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Verfahren zur Erhöhung der Haftfestigkeit und Widerstandsfähigkeit von Lackschichten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Haftfestigkeit und Widerstandsfähigkeit von Lackschichten, insbesondere photopolymerisierten Lackschichten, gegen mechanische Beanspruchung sowie gegen Ätz- und Lösungsmittel, wie Säuren, Laugen, Fluoride und organische Flüssigkeiten, mittels Epoxydharzen..
Es ist bekannt, Lacke bzw. Lackschichten aller Art in ihrer Haftfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Agenzien dadurch zu verbessern, dass man die Lacke mit Epoxydharzen modifiziert oder auf die Lackschichten Epoxydharze in Form einer zweiten Schicht aufbringt. Das Modifizieren der Lacke mit Epoxydharzen ist in der Praxis nicht in allen Fällen möglich, da naturgemäss der ursprüngliche Charakter des Lackes völlig verändert wird. So ist diese Arbeitsweise beispielsweise unmöglich bei photopolymerisierbaren Lacken. Durch das Aufbringen der Epoxydharze als zweite Schicht mag wohl die Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Agenzien verbessert werden, aber die Haftfestigkeit wird dabei nicht vorteilhaft beeinflusst. Bekanntlich ist die Haftfestigkeit eines Mehrschichtenlackes immer nur so gross wie die der untersten Schicht.
Weiterhin ist auch die nachträgliche Behandlung von Kunstharzen mit Epoxydharzen beschrieben worden, doch handelt es sich hier um Kunstharze, die selbst saure Gruppen enthalten oder mit Isocyanaten vorbehandelt worden sind, so dass sie mit den Epoxygruppen direkt reagieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise die Haftfestigkeit und die Widerstandsfähigkeit von Lackschichten aller Art, insbesondere auch photopolymerisierten Lackschichten, gegen mechanische Beanspruchung sowie gegen satz-fund Lösungsmittel, wie Säuren, Laugen, Fluoride und organische Flüssigkeiten mittels Epoxydharzen zu verbessern.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Lackschichten mit Lösungen von Epoxydharzen, vorzugsweise solchen auf der Grundlage von Bisphenol A, und entsprechenden Härtern, vorzugsweise tertiären Aminen, in organischen Lösungsmitteln befeuchtet, getrocknet und anschliessend bei Temperaturen zwischen 20 und 3000C behandelt werden. Im Falle von photopolymerisierten Lackschichten können die Epoxydharze und die entsprechenden Härter im Entwickler gelöst zur Anwendung gelangen.
Durch diese Behandlung mit relativ geringen Mengen von Epoxydharzen erreichen die Eigenschaften der Lackschicht in bezug auf Haftfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit solche günstigen Werte, wie sie sonst nur reine Epoxydharzlacke aufweisen. Diefer Effekt ist überraschend, da es sich, wie ersichtlich, nicht um di e Ausbildung eines Mehrschichtensystems und auch nicht um die Anwendung von mit Epoxydharzen modifizierter Lacke handelt. Im Falle der Erfindung ist anzunehmen, dass die Epoxydharze in das Innere der durch das Lösungsmittel gequollenen Lackschicht eindringen und dadurch die vorteilhafte Änderung der Eigenschaften bewirken.
Dass beim erfindungsgemässen Verfahren das verwendete Epoxydharz keine äussere Schicht auf dem Lack bildet, ist direkt nachweisbar bei photopolymer-
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sierten Schichten, wie sie zur Herstellung von Ätzmasken üblich sind. Wenn sich nämlich eine Epoxydharzschicht bilden würde, so wäre ein Ätzen der Metallteile nicht mehr möglich, da eine derartige Schicht natürlich auch die zu ätzenden Stellen bedecken würde, was aber nachweislich nicht der Fall ist.
Für die Erfindung sind praktisch alle in der Technik gebräuchlichen Epoxydharze nebst ihren entsprechenden Härtern geeignet. Wie bereits erwähnt, ist das erfindungsgemässe Verfahren besonders zweckmässig bei photopoiymerisierten Lackschichten, wie sie für die Herstellung von Druckplatten, Halbleiterbauelementen, gedruckten Schaltungen usw. benötigt werden. Diese Schichten werden bekanntlich dadurch erhalten, dass photopolymerisierbarer Lack auf eine Unterlage von Metall oder andern Materialien aufgetragen, hinter einem entsprechenden Negativ belichtet, wobei die belichteten Stellen polymerisieren, und danach die unpolymerisierten Stellen mit einem organischen Lösungsmittel, dem sogenannten Entwickler, herausgewaschen werden.
In fast allen Fällen ist es nötig, die Unterlage anschliessend an diesen Entwicklungsvorgang zu ätzen, was durch Behandlung mit stark ätzenden Agenzien, beispielsweise Salz-, Salpeter- oder Flusssäure, erfolgt. Diesen Beanspruchungen muss nun die photopolymerisierte Lackschicht gewachsen sein, was durch die erfindungsgemässe Verfahrensweise einwandfrei gewährleistet wird. Das Epoxydharz kann hiebei dem Entwickler direkt zugesetzt werden, so dass als zusätzlicher Arbeitsgang nur die Behandlung mit einem entsprechenden Härter, vorzugsweise einem tertiären Amin, erforderlich ist.
Nachfolgende Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel l : l g Acetylzellulose wird in Äthanol-Chloroform 1 : 3 gelöst und auf eine Platte, wie z. B. Glasplatte, SiO-Unter läge, Metallunterlage, Kunststoffunterlage, aufgetragen. Die eine Hälfte der Platte wird mit einer 1-10loigen Lösung eines handelsüblichen Epoxydharzes in Cyclohexanol-Toluol 1 : 2 kurz befeuchtet, getrocknet und mit einer gesättigten Lösung von Diaminodiphenylmethan in Toluol behandelt. Anschliessend wird die Platte im Trockenschrank 1 - 3 h bei 100 bis 1700C gehärtet. Die behandelte Seite ist völlig beständig gegen 20 ige NaOH und mehrere Tage beständig gegen konzentrierte Salz-und Salpetersäure, während der Lack auf der unbehandelten Seite schon nach kurzer Zeit zum grossen Teil abgelöst wird.
Beispiel 2 : Mit Hilfe eines handelsüblichen lichtempfindlichen Lackes wird entsprechend der Anwendungsvorschrift auf einer beliebigen Unterlage ein Raster hergestellt. Dem Entwickler wird jedoch so viel niedermolekularesPhenolepoxydharz zugesetzt, dass eine 1 - 10%ige Lösung entsteht. Der auf diese Weise erhaltene Raster wird kurz mit Toluol gewaschen, mit einer gesättigten Lösung von Di- äthylentriamin behandelt und wie oben gehärtet. Die so erhaltenen Schichten sind im Gegensatz zu den unbehandelten völlig beständig gegen 20loge Natronlauge und organische Lösungsmittel und mehrere Tage beständig gegen konzentrierte Salpetersäure.
Gegen Flusssäure bzw. Ammoniumbifluoridlösungen sind die Schichten selbst völlig beständig : bei langdauernder Behandlung wird kdiglich die Unterlage an den freien Stellen nach einigen Minuten seitlich ausgefressen (unterätzt), wab auch theoretisch zu erwarten ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erhöhung der Haftfestigkeit und Widerstandsfähigkeit von Lackschichten, insbesondere photopolymerisierten Lackschichten, gegen mechanische Beanspruchung sowie gegen satz-fund Lösungsmittel, wie Säuren, Laugen, Fluoride und organische Flüssigkeiten, mittels Epoxydharzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschichten mit Lösungen von Epoxydharzen, vorzugsweise solchen auf der Grundlage von Bisphenol A, und entsprechenden Härtern, vorzugsweise tertiären Aminen, in organischen Lösungsmitteln befeuchtet, getrocknet und anschliessend bei Temperaturen zwischen 20 und 3000C behandelt werden.