(57)【要約】      （修正有）【課題】金属表面の耐熱性および耐湿性を高め、金属と樹脂との接着性を向上させることができる金属の表面処理剤の提供。【解決手段】化学式(I)又は化学式(II)で示されるホルミルイミダゾール化合物と、化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物とを反応させて得られるイミダゾールシラン化合物を用いる金属表面処理剤。2015214743.tif 000030（Ｒ１〜Ｒ３はＨ、Ｃ１〜２０のアルキル基、アリル基、ベンジル基又はアリール基；Ｒ４〜Ｒ６は、水酸基、Ｃ１〜３のアルコキシ基又はＣ１〜３のアルキル基；但し、Ｒ４〜Ｒ６が同時にアルキル基である場合を除く。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式(I)または化学式(II)で示されるホルミルイミダゾール化合物と、化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物とを反応させて得られるイミダゾールシラン化合物を成分とする金属の表面処理剤。
【化１】
2015214743.tif 000025
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基、ベンジル基またはアリール基を表す。）
【化２】
2015214743.tif 000026
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基、ベンジル基またはアリール基を表す。）
【化３】
2015214743.tif 000027
（式中、Ｒ４〜Ｒ６は、同一または異なって、水酸基、炭素数１〜３のアルコキシ基または炭素数１〜３のアルキル基を表す。但し、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６が同時にアルキル基である場合を除く。）
【請求項２】
化学式(IV)で示されるイミダゾール化合物と、化学式(V)で示されるハロプロピルシラン化合物とを反応させて得られるイミダゾールシラン化合物を成分とする金属の表面処理剤。
【化４】
2015214743.tif 000028
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基、ベンジル基またはアリール基を表す。）
【化５】
2015214743.tif 000029
（式中、Ｒ４〜Ｒ６は、同一または異なって、水酸基、炭素数１〜３のアルコキシ基または炭素数１〜３のアルキル基を表す。但し、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６が同時にアルキル基である場合を除く。Ｘは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子または沃素原子を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の表面処理剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリント配線板は、電子機器・電子部品の小型化、薄型化等に対応すべく多層化が進められており、所謂多層プリント配線板は、片面または両面に銅箔等からなる回路を設けた内層用の回路板に、プリプレグを介して外層用回路板もしくは銅箔を重ね、これを一体化することによって製造されている。
これらの過程では、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等が行われるため、銅箔には耐熱性や耐湿性の他に、樹脂との接着性、耐薬品性等が要求されている。
【０００３】
特許文献１には、イミダゾール環を有する特定のシラン化合物が金属表面に対し優れた防錆作用を発揮するとともに、金属と樹脂基板との接着性を向上させる点が開示されている。しかしながら、未だ満足すべき接着性が得られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１８６４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、金属表面の耐熱性および耐湿性を高め、金属と樹脂との接着性を向上させることができる金属の表面処理剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、前記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ある種のイミダゾールシラン化合物が、金属表面に対し優れた耐熱性および耐湿性を付与するとともに、金属と樹脂との接着性を向上させることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００７】
即ち、第１の発明は、化学式(I)または化学式(II)で示されるホルミルイミダゾール化合物と、化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物とを反応させて得られるイミダゾールシラン化合物を成分とする金属の表面処理剤である。
【０００８】
【化１】
2015214743.tif 000002
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基、ベンジル基またはアリール基を表す。）
【０００９】
【化２】
2015214743.tif 000003
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基、ベンジル基またはアリール基を表す。）
【００１０】
【化３】
2015214743.tif 000004
（式中、Ｒ４〜Ｒ６は、同一または異なって、水酸基、炭素数１〜３のアルコキシ基または炭素数１〜３のアルキル基を表す。但し、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６が同時にアルキル基である場合を除く。）
【００１１】
第２の発明は、化学式(IV)で示されるイミダゾール化合物と、化学式(V)で示されるハロプロピルシラン化合物とを反応させて得られるイミダゾールシラン化合物を成分とする金属の表面処理剤である。
【００１２】
【化４】
2015214743.tif 000005
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基、ベンジル基またはアリール基を表す。）
【００１３】
【化５】
2015214743.tif 000006
（式中、Ｒ４〜Ｒ６は、同一または異なって、水酸基、炭素数１〜３のアルコキシ基または炭素数１〜３のアルキル基を表す。但し、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６が同時にアルキル基である場合を除く。Ｘは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子または沃素原子を表す。）
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、金属表面の耐熱性および耐湿性を高め、金属と樹脂との接着性を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の金属の表面処理剤は、前記化学式(I)または化学式(II)で示されるホルミルイミダゾール化合物と化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物とを反応させて得られるイミダゾールシラン化合物、もしくは化学式(IV)で示されるイミダゾール化合物と化学式(V)で示されるハロプロピルシラン化合物とを反応させて得られるイミダゾールシラン化合物を成分とする。
【００１６】
まず、前記化学式(I)または化学式(II)で示されるホルミルイミダゾール化合物と、化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物とを反応させて得られるイミダゾールシラン化合物について説明する。
【００１７】
これらのイミダゾールシラン化合物が合成される工程を、各々反応スキーム（Ａ）および反応スキーム（Ｂ）に示す。
【００１８】
【化６】
2015214743.tif 000007
（式中、Ｒ１〜Ｒ６は、前記と同様である。Ｒ７は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基またはベンジル基を表す。Ｘは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子、メシルオキシ基、トシルオキシ基またはトリフロロメチルスルフォニルオキシ基を表す。）
【００１９】
【化７】
2015214743.tif 000008
（式中、Ｒ１〜Ｒ７およびＸは、前記と同様である。）
【００２０】
反応スキーム（Ａ）：化学式(I)で示される２−ホルミルイミダゾール化合物と、化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物とを反応させることにより、化学式(VI)で示される中間体が生成する。続いて、この中間体と還元剤Ａとを反応させることにより、化学式(VII)で示されるイミダゾールシラン化合物が得られる。また、塩基Ａの存在下、化学式(VII)で示されるイミダゾールシラン化合物とアルキル化剤（Ｒ７−Ｘ）とを反応させることにより、化学式(VIII)で示されるイミダゾールシラン化合物が生成する。
なお、化学式(VII)および化学式(VIII)で示されるイミダゾールシラン化合物が生成する際に、それらのイミダゾールシラン化合物の縮合物であるオリゴマー（注：シロキサン結合（Si-O-Si）を有する）が、副反応物として生成するが、このオリゴマーは、当該イミダゾールシラン化合物と同様に、金属の表面処理剤の成分として有用である。
従って、本発明において、化学式(I)で示される２−ホルミルイミダゾール化合物と、化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物との反応生成物とは、
（イ）化学式(VII)で示されるイミダゾールシラン化合物と該化合物に由来するオリゴマーとの混合物、または、
（ロ）この混合物にアルキル化剤を投入して反応させることにより得られる化学式(VIII)で示されるイミダゾールシラン化合物と該化合物に由来するオリゴマーおよび、化学式(VII)で示されるイミダゾールシラン化合物に由来するオリゴマーとアルキル化剤との反応物の混合物を指す。
【００２１】
反応スキーム（Ｂ）：化学式(II)で示される４−ホルミルイミダゾール化合物と、化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物とを反応させることにより、化学式(IX)で示される中間体が生成する。続いて、この中間体と還元剤Ｂとを反応させることにより、化学式(X)で示されるイミダゾールシラン化合物が得られる。また、塩基Ｂの存在下、化学式(X)で示されるイミダゾールシラン化合物とアルキル化剤（Ｒ７−Ｘ）とを反応させることにより、化学式(XI)で示されるイミダゾールシラン化合物が生成する。
なお、化学式(X)および化学式（XI）で示されるイミダゾールシラン化合物が生成する際に、それらのイミダゾールシラン化合物の縮合物であるオリゴマー（注：シロキサン結合（Si-O-Si）を有する）が、副反応物として生成するが、このオリゴマーは、当該イミダゾールシラン化合物と同様に、金属の表面処理剤の成分として有用である。
従って、本発明において、化学式(II)で示される４−ホルミルイミダゾール化合物と、化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物との反応生成物とは、
（ハ）化学式(X)で示されるイミダゾールシラン化合物と該化合物に由来するオリゴマーとの混合物、または、
（ニ）この混合物にアルキル化剤を投入して反応させることにより得られる化学式(XI)で示されるイミダゾールシラン化合物と該化合物に由来するオリゴマーおよび、化学式(X)で示されるイミダゾールシラン化合物に由来するオリゴマーとアルキル化剤との反応物の混合物を指す。
【００２２】
前記の２−ホルミルイミダゾール化合物または４−ホルミルイミダゾール化合物（以下、両者を単に「ホルミルイミダゾール化合物」と云うことがある）と、前記のアミノプロピルシラン化合物との反応温度は、室温〜８０℃とすることが好ましく、同反応時間は、設定した反応温度に応じて適宜決定されるが、１５分〜２時間の範囲が好ましい。
この反応は化学量論的に進行するが、ホルミルイミダゾール化合物の使用量（仕込量）を、アミノプロピルシラン化合物に対して、０．１〜１０倍モルの範囲における適宜の割合とすることができる。
【００２３】
また、この反応においては、必要に応じて、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、アセトニトリル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルリン酸トリアミド等の適宜量の有機溶剤を反応溶媒として使用することができる。
【００２４】
ホルミルイミダゾール化合物とアミノプロピルシラン化合物とが反応して生成する中間体は、該中間体の理論生成量に対して、０．００１〜０．５倍モルのパラジウム炭素を還元触媒として使用し、水素と反応させることにより還元することができる。この還元反応の反応温度は、室温〜８０℃とすることが好ましく、同反応時間は、設定した反応温度に応じて適宜決定されるが、１〜９６時間の範囲が好ましい。
なお、この還元反応は、公知の還元剤として知られる水素化ホウ素ナトリウムやラネーニッケル等を使用して行うこともできる。
また、この反応においても、前述と同様の有機溶剤を反応溶媒として使用することができる。
【００２５】
還元反応により得られた化学式(VII)または化学式(X)で示されるイミダゾールシラン化合物と、アルキル化剤（Ｒ７−Ｘ）とを、塩基Ａまたは塩基Ｂ（以下、両者を単に「塩基」と云うことがある）の存在下にて反応させることにより、化学式(VIII)または化学式(XI)で示されるイミダゾールシラン化合物が生成する。
前記アルキル化剤は、出発原料のホルミルイミダゾール化合物に対して、１〜２０倍モルの割合で使用することができる。この反応の反応温度は、室温〜１５０℃とすることが好ましく、同反応時間は、設定した反応温度に応じて適宜決定されるが、１〜９６時間の範囲が好ましい。
【００２６】
この反応においても、前述と同様の有機溶剤を反応溶媒として使用することができる。
【００２７】
前記の化学式(I)で示される２−ホルミルイミダゾール化合物としては、
２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジアルキル−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジアリル−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジアリール−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−５−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−５−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリル−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリル−５−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
５−アリール−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジアルキル−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアルキル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−４−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−５−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−４−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−５−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−１−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジアリル−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアリル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−４−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−５−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリル−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリール−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アリール−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−１−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリル−１−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−１−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリール−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリール−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジアリール−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアリール−２−ホルミルイミダゾール、
１，４，５−トリアルキル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−４，５−ジアリル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−４，５−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−４，５−ジアリール−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジアルキル−５−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアルキル−４−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジアルキル−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアルキル−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジアルキル−５−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアルキル−４−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−４−アリル−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−５−アリル−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−４−アリル−５−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−５−アリル−４−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−４−アリール−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−５−アリール−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジアルキル−１−アリル−２−ホルミルイミダゾール、
１，４，５−トリアリル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−４，５−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−４，５−ジアリール−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１，４−ジアリル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−１，５−ジアリル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−１−アリル−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１−アリル−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−１−アリル−５−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１−アリル−４−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジアリル−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアリル−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジアリル−５−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアリル−４−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−４−アリール−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−５−アリール−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジアルキル−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジアリル−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，４，５−トリベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジアリール−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−５−アリル−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−４−アリル−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−１，５−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１，４−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−５−アリール−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−４−アリール−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリル−１，５−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−１，４−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリル−５−アリール−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−４−アリール−１−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリール−１，５−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アリール−１，４−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジアルキル−１−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
４，５−ジアリル−１−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
１−アリール−４，５−ジベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，４，５−トリアリール−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−５−アリル−１−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−４−アリル−１−アリール−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−１−アリール−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１−アリール−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アルキル−１，５−ジアリール−２−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１，４−ジアリール−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリル−１−アリール−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−１−アリール−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
４−アリル−１，５−ジアリール−２−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−１，４−ジアリール−２−ホルミルイミダゾール、
１，４−ジアリール−５−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアリール−４−ベンジル−２−ホルミルイミダゾール等を例示することができる。
【００２８】
前記の化学式(II)で示される４−ホルミルイミダゾール化合物としては、
４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−４−ホルミルイミダゾール、
２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジアルキル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−５−アリル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−２−アリル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−５−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−２−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジアリル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリル−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリル−５−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−２−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリール−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリール−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジアリール−４−ホルミルイミダゾール、
１，２，５−トリアルキル−４−ホルミルイミダゾール、
１，２−ジアルキル−５−アリル−４−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアルキル−２−アリル−４−ホルミルイミダゾール、
１，２−ジアルキル−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアルキル−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１，２−ジアルキル−５−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアルキル−２−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−２，５−ジアリル−４−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−２−アリル−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−５−アリル−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−２−アリル−５−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−５−アリル−２−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−２，５−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−２−アリール−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−５−アリール−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１−アルキル−２，５−ジアリール−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジアルキル−１−アリル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−１，５−ジアリル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１，２−ジアリル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−１−アリル−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１−アリル−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−１−アリル−５−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１−アリル−２−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
１，２，５−トリアリル−４−ホルミルイミダゾール、
１，２−ジアリル−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアリル−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１，２−ジアリル−５−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアリル−２−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−２，５−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−２−アリール−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−５−アリール−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１−アリル−２，５−ジアリール−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジアルキル−１−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−５−アリル−１−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−２−アリル−１−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−１，５−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１，２−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−５−アリール−１−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−２−アリール−１−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジアリル−１−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリル−１，５−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−１，２−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリル−５−アリール−１−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−２−アリール−１−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１，２，５−トリベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリール−１，５−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリール−１，２−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジアリール−１−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジアルキル−１−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−５−アリル−１−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−２−アリル−１−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−１−アリール−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１−アリール−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アルキル−１，５−ジアリール−４−ホルミルイミダゾール、
５−アルキル−１，２−ジアリール−４−ホルミルイミダゾール、
２，５−ジアリル−１−アリール−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリル−１−アリール−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−１−アリール−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
２−アリル−１，５−ジアリール−４−ホルミルイミダゾール、
５−アリル−１，２−ジアリール−４−ホルミルイミダゾール、
１−アリール−２，５−ジベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１，２−ジアリール−５−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１，５−ジアリール−２−ベンジル−４−ホルミルイミダゾール、
１，２，５−トリアリール−４−ホルミルイミダゾール等を例示することができる。
【００２９】
これらの物質名中に現れる「アルキル」とは、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシル等の基を表す。
【００３０】
また、同物質名中に現れる「アリール」とは、
フェニル、
１−ナフチル、２−ナフチル、
２−チエニル、３−チエニル、
２−ベンゾチエニル、３−ベンゾチエニル、４−ベンゾチエニル、５−ベンゾチエニル、６−ベンゾチエニル、７−ベンゾチエニル、
１−ピロリル、２−ピロリル、３−ピロリル、
１−インドリル、２−インドリル、３−インドリル、４−インドリル、５−インドリル、６−インドリル、７−インドリル、
２−フリル、３−フリル、
２−ベンゾフリル、３−ベンゾフリル、４−ベンゾフリル、５−ベンゾフリル、６−ベンゾフリル、７−ベンゾフリル、
２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、
２−キノリル、３−キノリル、４−キノリル、５−キノリル、６−キノリル、７−キノリル、８−キノリル、
１−イソキノリル、３−イソキノリル、４−イソキノリル、５−イソキノリル、６−イソキノリル、７−イソキノリル、８−イソキノリル、
１−イミダゾリル、２−イミダゾリル、４−イミダゾリル、
１−ベンゾイミダゾリル、２−ベンゾイミダゾリル、４−ベンゾイミダゾリル、５−ベンゾイミダゾリル、６−ベンゾイミダゾリル、７−ベンゾイミダゾリル、
２−オキサゾリル、４−オキサゾリル、５−オキサゾリル、
２−ベンゾオキサゾリル、４−ベンゾオキサゾリル、５−ベンゾオキサゾリル、６−ベンゾオキサゾリル、７−ベンゾオキサゾリル、
２−チアゾリル、４−チアゾリル、５−チアゾリル、
２−ベンゾチアゾリル、４−ベンゾチアゾリル、５−ベンゾチアゾリル、６−ベンゾチアゾリル、７−ベンゾチアゾリル、
１−ピラゾリル、３−ピラゾリル、４−ピラゾリル、５−ピラゾリル、
３−イソオキサゾリル、４−イソオキサゾリル、５−イソオキサゾリル、
２−ピラジル、
２−ピリミジル、４−ピリミジル、５−ピリミジル、
３−ピリダジル、４−ピリダジル、
２−トリアジル、
２−キノキサリル、３−キノキサリル、５−キノキサリル、６−キノキサリル、
２−キナゾリル、４−キナゾリル、５−キナゾリル、６−キナゾリル、７−キナゾリル、８−キナゾリル、
３−シンノリル、４−シンノリル、５−シンノリル、６−シンノリル、７−シンノリル、８−シンノリル等の基を表し、これらのアリール基は前述のアルキル基で置換されていてもよい。
【００３１】
前記の化学式(III)で示されるアミノプロピルシラン化合物としては、
３−アミノプロピルトリメトキシシラン、
３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
３−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、
３−アミノプロピルトリエトキシシラン、
３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、
３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、
３−アミノプロピルトリプロポキシシラン、
３−アミノプロピルメチルジプロポキシシラン、
３−アミノプロピルジメチルプロポキシシラン等を例示することができる。
【００３２】
前記のアルキル化剤としては、トリアルキルオキソニウムテトラフルオロボレート、アルキルトリフラート、硫酸ジアルキル、アルキルトシラート、アルキルメシラート、ヨウ化アルキル、臭化アルキル、塩化アルキル、フッ化アルキル等を例示することができる。
これらの物質名中に現れる「アルキル」は、前述のアルキル基と同様である。
【００３３】
前記の塩基Ａおよび塩基Ｂとしては、共通して、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロノネン、ピリジン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム、リン酸三リチウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸三セシウム、リン酸水素二リチウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二セシウム、リン酸二水素リチウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素セシウム、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム等を例示することができる。
これらは、副生するハロゲン化水素を捕捉する目的で使用され、塩基の使用量は、アルキル化剤に対して、１〜２０倍当量の範囲における適宜の割合とすることが好ましい。
【００３４】
前記の化学式(VII)で示されるイミダゾールシラン化合物としては、
３−（イミダゾール−２−イルメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、
３−（１−メチルイミダゾール−２−イルメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、
３−（４−メチルイミダゾール−２−イルメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、
３−（４−フェニルイミダゾール−２−イルメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、
３−（イミダゾール−２−イルメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、
３−（イミダゾール−２−イルメチルアミノ）プロピルトリヒドロキシシラン等を例示することができる。
【００３５】
前記の化学式(X)で示されるイミダゾールシラン化合物としては、
３−（イミダゾール−４−イルメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、
３−（４−メチルイミダゾール−５−イルメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、
３−（２−メチルイミダゾール−４−イルメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、
３−（２−フェニル−４−メチルイミダゾール−５−イルメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、
３−（イミダゾール−４−イルメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、
３−（イミダゾール−４−イルメチルアミノ）プロピルトリヒドロキシシラン、
３−（４−メチルイミダゾール−５−イルメチルアミノ）プロピルトリヒドロキシシラン、
３−（２−フェニル−４−メチルイミダゾール−５−イルメチルアミノ）プロピルトリヒドロキシシラン等を例示することができる。
【００３６】
前記の化学式(VIII)で示されるイミダゾールシラン化合物としては、
３−［（イミダゾール−２−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（イミダゾール−２−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（１−メチルイミダゾール−２−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（１−メチルイミダゾール−２−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（４−メチルイミダゾール−２−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（４−メチルイミダゾール−２−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（４−フェニルイミダゾール−２−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（４−フェニルイミダゾール−２−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（イミダゾール−２−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリエトキシシラン、
３−［（イミダゾール−２−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリエトキシシラン、
３−［（イミダゾール−２−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリヒドロキシシラン、
３−［（イミダゾール−２−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリヒドロキシシラン等を例示することができる。
【００３７】
前記の化学式(XI)で示されるイミダゾールシラン化合物としては、
３−［（イミダゾール−４−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（イミダゾール−４−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（４−メチルイミダゾール−５−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（４−メチルイミダゾール−５−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（２−メチルイミダゾール−４−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（２−メチルイミダゾール−４−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（２−フェニル−４−メチルイミダゾール−５−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（２−フェニル−４−メチルイミダゾール−５−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン、
３−［（イミダゾール−４−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリエトキシシラン、
３−［（イミダゾール−４−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリエトキシシラン、
３−［（イミダゾール−４−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリヒドロキシシラン、
３−［（イミダゾール−４−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリヒドロキシシラン、
３−［（４−メチルイミダゾール−５−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリヒドロキシシラン、
３−［（４−メチルイミダゾール−５−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリヒドロキシシラン、
３−［（２−フェニル−４−メチルイミダゾール−５−イルメチル）メチルアミノ］プロピルトリヒドロキシシラン、
３−［（２−フェニル−４−メチルイミダゾール−５−イルメチル）エチルアミノ］プロピルトリヒドロキシシラン等を例示することができる。
【００３８】
次に、前記化学式(IV)で示されるイミダゾール化合物と、化学式(V)で示されるハロプロピルシラン化合物とを反応させて得られるイミダゾールシラン化合物について説明する。
【００３９】
このイミダゾールシラン化合物が合成される工程を、反応スキーム（Ｃ）に示す。
【００４０】
【化８】
2015214743.tif 000009
（式中、Ｒ１〜Ｒ６およびＸは、前記と同様である。）
【００４１】
反応スキーム（Ｃ）：化学式(IV)で示されるイミダゾール化合物と、化学式(V)で示されるハロプロピルシラン化合物とを塩基Ｃの存在下にて反応させることにより、化学式(XII)で示されるイミダゾールシラン化合物が生成する。
なお、化学式（XII）で示されるイミダゾールシラン化合物が生成する際に、そのイミダゾールシラン化合物の縮合物であるオリゴマー（注：シロキサン結合（Si-O-Si）を有する）が、副反応物として生成するが、このオリゴマーは、当該イミダゾールシラン化合物と同様に、金属の表面処理剤の成分として有用である。
従って、本発明において、化学式(IV)で示されるイミダゾール化合物と、化学式(V)で示されるハロプロピルシラン化合物との反応生成物とは、化学式(XII)で示されるイミダゾールシラン化合物と該化合物に由来するオリゴマーとの混合物を指す。
【００４２】
前記のイミダゾール化合物と、前記のハロプロピルシラン化合物との反応温度は、５０〜１５０℃とすることが好ましく、同反応時間は、設定した反応温度に応じて適宜決定されるが、１５分〜２４時間の範囲が好ましい。
この反応は化学量論的に進行するが、イミダゾール化合物の使用量（仕込量）を、ハロプロピルシラン化合物に対して、０．１〜１０倍モルの範囲における適宜の割合とすることができる。
【００４３】
前記の塩基Ｃは、前述の塩基と同様である。
塩基Ｃの使用量は、ハロプロピルシラン化合物に対して、１〜２０倍当量の範囲における適宜の割合とすることが好ましい。
【００４４】
この反応においても、前述と同様の有機溶剤を反応溶媒として使用することができる。
【００４５】
前記の化学式(IV)で示されるイミダゾール化合物としては、
イミダゾール、
２−アルキルイミダゾール、
４−アルキルイミダゾール、
２−アリルイミダゾール、
４−アリルイミダゾール、
２−ベンジルイミダゾール、
４−ベンジルイミダゾール、
２−アリールイミダゾール、
４−アリールイミダゾール、
２，４−ジアルキルイミダゾール、
２−アルキル−４−アリルイミダゾール、
２−アルキル−４−ベンジルイミダゾール、
２−アルキル−４−アリールイミダゾール、
２−アリル−４−アルキルイミダゾール、
２，４−ジアリルイミダゾール、
２−アリル−４−ベンジルイミダゾール、
２−アリル−４−アリールイミダゾール、
２−ベンジル−４−アルキルイミダゾール、
２−ベンジル−４−アリルイミダゾール、
２，４−ジベンジルイミダゾール、
２−ベンジル−４−アリールイミダゾール、
２−アリール−４−アルキルイミダゾール、
２−アリール−４−アリルイミダゾール、
２−アリール−４−ベンジルイミダゾール、
２，４−ジアリールイミダゾール、
４，５−ジアルキルイミダゾール、
４−アルキル−５−アリルイミダゾール、
４−アルキル−５−ベンジルイミダゾール、
４−アルキル−５−アリールイミダゾール、
４，５−ジアリルイミダゾール、
４−アリル−５−ベンジルイミダゾール、
４−アリル−５−アリールイミダゾール、
４，５−ジベンジルイミダゾール、
４−ベンジル−５−アリールイミダゾール、
４，５−ジアリールイミダゾール、
２，４，５−トリアルキルイミダゾール、
２，４−ジアルキル−５−アリルイミダゾール、
２，４−ジアルキル−５−ベンジルイミダゾール、
２，４−ジアルキル−５−アリールイミダゾール、
２−アルキル−４，５−ジアリルイミダゾール、
２−アルキル−４−アリル−５−ベンジルイミダゾール、
２−アルキル−４−アリル−５−アリールイミダゾール、
２−アルキル−４−ベンジル−５−アリルイミダゾール、
２−アルキル−４，５−ジベンジルイミダゾール、
２−アルキル−４，５−ジアリールイミダゾール、
２−アリル−４，５−ジアルキルイミダゾール、
２，５−ジアリル−４−アルキルイミダゾール、
２−アリル−４−アルキル−５−ベンジルイミダゾール、
２−アリル−４−アルキル−５−アリールイミダゾール、
２，４，５−トリアリルイミダゾール、
２，４−ジアリル−５−ベンジルイミダゾール、
２，４−ジアリル−５−アリールイミダゾール、
２−アリル−４，５−ジベンジルイミダゾール、
２−アリル−４−ベンジル−５−アリールイミダゾール、
２−アリル−４，５−ジアリールイミダゾール、
２−ベンジル−４，５−ジアルキルイミダゾール、
２−ベンジル−４−アルキル−５−アリルイミダゾール、
２，５−ジベンジル−４−アルキルイミダゾール、
２−ベンジル−４−アルキル−５−アリールイミダゾール、
２−ベンジル−４−アリル−５−アルキルイミダゾール、
２−ベンジル−４，５−ジアリルイミダゾール、
２，５−ジベンジル−４−アリルイミダゾール、
２−ベンジル−４−アリル−５−アリールイミダゾール、
２，４−ジベンジル−５−アルキルイミダゾール、
２，４−ジベンジル−５−アリルイミダゾール、
２，４，５−トリベンジルイミダゾール、
２，４−ジベンジル−５−アリールイミダゾール、
２−ベンジル−４−アリール−５−アルキルイミダゾール、
２−ベンジル−４−アリール−５−アリルイミダゾール、
２，５−ジベンジル−４−アリールイミダゾール、
２−ベンジル−４，５−ジアリールイミダゾール、
２−アリール−４，５−ジアルキルイミダゾール、
２−アリール−４−アルキル−５−アリルイミダゾール、
２−アリール−４−アルキル−５−ベンジルイミダゾール、
２，５−ジアリール−４−アルキルイミダゾール、
２−アリール−４−アリル−５−アルキルイミダゾール、
２−アリール−４，５−ジアリルイミダゾール、
２−アリール−４−アリル−５−ベンジルイミダゾール、
２，５−ジアリール−４−アリルイミダゾール、
２−アリール−４−ベンジル−５−アルキルイミダゾール、
２−アリール−４−ベンジル−５−アリルイミダゾール、
２−アリール−４，５−ベンジルイミダゾール、
２，５−ジアリール−４−ベンジルイミダゾール、
２，４−ジアリール−５−アルキルイミダゾール、
２，４−ジアリール−５−アリルイミダゾール、
２，４−ジアリール−５−ベンジルイミダゾール、
２，４，５−トリアリールイミダゾール等を例示することができる。
これらの物質名中に現れる「アルキル」および「アリール」は、各々前述のアルキル基およびアリール基と同様である。
【００４６】
前記の化学式(V)で示されるハロプロピルシラン化合物としては、
３−クロロプロピルトリメトキシシラン、
３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、
３−クロロプロピルジメチルメトキシシラン、
３−クロロプロピルトリエトキシシラン、
３−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、
３−クロロプロピルジメチルエトキシシラン、
３−クロロプロピルトリプロポキシシラン、
３−クロロプロピルメチルジプロポキシシラン、
３−クロロプロピルジメチルプロポキシシラン、
３−ブロモプロピルトリメトキシシラン、
３−ブロモプロピルメチルジメトキシシラン、
３−ブロモプロピルジメチルメトキシシラン、
３−ブロモプロピルトリエトキシシラン、
３−ブロモプロピルメチルジエトキシシラン、
３−ブロモプロピルジメチルエトキシシラン、
３−ブロモプロピルトリプロポキシシラン、
３−ブロモプロピルメチルジプロポキシシラン、
３−ブロモプロピルジメチルプロポキシシラン、
３−ヨードプロピルトリメトキシシラン、
３−ヨードプロピルメチルジメトキシシラン、
３−ヨードプロピルジメチルメトキシシラン、
３−ヨードプロピルトリエトキシシラン、
３−ヨードプロピルメチルジエトキシシラン、
３−ヨードプロピルジメチルエトキシシラン、
３−ヨードプロピルトリプロポキシシラン、
３−ヨードプロピルメチルジプロポキシシラン、
３−ヨードプロピルジメチルプロポキシシラン等を例示することができる。
【００４７】
前記の化学式(XII)で示されるイミダゾールシラン化合物としては、
３−（２−メチルイミダゾール−１−イル）プロピルトリメトキシシラン、
３−（２−フェニルイミダゾール−１−イル）プロピルトリメトキシシラン、
３−（２−エチル−４−メチルイミダゾール−１−イル）プロピルトリメトキシシラン、
３−（２−ウンデシルイミダゾール−１−イル）プロピルトリメトキシシラン、
３−（２−メチルイミダゾール−１−イル）プロピルトリエトキシシラン、
３−（２−メチルイミダゾール−１−イル）プロピルトリヒドロキシシラン、
３−（２−フェニルイミダゾール−１−イル）プロピルトリヒドロキシシラン等を例示することができる。
【００４８】
なお、前記の化学式(VII)および化学式(VIII)と、化学式(X)および化学式(XI)と、化学式(XII)で示されるイミダゾールシラン化合物ならびに、これらのオリゴマーを併せて、単に「イミダゾールシラン化合物」と云うことがある。
【００４９】
本発明の金属の表面処理剤は、前述のイミダゾールシラン化合物と、水を混合することにより調製されるが、水と有機溶剤の混合液と混合してもよい。
また、当該イミダゾールシラン化合物を水と混合した後、水を留去し、続いて、有機溶剤と混合して表面処理剤を調製してもよい。
当該イミダゾールシラン化合物は、１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００５０】
この表面処理剤の調製に使用される有機溶剤としては、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、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコール、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、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、アセトン、テトラヒドロフラン、ジオキサンの他、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を例示することができ、これらから選択される１種または２種以上を使用することができる。
【００５１】
本発明の表面処理剤中におけるイミダゾールシラン化合物の濃度は、０．００１〜２０重量％の範囲であることが好ましい。
該イミダゾールシラン化合物の濃度が０．００１重量％未満の場合、金属の耐熱性、耐湿性および接着性の向上効果が十分に得られない虞があり、２０重量％を超える場合には、金属の耐熱性、耐湿性および接着性の向上効果がほぼ頭打ちとなり、イミダゾールシラン化合物の使用量が増えるばかりで経済的ではない。
【００５２】
当該表面処理剤には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要により公知の防錆剤あるいはカップリング剤等を加えてもよい。
【００５３】
当該表面処理剤を金属の表面に接触させる方法としては、特に制限はなく、浸漬、塗布、スプレー等の手段を採用することができる。
当該表面処理剤と金属を接触させる時間（処理時間）については、１秒〜１０分とすることが好ましい。処理時間が１秒未満の場合には、金属の表面に形成される化成皮膜の膜厚が薄くなり、金属の耐熱性、耐湿性および金属と樹脂との接着力が十分に得られない虞がある。一方、処理時間が１０分を超えた場合には、金属の表面に形成される化成皮膜の膜厚に大差はなく、金属の耐熱性、耐湿性および金属と樹脂との接着性の向上効果もほぼ頭打ちとなる。
また、表面処理剤を金属の表面に接触させる際の表面処理剤の温度については、５〜５０℃とすることが好ましいが、前記の処理時間との関係において、適宜設定すればよい。
【００５４】
当該表面処理剤により処理される金属に特に制限はなく、例えば、銅、亜鉛、錫、アルミニウム、チタン、銀等の金属やそれらの合金を挙げることができるが、該表面処理剤は銅または銅合金の表面処理に好適である。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明を実施例および比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例に使用したイミダゾールシラン化合物の合成例を参考例１〜５に示す。また、これらの合成に使用した主な原料は以下のとおりである。
【００５６】
・２−ホルミルイミダゾール：四国化成工業社製
・３−アミノプロピルトリメトキシシラン：和光純薬工業社製
・４−メチル−５−ホルミルイミダゾール：特開平７−２２４０４２号公報記載の方法に準拠して合成
・２−フェニル−４−メチル−５−ホルミルイミダゾール：同上
・２−メチルイミダゾール：四国化成工業社製
・３−クロロプロピルトリメトキシシラン：東京化成工業社製
・２−フェニルイミダゾール：四国化成工業社製
【００５７】
［参考例１］
＜２−ホルミルイミダゾールと３−アミノプロピルトリメトキシシランを原料とするイミダゾールシラン化合物（「ＩＭＺ・Ｓ−１」と略記）の合成＞
メタノール１００ｍｌに、３−アミノプロピルトリメトキシシラン８．９６ｇ（５０．０ｍｍｏｌ）と、２−ホルミルイミダゾール４．８０ｇ（５０．０ｍｍｏｌ）を投入して反応液を調製し、室温にて攪拌しながら１時間反応させた。
続いて、この反応液を氷冷し、水素化ホウ素ナトリウム０．７６ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）を加えて、室温で１時間反応させた。
次いで、反応液を濃縮し、水１００ｍｌを添加した後、水をデカンテーションして除き、揮発分を留去して、黄色粘性体１０．７１ｇを得た。得られた粘性体はメタノール等の溶媒に完全に溶解することから、ゲル化していないと認められる。
【００５８】
１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータおよびＩＲスペクトルデータより、得られた粘性体は、化学式(XIII)で示されるイミダゾールシラン化合物と、化学式(XIII-1)〜(XIII-3)で示されるイミダゾールシラン化合物との混合物であると推定される。
【００５９】
なお、化学式(XIII-1)〜(XIII-3)で示されるイミダゾールシラン化合物は、化学式（XIII）で示されるイミダゾールシラン化合物の、シラノール（Si-OH）の脱水縮合に起因して副生したシロキサン結合（Si-O-Si）を有するオリゴマーであるが、化学式（XIII）で示されるイミダゾールシラン化合物と同様に、金属の表面処理剤の成分として有用である。
【００６０】
【化９】
2015214743.tif 000010
【００６１】
【化１０】
2015214743.tif 000011
【００６２】
［参考例２］
＜４−メチル−５−ホルミルイミダゾールと３−アミノプロピルトリメトキシシランを原料とするイミダゾールシラン化合物（「ＩＭＺ・Ｓ−２」と略記）の合成＞
２−ホルミルイミダゾールの代わりに、４−メチル−５−ホルミルイミダゾールを使用した以外は、参考例１と同様の操作を行って、黄色粘性体を得た。得られた粘性体はメタノール等の溶媒に完全に溶解することから、ゲル化していないと認められる。
また、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータおよびＩＲスペクトルデータより、得られた粘性体は、化学式(XIV)で示されるイミダゾールシラン化合物と、化学式(XIV-1)〜(XIV-3)で示されるイミダゾールシラン化合物との混合物であると推定される。
【００６３】
なお、化学式(XIV-1)〜(XIV-3)で示されるイミダゾールシラン化合物は、化学式(XIV)で示されるイミダゾールシラン化合物の、シラノール（Si-OH）の脱水縮合に起因して副生したシロキサン結合（Si-O-Si）を有するオリゴマーであるが、化学式(XIV)で示されるイミダゾールシラン化合物と同様に、金属の表面処理剤の成分として有用である。
【００６４】
【化１１】
2015214743.tif 000012
【００６５】
【化１２】
2015214743.tif 000013
【００６６】
［参考例３］
＜２−フェニル−４−メチル−５−ホルミルイミダゾールと３−アミノプロピルトリメトキシシランを原料とするイミダゾールシラン化合物（「ＩＭＺ・Ｓ−３」と略記）の合成＞
２−ホルミルイミダゾールの代わりに、２−フェニル−４−メチル−５−ホルミルイミダゾールを使用した以外は、参考例１と同様の操作を行って、淡黄色固体を得た。得られた固体はメタノール等の溶媒に完全に溶解することから、ゲル化していないと認められる。
また、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータおよびＩＲスペクトルデータより、得られた固体は、化学式(XV)で示されるイミダゾールシラン化合物と、化学式(XV-1)〜(XV-3)で示されるイミダゾールシラン化合物との混合物であると推定される。
【００６７】
なお、化学式(XV-1)〜(XV-3)で示されるイミダゾールシラン化合物は、化学式(XV)で示されるイミダゾールシラン化合物の、シラノール（Si-OH）の脱水縮合に起因して副生したシロキサン結合（Si-O-Si）を有するオリゴマーであるが、化学式(XV)で示されるイミダゾールシラン化合物と同様に、金属の表面処理剤の成分として有用である。
【００６８】
【化１３】
2015214743.tif 000014
【００６９】
【化１４】
2015214743.tif 000015
【００７０】
［参考例４］
＜２−メチルイミダゾールと３−クロロプロピルトリメトキシシランを原料とするイミダゾールシラン化合物（「ＩＭＺ・Ｓ−４」と略記）の合成＞
２−メチルイミダゾール４．９３ｇ（６０．０ｍｍｏｌ）と、ナトリウムメトキシド３．２４ｇ（６０．０ｍｍｏｌ）および３−クロロプロピルトリメトキシシラン１１．９２ｇ（６０．０ｍｍｏｌ）を混合し、１２０℃で５時間反応させた。
反応混合物を水１２０ｍｌに加え、室温で１時間撹拌した。水をデカンテーションして除き、揮発分を留去して、褐色固体を１０．６４ｇ得た。得られた固体はメタノール等の溶媒に完全に溶解することから、ゲル化していないと認められる。
また、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータおよびＩＲスペクトルデータより、得られた固体は、化学式(XVI)で示されるイミダゾールシラン化合物と、化学式(XVI-1)〜(XVI-3)で示されるイミダゾールシラン化合物との混合物であると推定される。
【００７１】
なお、化学式(XVI-1)〜(XVI-3)で示されるイミダゾールシラン化合物は、化学式(XVI)で示されるイミダゾールシラン化合物の、シラノール（Si-OH）の脱水縮合に起因して副生したシロキサン結合（Si-O-Si）を有するオリゴマーであるが、化学式(XVI)で示されるイミダゾールシラン化合物と同様に、金属の表面処理剤の成分として有用である。
【００７２】
【化１５】
2015214743.tif 000016
【００７３】
【化１６】
2015214743.tif 000017
【００７４】
［参考例５］
＜２−フェニルイミダゾールと３−クロロプロピルトリメトキシシランを原料とするイミダゾールシラン化合物（「ＩＭＺ・Ｓ−５」と略記）の合成＞
２−メチルイミダゾールの代わりに、２−フェニルイミダゾールを使用した以外は、参考例４と同様の操作を行って、淡褐色固体を得た。得られた固体はメタノール等の溶媒に完全に溶解することから、ゲル化していないと認められる。
また、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータおよびＩＲスペクトルデータより、得られた固体は、化学式(XVII)で示されるイミダゾールシラン化合物と、化学式(XVII-1)〜(XVII-3)で示されるイミダゾールシラン化合物との混合物であると推定される。
【００７５】
なお、化学式(XVII-1)〜(XVII-3)で示されるイミダゾールシラン化合物は、化学式（XVII）で示されるイミダゾールシラン化合物の、シラノール（Si-OH）の脱水縮合に起因して副生したシロキサン結合（Si-O-Si）を有するオリゴマーであるが、化学式(XVII)で示されるイミダゾールシラン化合物と同様に、金属の表面処理剤の成分として有用である。
【００７６】
【化１７】
2015214743.tif 000018
【００７７】
【化１８】
2015214743.tif 000019
【００７８】
比較例で使用したシラン化合物は、以下のとおりである。
・３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン：信越化学工業社製、商品名「ＫＢＭ−４０３」、「エポキシシラン」と略記
・化学式（XVIII-1）〜(XVIII-3)で示されるイミダゾールシラン化合物の混合物：前述の特許文献１記載の方法に従って合成、「ＩＭＺ・Ｓ−６」と略記
・３−アミノプロピルトリメトキシシラン：信越化学工業社製、商品名「ＫＢＭ−９０３」、「アミノシラン」と略記
【００７９】
【化１９】
2015214743.tif 000020
【００８０】
また、実施例および比較例で採用した評価試験方法は、以下のとおりである。
【００８１】
［試験片］
４５ｍｍ×４５ｍｍの電解銅箔（厚さ７５μｍ）をアセトンで脱脂し、３％の硫酸水溶液で洗浄した。この銅箔のシャイニー面に、表面処理剤をスピンコーターで塗布し、厚さ０．３μｍの化成皮膜を形成し、これを耐熱性試験および耐湿性試験の試験片とした。
【００８２】
［耐熱性試験］
試験片をそれぞれ、１８０℃、２００℃、２２０℃、２４０℃の温度の恒温槽内に３０分間放置した後、銅表面の変色度合を目視観察した。
銅表面の耐熱性を下記評価基準により評価した。変色の度合が低い程、皮膜の耐熱性、即ち銅表面の耐熱性が優れていると判定される。
＜評価基準＞
５：変色がない
４：わずかに変色している
３：少し変色している
２：橙色または黄色に変色している
１：黒褐色に変色している
【００８３】
［耐湿性試験］
試験片を温度８０℃、相対湿度９５％の恒温槽内に２４時間放置した後、銅表面の変色度合を目視観察した。
銅表面の耐湿性を下記評価基準により評価した。変色の度合が低い程、皮膜の耐湿性、即ち銅表面の耐湿性が優れていると判定される。
＜評価基準＞
５：変色がない
４：わずかに変色している
３：少し変色している
２：橙色または黄色に変色している
１：黒褐色に変色している
【００８４】
［接着性試験（イ）］
２５ｃｍ×２５ｃｍの電解銅箔（厚み：３３μｍ）のマット面に、黄銅をめっき被覆した後、亜鉛または酸化亜鉛と、クロム酸化物との混合物をめっき被覆した。次いで、この銅箔を、金属の表面処理剤に浸漬した後、取り出して液切りした後、１００℃の乾燥器内で、５分間乾燥した。そして、この銅箔のマット面を、ガラス繊維クロスにエポキシ樹脂を含浸させた基材に接着し、「ＪＩＳ  Ｃ６４８１」に準拠して、常態ピール強度を測定した。
【００８５】
［接着性試験（ロ）］
（１）試験片の基材
試験片の基材として、電解銅箔（厚み：１８μｍ）を使用した。
（２）基材の処理
以下の工程ａ〜ｃに従って行った。
ａ．酸清浄／１分間（室温）、水洗
ｂ．酸清浄／１分間（室温）、水洗、乾燥／１分（１００℃）
ｃ．金属の表面処理剤に浸漬／１分（室温）、水洗、乾燥／１分（１００℃）
（３）基材と樹脂の接着
処理した基材のＳ面に、ガラス布エポキシ樹脂含浸プリプレグ（ＦＲ−４グレード）を積層プレスし、基材と樹脂を接着してプリント配線板を作成した。
（４）接着性の評価
このプリント配線板から、「ＪＩＳ  Ｃ６４８１」に準拠して、幅１０ｍｍの試験片を作成し、プレッシャークッカー処理（１２１℃／湿度１００％／１００時間）した後、銅箔の引き剥がし強さを測定した。
【００８６】
［接着性試験（ハ）］
基材のＳ面に、「ガラス布エポキシ樹脂含浸プリプレグ（ＦＲ−４グレード）を積層プレス」する代わりに、「ビルドアップ配線板用樹脂（味の素ファインテクノ社製、品名「ＧＸ−１３」）をラミネート」した以外は、評価試験（ロ）と同様の手順で、銅と樹脂の接着性を評価した。
【００８７】
［接着性試験（ニ）］
（１）試験片の基材
試験片の基材として、電解銅メッキ（メッキ厚：２０μｍ）を施した両面銅張積層板（基板：ＦＲ４，板厚：１．０ｍｍ，銅箔厚：１８μｍ，縦１２０ｍｍ×横１１０ｍｍ）を使用した。
（２）基材の処理
以下の工程ａ〜ｄに従って行った。
ａ．酸清浄／１分間（室温）、水洗
ｂ．過酸化水素・硫酸によるマイクロエッチング／１分（室温）、水洗
ｃ．酸清浄／１分間（室温）、水洗、乾燥／１分（１００℃）
ｄ．金属の表面処理剤に浸漬／１分（室温）、水洗、乾燥／１分（１００℃）
（３）基材への樹脂層の形成
処理した基材に、ソルダーレジスト（太陽インキ製造社製、品名「ＰＳＲ−４０００ＡＵＳ３０８」）を塗布した後、乾燥（８０℃／３０分）、ポストキュア（１５０℃／６０分）を行って、１３μｍ厚の樹脂層（塗膜）を形成させ、プリント配線板の試験片を作成した。
（４）接着性の評価
「ＪＩＳ  Ｋ５４００−８．５」に従って、試験片の表面に形成した塗膜を１ｍｍ×１ｍｍの碁盤目にクロスカット（１００マス）し、プレッシャークッカー処理（１２１℃／湿度１００％／１００時間）した後、テープピールテストを行い、塗膜が剥離しないマス目の数を計測した。また、塗膜の傷み具合を目視にて観察した。
なお、接着性の判定基準は、表１に示したとおりである。
【００８８】
【表１】
2015214743.tif 000021
【００８９】
〔実施例１〕
メタノールに、ＩＭＺ・Ｓ−１を６重量％の濃度となるように溶解して金属の表面処理剤を調製した。次いで、この表面処理剤を用いて、耐熱性試験および耐湿性試験を行った。これらの試験結果は表２に示したとおりであった。
【００９０】
〔実施例２〜５、比較例１〕
実施例１と同様にして、表２記載の組成を有する金属の表面処理剤を調製し、耐熱性試験および耐湿性試験を行った。これらの試験結果は表２に示したとおりであった。
【００９１】
〔比較例２〕
銅箔に表面処理を施さずに、耐熱性試験および耐湿性試験を行った。この試験結果は表２に示したとおりであった。
【００９２】
【表２】
2015214743.tif 000022
【００９３】
〔実施例６〜１０、比較例３〕
実施例１と同様にして、表３記載の組成を有する金属の表面処理剤を調製した。次いで、この表面処理剤を用いて、接着性試験（イ）を行ったところ、得られた試験結果は表３に示したとおりであった。
【００９４】
〔比較例４〕
銅箔に表面処理を施さずに、接着性試験（イ）を行った。この試験結果は表３に示したとおりであった。
【００９５】
【表３】
2015214743.tif 000023
【００９６】
表２に示した試験結果によれば、本発明の金属の表面処理剤を用いることにより、銅の表面に耐熱性および耐湿性に優れた化成皮膜を形成させることができる。
また、表３に示した試験結果によれば、本発明の金属の表面処理剤を用いることにより、銅と樹脂との接着性を向上させることができる。
【００９７】
〔実施例１１〕
１０ｇのＩＭＺ・Ｓ−１に、２００ｇのエチレングリコールモノブチルエーテルを加え、続いて、７９０ｇの水を加えて、室温にて２時間撹拌し、金属の表面処理剤を調製した。
この表面処理剤について、接着性の評価試験（ロ）〜（ニ）を行ったところ、得られた試験結果は、表４に示したとおりであった。
【００９８】
〔実施例１２〜１５〕
『ＩＭＺ・Ｓ−１』の代わりに、『ＩＭＺ・Ｓ−２』、『ＩＭＺ・Ｓ−３』、『ＩＭＺ・Ｓ−４』および『ＩＭＺ・Ｓ−５』を各々使用した以外は、実施例１１と同様にして金属の表面処理剤を調製した。
これらの表面処理剤について、接着性の評価試験（ロ）〜（ニ）を行ったところ、得られた試験結果は、表４に示したとおりであった。
【００９９】
〔比較例５〜６〕
『ＩＭＺ・Ｓ−１』の代わりに、『イミダゾールシラン化合物』および『３−アミノプロピルトリメトキシシラン』を使用した以外は、実施例１１と同様にして金属の表面処理剤を調製した。
これらの表面処理剤について、接着性の評価試験（ロ）〜（ニ）を行ったところ、得られた試験結果は、表４に示したとおりであった。
【０１００】
〔比較例７〕
２００ｇのエチレングリコールモノブチルエーテルと７９０ｇの水を混合し、室温にて２時間撹拌して、金属の表面処理剤を調製した。
この表面処理剤について、接着性の評価試験（ロ）〜（ニ）を行ったところ、得られた試験結果は、表４に示したとおりであった。
【０１０１】
【表４】
2015214743.tif 000024
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の金属の表面処理剤は、金属の表面に耐熱性と耐湿性に優れた化成皮膜を形成させることが可能であり、また金属と樹脂との接着性を向上させることが可能であるため、プリント配線板や電子部品、銅箔、電線など、金属表面の酸化および腐食からの保護や、金属と樹脂との接着性が必要とされる様々な部材への利用が期待される。