Способ изготовления фотополимеризующейся композиции для защитных рельефов

 

(19)SU(11)1259846(13)A1(51)  МПК ⁶    _G03C1/72(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩЕЙСЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЬЕФОВ

Изобретение относится к способам изготовления фотополимеризующихся композиций для защитных рельефов, которые находят применение в технологии печатного монтажа и в полиграфии для получения рельефных изображений. Целью изобретения является повышение устойчивости получаемых из композиции защитных рельефов к кислым гальваническим электролитам. В качестве эпоксидной смолы смеси соединений формулы I и II в массовом соотношении 2,5:1 в предложенном способе возможно использование промышленной эпоксидно-диановой смолы марки ЭД-22 по ГОСТ 10587-76. П р и м е р 1. В стеклянную колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и нагревательной баней, загружают 100 мас. ч. эпоксидно-диановой смолы марки ЭД-22 по ГОСТ 10587-76, 42,4 мас.ч. эндометилентетрагидрофталевой кислоты, 1,64 мас. ч. катализатора смеси 4,4^'-бис-(диметиламино)бензофенона и N, N, N^', N^'-тетракис-(2-оксипропил)этилендиамина (марки Лапрамол 294 по ТУ 6-05-1681-80) в массовом соотношении 1: 1, 22 мас.ч. метакриловой кислоты и 0,54 мас.ч. гидрохинона. Смесь нагревают до (100± 5)^oС и выдерживают при этой температуре при перемешивании до достижения эпоксидного числа смеси 1,0 мас. (2-3 ч.). Затем в реакционный объем вводят 208,6 мас.ч. эпихлоргидрина, 172 мас.ч. метакриловой кислоты, 5,4 мас. ч. указанного катализатора и продолжают нагревание в течение еще 9 ч. Готовая фотополимеризующаяся композиция представляет собой коричневую жидкость с динамической вязкостью при 25^oC, равной 210 мПа˙с (сП), характеризующуюся кислотным числом 3,8 мг КОН/г и содержанием остаточных эпоксидных групп 0,67 мас. Выход 98,7 мас. (см. таблицу). Для испытания полученную композицию смешивают с кислотным индикатором красителем метиловый фиолетовый N 42535, взятым в количестве 0,075% от массы фотополимеризующейся композиции. Предварительно краситель измельчают до мелкодисперсного состояния. Смешение проводят при нагревании до 60-80^oC и растирании смеси в ступке до полного растворения красителя. Затем композицию наливают в кварцевую кювету слоем толщиной 250 мкм и покрывают кварцевым стеклом толщиной 2 мм. Кювету помещают в вакуумную раму установки для экспонирования ТЭМП-1 и композицию облучают, определяя время, за которое композиция превращается в твердый гель. Отвержденную композицию в виде окрашенной пленки извлекают из кюветы и с целью определения устойчивости в среде кислых гальванических электролитов погружают в раствор сернокислотного электролита меднения состава:
Медь сернокислая пятиводная, г 150
Кислота серная (d 1,84 г/см³), г 150 Вода, мл До 1000 и 6 раствор борфтористоводородного электролита гальванического осаждения сплава олово-свинец cостава:
Олово борфтористоводородное
(в пересчете на металл), г 14
Свинец борфтористоводородный
(в пересчете на металл), г 10
Кислота борфторис- товодородная, г 400 Пептон, г 4 Вода, мл До 1000
Определяют время обесцвечивания красителя, которым характеризуется устойчивость композиции в среде электролитов и ее защитные свойства. Параллельно проводят испытание известной композиции, полученной по способу-прототипу. При испытании найдено, что композиция, полученная по предложенному способу, отверждается в течение 55 с и устойчива в среде сернокислотного электролита в течение 4 ч, в среде борфтористоводородного электролита в течение 1,5 ч. Композиция, полученная по известному способу, отверждается при выдержке в процессе экспонирования, равной 65 с, и устойчива в среде сернокислотного и борфтористоводородного электролитов в течение 2,25 и 0,75 ч соответственно. Применение композиции, полученной по предложенному способу, возможно без изменения технологии, принятой для композиции, получаемой по известному способу. При этом достигается более высокая устойчивость защитных рельефов в кислой среде. П р и м е р ы 2-8. Фотополимеризующуюся композицию получают и испытывают, как указано в примере 1, но загрузку компонентов производят, как указано в таблице (примеры 2-8). При испытании найдено, что фотополимеризующаяся композиция, полученная по предложенному способу, отверждается при экспонировании в течение 50-75 с и устойчива в среде сернокислотного и борфтористоводородного гальванических электролитов в течение 3,5-4,25 и 1,2-1,8 ч соответственно (см. таблицу). Использование предложенного способа обеспечивает высокий выход фотополимеризующейся композиции при ее получении, составляющий 98,5-99,2 мас. Как видно из приведенных примеров, предложенный способ позволяет значительно повысить устойчивость фотополимеризующейся композиции в среде кислых гальванических электролитов, в том числе в сернокислотном электролите в 1,55-1,89 раза и в борфтористоводородном электролите в 1,6-2,4 раза. При этом используется доступное сырье, выпускающееся в количестве, достаточном для обеспечения потребности в фотополимеризующейся композиции. От применения предложенного способа может быть получен значительный технико-экономический эффект за счет повышения химической стойкости получаемой фотополимеризующейся композиции и снижения брака изделий на стадии фотолитографических и гальванохимических операций.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩЕЙСЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЬЕФОВ путем проведения процесса в две стадии, на первой из которых в реакционном объеме проводят конденсацию эпоксидной смолы с бифункциональным конденсирующим агентом в присутствии катализатора 4,4'-бис-(диметиламино)бензофенона при нагревании, а на второй стадии в реакционный объем вводят эпихлоргидрин и метакриловую кислоту, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости получаемых из фотополимеризующейся композиции защитных рельефов к кислым гальваническим электролитам, на первой стадии процесса в качестве эпоксидной смолы используют смесь соединений формул I и II


в массовом соотношении 2,5 1, в качестве бифункционального конденсирующего агента используют эндометилентетрагидрофталевую или адипиновую кислоту и в реакционный объем дополнительно вводят N, N, N', N'-тетракис-(2-оксиропил)этилендиамин, метакриловую кислоту и ингибитор радикальной полимеризации гидрохинон при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Смесь соединений формул I и II в массовом соотношении 2,5 1 100
Эндометилентетрагидрофталевая или адипиновая кислота 35-45
Катализатор смесь 4,4'-бис-(диметиламино)бензофенона с N, N, N', N'-тетракис-(2-оксипропил)этилендиамином, взятых в массовом соотношении 1 1 1,0 2,0
Метакриловая кислота 20-30
Гидрохинон 0,3 1,0
первую стадию процесса ведут при температуре 100 ± 5^oС в течение 2 3 ч до достижения эпоксидного числа смеси 0,12 1,1 мас. а на второй стадии процесса в реакционный объем дополнительно вводят катализаторт - смесь 4,4'-бис-(диметиламино)бензофенона с N, N, N', N'-тетракис-(2-оксипропил)этилендиамином в массовом соотношении 1 1, при этом эпихлоргидрин используют в количестве 165-302 мас.ч. метакриловую кислоту в количестве 130 258 мас. ч. указанный катализатор в количестве 3 - 7 мас.ч. и ведут процесс при 100 ± 5^oС в течение 8 12 ч до значения кислотного числа 0,2 12 мг КОН/г и эпоксидного числа 0,11 1,2 мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2