DE2730725A1 - HARDABLE COMPOSITION AND ITS USE - Google Patents
HARDABLE COMPOSITION AND ITS USEInfo
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Description
Härtbare Zusammensetzung und ihre VerwendungCurable composition and its use
Die Erfindung betrifft härtbare Zusammensetzungen, die man als Lichtabdecklack in Form eines trockenen Films bzw. zu dessen Herstellung und als isolierende Überzüge auf verschiedenen Substraten im gehärteten Zustand verwenden kann.The invention relates to curable compositions which can be used as a light masking lacquer in the form of a dry film or to its manufacture and can be used as insulating coatings on various substrates in the cured state.
Die erfindungsgemäßen härtbaren Zusammensetzungen enthalten bezogen auf das GewichtThe curable compositions of the invention contain based on weight
(A) 0,5 bis 93 0Ja Epoxyharz,(A) 0.5 to 93 0 Yes epoxy resin,
(B) 0,5 bis 93 # Polyvinylacetat(B) 0.5 to 93 # polyvinyl acetate
(C) 0,1 bis 10 in eines aromatischen Oniumsalzes,(C) 0.1 to 10 in an aromatic onium salt,
wobei die Summe von (A), (B) und (C) 100 $ beträgt und (C) aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus einem aromatischen Oniumsalz der Halogene, genannt Haloniumsalz, mit der nachstehenden Formel:where the sum of (A), (B) and (C) is $ 100 and (C) was selected from the group consisting of an aromatic onium salt of the halogens, called the halonium salt, with the following Formula:
(D(D
7-(d-e)7- (d-e)
einem aromatischen Oniumsalz eines Elementes der Gruppe Va mit der nachstehenden Formel:an aromatic onium salt of a Group Va element having the following formula:
(2)(2)
RD-9473/RD-9181 709882/1089 RD-9473 / RD-9181 709882/1089
und einem aromatischen Oniumsalz eines Elementes aus der Gruppe VIa der nachstehenden Formel besteht:and an aromatic onium salt of an element of the Group VIa of the formula below consists of:
(3) /Wj^MR5)^ ^V ~(d~e) (3) / Wj ^ MR 5 ) ^ ^ V ~ (d ~ e)
wobei R einen einwertigen aromatischen organischen Rest und R einen zweiwertigen aromatischen organischen Rest bedeuten, K und R* einwertige organische aliphatische Reste aus der Gruppe der Alkyl-, Cycloalkyl- und substituierten Alkylreste bedeuten, R^ und R^ mehrwertige organische Reste bedeuten, die eine heterocyclische oder kondensierte Ringstruktur mit E oder G bilden; wobei D ein Halogenatom bedeutet, wie z.B. j, E ein Atom aus der Gruppe Va bedeutet, nämlich N, P, As, Sb oder Bi, G ein Atom aus der Gruppe VIa bedeutet, nämlich S, Se oder Te, M ein Metall- oder Metalloidatom bedeutet und Q ein Halogenatom bedeutet; wobei a eine ganze Zahl von 1 bis 2 ist, b eine ganze Zahl von O bis 1 ist, und die Summe von a + b gleich 2 oder gleich der Wertigkeit von D ist; f eine ganze Zahl von O bis einschließlich 4 ist, g eine ganze Zahl von O bis einschließlich 2 ist, h eine ganze Zahl von O bis einschließlich 2 ist, und die Summe von f + g + h ein Wert gleich 4 oder gleich der Wertigkeit von E ist; j eine ganze Zahl von O bis einschließlich 3 ist, k eine ganze Zahl vonwhere R is a monovalent aromatic organic radical and R is a divalent aromatic organic radical, K and R * monovalent organic aliphatic radicals from the Group of alkyl, cycloalkyl and substituted alkyl radicals mean, R ^ and R ^ mean polyvalent organic radicals, which form a heterocyclic or fused ring structure with E or G; where D represents a halogen atom, e.g. j, E denotes an atom from group Va, namely N, P, As, Sb or Bi, G denotes an atom from group VIa, namely S, Se or Te, M represents a metal or metalloid atom and Q represents a halogen atom; where a is an integer from 1 to Is 2, b is an integer from 0 to 1, and the sum of a + b is 2 or equal to the valence of D; fine is an integer from 0 to 4 inclusive, g is an integer from 0 to 2 inclusive, h is an integer from 0 to is 2 inclusive, and the sum of f + g + h is a value equal to or equal to the valence of E; j a whole Number from 0 to 3 inclusive, k is an integer of
0 bis einschließlich 2 ist und m eine ganze Zahl von O bis0 to 2 inclusive and m is an integer from 0 to
1 ist, wobei die Summe von j + k + m ein Wert gleich 3 oder gleich der Wertigkeit von G ist; c = d - e, wobei e gleich der Wertigkeit von M und eine ganze Zahl von 2 bis einschließlich 7 ist; und wobei d>e und eine ganze Zahl mit einem Wert bis 3 ist.1, where the sum of j + k + m has a value equal to 3 or is equal to the valence of G; c = d - e, where e equals the valency of M and an integer from 2 up to and including 7 is; and where d> e and is an integer with a value up to 3.
Die von R eingeschlossenen Reste können die-gleichen oder verschiedene aromatische carbocyclische oder heterocyclische Reste mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen sein, die mit 1 bis 4 einwertigen Resten substituiert sein können, die z.B. aus der Gruppe der C/* 3)-Alkoxy-, C/^^x-Alkyl- und Nitroreste und Chloratome ausgewählt sind, wobei R insbesondere z.B. ein Phenyl-, Chlorphenyl-, Nitrophenyl-, Methoxyphenyl- oder Pyridylrest ist. Von R eingeschlossene Reste sind zweiwertige Reste, wie z.B.The radicals enclosed by R can be the same or different aromatic carbocyclic or heterocyclic radicals having 6 to 20 carbon atoms, which can be substituted by 1 to 4 monovalent radicals, for example from the group consisting of C / * 3 ) -alkoxy-, C / ^^ x-Alkyl and nitro radicals and chlorine atoms are selected, where R is in particular, for example, a phenyl, chlorophenyl, nitrophenyl, methoxyphenyl or pyridyl radical. Residues included by R are divalent radicals, such as, for example
709882/1089709882/1089
-β--β-
R2 und R4 schließen Cn „x-Alkylreste ein, wie z.B. Methyl- und Äthylreste/* substituierte Allcylreste, wie z.B. -C2H4OCH3-CCO 5 5 R 2 and R 4 include C n "x -alkyl radicals, such as, for example, methyl and ethyl radicals / * substituted alkyl radicals, such as, for example, -C 2 H 4 OCH 3 -CCO 5 5
-CH2COOC2H5- und -CH2COCH3-ReSte. türen ein, wie z.B.:-CH 2 COOC 2 H 5 - and -CH 2 COCH 3 residues. doors, such as:
R5 und R5 schließen StrukR 5 and R 5 close struc
0 · 00x0
ο·ο ·
R1 R 1
wobei Q1 aus der Gruppe bestehendaus-0-, -CH2-, -NR- und -S-ausgewählt wurde; wobei Z aus der Gruppe bestehend aus-0-, -S und -NR1- ausgewählt wurde, und wobei R1 einen einwertigen Rest aus der Gruppe von Wasserstoffatomen und Kohlenwasserstoff resten bedeutet.wherein Q 1 is selected from the group consisting of -0-, -CH 2 -, -NR-, and -S-; where Z was selected from the group consisting of -0-, -S and -NR 1 -, and where R 1 is a monovalent radical from the group of hydrogen atoms and hydrocarbon radicals.
709682/1089709682/1089
Von M eingeschlossene Metall- oder Metalloidatome in der
Formel 1 sind Atome der Übergangsmetalle, wie z.B.
Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ga, In, Ti, Zr, Sc, V, Cr, Mn oder Cs,
der seltenen Erden, wie z.B. der Lanthaniden, beispielsweise
Cd, Pr oder Nd, der Actiniden, beispielsweise Th, Ta, U oder Np,und der Metalloide, wie z.B. B, P oder As. Komplexe Anionen,
die von MQd""' ' eingeschlossen werden, sind beispielsweise
BF."", PF6"", AsFg", SbFg", FeCl.", SnCIg", SbCIg" und BiCl5".Metal or metalloid atoms included by M in the
Formula 1 are atoms of transition metals, such as
Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ga, In, Ti, Zr, Sc, V, Cr, Mn or Cs,
the rare earths, such as the lanthanides, for example
Cd, Pr or Nd, the actinides, for example Th, Ta, U or Np, and the metalloids, for example B, P or As. Complex anions included by MQ d """'are for example BF."", PF 6 "",AsFg", SbFg ", FeCl.", SnCIg ", SbCIg" and BiCl 5 ".
Haloniumsalze, die die Formel 1 einschließt sind z.B.:Halonium salts, which include formula 1, are e.g .:
1+SbF6 1 + SbF 6
709882/1089709882/1089
Oniumsalze der Elemente aus Gruppe Va, die von Formel 2 eingeschlossen werden, sind beispielsweise:Onium salts of the elements from Group Va which are defined by Formula 2 are for example:
CH3 O . > ι L \ / »>CH 3 O. > ι L \ / »>
CH,CH,
CH3 OCH 3 O
NtCH2-C -^ O) SbF6",NtCH 2 -C - ^ O) SbF 6 ",
CHoCHo
709882/10Ö9709882 / 10Ö9
O)Kp-CH9-C-(OO) b.p.-CH 9 -C- (O A.F6 .AF 6 .
PF6 ' PF 6 '
709882/10*9709882/10 * 9
BF,".BF, ".
BF." ,BF. ",
CH, OCH, O
, 3 ι., 3 ι.
Ae+-CH9-CAe + -CH 9 -C
BFA".BF A ".
+ 8+ 8
,Bi-CHo-C, Bi-CHo-C
3Bi-CH2 3 Bi-CH 2
709882/1089709882/1089
Oniumsalze der Elemente aus Gruppe Via, die von Formel 1 ein geschlossen werden, sind beispielsweise:Onium salts of the elements from group Via, which are included in Formula 1, are for example:
ο -ο -
/—\ M +/ - \ M +
( O V-C-CH9-S(O VC-CH 9 -S
N f N f
PF -.PF -.
Br-C O V-C-CH9-SBr-CO VC-CH 9 -S
2-S j 2 -S j
SbF6",SbF 6 ",
O) (OV-C-CH2-SO) (OV-C-CH 2 -S
FeCL4 ,FeCL 4 ,
701382/1089701382/1089
ΓΓ 4949
■ο■ ο
SnCl6".SnCl 6 ".
©-7© -7
SbCl,SbCl,
Oh- reOh- re
BlCl5 ,BlCl 5 ,
BF4 .BF 4 .
PF,PF,
U cl 3 R ? / 1 ff βU c l 3 R? / 1 ff β
Die Oniumsalze mit den Formeln 1 bis 3 kann man auf verschiedene Methoden herstellen. In Formel 1 kann man den Photoinitiator dadurch herstellen, daß man unter wässerigen Bedingungen ein Arylhaloniumbisulfat und die entsprechende Hexafluorosäure bzw. ihr Salz miteinander in Berührung bringt, wie z.B. Y MFg, wobei Y ein Wasser3toffatom, ein Alkalimetall-, Erdalkalimetall- oder Übergangsmetall ion bedeuten kann.The onium salts with the formulas 1 to 3 can be used in different ways Establish methods. In formula 1, the photoinitiator can be prepared by making aqueous Conditions brings an arylhalonium bisulfate and the corresponding hexafluoro acid or its salt into contact with one another, such as Y MFg, where Y is a hydrogen atom, an alkali metal, Alkaline earth metal or transition metal ion can mean.
Außer durch die oben genannte doppelte Umsetzung zur Herstellung der entsprechenden Haloniumsalze, kann man die erfindungsgemäßen Haloniumsalze auch unter Verwendung von Silberverbindungen herstellen, wie z.B. Silberoxid oder Silbertetrafluorborat, die man mit dem geeigneten Diarylhaloniumsalz umsetzt, wie im J. Am. Chem. Soc. _31_, 336 (1959) (M. C. Caserio et al.) und 342 (1959) (M. C. Beringer et al.) beschrieben sind. Methoden zur Herstellung von Verbindungen der Elemente aus der Gruppe VIa, wie z.B. Sulfonium-, Selenium- und Telluriumverbindungen, sind z.B. im J. Am. Chem. Soc. 91, 145, (1969) (J. W. Knapczyk und W. E. McEwen), im J. Org. Chem., 35, Nr. 3,2532 (1970) (A. L. Maycock und G. A. Berchtold), in der US-PS 2 307 643 (H. M. Pitt), im BuI. Soc. Chim. BeIg., 73, 546 (1964) (E. Goethals und P. De Kadzetzky) und im J. Am. Chem. Soc, 5J-, 3537 (1929) (H. M. Leichester und P. W. Bergstrom) beschrieben.In addition to the above-mentioned double reaction to prepare the corresponding halonium salts, the halonium salts according to the invention can also be prepared using silver compounds, such as silver oxide or silver tetrafluoroborate, which are reacted with the suitable diarylhalonium salt, as described in J. Am. Chem. Soc. 31, 336 (1959) (MC Caserio et al.) And 342 (1959) (MC Beringer et al.). Methods for the preparation of compounds of the elements from group VIa, such as sulfonium, selenium and tellurium compounds, are, for example, in J. Am. Chem. Soc. 91 , 145, (1969) (JW Knapczyk and WE McEwen), in J. Org. Chem., 35, No. 3.2532 (1970) (AL Maycock and GA Berchtold), in U.S. Patent 2,307,643 ( HM Pitt), in the BuI. Soc. Chim. BeIg., 73 , 546 (1964) (E. Goethals and P. De Kadzetzky) and in J. Am. Soc., 5J -, 3537 (1929) (HM Leichester PW and Bergstrom) described.
Methoden zur Herstellung von 0nium3alzen der Elemente aus der Gruppe Va, wie der Arsonium-, Antimonium- und Bismuthoniumsalze, sind z.B. in Methoden der Organischen Chemie 11/2, 591 - 640 (1953) (Goerdeler) und 12/1, 79 - 112 (1963) (K. Sasse) beschrieben.Methods for the preparation of aluminum salts of the elements from the Group Va, such as the arsonium, antimonium and bismuthonium salts, are e.g. in Methods of Organic Chemistry 11/2, 591 - 640 (1953) (Goerdeler) and 12/1, 79 - 112 (1963) (K. Sasse).
Der Ausdruck "Epoxyharz" in der Beschreibung der erfindungsgemäßen härtbaren Zusammensetzungen schließt jegliches monomere, dimere, oligomere oder polymere Epoxymaterial ein, das eine oder mehrere funkt ioneile Epoxygruppen enthält. Beispielsweise kann man solche Harze, wie sie bei der Umsetzung von Bisphenol-A (4,4'-Isopropylidendiphenol) und Epichlorhydrin oder bei der Umsetzung von Phenol/Formaldehyd-HarzenThe term "epoxy resin" in the description of the invention curable compositions include any monomeric, dimeric, oligomeric or polymeric epoxy material, which contains one or more functional epoxy groups. For example, you can use such resins as they are used in the implementation of bisphenol-A (4,4'-isopropylidenediphenol) and epichlorohydrin or when converting phenol / formaldehyde resins
709882/10Θ9709882 / 10Θ9
mit niedrigem Molekulargewicht (Novolak-Harze) mit Epichlurhydrin entstehen, allein oder in Kombination mit einer epoxyhaltigen Verbindung als reaktives Verdünnungsmittel verwenden. Derartige Verdünnungsmittel, wie z.B. Phenylglycidyläther, 4-Vinylcyclohexendioxid, Limonendioxid, 1 ί-2-Cyclohexenoxid, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Styroloxid oder Allylglycidyläther, kann man als Viskositäts-Modifizierungsmittel zugeben.low molecular weight (novolak resins) with epichlurohydrin, use alone or in combination with an epoxy-containing compound as a reactive diluent. Such diluents, such as phenyl glycidyl ether, 4-vinylcyclohexene dioxide, limonene dioxide, 1 ί-2-cyclohexene oxide, Glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, styrene oxide or allyl glycidyl ether can be used as viscosity modifiers admit.
Außerdem kann der Bereich dieser Verbindungen insofern ausgedehnt werden, daß sie polymere Materialien einschließen, die endständige oder seitlich anhängende (pendant) Epoxygruppen enthalten. Beispiele für diese Verbindungen sind Vinylmischpolymere, die Glycidylacrylat oder-methacrylat als eines der Misch-Monomeren enthalten. Andere Klassen von epoxyhalt igen Polymeren, die unter Verwendung der oben genannten Katalysatoren der Härtung zugänglich sind, sind Epoxysiloxanharze, Epoxypolyurethane und Epoxypolyester. Derartige Polymere haben gewöhnlich funktioneile Epoxygruppen an ihren Kettenenden. Epoxysiloxanharze und Methoden zu ihrer Herstellung sind insbesondere im J. Am. Chem. Soc. 30, 632-5 (1959) ( E. P. Plueddemann und G. Fanger) beschrieben. Wie in der Literatur beschrieben, kann man Epoxyharze auch mit einer Anzahl von Standardmethoden modifizieren, wie z.B. durch Umsetzung mit Aminen, Carbonsäuren, Thiolen, Phenolen und Alkoholen, wie sie z.B. in den US-PSen 2 935 489, 3 235 620, 3 369 055, 3 379 653, 3 398 211, 3 403 199, 3 563 850, 3 567 797 und 3 677 995 beschrieben sind. Weitere Beispiele für verwendbare Epoxyharze sind in der Encyclopedia of polymer science and technology, Band 6, 1967, Interscience Publishers, New York, Seiten 209 bis 271, beschrieben.In addition, the scope of these compounds can be expanded to include polymeric materials which Contain terminal or pendant epoxy groups. Examples of these compounds are vinyl copolymers containing glycidyl acrylate or methacrylate as one of the Mixed monomers included. Other classes of epoxy containing Polymers that can be cured using the above-mentioned catalysts are epoxysiloxane resins, Epoxy polyurethanes and epoxy polyesters. Such polymers usually have epoxy functional groups on their chain ends. Epoxysiloxane resins and methods for their preparation are in particular in J. Am. Chem. Soc. 30, 632-5 (1959) (E.P. Plueddemann and G. Fanger). As in literature described, epoxy resins can also be modified using a number of standard methods, such as reaction with Amines, carboxylic acids, thiols, phenols and alcohols, such as those described in U.S. Patents 2,935,489, 3,235,620, 3,369,055, 3,379,653, 3,398,211, 3,403,199, 3,563,850, 3,567,797, and 3,677,995. Further examples of useful epoxy resins are given in the Encyclopedia of polymer science and technology, Vol. 6, 1967, Interscience Publishers, New York, pp. 209-271.
Die Polyvinylacetat, die man in den erfindungsgemäßen härtbaren Zusammensetzungen verwenden kann, können aus Einheiten zusammengesetzt sein, die beispielsweise die nachstehenden Formeln haben:The polyvinyl acetate that can be used in the curable compositions of the invention can be made up of units be composed of, for example, the following formulas:
709882/1089709882/1089
iCH-OHiCH-OH
CH-CH9-CH-CH9 CH-CH 9 -CH-CH 9
OHOH
undand
chemisch gebunden anchemically bound to
CH2-CH-CH-CH O ΟCH 2 -CH-CH-CH O Ο
R6 R 6
CH-CH9-CH-CHCH-CH 9 -CH-CH
I2 I 2
CHCH
i6 i 6
wobei die Polymeren durchschnittlich etwa 5 bis 5000 Einheiten umfassen können und R ein Rest aus der durch Wasserstoffatome und C/.. o\-Alkylreste gebildeten Gruppe ist, wie z.B. Methyl-, Äthyl- und Butylresten und ihren Mischungen. Ferner sind Polyvinylacetat, die bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden können, in der Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Band 14, 149 (1971) ( H. P. Mark und N. G. Gaylord) beschrieben.the polymers average about 5 to 5000 units and R is a radical from the group formed by hydrogen atoms and C / .. o \ -alkyl radicals, e.g. Methyl, ethyl and butyl residues and their mixtures. Also, polyvinyl acetate are useful in practicing the invention can be used in Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 14, 149 (1971) (H. P. Mark and N. G. Gaylord).
Die erfindungsgemäöen härtbaren Zusammensetzungen kann man als Lösungen in organischen Lösungsmitteln gießen und Photoabdecklacke als trockene Filme herstellen. Geeignete organische Lösungsmittel, die man verwenden kann, schließen beispielsweise Methylenchlorid, Chloroform, Methyläthylketon, Cellosolveacetat, Tetrahydrofuran und Acetonitril im Bereich von 0 bis 80 Gew.-#,bezogen auf die härtbare Zusammensetzung, ein. Sie härtbaren Zusammensetzungen kann man in der Hitze bei Temperaturen von 100 bis 200 0C härten. Falls gewünscht können, wie auch in der gleichzeitig eingereichten US-Patentanmeldung Ser. No. 689 247 vom 24. Mai 1976 gezeigt, 0,5 bis 10 Gew.-% eines Reduktionsmittels zu den härtbaren Zusammensetz vngen zugegeben werden, um die Hitzehärtung der härtbaren Zusammensetzungen zu erleichtern, insbesondere, wenn sie zur Herstellung von isolierenden Überzügen auf Aluirin ium- und Kupfer leitern verwendet werden.The curable compositions according to the invention can be poured as solutions in organic solvents and photoresist can be produced as dry films. Suitable organic solvents that can be used include, for example, methylene chloride, chloroform, methyl ethyl ketone, cellosolve acetate, tetrahydrofuran and acetonitrile in the range of 0 to 80 weight percent based on the curable composition. They curable compositions can be in the heat at temperatures of 100 to 200 0 C cure. If desired, as in co-pending US patent application Ser. No. 689 247 of May 24, 1976, 0.5 to 10% by weight of a reducing agent can be added to the curable compositions in order to facilitate the heat-curing of the curable compositions, in particular when they are used for the production of insulating coatings on aluminum. and copper conductors can be used.
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Vorzugsweise kann man die erfindungsgemäßen härtbaren Zusammensetzungen dadurch in den lösungsmittelbeständigen Zustand überführen, daß man sie mit ultraviolettem Licht als gegossene Filme belichtet. Wenn man den Film aus lichtabdecklack in Form von trockenem Film verwendet, kann man den Film mit einer Maske (mask) mustern (pattern), wobei man eine UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 18 490 bis 40 000 pm (1949 bis 4000 a) und einer Intensität von mindestens 5000 bis 80 000 «W/cm verwendet. Man kann Lampensysteme zur Erzeugung derartiger Strahlen verwenden, die aus UV-Lampen bestehen, wie z.B. 1 bis 50 Entladungslampen, beispielsweise Xenonlampen, Metallhalogenidlampen (metallic halide), Metall-Bogenlampen (metallic arc) wie z.B. einer Nieder-, Mittel- oder Hochdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe, mit einem Arbeitsdruck von wenigen mm bis etwa 10 Atmosphären. Die Lampen können Mäntel haben, die Licht mit einer Wellenlänge von etwa 13 490 bis 40 000 jam (1849 bis 4000 I) und vorzugsweise 24 000 bis 40 000 pm (2400 bia 4000 A) durchlassen. Der Lampenmantel kann beispielsweise aus Quarz, wie z.B. SpectrociL, oder aus Pyrex bestehen. Typische Lampen, die man zur Erzeugung von ultravioletter Strahlung verwenden kann, sind beispielsweise Mitteldruck-Quecksilberbogenlampen, wie z.B. die GE HT37-Bogenlampe und die Hanovia-450 W-Bogenlampe. Das Härten kann man mit einer Kombination verschiedener Lampen ausführen, von denen einige oder alle in einer inerten Atmosphäre arbeiten können. Wenn man UV-Lampen verwendet, kann der Bestrahlungsfluß (irradiation flux) auf das Substrat mindestens 0,01 W/6,45 cm (W/sq. in.) betragen und das Härten des Abdecklacks als trockener Film bewirken.The curable compositions according to the invention can preferably be converted into the solvent-resistant state by exposing them to ultraviolet light as cast films. If the film of light masking lacquer is used in the form of dry film, the film can be patterned with a mask, using UV radiation with a wavelength of 18 490 to 40 000 pm (1949 to 4000 a) and an intensity of at least 5000 to 80,000 «W / cm is used. You can use lamp systems to generate such rays, which consist of UV lamps, such as 1 to 50 discharge lamps, for example xenon lamps, metal halide lamps (metallic halide), metal arc lamps (metallic arc) such as a low, medium or high pressure Mercury vapor discharge lamp with a working pressure of a few mm to about 10 atmospheres. The lamps can have jackets that transmit light having a wavelength of about 13,490 to 40,000 jam (1849 to 4000 l), and preferably 24,000 to 40,000 pm (2400 to 4000 A). The lamp jacket can consist, for example, of quartz, such as SpectrociL, or of Pyrex. Typical lamps that can be used to generate ultraviolet radiation are, for example, medium pressure mercury arc lamps such as the GE HT37 arc lamp and the Hanovia 450 W arc lamp. Curing can be done with a combination of different lamps, some or all of which can operate in an inert atmosphere. When using UV lamps, the irradiation flux on the substrate can be at least 0.01 W / 6.45 cm (W / sq. In.) And cause the resist to cure as a dry film.
Die härtbaren Zusammensetzungen können inaktive Bestandteile enthalten, wie z.B. anorganische Füllmittel, Farbstoffe, Pigmente, Streckmittel, Mittel zur Viskositätskontrolle, Bearbeitungshilfen und UV-Filter (UV-screens), und zwar in Mengen von bis zu 100 Teilen Füllmittel pro 100 Teile Epoxyharz. Die härtbaren Zusammensetzungen können auf Substrate aufgebracht werden, wie z.B. Metall, Kautschuk, Kunststoff, geformte Teile von Filmen, Papier, Holz, Glas. Gewebe, Beton und Keramik.The curable compositions may contain inactive ingredients such as inorganic fillers, dyes, Pigments, extenders, viscosity control agents, Processing aids and UV filters (UV screens), in quantities of up to 100 parts of filler per 100 parts of epoxy resin. The curable compositions can be applied to substrates such as metal, rubber, plastic, molded parts of films, paper, wood, glass. Fabric, concrete and ceramics.
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Sie Erfindung betrifft also härtbare Zusammensetzungen, die auf der Verwendung eines aromatischen Oniumsalzes in einer Mischung von Epoxyharz und Polyvinylacetalharz beruhen. Die härtbaren Zusammensetzungen in Form eines gegossenen Films kann man direkt als einen Lichtabdecklack in Form eines trockenen Films dadurch verwenden, daß man sie auf ein Substrat aufbringt, wie z.B. ein mit Kupfer plattiertes Laminat (copper clad laminate), und mit ultraviolettem Licht härtet.So the invention relates to curable compositions that based on the use of an aromatic onium salt in a mixture of epoxy resin and polyvinyl acetal resin. the Curable compositions in the form of a cast film can be used directly as a light resist in the form of a use dry film by applying it to a substrate such as a copper clad laminate (copper clad laminate), and cures with ultraviolet light.
Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert, wobei alle Angaben von Teilen Gewichtsteile bedeuten.The invention is explained in more detail below by means of examples, all parts being parts by weight.
Eine Lösung von 10 Teilen Polyvinylformal (Monsanto Formvar 12/85), 2,5 Teilen eines Cresol-Novolak-Epoxyharzes (Ciba-Geigy Araldite ECN1299), 0,3 Teilen Triphenylsulfoniumhexafluorantimonat und etwa 80 Teilen Chloroform goß man als einen Film von 0,125 mm (5 mil) Sicke auf eine Glasplatte. Man entfernte den Film und belichtete ihn durch eine Kontaktmaske aus Glas mit ultraviolettem Licht einer GE HT37-Mitteldruck-Quecksilberbogenlampe 3 min aus einer Entfernung von 15,24 cm (6 in). Nach der Bestrahlung beobachtete man ein sichtbares Bild in dem Film. Sas latente Bild entwickelte man durch Eintauchen des Films in Chloroform. Ein klares erhabenes (upraised) Negativbild der Maske ergab eich auf dem Film.A solution of 10 parts polyvinyl formal (Monsanto Formvar 12/85), 2.5 parts of a cresol novolak epoxy resin (Ciba-Geigy Araldite ECN1299), 0.3 part of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate and about 80 parts of chloroform were poured as a 0.125 mm (5 mil) bead film on a glass plate. The film was removed and exposed through a glass contact mask to ultraviolet light from a GE HT37 medium pressure mercury arc lamp for 3 minutes from a distance of 15.24 cm (6 in). A visible image was observed in the film after exposure. Sa's latent image developed by immersing the film in chloroform. A clear upraised negative image of the mask was revealed the movie.
Man erzeugte eine Lösung aus 10 Teilen Polyvinylformal (Formvar 15/95E), 5 Teilen des Epoxyharzes von Beispiel 1 (ECK 1299), 0,3 Teilen Triphenylsulfoniumhexafluorantimonat und 80 Teilen Methylenchiorid und goß sie als einen Film von 0,125 mm (5 mil) Sicke auf ein Polyäthylen/Terephthalat-Substrat. Eine Kontaktmaske gab mac auf den erhaltenen Aufbau (composite), den man danach 3 min mit ultraviolettem Licht wie in Beispiel 1 belichtete. Ben erhaltenen AufbauA solution was produced from 10 parts of polyvinyl formal (Formvar 15 / 95E) and 5 parts of the epoxy resin from Example 1 (ECK 1299), 0.3 parts of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate and 80 parts of methylene chloride and poured them as a film of 0.125 mm (5 mil) surround on a polyethylene / terephthalate substrate. Mac placed a contact mask on the structure (composite) obtained, which was then treated with ultraviolet for 3 minutes Exposed to light as in Example 1. Ben received construction
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2.Cr'2.Cr '
entwickelte man danach durch Eintauchen in 2-Äthoxyäthylacetat. Man erhielt ein Polyäthylen/Terephthalat-Substrat mit einem Negativbild der Maske auf seiner Oberfläche, das man als Druckplatte verwenden konnte.was then developed by immersion in 2-ethoxyethyl acetate. A polyethylene / terephthalate substrate was obtained with a negative image of the mask on its surface, which was called Could use printing plate.
Man stellte eine härtbare Zusammensetzung durch Auflösen von 10 Teilen Polyvinylformal (Formvar 15/95E), 0,3 Teilen Triphenylsulfoniumhexafluorarsenat und 5 Teilen Kresol/Novolak-Epoxyharz (Araldite ECN 1299) und etwa 30 Teilen Methylenchlorid her. Man goß danach die erhaltene Lösung auf eine Glasplatte. Man erhielt einen durchscheinenden Film aus der erhaltenen Lösung nach Abdampfen des Lösungsmittels. Man entfernte danach den Film von dem Glassubstrat und brachte ihn mit einer Maske in Berührung. Man bestrahlte danach den Film wie in Beispiel 1 für einen Zeitraum von etwa 1,5 min. Man erwärmte danach den Film in einem Ofen bei 100 0C 5 min. Man erhielt eine klare Negativreproduktion der Maske, als man den Film unter Verwendung von Chloroform entwickelte.A curable composition was prepared by dissolving 10 parts of polyvinyl formal (Formvar 15 / 95E), 0.3 parts of triphenylsulfonium hexafluoroarsenate and 5 parts of cresol / novolak epoxy resin (Araldite ECN 1299) and about 30 parts of methylene chloride. The resulting solution was then poured onto a glass plate. A translucent film was obtained from the resulting solution after evaporation of the solvent. The film was then removed from the glass substrate and brought into contact with a mask. The film was then irradiated for a period of about 1.5 minutes as in Example 1. The film was then heated for 5 minutes in an oven at 100 ° C. A clear negative reproduction of the mask was obtained when the film was made using chloroform developed.
Man goß auf eine Glasplatte einen Film einer härtbaren Zusammensetzung, die aus 10 Teilen des Reaktionsproduktes von Polyvinylalkohol und Butyraldehyd (Butvar B-74), 2,5 Teilen Kresol/Novolak-Epoxyharz (Araldite ECN 1299), 0,3 Teilen Triphenylsulfoniumhexafluorarsenat und etwa 90 Teilen Methylenchlorid bestand. Man entfernte den Film von der Glasplatte und walzte ihn danach auf eine mit Kupfer plattierte Epoxyglas-Leiterplatte (epoxy-glase circuit board) bei 130 0C unter Druck. Die laminierte Platte belichtete man danach mit ultraviolettem Licht wie in Beispiel 1 unter Verwendung einer Kontaktmaske. Man entwickelte danach das Laminat unter Verwendung von Chloroform und erzeugte ein Negativbild des härtbaren Harzes auf Kupfer. Das Kupferlaminat ätzte man danach unter Verwendung von Eisen-(III)-chlorid. Man erhieltA film of a curable composition was poured onto a glass plate, consisting of 10 parts of the reaction product of polyvinyl alcohol and butyraldehyde (Butvar B-74), 2.5 parts of cresol / novolak epoxy resin (Araldite ECN 1299), 0.3 parts of triphenylsulfonium hexafluoroarsenate and about 90 parts of methylene chloride consisted. Was removed the film from the glass plate and rolled it thereafter to a copper clad epoxy-glass printed circuit board (epoxy-glass circuit board) at 130 0 C under pressure. The laminated plate was then exposed to ultraviolet light as in Example 1 using a contact mask. The laminate was then developed using chloroform and a negative image of the curable resin was formed on copper. The copper laminate was then etched using ferric chloride. One received
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α-/α- /
ein kupferplattiertes Laminat mit einem Positivbild der Maske aus Kupfer auf der Oberfläche des Epoxyglassubstrats.a copper clad laminate with a positive image of the mask made of copper on the surface of the epoxy glass substrate.
Man stellte eine härtbare Zusammensetzung wie in Beispiel 4 mit der Ausnahme her, daß man Triphenylsulfoniumhexafluorantimonat als Photoinitiator und außerdem 0,1 Teil Pigment Dayglo T-13 verwendete. Man goß einen Film auf ein Flachmaterial aus Polyethylenterephthalat. Nachdem man den Film getrocknet hatte, bedeckte man ihn mit einer Kontaktmaske und belichtete ihn mit ultraviolettem Licht wie in Beispiel Den belichteten Aufbau aus lichtempfindlichem Film und Polyäthylen terephthalat brachte man danach in Berührung mit ebenem weißen Papier und erwärmte bei 130 0C unter Druck. Man erhielt ein klares Negativbild der Maske auf dem weißen Papier. Erfindungsgemäß konnte der Aufbau dazu verwendet werden, scharfe Negativbilder der Maske auf mehrere zusätzliche Stücke Papier mit der gleichen Methode zu übertragen. A curable composition was prepared as in Example 4, except that triphenylsulfonium hexafluoroantimonate was used as the photoinitiator and 0.1 part of Dayglo T-13 pigment was also used. A film was cast on a sheet of polyethylene terephthalate. After being dried, the film was covered it with a contact mask and exposed it to ultraviolet light as exposed in example The structure of photosensitive film, and polyethylene terephthalate is brought thereafter into contact with a flat white paper and heated at 130 0 C under pressure. A clear negative image of the mask was obtained on the white paper. According to the invention, the setup could be used to transfer sharp negative images of the mask onto several additional pieces of paper using the same method.
Gemäß den obigen Ergebnissen kann man die erfindungsgemäßen härtbaren Zusammensetzungen als Photoabdecklack in Form von trockenem Film verwenden und z.B. Druckplatten und kupferplattierte Laminate herstellen.According to the above results, one can use the inventive use curable compositions as photoresist in the form of dry film and, for example, printing plates and copper clad Manufacture laminates.
Das nachstehende Beispiel zeigt die Verwendung eines Diarylhaloniumsalzes in Kombination mit bestimmten organischen Farbstoffen als Photoinitiatoren für sichtbares Licht für ein Epoxyharz.The example below shows the use of a diarylhalonium salt in combination with certain organic dyes as photoinitiators for visible light for an epoxy resin.
Man goß eine MethylenChloridlösung auf einen Mylar-Film, die aus 10 Teilen Polyvinylformal (Formvar 15/95E), 2,5 Teilen Kresol/Novolak-Epoxyharz (Araldite ECN 1299), 0,3 Teilen Diphenyljodoniumhexafluorarsenat, 0,1 Teil Benzoflavin und etwa 30 Teilen Methylenchlorid bestand. Als der Film trockenA methylene chloride solution was poured onto a Mylar film which from 10 parts polyvinyl formal (Formvar 15 / 95E), 2.5 parts Cresol / Novolak epoxy resin (Araldite ECN 1299), 0.3 parts Diphenyliodonium hexafluoroarsenate, 0.1 part benzoflavine and consisted of about 30 parts of methylene chloride. When the film was dry
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war, unterwarf man ihn einer Belichtung in Bildform, wobei man eine Flutlichtlampe (photoflood lamp) GE 375W verwendete, die eine Quelle für sichtbares Licht ist. 5-minütiges Bestrahlen erzeugte ein klares Bild auf dem Film. Das latente Bild entwickelte man mit Chloroform, 2-Äthoxyäthyl—acetat oder Methylenchlorid und erhielt eine klare erhabene Reproduktion der Maske.was subjected to an exposure in the form of a picture, whereby a GE 375W photoflood lamp was used, which is a source of visible light. Irradiate for 5 minutes produced a clear image on the film. The latent image was developed with chloroform, 2-ethoxyethyl acetate or Methylene chloride and obtained a clear raised reproduction of the mask.
Biese Methode wiederholte man mit der Ausnahme, daß man anstelle von Benzoflavin Acridinorange verwendete. Außerdem goß man einen dritten Film unter Verwendung von Phosphen-R-Farbstoff anstelle von Benzoflavin. Man erhielt im wesentlichen gleiche Resultate mit Jedem der oben erwähnten Farbstoffe, die man anstelle von Benzoflavin verwendete.This method was repeated except that instead of Benzoflavin used acridine orange. aside from that a third film was cast using Phosphene-R dye in place of benzoflavine. Essentially same results with any of the above-mentioned dyes used in place of benzoflavine.
Man stellte eine härtbare Zusammensetzung wie oben beschrieben her, bei welcher man das Polyvinylformal Formvar 15/95E durch einen äquivalenten Gewichtsanteil Äthylcellulose ersetzt hatte. Man goß einen Film aus dieser Mischung und unterwarf ihn der Belichtung in Bildform unter Verwendung einer Kontaktmaske. Der erhaltene belichtete Film löste sich vollständig in Chloroform, als man das Entwickeln des Films versuchte. DaB zeigte an, daß kein Vernetzen in Abwesenheit des Polyvinylacetals eingetreten war, das erforderlich war, um einen Abdecklack in Form eines trockenen Films herzustellen.A curable composition was prepared as described above using the polyvinyl formal Formvar 15 / 95E replaced an equivalent weight fraction of ethyl cellulose. A film was cast from this mixture and subjected to exposure in image form using a contact mask. The resulting exposed film completely dissolved in chloroform when attempting to develop the film. That showed indicated that no crosslinking had occurred in the absence of the polyvinyl acetal required to produce a resist in In the form of a dry film.
Außer den oben genannten Farbstoffen, die man in den erfindungsgemäßen mit sichtbarem Licht härtbaren Zusammensetzungen verwendet, kann man auch in Kombination mit den Diphenyljodoniumsalzen, die bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden, kationische Farbstoffe verwenden, wie in Kirk-Othmer Encyclopedia, 2. Auflage 1965, John Wiley & Sons, New York, Band 20, s. 194-7 beschrieben. Außer diesen kationischen Farbstoffen kann man ferner basische Farbstoffe verwenden, die in der Kirk -Othmer Encyclopedia, Band 7, S .532-4 beschrieben sind. Einige der verwendbaren kationischen Farbstoffe sind beispielsweise: Acridinorange C.I. 46005» Acridingelb C.I. 46025, Setaflavin T C.I. 49005. Ferner sind einige der verwendbaren basischen Farbstoffe beispielsweiseIn addition to the aforementioned dyes used in the visible light curable compositions of the present invention, cationic dyes can also be used in combination with the diphenyliodonium salts used in the practice of the invention, as described in Kirk-Othmer Encyclopedia, 2nd Edition 1965, John Wiley & Sons, New York, Volume 20, pp. 194-7. In addition to these cationic dyes, basic dyes can also be used, which are described in the Kirk -Othmer Encyclopedia, Volume 7, pp .532-4. Some of the cationic dyes that can be used are, for example: acridine orange CI 46005 »acridine yellow CI 46025, setaflavin T CI 49005. Furthermore, some of the basic dyes that can be used are for example
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Haematoporphyrin, 4,4'-Biadimethylaminobenzophenon und 4,4*-Bisdiäthylaminobenzophenon·Haematoporphyrin, 4,4'-biadimethylaminobenzophenone and 4,4 * -bis diethylaminobenzophenone
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Free format text: SIEB, R., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 6947 LAUDENBACH |
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