調製される。

【００１０】本発明のエッチング剤は、上記混合物をそ
のままエッチングに供してもよく、或いはこれを水に希
釈して使用してもよい。その際の有効成分濃度（縮合リ
ン酸アンモニウムと尿素及びその誘導体からなる群より
選ばれた少なくとも１種との合計量）は特に制限はな
く、エッチング対象となる基材の材質等に応じて広い範
囲から適宜選択すればよいが、通常１重量％程度以上、
好ましくは２０重量％程度以上とすればよい。濃度が１
重量％未満ではエッチング効果が低下する虞れがあるの
で好ましくない。

【００１１】本発明エッチング剤を用いてエッチングを
行なうに当っては、公知の方法がそのまま適用できる。
例えば被エッチング基材を本発明エッチング剤に浸漬す
ればよい。その際の液温は特に制限はなく、該基材の材
質、メッキしようとする金属の種類等に応じて適宜選択
すればよいが、通常室温〜９０℃程度とすればよい。９
０℃以上でもエッチングを行なうことはできるが、エッ
チング剤自体が沸騰するために密閉型の処理槽が必要と
なり、作業性が低下する虞れがあるので、好ましくな
い。

【００１２】本発明のエッチング剤は、金属及びプラス
チックのエッチングに好適に使用できる。金属としては
特に制限されないが、好ましくは鉄、アルミニウム、
銅、ステンレス、錫、亜鉛、これらの２種以上の合金、
特殊鋼等を例示できる。またプラスチックも特に制限さ
れるものではないが、好ましくはＡＢＳ樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート
／ＡＢＳアロイ樹脂、ナイロン樹脂、ポリブチレンテレ
フタレート樹脂、アセタール樹脂、ポリフェニレンサル
ファイド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテ
ルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等を例
示できる。

【００１３】また本発明のエッチング剤は、シリコンウ
ェハー等のエッチングにも使用され得る。

【００１４】

【発明の効果】本発明組成物は、下記に示す優れた効果
を発現する。

【００１５】（１） ｐＨが６．５〜７．５程度の中性
であるため、作業上での安全性確保の設備を必要としな
い。

【００１６】（２） 各種金属及びプラスチック等の対
象を問わず優れたエッチング効果を発揮する。

【００１７】（３） エッチング効果と共に脱脂効果を
も示すため、メッキ前処理工程を簡略化し得る。

【００１８】（４） 有効成分に強酸や強アルカリ及び
有毒物質を含んでいないので、排水処理上問題となるＣ
ＯＤ及びＢＯＤが実質的になく、排水処理が容易であ
る。

【００１９】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を一
層明瞭なものとする。

【００２０】実施例１ 下記表１に記載の各成分（重量％）を混合し、本発明の
エッチング剤（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）を製造した。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例２ 実施例１で得られたエッチング剤（Ｎｏ．１）の金属に
対するエッチング性能を調べた。即ち、表面を清浄化し
た被エッチング板（赤銅、黄銅、ニッケル、鉄、ハン
ダ、亜鉛、いずれも寸法７０×１５０ｃｍ、厚さ１ｍ
ｍ）の片面に、１０×１０ｍｍのテープを１０ヶ所貼
り、これをフォトレジスト液に浸漬した後、露光し、前
記テープを取り除いたものを試料とした。該試料を上記
エッチング剤（液温１５〜１８℃）に浸漬してエッチン
グし、経時的な金属板の厚さの減少量を調べた。結果を
図１に示す。図１からエッチング剤（Ｎｏ．１）が優れ
たエッチング性能を発現することが判る。

【００２３】実施例３ 実施例１で得られたエッチング剤（Ｎｏ．２）（液温６
０℃）のエッチング性能を実施例２と同様にして調べ
た。結果を図２に示す。図２からエッチング剤（Ｎｏ．
２）が優れたエッチング性能を発現することが判る。

【００２４】実施例４ 実施例１で得られたエッチング剤（Ｎｏ．３）（液温７
０℃、８０℃、９０℃）のエッチング性能を実施例２と
同様にして調べた。尚、被エッチング材としては、アル
ミ３００３材及び亜鉛びきアルミ３００３材を用いた。
結果を図３に示す。図３からエッチング剤（Ｎｏ．３）
が優れたエッチング性能を発現することが判る。

【００２５】実施例５ 実施例１で得られたエッチング剤（Ｎｏ．４）のプラス
チックに対するエッチング性能を調べた。即ち、清浄化
したプラスチック板（ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹
脂、寸法５０×５０×２ｍｍ）を実施例２と同様に処理
して試料を作成し、これを上記エッチング剤（液温６０
℃）に２０分間浸漬し、水洗し、乾燥した後、電子顕微
鏡によりその表面を観察したところ、いずれのプラスチ
ック板も均一にエッチングが施されていた。

【００２６】実施例６ 実施例１で得られたエッチング剤（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．
４）をそれぞれ脱イオン水で１０倍に希釈し、その洗浄
性能を調べた。即ち、表面を清浄化した金属板（鋼、ア
ルミメッキ鋼、銅、いずれも寸法７０×１５０×０．８
ｍｍ）に防錆油〔商品名：Ｚ−３、出光興産（株）製〕
及び切削油〔商品名：バクマルＢ２、キャストロール
（株）製〕をそれぞれ塗布し、これを５０℃の温度下に
５分間浸漬洗浄（超音波：３９ＫＨｚ）又はスプレー洗
浄した後、乾燥させ、試験片を作成した。

【００２７】該試験片の油付着量を調べ、下記式に基づ
いて油除去率を算出した。

【００２８】

【数１】

【００２９】判定基準は次の通りである。◎：油除去率
９６〜１００％、○：油除去率８１〜９５％、△：油除
去率５１〜８０％、×：油除去率０〜５０％。

【００３０】また比較のために、ＤＫビークリア〔商品
名：界面活性剤ベースの水系洗浄剤、第一工業製薬
（株）製〕（比較例１）、エリーズＫ〔商品名：界面活
性剤ベースの水系洗浄剤、旭化成工業（株）製〕（比較
例２）、水（比較例３）及びトリクロロエタン（比較例
４）を用い、上記と同様の試験を行なった。結果を表２
に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２から本発明のエッチング剤がエッチン
グ性能と共に従来の洗浄剤と同等の洗浄性能を有してい
ることが判る。

【００３３】実施例７ 実施例１で得られたエッチング剤（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．
４）を用い、実施例６において洗浄した鋼板に亜鉛メッ
キ（メッキ付量２０ｇ／ｃｍ）を行ない、メッキ後の試
験片を曲げ試験に供し、下記に示す判定基準に従ってメ
ッキ密着性を調べた。

【００３４】判定基準；○：メッキ後の外観に不良部が
なく、曲げ試験後の曲げ部にメッキの剥離が認められな
い。△：メッキ後の外観に不良部はないが、曲げ試験後
の曲げ部にメッキの剥離が著しい。×：メッキ後の外観
に不良部がある。

【００３５】比較のために、ＤＫビークリア〔商品名：
界面活性剤ベースの水系洗浄剤、第一工業製薬（株）
製〕（比較例１）、エリーズＫ〔商品名：界面活性剤ベ
ースの水系洗浄剤、旭化成工業（株）製〕（比較例
２）、水（比較例３）及びトリクロロエタン（比較例
４）を用い、実施例６において洗浄した鋼板に上記と同
様に亜鉛メッキを行ない、曲げ試験に供し、メッキ密着
性を調べた。また上記比較例１〜４の薬剤で洗浄した鋼
板を酸洗し、その後水洗を行なった鋼板（これらをそれ
ぞれ比較例５〜８とする）に上記と同様に亜鉛メッキを
行ない、曲げ試験に供し、メッキ密着性を調べた。

【００３６】これらの結果を表３に示す。

【００３７】

【表３】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で得られたエッチング剤（Ｎｏ．１）
のエッチング性能を示すグラフである。

【図２】実施例１で得られたエッチング剤（Ｎｏ．２）
のエッチング性能を示すグラフである。

【図３】実施例１で得られたエッチング剤（Ｎｏ．３）
のエッチング性能を示すグラフである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縮合リン酸アンモニウムと尿素及びその
   誘導体からなる群より選ばれた少なくとも１種とを有効
   成分とするエッチング剤。
2. 【請求項２】 縮合リン酸アンモニウムの縮合度が３〜
   １５０である請求項１記載のエッチング剤。
3. 【請求項３】 尿素の誘導体がビウレット又はトリウレ
   ットである請求項１記載のエッチング剤。
4. 【請求項４】 縮合リン酸アンモニウムと尿素及びその
   誘導体からなる群より選ばれた少なくとも１種との総量
   中に、縮合リン酸アンモニウムを６０〜９５重量％含有
   する請求項１記載のエッチング剤。