半導電性基板への誘電コーティングの電着
方法は、電着組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分であるような電着組成物に、半導電性基板を浸漬する工程と、該基板と該組成物との間に電圧を印加し、該基板上に誘電コーティングを形成する工程とを含む。電着に使用する組成物は、樹脂ブレンドと、合体溶媒と、触媒と、水と、高度に架橋したミクロゲルとを含み、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が、高度に架橋したミクロゲルである。電着に使用する別の組成物は、界面活性剤ブレンドと、低イオンポリオールと、フェノキシプロパノールと、触媒と、水と、軟化剤と、高度に架橋したミクロゲルとを含み、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が、高度に架橋したミクロゲルである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２００８年３月１９日に出願され、「Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｏｆ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｏｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」と題される、米国仮特許出願第６１／０３７，８１４号の利益を主張し、この出願は、本明細書によって参考として援用される。
【０００２】
発明の分野
本発明は、半導電性材料をコーティングする方法および組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
種々の電子機器は、半導電性材料から構築されている。このような機器を製造する際に、半導電性材料表面上に、誘電材料のような絶縁材料を形成し得る。
【０００４】
誘電コーティングは、電着（ＥＤ）を用いて塗布し得る。水系電着の間、コーティングされる材料（電極）に電気が流れ、電着浴に分散している荷電粒子を引き寄せる。このコーティングされる材料の表面で、水の電気分解が起こる。コーティングされる材料がアノードとして働く場合、材料表面でプロトンが生成し、次いで、このプロトンが、負に帯電したコーティング粒子と反応する（アノードＥＤ）。コーティングされる材料がカソードとして働く場合、材料表面で水酸化物イオンが生成し、次いで、この水酸化物イオンが、正に帯電したコーティング粒子と反応する（カソードＥＤ）。電極に電気が容易に流れる場合（導電性材料）、半導電性材料または導電性の低い材料の場合よりも、このプロセスの効率がよい（すなわち、所与の一連のコーティング条件でより多くの膜が堆積する）。
【０００５】
カソードＥＤの場合、正に帯電した塗料粒子を、上述の表面にある水酸化物イオンによって中和すると、粒子が水不溶性となり、カソード表面に集まる。次いで、中和した粒子を、上述の表面上で連続的な膜になるように合体させ、絶縁層を作成する。絶縁性が高まるにつれて、電着は徐々に減少し、（最終的には）停止する。
【０００６】
電気コーティングによって、従来のスプレー／ブラシによるプロセスではコーティングできないすべての種類の成分（内側も外側も）を完全にコーティングすることができる。さらに、鋭角な部分、小さな穴を有する部分、とがった端部を有する部分などの多くの異なる幾何学形状をコーティングするのにも有望である。とがった端部は、元来、平坦な表面よりも、帯電しているコーティング粒子を引き寄せる力が大きい。したがって、とがった端部には、近傍の平坦な表面よりも「濡れた膜」が高く積み上がる傾向がある。しかし、表面張力の影響により、移動／硬化中に、とがった端部からコーティングが引き離される傾向がある。それに加え、表面張力は、基板ごとに異なる。コーティング厚が大きいほど、端部がコーティングに覆われた状態で維持されやすい傾向がある。これらの基板に効率よく電気が流れるため、市販のＥＤコーティングを用いて、導電性基板のとがった端部上に厚い膜を容易に得ることができる。この結果、端部は十分に覆われる。しかし、半導電性基板および導電性の低い基板は、より厚い膜を構築するのが難しく、これらの基板は、標準的なＥ−コートで十分な端部被覆度を得ることができない場合がある。
【０００７】
半導電性材料を十分に絶縁する絶縁層を形成することが可能な、誘電コンフォーマルコーティングが必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の要旨
第１の局面では、本発明は、半導電性基板上にコーティングを堆積させる方法に関する。この方法は、電着組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が高度に架橋したミクロゲル成分である、電着組成物中に半導電性基板を浸漬する工程と、前記基板と前記組成物との間に電圧を印加し、前記基板上に誘電コーティングを形成する工程とを含む。
【０００９】
別の局面では、本発明は、樹脂ブレンドと、合体溶媒と、触媒と、水と、高度に架橋したミクロゲルとを含む電着に使用する組成物であって、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が高度に架橋したミクロゲルである、組成物を提供する。
【００１０】
別の局面では、本発明は、界面活性剤ブレンドと、低イオンポリオールと、フェノキシプロパノールと、触媒と、水と、軟化剤と、高度に架橋したミクロゲルとを含む電着に使用する組成物であって、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が高度に架橋したミクロゲルである、組成物を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例Ｉの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図２】図２は、実施例ＩＩの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図３】図３は、実施例ＩＩＩの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図４】図４は、実施例ＩＶの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図５】図５は、実施例Ｖの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図６】図６は、実施例ＶＩの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明の詳細な説明
ある局面では、本発明は、回路アセンブリを調製する方法に関する。この方法は、電着組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が高度に架橋したミクロゲル成分である、電着組成物中に半導電性基板を浸漬する工程と、前記基板と前記組成物との間に電圧を印加し、前記基板上に誘電コーティングを形成する工程とを含む。
【００１３】
半導電性材料は、例えば、ＩＶ族元素半導体、ＩＶ族化合物半導体、ＩＩＩ−Ｖ族半導体、ＩＩＩ−Ｖ族三元半導体アロイ、ＩＩＩ−Ｖ族四元半導体アロイ、ＩＩＩ−Ｖ族五元半導体アロイ、ＩＩ−ＶＩ族半導体、ＩＩ−ＶＩ族三元アロイ半導体、Ｉ−ＶＩＩ族半導体、ＩＶ−ＶＩ族半導体、ＩＶ−ＶＩ族三元半導体、Ｖ−ＶＩ族半導体、ＩＩ−Ｖ族半導体、層状の半導体、または有機半導体および磁性半導体を含む他の半導体であり得る。
【００１４】
ＩＶ族元素半導体としては、ダイヤモンド（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）が挙げられる。ＩＶ族化合物半導体としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）が挙げられる。ＩＩＩ−Ｖ族半導体としては、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、ヒ化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、ヒ化ホウ素（ＢＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）が挙げられる。ＩＩＩ−Ｖ族三元半導体アロイとしては、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ、ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ）、リン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＰ）、ヒ化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＡｓ）、アンチモン化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＳｂ）、窒化ヒ化ガリウム（ＧａＡｓＮ）、ヒ化リン化ガリウム（ＧａＡｓＰ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、リン化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＰ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、ヒ化アンチモン化インジウム（ＩｎＡｓＳｂ）、およびアンチモン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＳｂ）が挙げられる。
【００１５】
ＩＩＩ−Ｖ族四元半導体アロイとしては、リン化アルミニウムガリウムインジウム（ＡｌＧａＩｎＰ、また、ＩｎＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＡｌＰ、ＡｌＩｎＧａＰ）、ヒ化リン化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓＰ）、ヒ化リン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓＰ）、ヒ化リン化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＡｓＰ）、窒化ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓＮ）、窒化ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓＮ）、および窒化ヒ化インジウムアルミニウム（ＩｎＡｌＡｓＮ）が挙げられる。
【００１６】
ＩＩＩ−Ｖ族五元半導体アロイとしては、窒化ヒ化アンチモン化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮＡｓＳｂ）が挙げられる。
【００１７】
ＩＩ−ＶＩ族半導体としては、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、およびテルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）が挙げられる。
【００１８】
ＩＩ−ＶＩ族三元アロイ半導体としては、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ、ＣＺＴ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、テルル化水銀亜鉛（ＨｇＺｎＴｅ）、およびセレン化水銀亜鉛（ＨｇＺｎＳｅ）が挙げられる。
【００１９】
Ｉ−ＶＩＩ族半導体としては、塩化第一銅（ＣｕＣｌ）が挙げられる。
【００２０】
Ｖ−ＶＩ族半導体としては、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、硫化鉛（ＰｂＳ）、テルル化鉛（ＰｂＴｅ）、硫化スズ（ＳｎＳ）、およびテルル化スズ（ＳｎＴｅ）が挙げられる。
【００２１】
ＩＶ−ＶＩ族三元半導体としては、テルル化鉛スズ（ＰｂＳｎＴｅ）、テルル化タリウムスズ（Ｔｌ２ＳｎＴｅ５）、およびテルル化タリウムゲルマニウム（Ｔｌ２ＧｅＴｅ５）が挙げられる。
【００２２】
Ｖ−ＶＩ族半導体としては、テルル化ビスマス（Ｂｉ２Ｔｅ３）が挙げられる。
【００２３】
ＩＩ−Ｖ族半導体としては、リン化カドミウム（Ｃｄ３Ｐ２）、ヒ化カドミウム（Ｃｄ３Ａｓ２）、アンチモン化カドミウム（Ｃｄ３Ｓｂ２）、リン化亜鉛（Ｚｎ３Ｐ２）、ヒ化亜鉛（Ｚｎ３Ａｓ２）、およびアンチモン化亜鉛（Ｚｎ３Ｓｂ２）が挙げられる。
【００２４】
層状の半導体としては、ヨウ化鉛（ＩＩ）（ＰｂＩ２）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、セレン化ガリウム（ＧａＳｅ）、硫化スズ（ＳｎＳ）、および硫化ビスマス（Ｂｉ２Ｓ３）が挙げられる。
【００２５】
他の半導体としては、セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）、ケイ化白金（ＰｔＳｉ）、ヨウ化ビスマス（ＩＩＩ）（ＢｉＩ３）、ヨウ化水銀（ＩＩ）（ＨｇＩ２）、および臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）が挙げられる。
【００２６】
種々雑多の半導体酸化物としては、二酸化チタン：アナターゼ（ＴｉＯ２）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、二酸化ウラン（ＵＯ２）、および三酸化ウラン（ＵＯ３）が挙げられる。
【００２７】
本発明のある実施形態では、基板の表面抵抗は１×１０１２ｏｈｍ／ｓｑ未満であり、バルク抵抗は２０Ｍｏｈｍ未満である。
【００２８】
材料組成物は、端部被覆度が改良されている。これらの材料は、流動性が低く、表面張力に対して有効に抵抗し、その場にとどまることができる。高度に架橋したミクロゲル材料を使用すると、流動制限特性が増す。
【００２９】
硬化性コーティング組成物は、主要な膜形成剤であるゲル化していない活性水素含有樹脂（ｉ）を含み得る。このようなコーティングの例は、米国特許出願公開第２００６／０１４１１４３ Ａ１号に記載されており、この文献は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００３０】
さまざまな膜形成ポリマーが知られており、硬化性コーティング組成物に使用可能であるが、但し、ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＡＭＥＲＩＣＡＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ、Ｖｏｌ．４９、３１８１頁（１９２７）に記載のＺｅｒｅｗｉｔｉｎｏｆｆ試験によって決定されるような、活性水素基を含むものに限る。ある実施形態では、活性水素は、ヒドロキシル基、チオール基、一級アミン基および／または二級アミン基に由来する。
【００３１】
「ゲル化していない」は、樹脂が、実質的に架橋しておらず、適切な溶媒に溶解させると、例えばＡＳＴＭ−Ｄ１７９５またはＡＳＴＭ−Ｄ４２４３に従って測定されるような、固有粘度を有することを意味する。反応生成物の固有粘度は、その分子量の指標となる。一方、ゲル化した反応生成物は、本質的にきわめて大きな分子量を有するため、固有粘度は高すぎて測定できない場合がある。本明細書で使用する場合、「実質的に架橋していない」反応生成物は、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した場合、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００未満の反応生成物を指す。
【００３２】
本発明の実施形態で使用するのに、種々の活性水素含有樹脂材料が適している。適切な樹脂の限定されない例としては、ポリエポキシドポリマー、アクリルポリマー、ポリエステルポリマー、ウレタンポリマー、ケイ素系ポリマー；ポリエーテルポリマー、ポリウレアポリマー、ビニルポリマー、ポリアミドポリマー、ポリイミドポリマー、これらの混合物およびコポリマーが挙げられる。本明細書で使用する場合、「ケイ素系ポリマー」は、骨格に−ＳｉＯ−単位を１個以上含むポリマーを意味する。このようなケイ素系ポリマーとしては、骨格に１つ以上の−ＳｉＯ−単位を有する有機ポリマーブロックを含むポリマーのようなハイブリッドポリマーが挙げられ得る。
【００３３】
ポリマーは、典型的には、水分散性の電着可能な膜形成ポリマーである。水分散性ポリマーは、本質的にイオン性であり得る。すなわち、上記ポリマーは、負電荷を付与するアニオン性官能基を含有していてもよく、または、正電荷を付与するカチオン性官能基を含有していてもよい。ほとんどの場合、上記ポリマーは、カチオン性塩の基、通常はカチオン性アミン塩の基を含有する。
【００３４】
本組成物（特に、電着可能なアニオン性コーティング組成物）のポリマーとして使用するのに適した膜形成樹脂の限定されない例としては、塩基に可溶性のカルボン酸基含有ポリマー（例えば、乾燥油または半乾燥状態の脂肪酸エステルと、ジカルボン酸または無水物との反応生成物または付加物）；および、脂肪酸エステル、不飽和酸または無水物と、さらなる不飽和改質材料との反応生成物が挙げられ、これらはさらにポリオールと反応する。また、不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステルと、不飽和カルボン酸と少なくとも１つの他のエチレン性不飽和モノマーとの、少なくとも部分的に中和されたインターポリマーも適している。さらに別の適切な電着可能な樹脂は、アルキド−アミノプラスト媒剤（すなわち、アルキド樹脂およびアミン−アルデヒド樹脂を含有する媒剤）を含む。別の適切な電着可能なアニオン性樹脂組成物は、樹脂状ポリオールの混合エステルを含む。これらの組成物は、米国特許第３，７４９，６５７号の第９欄第１行〜７５行および第１０欄第１行〜第１３行に詳細に記載されている。さらに、例えば、当業者に十分に知られているリン酸化ポリエポキシドまたはリン酸化アクリルポリマーのような他の酸官能性ポリマーを使用することもできる。さらに、ポリマーとして使用するのに適切なのは、１つ以上のぶら下がったカルバメート官能基を含む樹脂であり、例えば、米国特許第６，１６５，３３８号に記載されているものである。
【００３５】
本発明の特定の一実施形態では、ポリマーは、カソード上に堆積可能な、活性水素を含有するイオン性の電着可能なカチオン性樹脂である。このようなカチオン性膜形成樹脂の限定されない例としては、アミン塩の基を含有する樹脂、例えば、米国特許第３，６６３，３８９号；同第３，９８４，２９９号；同第３，９４７，３３８号；同第３，９４７，３３９号に記載されているような、ポリエポキシドと一級または二級アミンとの、酸可溶性反応生成物が挙げられる。直前に記載したエポキシ−アミン反応生成物以外にも、米国特許第３，４５５，８０６号および同第３，９２８，１５７号に記載されているようなカチオン性アクリル樹脂からポリマーを選択してもよい。
【００３６】
アミン塩の基を含有する樹脂以外に、四級アンモニウム塩の基を含有する樹脂を使用してもよい。これらの樹脂の例としては、有機ポリエポキシドと三級アミン塩とを反応させて形成される樹脂が挙げられる。このような樹脂は、米国特許第３，９６２，１６５号；同第３，９７５，３４６号；同第４，００１，１０１号に記載されている。他のカチオン性樹脂の例としては、三級スルホニウム塩の基を含有する樹脂および四級ホスホニウム塩の基を含有する樹脂（例えば、それぞれ、米国特許第３，７９３，２７８号および同第３，９８４，９２２号に記載されている樹脂）が挙げられる。さらに、欧州特許出願第１２４６３号に記載されているような膜形成樹脂を使用してもよい。さらに、米国特許第４，１３４，９３２号に記載されているような、Ｍａｎｎｉｃｈ塩基から調製したカチオン性組成物を使用してもよい。
【００３７】
本発明の一実施形態では、ポリマーは、一級アミン基および／または二級アミン基を含有する正に帯電した樹脂を１つ以上含み得る。このような樹脂は、米国特許第３，６６３，３８９号；同第３，９４７，３３９号；および同第４，１１６，９００号に記載されている。米国特許第３，９４７，３３９号では、ジエチレントリアミンまたはトリエチレンテトラアミンのようなポリアミンのポリケチミン誘導体をポリエポキシドと反応させる。反応生成物を酸で中和し、水に分散させると、遊離一級アミン基が生成する。また、ポリエポキシドを過剰量のポリアミン（例えば、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラアミン）と反応させ、過剰量のポリアミンを反応混合物から減圧下で取り除くと、同等の生成物が形成される。このような生成物は、米国特許第３，６６３，３８９号および同第４，１１６，９００号に記載されている。
【００３８】
上述のイオン性樹脂の混合物も有益に使用することができる。本発明のある実施形態では、ポリマーは、カチオン性塩の基を有し、一級、二級および／または三級アミン基を有するポリエポキシド系ポリマー（例えば、上述のもの）、ヒドロキシル官能基および／またはアミン官能基を有するアクリルポリマーから選択される。
【００３９】
上述のように、本発明の特定の一実施形態では、ポリマーは、カチオン性塩の基を有する。この場合、このようなカチオン性塩の基は、典型的には、電着可能な組成物に従来から使用されているような無機酸または有機酸を用いて樹脂を可溶化させることによって形成される。可溶化させる酸の適切な例としては、限定されないが、スルファミン酸、酢酸、乳酸、ギ酸が挙げられる。本発明のある実施形態では、可溶化させる酸は、スルファミン酸および／または乳酸を含む。
【００４０】
特定の実施形態では、本発明の方法で有用なコーティング組成物は、共有結合したハロゲン原子を含む成分を１つ以上含む。本発明のために、「共有結合したハロゲン原子」は、ハロゲンイオン（例えば、水溶液中の塩化物イオン）とは対照的に、共有結合しているハロゲン原子を意味すると理解されるべきである。
【００４１】
コーティング組成物は、樹脂固形物の総重量を基準として、少なくとも１重量％、または少なくとも２重量％、または少なくとも５重量％、または少なくとも１０重量％の共有結合したハロゲン含有量を有し得る。さらに、コーティング組成物は、５０重量％以下、または３０重量％以下、または２５重量％以下、または２０重量％以下の共有結合したハロゲンの含有量を有し得る。コーティング組成物は、上述の値を任意に組み合わせた範囲（引用した値を含む）での、共有結合したハロゲン含有量を有し得る。
【００４２】
本発明のある実施形態では、コーティング組成物は、水系媒体に分散した樹脂相を含む、電着可能なコーティング組成物である。この電着可能なコーティング組成物の樹脂相に含まれる共有結合したハロゲンの含有量は、樹脂（ｉ）に共有結合したハロゲン原子に由来し得る。このような場合、共有結合したハロゲンの含有量は、上述の任意の膜形成樹脂を形成するのに使用される反応物に起因し得る。例えば、樹脂は、ハロゲン化フェノール（例えば、塩素化ビスフェノールＡまたは臭素化ビスフェノールＡのようなハロゲン化多価フェノール）と、エポキシ基含有材料（例えば、樹脂（ｉ）について先に記載されたもの）との反応生成物であり得る。アニオン基含有ポリマーの場合、後にリン酸で可溶化してもよい。または、エポキシ含有化合物をハロゲン化カルボン酸と反応させた後、任意の残ったエポキシ基とリン酸とを反応させると、適切なポリマーが得られる。次いで、アミンを用いて酸基を可溶化してもよい。同様に、カチオン性塩の基を含有するポリマーの場合、樹脂は、上述のようなエポキシ官能性材料とハロゲン化フェノールとを反応させた後、任意の残ったエポキシ基とアミンとを反応させた反応生成物であり得る。次いで、反応生成物を酸で可溶化してもよい。
【００４３】
本発明の一実施形態では、樹脂（ｉ）中の共有結合したハロゲンの含有量は、ハロゲン化フェノール、ハロゲン化ポリエポキシド、ハロゲン化アクリルポリマー、ハロゲン化ポリオレフィン、ハロゲン化リン酸エステル、およびこれらの混合物のうち少なくとも１つから選択されるハロゲン化化合物から誘導され得る。本発明の別の実施形態では、樹脂（ｉ）中の共有結合したハロゲンの含有量は、ハロゲン化多価フェノール、例えば、塩素化ビスフェノールＡ（例えば、テトラクロロビスフェノールＡ）または臭素化ビスフェノールＡ（例えば、テトラブロモビスフェノールＡ）に由来する。さらに、共有結合したハロゲンの含有量は、ハロゲン化エポキシ化合物、例えば、ハロゲン化ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルに由来し得る。
【００４４】
上述の活性水素含有樹脂（ｉ）は、硬化性コーティング組成物の総重量を基準として、１０〜９０重量％、または３０〜４５重量％の量で硬化性コーティング組成物中に存在し得る。
【００４５】
上述のように、組成物は、１つ以上のポリエステル硬化剤（ｉｉ）をさらに含み得る。ポリエステル硬化剤（ｉｉ）は、１分子あたり２個以上のエステル基を有する材料である。エステル基は、許容範囲にある硬化温度および硬化時間（例えば、２５０℃までの温度、９０分までの硬化時間）で架橋させるのに十分な量存在する。許容範囲にある硬化温度および硬化時間は、コーティングされる基板および基板の最終用途に依存することが理解されるべきである。
【００４６】
ポリエステル硬化剤（ｉｉ）として一般的に適した化合物は、ポリカルボン酸のポリエステルである。限定されない例としては、ジカルボン酸のビス（２−ヒドロキシアルキル）エステル、例えば、ビス（２−ヒドロキシブチル）アゼレートおよびビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート；トリ（２−エチルヘキサノイル）トリメリテート；ならびに、ジカルボン酸無水物と、アルコール（多価アルコールが挙げられる）とから調製される酸性半エステルのポリ（２−ヒドロキシアルキル）エステルが挙げられる。後者のタイプは、最終的な官能価が３以上のポリエステルを得るのに、特に適している。ある適切な例としては、まず、当量のジカルボン酸無水物（例えば、無水コハク酸または無水フタル酸）と三価または四価のアルコール（例えば、グリセロール、トリメチロールプロパンまたはペンタエリトリトール）とを１５０℃未満の温度で反応させ、次いで、酸性ポリエステルと、少なくとも当量のエポキシアルカン（例えば、１，２−エポキシブタン、エチレンオキシド、またはプロピレンオキシド）とを反応させることによって調製されるポリエステルが挙げられる。ポリエステル硬化剤（ｉｉ）は、無水物を含み得る。別の適切なポリエステルは、末端が低級２−ヒドロキシアルキルであるポリ−アルキレングリコールテレフタレートを含む。
【００４７】
特定の実施形態では、ポリエステルは、１分子あたり少なくとも１個のエステル基を含み、このエステル化されたヒドロキシルに隣接する炭素原子が、遊離ヒドロキシル基を有する。
【００４８】
さらに、無水トリメリット酸とプロピレングリコール（モル比２：１）とを反応させて調製されるハーフエステル中間体を、１，２−エポキシブタンおよび分岐モノカルボン酸のグリシジルエステルと反応させて調製される、四官能ポリエステルも適している。
【００４９】
特定の一実施形態では、活性水素含有樹脂（ｉ）がカチオン性塩の基を含む場合、ポリエステル硬化剤（ｉｉ）は、実質的に酸を含まない。本明細書の記載の目的では、「実質的に酸を含まない」は、０．２ｍｅｑ／ｇ未満の酸を含むことを意味する。水系の、例えば、カソード電着可能なコーティング組成物の場合、適切なポリエステル硬化剤としては、ポリカルボン酸無水物、１つ以上のグリコール、アルコール、グリコールモノエーテル、ポリオールおよび／またはモノエポキシドから調製される、非酸性ポリエステルを挙げることができる。
【００５０】
適切なポリカルボン酸無水物としては、ジカルボン酸無水物、例えば、無水コハク酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水トリメリット酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物を挙げることができる。無水物の混合物を使用してもよい。
【００５１】
適切なアルコールとしては、直鎖アルコール、環状アルコールまたは分岐アルコールを挙げることができる。アルコールは、本質的に脂肪族、芳香族または芳香脂肪族（ａｒａｌｉｐｈａｔｉｃ）であり得る。本明細書で使用する場合、グリコールおよびモノエポキシドという用語は、１分子あたり、カルボン酸官能基または無水物官能基と１５０℃未満の温度で反応可能な、２個以下のアルコール基を含有する化合物を含むことが意図されている。
【００５２】
適切なモノエポキシドとしては、分岐モノカルボン酸のグリシジルエステルを挙げることができる。さらに、アルキレンオキシド、例えば、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを使用してもよい。適切なグリコールとしては、例えば、エチレングリコールおよびポリエチレングリコール、プロピレングリコールおよびポリプロピレングリコール、１，６−ヘキサンジオールを挙げることができる。グリコールの混合物を使用してもよい。
【００５３】
非酸性ポリエステルは、例えば、一つ以上の工程で、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）と、分岐モノカルボン酸のグリシジルエステルとをモル比１：１．５〜１：３で、所望の場合、オクタン酸スズまたはベンジルジメチルアミンのようなエステル化触媒を助剤として用い、５０〜１５０℃の温度で反応させることによって調製することができる。さらに、無水トリメリット酸を、２−エチルヘキサノールのようなモノアルコール３モル当量と反応させてもよい。
【００５４】
または、無水トリメリット酸（１ｍｏｌ）を、まずは、グリコールまたはグリコールモノアルキルエーテル（例えば、エチレングリコールモノブチルエーテル）と、モル比１：０．５〜１：１で反応させた後、生成物を分岐モノカルボン酸のグリシジルエステル２ｍｏｌと反応させてもよい。さらに、ポリカルボン酸無水物（すなわち、１分子あたり２個または３個のカルボキシル官能基を含有する無水物）またはポリカルボン酸無水物の混合物を、グリコール（例えば、１，６−ヘキサンジオール）および／またはグリコールモノエーテルおよびモノエポキシドと同時に反応させた後、所望の場合、生成物をモノエポキシドと反応させてもよい。水系組成物の場合、これらの非酸性ポリエステルを、ジエチレントリアミンのようなポリアミンで修飾し、アミドポリエステルを形成してもよい。このような「アミン修飾した」ポリエステルを、上述の直鎖または分岐のアミン付加物に組み込み、自己硬化性アミン付加エステルを形成してもよい。
【００５５】
上述のタイプの非酸性ポリエステルは、典型的には、有機溶媒に可溶性であり、典型的には、先に記載した活性水素含有樹脂（ｉ）と容易に混合させることができる。
【００５６】
水系で使用するのに適したポリエステル、またはこのような材料の混合物は、典型的には、カチオン性塩の基またはアニオン性塩の基（例えば、先に記載したもののうちのいずれか）を含有する樹脂の存在下、水に分散する。
【００５７】
場合により、エステル交換触媒（ｉｉｉ）が、組成物中に存在し得る。触媒（ｉｉｉ）は、エステル交換反応の触媒として知られた任意の適切な触媒であり得る。本発明のある実施形態では、触媒（ｉｉｉ）は、金属酸化物、金属錯体または金属塩を含む。
【００５８】
適切な金属酸化物としては、例えば、鉛酸化物、ビスマス酸化物、スズ酸化物（酸化ジオクチルスズまたは酸化ジブチルスズのようなジアルキルスズ酸化物が挙げられる）が挙げられる。または、酸水溶液（例えば、スルホン酸水溶液）に溶解する場合、酸化鉛および酸化ビスマスを使用してもよい。
【００５９】
適切な塩としては、鉛のカルボン酸塩、亜鉛のカルボン酸塩、カルシウムのカルボン酸塩、バリウムのカルボン酸塩、鉄のカルボン酸塩、ビスマスのカルボン酸塩、スズのカルボン酸塩（ジアルキルスズジカルボキシレートが挙げられる）（例えば、オクチル酸塩またはナフテン酸塩）が挙げられる。塩の限定されない例としては、オクチル酸鉛、オクチル酸亜鉛、ギ酸ジオクチルスズが挙げられる。金属錯体の適切な例は、チタンアセチルアセトナートである。
【００６０】
さらに、例えば、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のオクチル酸塩、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のナフテン酸塩、ランタニドのオクチル酸塩、ランタニドのナフテン酸塩、ジルコニウム、カドミウム、クロムのオクチル酸塩、ジルコニウム、カドミウム、クロムのナフテン酸塩；鉛、亜鉛、カドミウム、セリウム、トリウム、銅のアセチルアセトナート錯体；アルカリアルミニウムアルコラート、ならびにチタンテトライソプロポキシドも適している。
【００６１】
また、上述の塩、酸化物および／または錯体のうちのいずれかの混合物を使用してもよい。
【００６２】
利用可能な金属酸化物、金属塩または金属錯体、またはこれらの溶液の金属含有量がさまざまであることを考慮して、触媒の量は、組成物に含まれる金属含有量によって示され得る。硬化性コーティング組成物の総重量を基準として、０．１〜３．０重量％の金属含有量が適しており、または金属含有量が０．３〜１．６重量％のものを使用し得る。
【００６３】
ある局面では、本発明は、半導電性材料上へのミクロゲル分散物のカチオン電着を用いる。カチオンミクロゲルおよび電着におけるカチオンミクロゲルの使用は、米国特許第５，０９６，５５６号に記載されており、この文献は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００６４】
上述のイオン基含有組成物のうちのいずれかは、電気泳動によって導電性基板に塗布され得る。電着に適用する電圧は、さまざまであり得、例えば、１ボルトの低電圧から数千ボルトの高電圧までの範囲であってもよいが、典型的には、５０〜５００ボルトである。電流密度は、通常は、１平方フィートあたり０．５アンペア〜５アンペア（０．５〜５ミリアンペア／平方センチメートル）であり、この電流密度は、電着中に低下していく傾向があり、この低下は、コアのすべての露出した表面上に絶縁コンフォーマル膜が形成されたことを示す。本明細書、明細書および特許請求の範囲で使用する場合、「コンフォーマル」膜または「コンフォーマル」コーティングは、存在し得る任意の穴（ふさがれていないもの）の内部の表面を含め、基板の形状に合わせて実質的に均一な厚みを有する膜またはコーティングを意味する。
【００６５】
上述のような適切な方法でコーティングを塗布した後、コーティングを硬化する。コーティングを、周囲温度で硬化させるか、または９０〜３００℃の高温で５〜９０分間かけて熱硬化させ、基板上に誘電コーティングを形成させ得る。
【００６６】
誘電コーティングの厚みは、５０ミクロン以下であるか、または２５ミクロン以下である、または２０ミクロン以下である。
【００６７】
当業者は、誘電コーティングを塗布する前に、コア表面を前処理してもよく、または他の方法で、誘電コーティングを塗布するために準備をさせてもよいことを認識する。例えば、誘電体を塗布する前に掃除すること、洗浄すること、および／または接着促進剤で処理することが適切な場合もある。
【００６８】
誘電コーティングを塗布した後、場合により、誘電コーティング表面を所定の模様で切除し、基板の断面を露出させてもよい。このような切除は、レーザを用いておこなってもよく、または、例えば、機械による研削、化学エッチング技法またはプラズマエッチング技法のような他の従来の技法によって行ってもよい。
【００６９】
以下の実施例によって本発明を説明するが、この実施例は、本発明を細目に限定するものとみなされるべきではない。別途示していない限り、以下の実施例および明細書全体のすべての部およびパーセントは、重量基準である。
【実施例】
【００７０】
以下の実施例は、電着コーティングの調製法、および回路アセンブリを形成する方法におけるこの電着コーティングの使用を示す。
【００７１】
（実施例１）
以下の実施例は、以下に記載する電着可能なコーティング浴で使用するカチオンバインダの合成について記載する。バインダを、以下の成分から調製した。
【００７２】
【表２】
スターラー、温度プローブ、ディーンスタークトラップを取り付けた４ッ口丸底フラスコに、窒素で覆った状態で、ＭＡＺＯＮ １６５１、ＥＰＯＮ ８８０、テトラブロモビスフェノールＡおよびＴＥＴＲＯＮＩＣ １５０Ｒ１を入れた。混合物を７０℃に加熱し、１５分間攪拌した。次いで、熱源をはずし、アミノプロピルジエタノールアミンおよびジエタノールアミンを加えた。反応混合物は、発熱し、約１０分後に最大温度１７６℃になった。反応物を１時間かけて１３５℃まで冷却し、ここで２−ブトキシエタノールを加え、混合物をさらに１２５℃まで冷却した。次いで、混合物を、最大発熱時から合計２時間、１２５℃に維持した。ＥＰＯＮ ８８０および架橋剤をもう一度加え、溶液を１２５℃で２．５時間攪拌した。スルファミン酸（４９．５部）を脱イオン水（１２８７部）に溶解し、この溶液を激しく攪拌しながら、反応混合物（３４２８部）を注いだ。１時間攪拌した後、さらに脱イオン水（３９７０部）をゆっくりと加え、不揮発性物質の含有量が３０．２％の分散物を得た。
【００７３】
（実施例２）
この実施例は、以下に示すミクロゲルの例を合成するのに使用する、ゲル化していないカチオン性石鹸の調製について示す。カチオン性石鹸を、以下の成分から調製した。
【００７４】
【表３】
反応容器に、ＥＰＯＮ ８２８、ビスフェノールＡ−エチレンオキシド付加物、ビスフェノールＡ、２−ブトキシエタノールを入れ、窒素雰囲気下、温度１２５℃に加熱した。１番目の量のベンジルジメチルアミンを加えると、反応物は発熱して１８０℃になった。発熱中に反応物が１６０℃になった時点から１時間維持した。発熱がピークに達した後、樹脂を１６０℃まで冷まし、維持し続けた。維持した後、反応物を１３０℃まで冷却し、２番目の量のベンジルジメチルアミンを加えた。推定したエポキシ当量が１０７０になるまで、反応物を１３０℃に維持した。エポキシ当量が予想値になったら、ジケチミンおよびＮ−メチルエタノールアミンを続けて加え、混合物を、発熱させて約１５０℃にした。最大発熱時から、１時間そのままにし始め、その間に反応物を１２５℃に冷却させた。１時間維持した後、酢酸を１番目の量の脱イオン水に溶かした溶液に、樹脂を分散させた。その後、第２、第３、第４の量の脱イオン水を用い、分散物を還元した。得られたカチオン性石鹸を、メチルイソブチルケトン濃度が０．０５％未満になるまで、減圧下ストリッピングした。
【００７５】
（実施例３）
この実施例は、上記の実施例２で記載したカチオン性エポキシ石鹸からカチオンミクロゲルを合成することを示す。ミクロゲルを以下の成分から調製した。
【００７６】
【表４】
実施例２のカチオン性石鹸に脱イオン水を加え、窒素で覆った状態で、混合物を７０℃まで加熱した。ＥＰＯＮ ８２８溶液を十分に攪拌しながら、１５分間かけて加えた。メチルイソブチルケトンを洗浄液として加え、混合物を７０℃で４５分間維持した。次いで、混合物を７０分間かけて９０℃に加熱し、十分に混合しながら、９０℃で３時間維持した。次いで、脱イオン水を加え、混合物を冷却し、不揮発性物質の含有量が１８．９％のミクロゲル分散物を得た。
【００７７】
実施例３のミクロゲルは、本明細書で「ミクロゲル」と称されるか、またはある場合には、「標準的なミクロゲル」と称される。
【００７８】
（実施例４）
この実施例は、上記の実施例２に記載したカチオン性エポキシ石鹸から、高度に架橋したカチオンミクロゲルを合成することを示す。高度に架橋したミクロゲルは、以下の成分から調製することができる。
【００７９】
【表５】
実施例４の成分を、実施例３の成分と同じ様式で混合し、処理する。実施例３のミクロゲルは、本明細書で、「高度に架橋したミクロゲル」と称される。高度に架橋したミクロゲルは、標準的なミクロゲルよりも架橋の量が多い。
【００８０】
（電着コーティング浴およびコーティング）
（実施例Ａ）
この実施例は、以下の実施例Ｃで記載するコーティング浴を調製するのに使用するブレンドの調製を示す。このブレンドを以下の成分から調製した。
【００８１】
【表６】
実施例１の電着樹脂を、ゆっくりと攪拌しつつ容器に入れた。この樹脂に、攪拌しつつ、エチレングリコールモノヘキシルエーテルをゆっくりと加え、３０分間攪拌した。次いで、この混合物に脱イオン水を加えた。
【００８２】
（実施例Ｂ）
この実施例は、以下の実施例Ｃで記載するコーティング浴を調製するのに使用する第２のブレンドの調製を示す。実施例Ａのブレンドに以下の触媒を加えることによって、この第２のブレンドを調製した。
【００８３】
【表７】
上記の成分を軽く攪拌しながら、３０分間混合した。
【００８４】
（実施例Ｃ）
実施例Ｂを繰り返した。限外濾過によって、コーティング浴から透過物約１７２０ｇを取り出し、この透過物は脱イオン水で置き換えられた。限外濾過した塗料の最終的なｐＨは５．０８であり、導電率は、５６６マイクロジーメンスであった。タンクの固形物の測定値（１１０℃で１時間）は、９．４３％であった。
【００８５】
（実施例Ｄ）
実施例Ｃの電着可能なコーティング組成物を、電着浴から、温度８５°Ｆで２４０秒かけ、０．５アンペアで電気泳動によってケイ素基板に塗布した。３つのサンプルを１５０、２００、２５０ボルトの電圧を用いてコーティングした。次いで、このコーティングを２４０℃で３０分間硬化した。
【００８６】
（さらなる電着組成物の例）
（実施例Ｉ）
【００８７】
【表８】
（実施例ＩＩ）
【００８８】
【表９】
（実施例ＩＩＩ）
【００８９】
【表１０】
（実施例ＩＶ）
【００９０】
【表１１】
（実施例Ｖ）
【００９１】
【表１２】
（実施例ＶＩ）
【００９２】
【表１３】
実施例ＩＶ〜ＶＩで、界面活性剤ブレンドは、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ．から入手可能な８５−ＸＳ−１３９であり、低イオンポリオールはＫＰ−９６−１５７８であり、合体溶媒はヘキシルセルソルブであり、軟化剤は、エポキシ軟化剤（ＦＱ ４０８）Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｈａｍｐ Ｃｏｄｅ ＷＥ−４３−１３３０である。軟化剤を製造するために、適切に装置を取り付けた３Ｌ丸底フラスコに、ＤＥＲ７３２（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から入手可能な脂肪族エポキシ樹脂）７１１ｇ、ビスフェノールＡ １７２ｇを入れる。この混合物を１３０℃に加熱し、ベンジルジメチルアミン１．６５ｇを加える。反応混合物のエポキシド当量が１２３２になるまで、反応混合物を１３５℃に維持する。ブトキシエタノール５８．８ｇを加え、次いで、混合物を９５℃に冷却する。Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ Ｄ４００（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐ．から入手可能なポリオキシプロピレンジアミン）１８４．７ｇを加え、固形分が５０％になるようにメトキシプロパノールで希釈した樹脂のサンプルのＧａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度が「Ｈ−Ｊ」になるまで、反応物を９５℃に維持する。Ｅｐｏｎ ８２８ １９．１ｇとブトキシエタノール３．４ｇの混合物を加え、固形分が５０％になるようにメトキシプロパノールで希釈した樹脂のサンプルのＧａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度が「Ｑ−」になるまで、混合物を維持する。この樹脂９８９ｇを、脱イオン水１０４７ｇと酢酸（ａｃｅｔｉｃ）１９ｇの混合物に注ぎ、３０分間混合する。次いで、脱イオン水１０３０ｇを加え、十分に混合する。最終的な水系分散物は、固形物含有量の測定値が３０％であった。
【００９３】
実施例Ｉ〜ＶＩの性質をまとめたものを表１に示す。
【００９４】
【表１】
表Ｉで、高温焼付樹脂ブレンドは、実施例Ｉ〜ＩＩＩのように、ポリエステルを含む高分子量のカチオン性エポキシ樹脂であり、低温焼付樹脂ブレンドは、実施例ＩＶ〜ＶＩのように、エポキシウレタン樹脂である。端部被覆度は、図１〜６の端部付近のコーティング厚をあらわす。ビア被覆度は、基板中のビア底部でのコーティング厚をあらわす。
【００９５】
図１〜６は、それぞれ、実施例Ｉ〜ＶＩの組成物でコーティングされた基板の模式図である。
【００９６】
図１は、半導電性層１２を備える基板１０を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部１６および１８を有するノッチまたはビア１４を画定している。誘電コーティング２０は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、１ミクロン以下である。
【００９７】
図２は、半導電性層２４を備える基板２２を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部２８および３０を有するノッチまたはビア２６を画定している。誘電コーティング３２は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、約１１ミクロンである。
【００９８】
図３は、半導電性層３６を備える基板３４を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部４０および４２を有するノッチ３８を画定している。誘電コーティング４４は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、約１０ミクロンである。
【００９９】
図４は、半導電性層４８を備える基板４６を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部５２および５４を有するノッチ５０を画定している。誘電コーティング５６は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、２ミクロン未満である。
【０１００】
図５は、半導電性層６０を備える基板５８を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部６４および６６を有するノッチ６２を画定している。誘電コーティング６８は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、約３ミクロンである。
【０１０１】
図６は、半導電性層７２を備える基板７０を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部７６および７８を有するノッチ７４を画定している。誘電コーティング８０は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、約８ミクロンである。
【０１０２】
最小コーティング厚が、例えば５ミクロンと特定される場合、実施例Ｉ、ＩＶ、Ｖは、特定された最小の厚みを満たしていないことは明らかである。しかし、実施例ＩＩ、ＩＩＩ、ＶＩは、高度に架橋したミクロゲルを、樹脂固形物の少なくとも２０％のレベルで含んでおり、ビアの端部で指定されたコーティング厚を満たしている。他の実施形態では、最小コーティング厚は、７ミクロンであり得る。
【０１０３】
この実施例以外の例、または別途示されている場合、明細書および特許請求の範囲で用いられている成分の量、反応条件などをあらわすすべての数値は、すべての場合に用語「約」によって修飾されていると理解されるべきである。したがって、矛盾する内容が示されていない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載した数値パラメータは、本発明によって与えられると考えられる所望の性質によって変わる場合がある、近似値である。少なくとも、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限するつもりはなく、それぞれの数値パラメータは、少なくとも、報告された有効桁数を考慮し、かつ、通常の丸めの技法を適用することによって解釈されるべきである。
【０１０４】
本発明の広範な範囲を示す数値範囲および数値パラメータは近似値であるが、特定の実施例に記載した数値は、可能な限り正確に報告されている。しかし、いずれの数値も、それぞれの試験測定値にみられる標準偏差から必然的に生じるある程度の誤差を本質的に含んでいる。
【０１０５】
さらに、本明細書に記載されるいずれの数値範囲も、その範囲に包含されるすべてのサブレンジを含むことが意図されていると理解される。例えば、「１〜１０」の範囲は、記載された最小値１と記載された最大値１０との間にあり、これらの記載された値を含むすべてのサブレンジ、すなわち、１以上の最小値を有し、１０以下の最大値を有するすべてのサブレンジを含むことを意図している。
【０１０６】
本発明の特定の実施形態を、説明の目的で先に記載したが、添付の特許請求の範囲に定義される通りの本発明から逸脱することなく、本発明の詳細の多くについて改変がなされ得ることは、当業者には明らかである。
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２００８年３月１９日に出願され、「Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｏｆ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｏｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」と題される、米国仮特許出願第６１／０３７，８１４号の利益を主張し、この出願は、本明細書によって参考として援用される。
【０００２】
発明の分野
本発明は、半導電性材料をコーティングする方法および組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
種々の電子機器は、半導電性材料から構築されている。このような機器を製造する際に、半導電性材料表面上に、誘電材料のような絶縁材料を形成し得る。
【０００４】
誘電コーティングは、電着（ＥＤ）を用いて塗布し得る。水系電着の間、コーティングされる材料（電極）に電気が流れ、電着浴に分散している荷電粒子を引き寄せる。このコーティングされる材料の表面で、水の電気分解が起こる。コーティングされる材料がアノードとして働く場合、材料表面でプロトンが生成し、次いで、このプロトンが、負に帯電したコーティング粒子と反応する（アノードＥＤ）。コーティングされる材料がカソードとして働く場合、材料表面で水酸化物イオンが生成し、次いで、この水酸化物イオンが、正に帯電したコーティング粒子と反応する（カソードＥＤ）。電極に電気が容易に流れる場合（導電性材料）、半導電性材料または導電性の低い材料の場合よりも、このプロセスの効率がよい（すなわち、所与の一連のコーティング条件でより多くの膜が堆積する）。
【０００５】
カソードＥＤの場合、正に帯電した塗料粒子を、上述の表面にある水酸化物イオンによって中和すると、粒子が水不溶性となり、カソード表面に集まる。次いで、中和した粒子を、上述の表面上で連続的な膜になるように合体させ、絶縁層を作成する。絶縁性が高まるにつれて、電着は徐々に減少し、（最終的には）停止する。
【０００６】
電気コーティングによって、従来のスプレー／ブラシによるプロセスではコーティングできないすべての種類の成分（内側も外側も）を完全にコーティングすることができる。さらに、鋭角な部分、小さな穴を有する部分、とがった端部を有する部分などの多くの異なる幾何学形状をコーティングするのにも有望である。とがった端部は、元来、平坦な表面よりも、帯電しているコーティング粒子を引き寄せる力が大きい。したがって、とがった端部には、近傍の平坦な表面よりも「濡れた膜」が高く積み上がる傾向がある。しかし、表面張力の影響により、移動／硬化中に、とがった端部からコーティングが引き離される傾向がある。それに加え、表面張力は、基板ごとに異なる。コーティング厚が大きいほど、端部がコーティングに覆われた状態で維持されやすい傾向がある。これらの基板に効率よく電気が流れるため、市販のＥＤコーティングを用いて、導電性基板のとがった端部上に厚い膜を容易に得ることができる。この結果、端部は十分に覆われる。しかし、半導電性基板および導電性の低い基板は、より厚い膜を構築するのが難しく、これらの基板は、標準的なＥ−コートで十分な端部被覆度を得ることができない場合がある。
【０００７】
半導電性材料を十分に絶縁する絶縁層を形成することが可能な、誘電コンフォーマルコーティングが必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の要旨
第１の局面では、本発明は、半導電性基板上にコーティングを堆積させる方法に関する。この方法は、電着組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が高度に架橋したミクロゲル成分である、電着組成物中に半導電性基板を浸漬する工程と、前記基板と前記組成物との間に電圧を印加し、前記基板上に誘電コーティングを形成する工程とを含む。
【０００９】
別の局面では、本発明は、樹脂ブレンドと、合体溶媒と、触媒と、水と、高度に架橋したミクロゲルとを含む電着に使用する組成物であって、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が高度に架橋したミクロゲルである、組成物を提供する。
【００１０】
別の局面では、本発明は、界面活性剤ブレンドと、低イオンポリオールと、フェノキシプロパノールと、触媒と、水と、軟化剤と、高度に架橋したミクロゲルとを含む電着に使用する組成物であって、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が高度に架橋したミクロゲルである、組成物を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例Ｉの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図２】図２は、実施例ＩＩの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図３】図３は、実施例ＩＩＩの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図４】図４は、実施例ＩＶの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図５】図５は、実施例Ｖの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【図６】図６は、実施例ＶＩの組成物を用いてコーティングした基板の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明の詳細な説明
ある局面では、本発明は、回路アセンブリを調製する方法に関する。この方法は、電着組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が高度に架橋したミクロゲル成分である、電着組成物中に半導電性基板を浸漬する工程と、前記基板と前記組成物との間に電圧を印加し、前記基板上に誘電コーティングを形成する工程とを含む。
【００１３】
半導電性材料は、例えば、ＩＶ族元素半導体、ＩＶ族化合物半導体、ＩＩＩ−Ｖ族半導体、ＩＩＩ−Ｖ族三元半導体アロイ、ＩＩＩ−Ｖ族四元半導体アロイ、ＩＩＩ−Ｖ族五元半導体アロイ、ＩＩ−ＶＩ族半導体、ＩＩ−ＶＩ族三元アロイ半導体、Ｉ−ＶＩＩ族半導体、ＩＶ−ＶＩ族半導体、ＩＶ−ＶＩ族三元半導体、Ｖ−ＶＩ族半導体、ＩＩ−Ｖ族半導体、層状の半導体、または有機半導体および磁性半導体を含む他の半導体であり得る。
【００１４】
ＩＶ族元素半導体としては、ダイヤモンド（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）が挙げられる。ＩＶ族化合物半導体としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）が挙げられる。ＩＩＩ−Ｖ族半導体としては、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、ヒ化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、ヒ化ホウ素（ＢＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）が挙げられる。ＩＩＩ−Ｖ族三元半導体アロイとしては、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ、ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ）、リン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＰ）、ヒ化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＡｓ）、アンチモン化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＳｂ）、窒化ヒ化ガリウム（ＧａＡｓＮ）、ヒ化リン化ガリウム（ＧａＡｓＰ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、リン化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＰ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、ヒ化アンチモン化インジウム（ＩｎＡｓＳｂ）、およびアンチモン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＳｂ）が挙げられる。
【００１５】
ＩＩＩ−Ｖ族四元半導体アロイとしては、リン化アルミニウムガリウムインジウム（ＡｌＧａＩｎＰ、また、ＩｎＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＡｌＰ、ＡｌＩｎＧａＰ）、ヒ化リン化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓＰ）、ヒ化リン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓＰ）、ヒ化リン化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＡｓＰ）、窒化ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓＮ）、窒化ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓＮ）、および窒化ヒ化インジウムアルミニウム（ＩｎＡｌＡｓＮ）が挙げられる。
【００１６】
ＩＩＩ−Ｖ族五元半導体アロイとしては、窒化ヒ化アンチモン化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮＡｓＳｂ）が挙げられる。
【００１７】
ＩＩ−ＶＩ族半導体としては、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、およびテルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）が挙げられる。
【００１８】
ＩＩ−ＶＩ族三元アロイ半導体としては、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ、ＣＺＴ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、テルル化水銀亜鉛（ＨｇＺｎＴｅ）、およびセレン化水銀亜鉛（ＨｇＺｎＳｅ）が挙げられる。
【００１９】
Ｉ−ＶＩＩ族半導体としては、塩化第一銅（ＣｕＣｌ）が挙げられる。
【００２０】
Ｖ−ＶＩ族半導体としては、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、硫化鉛（ＰｂＳ）、テルル化鉛（ＰｂＴｅ）、硫化スズ（ＳｎＳ）、およびテルル化スズ（ＳｎＴｅ）が挙げられる。
【００２１】
ＩＶ−ＶＩ族三元半導体としては、テルル化鉛スズ（ＰｂＳｎＴｅ）、テルル化タリウムスズ（Ｔｌ２ＳｎＴｅ５）、およびテルル化タリウムゲルマニウム（Ｔｌ２ＧｅＴｅ５）が挙げられる。
【００２２】
Ｖ−ＶＩ族半導体としては、テルル化ビスマス（Ｂｉ２Ｔｅ３）が挙げられる。
【００２３】
ＩＩ−Ｖ族半導体としては、リン化カドミウム（Ｃｄ３Ｐ２）、ヒ化カドミウム（Ｃｄ３Ａｓ２）、アンチモン化カドミウム（Ｃｄ３Ｓｂ２）、リン化亜鉛（Ｚｎ３Ｐ２）、ヒ化亜鉛（Ｚｎ３Ａｓ２）、およびアンチモン化亜鉛（Ｚｎ３Ｓｂ２）が挙げられる。
【００２４】
層状の半導体としては、ヨウ化鉛（ＩＩ）（ＰｂＩ２）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、セレン化ガリウム（ＧａＳｅ）、硫化スズ（ＳｎＳ）、および硫化ビスマス（Ｂｉ２Ｓ３）が挙げられる。
【００２５】
他の半導体としては、セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）、ケイ化白金（ＰｔＳｉ）、ヨウ化ビスマス（ＩＩＩ）（ＢｉＩ３）、ヨウ化水銀（ＩＩ）（ＨｇＩ２）、および臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）が挙げられる。
【００２６】
種々雑多の半導体酸化物としては、二酸化チタン：アナターゼ（ＴｉＯ２）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、二酸化ウラン（ＵＯ２）、および三酸化ウラン（ＵＯ３）が挙げられる。
【００２７】
本発明のある実施形態では、基板の表面抵抗は１×１０１２ｏｈｍ／ｓｑ未満であり、バルク抵抗は２０Ｍｏｈｍ未満である。
【００２８】
材料組成物は、端部被覆度が改良されている。これらの材料は、流動性が低く、表面張力に対して有効に抵抗し、その場にとどまることができる。高度に架橋したミクロゲル材料を使用すると、流動制限特性が増す。
【００２９】
硬化性コーティング組成物は、主要な膜形成剤であるゲル化していない活性水素含有樹脂（ｉ）を含み得る。このようなコーティングの例は、米国特許出願公開第２００６／０１４１１４３ Ａ１号に記載されており、この文献は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００３０】
さまざまな膜形成ポリマーが知られており、硬化性コーティング組成物に使用可能であるが、但し、ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＡＭＥＲＩＣＡＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ、Ｖｏｌ．４９、３１８１頁（１９２７）に記載のＺｅｒｅｗｉｔｉｎｏｆｆ試験によって決定されるような、活性水素基を含むものに限る。ある実施形態では、活性水素は、ヒドロキシル基、チオール基、一級アミン基および／または二級アミン基に由来する。
【００３１】
「ゲル化していない」は、樹脂が、実質的に架橋しておらず、適切な溶媒に溶解させると、例えばＡＳＴＭ−Ｄ１７９５またはＡＳＴＭ−Ｄ４２４３に従って測定されるような、固有粘度を有することを意味する。反応生成物の固有粘度は、その分子量の指標となる。一方、ゲル化した反応生成物は、本質的にきわめて大きな分子量を有するため、固有粘度は高すぎて測定できない場合がある。本明細書で使用する場合、「実質的に架橋していない」反応生成物は、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した場合、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００未満の反応生成物を指す。
【００３２】
本発明の実施形態で使用するのに、種々の活性水素含有樹脂材料が適している。適切な樹脂の限定されない例としては、ポリエポキシドポリマー、アクリルポリマー、ポリエステルポリマー、ウレタンポリマー、ケイ素系ポリマー；ポリエーテルポリマー、ポリウレアポリマー、ビニルポリマー、ポリアミドポリマー、ポリイミドポリマー、これらの混合物およびコポリマーが挙げられる。本明細書で使用する場合、「ケイ素系ポリマー」は、骨格に−ＳｉＯ−単位を１個以上含むポリマーを意味する。このようなケイ素系ポリマーとしては、骨格に１つ以上の−ＳｉＯ−単位を有する有機ポリマーブロックを含むポリマーのようなハイブリッドポリマーが挙げられ得る。
【００３３】
ポリマーは、典型的には、水分散性の電着可能な膜形成ポリマーである。水分散性ポリマーは、本質的にイオン性であり得る。すなわち、上記ポリマーは、負電荷を付与するアニオン性官能基を含有していてもよく、または、正電荷を付与するカチオン性官能基を含有していてもよい。ほとんどの場合、上記ポリマーは、カチオン性塩の基、通常はカチオン性アミン塩の基を含有する。
【００３４】
本組成物（特に、電着可能なアニオン性コーティング組成物）のポリマーとして使用するのに適した膜形成樹脂の限定されない例としては、塩基に可溶性のカルボン酸基含有ポリマー（例えば、乾燥油または半乾燥状態の脂肪酸エステルと、ジカルボン酸または無水物との反応生成物または付加物）；および、脂肪酸エステル、不飽和酸または無水物と、さらなる不飽和改質材料との反応生成物が挙げられ、これらはさらにポリオールと反応する。また、不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステルと、不飽和カルボン酸と少なくとも１つの他のエチレン性不飽和モノマーとの、少なくとも部分的に中和されたインターポリマーも適している。さらに別の適切な電着可能な樹脂は、アルキド−アミノプラスト媒剤（すなわち、アルキド樹脂およびアミン−アルデヒド樹脂を含有する媒剤）を含む。別の適切な電着可能なアニオン性樹脂組成物は、樹脂状ポリオールの混合エステルを含む。これらの組成物は、米国特許第３，７４９，６５７号の第９欄第１行〜７５行および第１０欄第１行〜第１３行に詳細に記載されている。さらに、例えば、当業者に十分に知られているリン酸化ポリエポキシドまたはリン酸化アクリルポリマーのような他の酸官能性ポリマーを使用することもできる。さらに、ポリマーとして使用するのに適切なのは、１つ以上のぶら下がったカルバメート官能基を含む樹脂であり、例えば、米国特許第６，１６５，３３８号に記載されているものである。
【００３５】
本発明の特定の一実施形態では、ポリマーは、カソード上に堆積可能な、活性水素を含有するイオン性の電着可能なカチオン性樹脂である。このようなカチオン性膜形成樹脂の限定されない例としては、アミン塩の基を含有する樹脂、例えば、米国特許第３，６６３，３８９号；同第３，９８４，２９９号；同第３，９４７，３３８号；同第３，９４７，３３９号に記載されているような、ポリエポキシドと一級または二級アミンとの、酸可溶性反応生成物が挙げられる。直前に記載したエポキシ−アミン反応生成物以外にも、米国特許第３，４５５，８０６号および同第３，９２８，１５７号に記載されているようなカチオン性アクリル樹脂からポリマーを選択してもよい。
【００３６】
アミン塩の基を含有する樹脂以外に、四級アンモニウム塩の基を含有する樹脂を使用してもよい。これらの樹脂の例としては、有機ポリエポキシドと三級アミン塩とを反応させて形成される樹脂が挙げられる。このような樹脂は、米国特許第３，９６２，１６５号；同第３，９７５，３４６号；同第４，００１，１０１号に記載されている。他のカチオン性樹脂の例としては、三級スルホニウム塩の基を含有する樹脂および四級ホスホニウム塩の基を含有する樹脂（例えば、それぞれ、米国特許第３，７９３，２７８号および同第３，９８４，９２２号に記載されている樹脂）が挙げられる。さらに、欧州特許出願第１２４６３号に記載されているような膜形成樹脂を使用してもよい。さらに、米国特許第４，１３４，９３２号に記載されているような、Ｍａｎｎｉｃｈ塩基から調製したカチオン性組成物を使用してもよい。
【００３７】
本発明の一実施形態では、ポリマーは、一級アミン基および／または二級アミン基を含有する正に帯電した樹脂を１つ以上含み得る。このような樹脂は、米国特許第３，６６３，３８９号；同第３，９４７，３３９号；および同第４，１１６，９００号に記載されている。米国特許第３，９４７，３３９号では、ジエチレントリアミンまたはトリエチレンテトラアミンのようなポリアミンのポリケチミン誘導体をポリエポキシドと反応させる。反応生成物を酸で中和し、水に分散させると、遊離一級アミン基が生成する。また、ポリエポキシドを過剰量のポリアミン（例えば、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラアミン）と反応させ、過剰量のポリアミンを反応混合物から減圧下で取り除くと、同等の生成物が形成される。このような生成物は、米国特許第３，６６３，３８９号および同第４，１１６，９００号に記載されている。
【００３８】
上述のイオン性樹脂の混合物も有益に使用することができる。本発明のある実施形態では、ポリマーは、カチオン性塩の基を有し、一級、二級および／または三級アミン基を有するポリエポキシド系ポリマー（例えば、上述のもの）、ヒドロキシル官能基および／またはアミン官能基を有するアクリルポリマーから選択される。
【００３９】
上述のように、本発明の特定の一実施形態では、ポリマーは、カチオン性塩の基を有する。この場合、このようなカチオン性塩の基は、典型的には、電着可能な組成物に従来から使用されているような無機酸または有機酸を用いて樹脂を可溶化させることによって形成される。可溶化させる酸の適切な例としては、限定されないが、スルファミン酸、酢酸、乳酸、ギ酸が挙げられる。本発明のある実施形態では、可溶化させる酸は、スルファミン酸および／または乳酸を含む。
【００４０】
特定の実施形態では、本発明の方法で有用なコーティング組成物は、共有結合したハロゲン原子を含む成分を１つ以上含む。本発明のために、「共有結合したハロゲン原子」は、ハロゲンイオン（例えば、水溶液中の塩化物イオン）とは対照的に、共有結合しているハロゲン原子を意味すると理解されるべきである。
【００４１】
コーティング組成物は、樹脂固形物の総重量を基準として、少なくとも１重量％、または少なくとも２重量％、または少なくとも５重量％、または少なくとも１０重量％の共有結合したハロゲン含有量を有し得る。さらに、コーティング組成物は、５０重量％以下、または３０重量％以下、または２５重量％以下、または２０重量％以下の共有結合したハロゲンの含有量を有し得る。コーティング組成物は、上述の値を任意に組み合わせた範囲（引用した値を含む）での、共有結合したハロゲン含有量を有し得る。
【００４２】
本発明のある実施形態では、コーティング組成物は、水系媒体に分散した樹脂相を含む、電着可能なコーティング組成物である。この電着可能なコーティング組成物の樹脂相に含まれる共有結合したハロゲンの含有量は、樹脂（ｉ）に共有結合したハロゲン原子に由来し得る。このような場合、共有結合したハロゲンの含有量は、上述の任意の膜形成樹脂を形成するのに使用される反応物に起因し得る。例えば、樹脂は、ハロゲン化フェノール（例えば、塩素化ビスフェノールＡまたは臭素化ビスフェノールＡのようなハロゲン化多価フェノール）と、エポキシ基含有材料（例えば、樹脂（ｉ）について先に記載されたもの）との反応生成物であり得る。アニオン基含有ポリマーの場合、後にリン酸で可溶化してもよい。または、エポキシ含有化合物をハロゲン化カルボン酸と反応させた後、任意の残ったエポキシ基とリン酸とを反応させると、適切なポリマーが得られる。次いで、アミンを用いて酸基を可溶化してもよい。同様に、カチオン性塩の基を含有するポリマーの場合、樹脂は、上述のようなエポキシ官能性材料とハロゲン化フェノールとを反応させた後、任意の残ったエポキシ基とアミンとを反応させた反応生成物であり得る。次いで、反応生成物を酸で可溶化してもよい。
【００４３】
本発明の一実施形態では、樹脂（ｉ）中の共有結合したハロゲンの含有量は、ハロゲン化フェノール、ハロゲン化ポリエポキシド、ハロゲン化アクリルポリマー、ハロゲン化ポリオレフィン、ハロゲン化リン酸エステル、およびこれらの混合物のうち少なくとも１つから選択されるハロゲン化化合物から誘導され得る。本発明の別の実施形態では、樹脂（ｉ）中の共有結合したハロゲンの含有量は、ハロゲン化多価フェノール、例えば、塩素化ビスフェノールＡ（例えば、テトラクロロビスフェノールＡ）または臭素化ビスフェノールＡ（例えば、テトラブロモビスフェノールＡ）に由来する。さらに、共有結合したハロゲンの含有量は、ハロゲン化エポキシ化合物、例えば、ハロゲン化ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルに由来し得る。
【００４４】
上述の活性水素含有樹脂（ｉ）は、硬化性コーティング組成物の総重量を基準として、１０〜９０重量％、または３０〜４５重量％の量で硬化性コーティング組成物中に存在し得る。
【００４５】
上述のように、組成物は、１つ以上のポリエステル硬化剤（ｉｉ）をさらに含み得る。ポリエステル硬化剤（ｉｉ）は、１分子あたり２個以上のエステル基を有する材料である。エステル基は、許容範囲にある硬化温度および硬化時間（例えば、２５０℃までの温度、９０分までの硬化時間）で架橋させるのに十分な量存在する。許容範囲にある硬化温度および硬化時間は、コーティングされる基板および基板の最終用途に依存することが理解されるべきである。
【００４６】
ポリエステル硬化剤（ｉｉ）として一般的に適した化合物は、ポリカルボン酸のポリエステルである。限定されない例としては、ジカルボン酸のビス（２−ヒドロキシアルキル）エステル、例えば、ビス（２−ヒドロキシブチル）アゼレートおよびビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート；トリ（２−エチルヘキサノイル）トリメリテート；ならびに、ジカルボン酸無水物と、アルコール（多価アルコールが挙げられる）とから調製される酸性半エステルのポリ（２−ヒドロキシアルキル）エステルが挙げられる。後者のタイプは、最終的な官能価が３以上のポリエステルを得るのに、特に適している。ある適切な例としては、まず、当量のジカルボン酸無水物（例えば、無水コハク酸または無水フタル酸）と三価または四価のアルコール（例えば、グリセロール、トリメチロールプロパンまたはペンタエリトリトール）とを１５０℃未満の温度で反応させ、次いで、酸性ポリエステルと、少なくとも当量のエポキシアルカン（例えば、１，２−エポキシブタン、エチレンオキシド、またはプロピレンオキシド）とを反応させることによって調製されるポリエステルが挙げられる。ポリエステル硬化剤（ｉｉ）は、無水物を含み得る。別の適切なポリエステルは、末端が低級２−ヒドロキシアルキルであるポリ−アルキレングリコールテレフタレートを含む。
【００４７】
特定の実施形態では、ポリエステルは、１分子あたり少なくとも１個のエステル基を含み、このエステル化されたヒドロキシルに隣接する炭素原子が、遊離ヒドロキシル基を有する。
【００４８】
さらに、無水トリメリット酸とプロピレングリコール（モル比２：１）とを反応させて調製されるハーフエステル中間体を、１，２−エポキシブタンおよび分岐モノカルボン酸のグリシジルエステルと反応させて調製される、四官能ポリエステルも適している。
【００４９】
特定の一実施形態では、活性水素含有樹脂（ｉ）がカチオン性塩の基を含む場合、ポリエステル硬化剤（ｉｉ）は、実質的に酸を含まない。本明細書の記載の目的では、「実質的に酸を含まない」は、０．２ｍｅｑ／ｇ未満の酸を含むことを意味する。水系の、例えば、カソード電着可能なコーティング組成物の場合、適切なポリエステル硬化剤としては、ポリカルボン酸無水物、１つ以上のグリコール、アルコール、グリコールモノエーテル、ポリオールおよび／またはモノエポキシドから調製される、非酸性ポリエステルを挙げることができる。
【００５０】
適切なポリカルボン酸無水物としては、ジカルボン酸無水物、例えば、無水コハク酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水トリメリット酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物を挙げることができる。無水物の混合物を使用してもよい。
【００５１】
適切なアルコールとしては、直鎖アルコール、環状アルコールまたは分岐アルコールを挙げることができる。アルコールは、本質的に脂肪族、芳香族または芳香脂肪族（ａｒａｌｉｐｈａｔｉｃ）であり得る。本明細書で使用する場合、グリコールおよびモノエポキシドという用語は、１分子あたり、カルボン酸官能基または無水物官能基と１５０℃未満の温度で反応可能な、２個以下のアルコール基を含有する化合物を含むことが意図されている。
【００５２】
適切なモノエポキシドとしては、分岐モノカルボン酸のグリシジルエステルを挙げることができる。さらに、アルキレンオキシド、例えば、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを使用してもよい。適切なグリコールとしては、例えば、エチレングリコールおよびポリエチレングリコール、プロピレングリコールおよびポリプロピレングリコール、１，６−ヘキサンジオールを挙げることができる。グリコールの混合物を使用してもよい。
【００５３】
非酸性ポリエステルは、例えば、一つ以上の工程で、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）と、分岐モノカルボン酸のグリシジルエステルとをモル比１：１．５〜１：３で、所望の場合、オクタン酸スズまたはベンジルジメチルアミンのようなエステル化触媒を助剤として用い、５０〜１５０℃の温度で反応させることによって調製することができる。さらに、無水トリメリット酸を、２−エチルヘキサノールのようなモノアルコール３モル当量と反応させてもよい。
【００５４】
または、無水トリメリット酸（１ｍｏｌ）を、まずは、グリコールまたはグリコールモノアルキルエーテル（例えば、エチレングリコールモノブチルエーテル）と、モル比１：０．５〜１：１で反応させた後、生成物を分岐モノカルボン酸のグリシジルエステル２ｍｏｌと反応させてもよい。さらに、ポリカルボン酸無水物（すなわち、１分子あたり２個または３個のカルボキシル官能基を含有する無水物）またはポリカルボン酸無水物の混合物を、グリコール（例えば、１，６−ヘキサンジオール）および／またはグリコールモノエーテルおよびモノエポキシドと同時に反応させた後、所望の場合、生成物をモノエポキシドと反応させてもよい。水系組成物の場合、これらの非酸性ポリエステルを、ジエチレントリアミンのようなポリアミンで修飾し、アミドポリエステルを形成してもよい。このような「アミン修飾した」ポリエステルを、上述の直鎖または分岐のアミン付加物に組み込み、自己硬化性アミン付加エステルを形成してもよい。
【００５５】
上述のタイプの非酸性ポリエステルは、典型的には、有機溶媒に可溶性であり、典型的には、先に記載した活性水素含有樹脂（ｉ）と容易に混合させることができる。
【００５６】
水系で使用するのに適したポリエステル、またはこのような材料の混合物は、典型的には、カチオン性塩の基またはアニオン性塩の基（例えば、先に記載したもののうちのいずれか）を含有する樹脂の存在下、水に分散する。
【００５７】
場合により、エステル交換触媒（ｉｉｉ）が、組成物中に存在し得る。触媒（ｉｉｉ）は、エステル交換反応の触媒として知られた任意の適切な触媒であり得る。本発明のある実施形態では、触媒（ｉｉｉ）は、金属酸化物、金属錯体または金属塩を含む。
【００５８】
適切な金属酸化物としては、例えば、鉛酸化物、ビスマス酸化物、スズ酸化物（酸化ジオクチルスズまたは酸化ジブチルスズのようなジアルキルスズ酸化物が挙げられる）が挙げられる。または、酸水溶液（例えば、スルホン酸水溶液）に溶解する場合、酸化鉛および酸化ビスマスを使用してもよい。
【００５９】
適切な塩としては、鉛のカルボン酸塩、亜鉛のカルボン酸塩、カルシウムのカルボン酸塩、バリウムのカルボン酸塩、鉄のカルボン酸塩、ビスマスのカルボン酸塩、スズのカルボン酸塩（ジアルキルスズジカルボキシレートが挙げられる）（例えば、オクチル酸塩またはナフテン酸塩）が挙げられる。塩の限定されない例としては、オクチル酸鉛、オクチル酸亜鉛、ギ酸ジオクチルスズが挙げられる。金属錯体の適切な例は、チタンアセチルアセトナートである。
【００６０】
さらに、例えば、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のオクチル酸塩、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のナフテン酸塩、ランタニドのオクチル酸塩、ランタニドのナフテン酸塩、ジルコニウム、カドミウム、クロムのオクチル酸塩、ジルコニウム、カドミウム、クロムのナフテン酸塩；鉛、亜鉛、カドミウム、セリウム、トリウム、銅のアセチルアセトナート錯体；アルカリアルミニウムアルコラート、ならびにチタンテトライソプロポキシドも適している。
【００６１】
また、上述の塩、酸化物および／または錯体のうちのいずれかの混合物を使用してもよい。
【００６２】
利用可能な金属酸化物、金属塩または金属錯体、またはこれらの溶液の金属含有量がさまざまであることを考慮して、触媒の量は、組成物に含まれる金属含有量によって示され得る。硬化性コーティング組成物の総重量を基準として、０．１〜３．０重量％の金属含有量が適しており、または金属含有量が０．３〜１．６重量％のものを使用し得る。
【００６３】
ある局面では、本発明は、半導電性材料上へのミクロゲル分散物のカチオン電着を用いる。カチオンミクロゲルおよび電着におけるカチオンミクロゲルの使用は、米国特許第５，０９６，５５６号に記載されており、この文献は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００６４】
上述のイオン基含有組成物のうちのいずれかは、電気泳動によって導電性基板に塗布され得る。電着に適用する電圧は、さまざまであり得、例えば、１ボルトの低電圧から数千ボルトの高電圧までの範囲であってもよいが、典型的には、５０〜５００ボルトである。電流密度は、通常は、１平方フィートあたり０．５アンペア〜５アンペア（０．５〜５ミリアンペア／平方センチメートル）であり、この電流密度は、電着中に低下していく傾向があり、この低下は、コアのすべての露出した表面上に絶縁コンフォーマル膜が形成されたことを示す。本明細書、明細書および特許請求の範囲で使用する場合、「コンフォーマル」膜または「コンフォーマル」コーティングは、存在し得る任意の穴（ふさがれていないもの）の内部の表面を含め、基板の形状に合わせて実質的に均一な厚みを有する膜またはコーティングを意味する。
【００６５】
上述のような適切な方法でコーティングを塗布した後、コーティングを硬化する。コーティングを、周囲温度で硬化させるか、または９０〜３００℃の高温で５〜９０分間かけて熱硬化させ、基板上に誘電コーティングを形成させ得る。
【００６６】
誘電コーティングの厚みは、５０ミクロン以下であるか、または２５ミクロン以下である、または２０ミクロン以下である。
【００６７】
当業者は、誘電コーティングを塗布する前に、コア表面を前処理してもよく、または他の方法で、誘電コーティングを塗布するために準備をさせてもよいことを認識する。例えば、誘電体を塗布する前に掃除すること、洗浄すること、および／または接着促進剤で処理することが適切な場合もある。
【００６８】
誘電コーティングを塗布した後、場合により、誘電コーティング表面を所定の模様で切除し、基板の断面を露出させてもよい。このような切除は、レーザを用いておこなってもよく、または、例えば、機械による研削、化学エッチング技法またはプラズマエッチング技法のような他の従来の技法によって行ってもよい。
【００６９】
以下の実施例によって本発明を説明するが、この実施例は、本発明を細目に限定するものとみなされるべきではない。別途示していない限り、以下の実施例および明細書全体のすべての部およびパーセントは、重量基準である。
【実施例】
【００７０】
以下の実施例は、電着コーティングの調製法、および回路アセンブリを形成する方法におけるこの電着コーティングの使用を示す。
【００７１】
（実施例１）
以下の実施例は、以下に記載する電着可能なコーティング浴で使用するカチオンバインダの合成について記載する。バインダを、以下の成分から調製した。
【００７２】
【表２】
スターラー、温度プローブ、ディーンスタークトラップを取り付けた４ッ口丸底フラスコに、窒素で覆った状態で、ＭＡＺＯＮ １６５１、ＥＰＯＮ ８８０、テトラブロモビスフェノールＡおよびＴＥＴＲＯＮＩＣ １５０Ｒ１を入れた。混合物を７０℃に加熱し、１５分間攪拌した。次いで、熱源をはずし、アミノプロピルジエタノールアミンおよびジエタノールアミンを加えた。反応混合物は、発熱し、約１０分後に最大温度１７６℃になった。反応物を１時間かけて１３５℃まで冷却し、ここで２−ブトキシエタノールを加え、混合物をさらに１２５℃まで冷却した。次いで、混合物を、最大発熱時から合計２時間、１２５℃に維持した。ＥＰＯＮ ８８０および架橋剤をもう一度加え、溶液を１２５℃で２．５時間攪拌した。スルファミン酸（４９．５部）を脱イオン水（１２８７部）に溶解し、この溶液を激しく攪拌しながら、反応混合物（３４２８部）を注いだ。１時間攪拌した後、さらに脱イオン水（３９７０部）をゆっくりと加え、不揮発性物質の含有量が３０．２％の分散物を得た。
【００７３】
（実施例２）
この実施例は、以下に示すミクロゲルの例を合成するのに使用する、ゲル化していないカチオン性石鹸の調製について示す。カチオン性石鹸を、以下の成分から調製した。
【００７４】
【表３】
反応容器に、ＥＰＯＮ ８２８、ビスフェノールＡ−エチレンオキシド付加物、ビスフェノールＡ、２−ブトキシエタノールを入れ、窒素雰囲気下、温度１２５℃に加熱した。１番目の量のベンジルジメチルアミンを加えると、反応物は発熱して１８０℃になった。発熱中に反応物が１６０℃になった時点から１時間維持した。発熱がピークに達した後、樹脂を１６０℃まで冷まし、維持し続けた。維持した後、反応物を１３０℃まで冷却し、２番目の量のベンジルジメチルアミンを加えた。推定したエポキシ当量が１０７０になるまで、反応物を１３０℃に維持した。エポキシ当量が予想値になったら、ジケチミンおよびＮ−メチルエタノールアミンを続けて加え、混合物を、発熱させて約１５０℃にした。最大発熱時から、１時間そのままにし始め、その間に反応物を１２５℃に冷却させた。１時間維持した後、酢酸を１番目の量の脱イオン水に溶かした溶液に、樹脂を分散させた。その後、第２、第３、第４の量の脱イオン水を用い、分散物を還元した。得られたカチオン性石鹸を、メチルイソブチルケトン濃度が０．０５％未満になるまで、減圧下ストリッピングした。
【００７５】
（実施例３）
この実施例は、上記の実施例２で記載したカチオン性エポキシ石鹸からカチオンミクロゲルを合成することを示す。ミクロゲルを以下の成分から調製した。
【００７６】
【表４】
実施例２のカチオン性石鹸に脱イオン水を加え、窒素で覆った状態で、混合物を７０℃まで加熱した。ＥＰＯＮ ８２８溶液を十分に攪拌しながら、１５分間かけて加えた。メチルイソブチルケトンを洗浄液として加え、混合物を７０℃で４５分間維持した。次いで、混合物を７０分間かけて９０℃に加熱し、十分に混合しながら、９０℃で３時間維持した。次いで、脱イオン水を加え、混合物を冷却し、不揮発性物質の含有量が１８．９％のミクロゲル分散物を得た。
【００７７】
実施例３のミクロゲルは、本明細書で「ミクロゲル」と称されるか、またはある場合には、「標準的なミクロゲル」と称される。
【００７８】
（実施例４）
この実施例は、上記の実施例２に記載したカチオン性エポキシ石鹸から、高度に架橋したカチオンミクロゲルを合成することを示す。高度に架橋したミクロゲルは、以下の成分から調製することができる。
【００７９】
【表５】
実施例４の成分を、実施例３の成分と同じ様式で混合し、処理する。実施例３のミクロゲルは、本明細書で、「高度に架橋したミクロゲル」と称される。高度に架橋したミクロゲルは、標準的なミクロゲルよりも架橋の量が多い。
【００８０】
（電着コーティング浴およびコーティング）
（実施例Ａ）
この実施例は、以下の実施例Ｃで記載するコーティング浴を調製するのに使用するブレンドの調製を示す。このブレンドを以下の成分から調製した。
【００８１】
【表６】
実施例１の電着樹脂を、ゆっくりと攪拌しつつ容器に入れた。この樹脂に、攪拌しつつ、エチレングリコールモノヘキシルエーテルをゆっくりと加え、３０分間攪拌した。次いで、この混合物に脱イオン水を加えた。
【００８２】
（実施例Ｂ）
この実施例は、以下の実施例Ｃで記載するコーティング浴を調製するのに使用する第２のブレンドの調製を示す。実施例Ａのブレンドに以下の触媒を加えることによって、この第２のブレンドを調製した。
【００８３】
【表７】
上記の成分を軽く攪拌しながら、３０分間混合した。
【００８４】
（実施例Ｃ）
実施例Ｂを繰り返した。限外濾過によって、コーティング浴から透過物約１７２０ｇを取り出し、この透過物は脱イオン水で置き換えられた。限外濾過した塗料の最終的なｐＨは５．０８であり、導電率は、５６６マイクロジーメンスであった。タンクの固形物の測定値（１１０℃で１時間）は、９．４３％であった。
【００８５】
（実施例Ｄ）
実施例Ｃの電着可能なコーティング組成物を、電着浴から、温度８５°Ｆで２４０秒かけ、０．５アンペアで電気泳動によってケイ素基板に塗布した。３つのサンプルを１５０、２００、２５０ボルトの電圧を用いてコーティングした。次いで、このコーティングを２４０℃で３０分間硬化した。
【００８６】
（さらなる電着組成物の例）
（実施例Ｉ）
【００８７】
【表８】
（実施例ＩＩ）
【００８８】
【表９】
（実施例ＩＩＩ）
【００８９】
【表１０】
（実施例ＩＶ）
【００９０】
【表１１】
（実施例Ｖ）
【００９１】
【表１２】
（実施例ＶＩ）
【００９２】
【表１３】
実施例ＩＶ〜ＶＩで、界面活性剤ブレンドは、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ．から入手可能な８５−ＸＳ−１３９であり、低イオンポリオールはＫＰ−９６−１５７８であり、合体溶媒はヘキシルセルソルブであり、軟化剤は、エポキシ軟化剤（ＦＱ ４０８）Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｈａｍｐ Ｃｏｄｅ ＷＥ−４３−１３３０である。軟化剤を製造するために、適切に装置を取り付けた３Ｌ丸底フラスコに、ＤＥＲ７３２（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から入手可能な脂肪族エポキシ樹脂）７１１ｇ、ビスフェノールＡ １７２ｇを入れる。この混合物を１３０℃に加熱し、ベンジルジメチルアミン１．６５ｇを加える。反応混合物のエポキシド当量が１２３２になるまで、反応混合物を１３５℃に維持する。ブトキシエタノール５８．８ｇを加え、次いで、混合物を９５℃に冷却する。Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ Ｄ４００（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐ．から入手可能なポリオキシプロピレンジアミン）１８４．７ｇを加え、固形分が５０％になるようにメトキシプロパノールで希釈した樹脂のサンプルのＧａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度が「Ｈ−Ｊ」になるまで、反応物を９５℃に維持する。Ｅｐｏｎ ８２８ １９．１ｇとブトキシエタノール３．４ｇの混合物を加え、固形分が５０％になるようにメトキシプロパノールで希釈した樹脂のサンプルのＧａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度が「Ｑ−」になるまで、混合物を維持する。この樹脂９８９ｇを、脱イオン水１０４７ｇと酢酸（ａｃｅｔｉｃ）１９ｇの混合物に注ぎ、３０分間混合する。次いで、脱イオン水１０３０ｇを加え、十分に混合する。最終的な水系分散物は、固形物含有量の測定値が３０％であった。
【００９３】
実施例Ｉ〜ＶＩの性質をまとめたものを表１に示す。
【００９４】
【表１】
表Ｉで、高温焼付樹脂ブレンドは、実施例Ｉ〜ＩＩＩのように、ポリエステルを含む高分子量のカチオン性エポキシ樹脂であり、低温焼付樹脂ブレンドは、実施例ＩＶ〜ＶＩのように、エポキシウレタン樹脂である。端部被覆度は、図１〜６の端部付近のコーティング厚をあらわす。ビア被覆度は、基板中のビア底部でのコーティング厚をあらわす。
【００９５】
図１〜６は、それぞれ、実施例Ｉ〜ＶＩの組成物でコーティングされた基板の模式図である。
【００９６】
図１は、半導電性層１２を備える基板１０を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部１６および１８を有するノッチまたはビア１４を画定している。誘電コーティング２０は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、１ミクロン以下である。
【００９７】
図２は、半導電性層２４を備える基板２２を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部２８および３０を有するノッチまたはビア２６を画定している。誘電コーティング３２は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、約１１ミクロンである。
【００９８】
図３は、半導電性層３６を備える基板３４を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部４０および４２を有するノッチ３８を画定している。誘電コーティング４４は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、約１０ミクロンである。
【００９９】
図４は、半導電性層４８を備える基板４６を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部５２および５４を有するノッチ５０を画定している。誘電コーティング５６は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、２ミクロン未満である。
【０１００】
図５は、半導電性層６０を備える基板５８を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部６４および６６を有するノッチ６２を画定している。誘電コーティング６８は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、約３ミクロンである。
【０１０１】
図６は、半導電性層７２を備える基板７０を示しており、この例における基板１０は、ケイ素である。半導電性層は、端部７６および７８を有するノッチ７４を画定している。誘電コーティング８０は、実施例Ｉの組成物を用い、半導電性層上に堆積している。端部付近のコーティング厚は、約８ミクロンである。
【０１０２】
最小コーティング厚が、例えば５ミクロンと特定される場合、実施例Ｉ、ＩＶ、Ｖは、特定された最小の厚みを満たしていないことは明らかである。しかし、実施例ＩＩ、ＩＩＩ、ＶＩは、高度に架橋したミクロゲルを、樹脂固形物の少なくとも２０％のレベルで含んでおり、ビアの端部で指定されたコーティング厚を満たしている。他の実施形態では、最小コーティング厚は、７ミクロンであり得る。
【０１０３】
この実施例以外の例、または別途示されている場合、明細書および特許請求の範囲で用いられている成分の量、反応条件などをあらわすすべての数値は、すべての場合に用語「約」によって修飾されていると理解されるべきである。したがって、矛盾する内容が示されていない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載した数値パラメータは、本発明によって与えられると考えられる所望の性質によって変わる場合がある、近似値である。少なくとも、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限するつもりはなく、それぞれの数値パラメータは、少なくとも、報告された有効桁数を考慮し、かつ、通常の丸めの技法を適用することによって解釈されるべきである。
【０１０４】
本発明の広範な範囲を示す数値範囲および数値パラメータは近似値であるが、特定の実施例に記載した数値は、可能な限り正確に報告されている。しかし、いずれの数値も、それぞれの試験測定値にみられる標準偏差から必然的に生じるある程度の誤差を本質的に含んでいる。
【０１０５】
さらに、本明細書に記載されるいずれの数値範囲も、その範囲に包含されるすべてのサブレンジを含むことが意図されていると理解される。例えば、「１〜１０」の範囲は、記載された最小値１と記載された最大値１０との間にあり、これらの記載された値を含むすべてのサブレンジ、すなわち、１以上の最小値を有し、１０以下の最大値を有するすべてのサブレンジを含むことを意図している。
【０１０６】
本発明の特定の実施形態を、説明の目的で先に記載したが、添付の特許請求の範囲に定義される通りの本発明から逸脱することなく、本発明の詳細の多くについて改変がなされ得ることは、当業者には明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分である、電着組成物中に半導電性基板を浸漬する工程と；
前記基板と前記組成物との間に電圧を印加し、前記基板上に誘電コーティングを形成する工程、
を包含する、方法。
【請求項２】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２０重量％〜５０重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２７重量％〜３３重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記組成物が、前記組成物中の樹脂固形物の２０重量％〜５０重量％を構成する、標準的なミクロゲルと前記高度に架橋したミクロゲルとの組み合わせをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記組成物が、高分子量のカチオン性エポキシ樹脂を含み、前記方法が、前記コーティングを少なくとも１５０分間、２００℃以下の温度まで加熱する工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記組成物が、エポキシウレタン樹脂を含み、前記方法が、前記コーティングを少なくとも３０分間、１７５℃以下の温度に加熱する工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記基板が、直径が２５０ミクロン未満のビアを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記基板がケイ素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記組成物が、活性水素含有樹脂を１つ以上含み、該活性水素含有樹脂が、前記組成物中に存在する樹脂固形物の総重量を基準として、共有結合したハロゲンを２０重量％より多く含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記組成物が、ポリエステル硬化剤を１つ以上含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記活性水素含有樹脂が、ポリエポキシドポリマーおよびアクリルポリマーのうち、少なくとも１つに由来する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記樹脂が、ハロゲン化ポリエポキシドおよび／またはハロゲン化アクリルポリマーに由来する、共有結合したハロゲン含有量を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
樹脂（ｉ）中に存在する前記共有結合したハロゲンが、ハロゲン化多価フェノールに由来する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記ハロゲン化多価フェノールが、塩素化ビスフェノールＡおよび臭素化ビスフェノールＡのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ハロゲン化多価フェノールが、テトラブロモビスフェノールＡを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記活性水素含有樹脂が、カチオン性塩基を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記ポリエステルが、１分子あたり２個以上のエステル基を有するポリカルボン酸ポリエステルを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記ポリエステルが、酸を実質的に含まない、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ポリエステルが、１分子あたり少なくとも１個のエステル基を含み、このエステル化されたヒドロキシルに隣接する炭素原子が、遊離ヒドロキシル基を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記組成物が、金属酸化物、金属塩または金属錯体を含むエステル交換触媒をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記金属酸化物、金属塩および／または金属錯体が、スズ、ビスマス、および鉛から選択される金属に由来する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
電着に使用する組成物であって、
樹脂ブレンドと；
合体溶媒と；
触媒と；
水と；
高度に架橋したミクロゲルとを含み、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が、高度に架橋したミクロゲルである、組成物。
【請求項２３】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２０重量％〜５０重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分を含む、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２４】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２７重量％〜３３重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分を含む、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２５】
前記触媒がスズを含む、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２６】
電着に使用する組成物であって、
界面活性剤ブレンドと；
低イオンポリオールと；
フェノキシプロパノールと；
触媒と；
水と；
軟化剤と；
高度に架橋したミクロゲルとを含み、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が、高度に架橋したミクロゲルである、組成物。
【請求項２７】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２０重量％〜５０重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分を含む、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２７重量％〜３３重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分を含む、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２９】
前記触媒がスズを含む、請求項２６に記載の組成物。
【請求項１】
電着組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分である、電着組成物中に半導電性基板を浸漬する工程と；
前記基板と前記組成物との間に電圧を印加し、前記基板上に誘電コーティングを形成する工程、
を包含する、方法。
【請求項２】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２０重量％〜５０重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２７重量％〜３３重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記組成物が、前記組成物中の樹脂固形物の２０重量％〜５０重量％を構成する、標準的なミクロゲルと前記高度に架橋したミクロゲルとの組み合わせをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記組成物が、高分子量のカチオン性エポキシ樹脂を含み、前記方法が、前記コーティングを少なくとも１５０分間、２００℃以下の温度まで加熱する工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記組成物が、エポキシウレタン樹脂を含み、前記方法が、前記コーティングを少なくとも３０分間、１７５℃以下の温度に加熱する工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記基板が、直径が２５０ミクロン未満のビアを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記基板がケイ素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記組成物が、活性水素含有樹脂を１つ以上含み、該活性水素含有樹脂が、前記組成物中に存在する樹脂固形物の総重量を基準として、共有結合したハロゲンを２０重量％より多く含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記組成物が、ポリエステル硬化剤を１つ以上含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記活性水素含有樹脂が、ポリエポキシドポリマーおよびアクリルポリマーのうち、少なくとも１つに由来する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記樹脂が、ハロゲン化ポリエポキシドおよび／またはハロゲン化アクリルポリマーに由来する、共有結合したハロゲン含有量を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
樹脂（ｉ）中に存在する前記共有結合したハロゲンが、ハロゲン化多価フェノールに由来する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記ハロゲン化多価フェノールが、塩素化ビスフェノールＡおよび臭素化ビスフェノールＡのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ハロゲン化多価フェノールが、テトラブロモビスフェノールＡを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記活性水素含有樹脂が、カチオン性塩基を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記ポリエステルが、１分子あたり２個以上のエステル基を有するポリカルボン酸ポリエステルを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記ポリエステルが、酸を実質的に含まない、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ポリエステルが、１分子あたり少なくとも１個のエステル基を含み、このエステル化されたヒドロキシルに隣接する炭素原子が、遊離ヒドロキシル基を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記組成物が、金属酸化物、金属塩または金属錯体を含むエステル交換触媒をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記金属酸化物、金属塩および／または金属錯体が、スズ、ビスマス、および鉛から選択される金属に由来する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
電着に使用する組成物であって、
樹脂ブレンドと；
合体溶媒と；
触媒と；
水と；
高度に架橋したミクロゲルとを含み、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が、高度に架橋したミクロゲルである、組成物。
【請求項２３】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２０重量％〜５０重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分を含む、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２４】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２７重量％〜３３重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分を含む、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２５】
前記触媒がスズを含む、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２６】
電着に使用する組成物であって、
界面活性剤ブレンドと；
低イオンポリオールと；
フェノキシプロパノールと；
触媒と；
水と；
軟化剤と；
高度に架橋したミクロゲルとを含み、該組成物中の樹脂固形物のうち少なくとも２０重量％が、高度に架橋したミクロゲルである、組成物。
【請求項２７】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２０重量％〜５０重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分を含む、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
前記組成物中の樹脂固形物のうち２７重量％〜３３重量％が、高度に架橋したミクロゲル成分を含む、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２９】
前記触媒がスズを含む、請求項２６に記載の組成物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１１−５１５５８３（Ｐ２０１１−５１５５８３Ａ）
【公表日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５００９１８（Ｐ２０１１−５００９１８）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３７４８９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１１７４７５
【国際公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（５９９０８７０１７）ピーピージー インダストリーズ オハイオ， インコーポレイテッド (267)
【公表日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３７４８９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１１７４７５
【国際公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（５９９０８７０１７）ピーピージー インダストリーズ オハイオ， インコーポレイテッド (267)
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