DE2065418C3 - Process for the preparation of photosensitive polymeric esters - Google Patents
Process for the preparation of photosensitive polymeric estersInfo
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Description
triäthylammoniumjodid, hinzusetzt. Wenn man demgegenüber ein allgemein benutztes inertes- organisches Lösungsmittel, mit Ausnahme aprotischer polarer Lösungsmittel verwendet, so vollzieht sich die Esterbildung überhaupt nicht, selbst wenn das Lösungsmittel das eine Chlormethylgruppe aufweisende Polymere auflöst.triethylammonium iodide, added. When compared to that a commonly used inert organic solvent, with the exception of aprotic polar solvents If solvent is used, the ester formation does not take place at all, even if the solvent is used which dissolves polymers having a chloromethyl group.
Bei der Reaktion verwendet man im allgemeinen einen leichten Überschuß des carbonsauren Salzes gegenüber dem chemischen Äquivalent des Chlors des Polymeren, doch erhält man auch einen für ein lichtempfindliches Polymeresbrauchbaren polymeren Ester bei einem chemischen Äquivalent von nicht weniger als 0,3. Der erhaltene polymere Ester ist in allgemein verwendeten Lösungsmitteln wie Aceton, Benzol, ToluoJ, Chloroform, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran und Hexamethylphosphoramid, löslich.A slight excess of the carboxylic acid salt is generally used in the reaction versus the chemical equivalent of the polymer's chlorine, but one also gets one for a photosensitive one Polymeric useful polymeric esters at a chemical equivalent of not less than 0.3. The polymeric ester obtained is in commonly used solvents such as acetone, benzene, ToluoJ, chloroform, dimethylformamide, tetrahydrofuran and hexamethylphosphoramide, soluble.
Wenn man wiederum, wie vorstehend erwähnt, als lichtempfindliches Polymeres den Zimtsäureester des Polyvinylalkohol verwendet, welcher ein bekanntes lichtempfindliches Polymeres ist, so besitzt dieser ein geringes Filmbildungsvermögen, ist in der Form von Filmen sehr spröde, in Lösungsmitteln wie Mothyläthylketon und Cyclohexan löslich, jedoch ist seine Löslichkeit in dem wichtigen Lösungsmittel Aceton gering. Im Gegensatz hierzu wird der nach dieser Ausführungsform der Erfindung erhaltene polymere Ester wegen seines Filmbildungsvermögens, sdner Flexibilität in der Form von Filmen und seiner Acetonlöslichkeit, mit Vorteil verwendet.If, in turn, as mentioned above, the cinnamic acid ester of des as the photosensitive polymer If polyvinyl alcohol, which is a known photosensitive polymer, is used, it has a poor film-forming capacity, is very brittle in the form of films in solvents such as methyl ethyl ketone and cyclohexane, but its solubility in the important solvent is acetone small amount. In contrast, the one obtained by this embodiment of the invention becomes polymeric Ester because of its film-forming ability, its flexibility in the form of films and its acetone solubility, used with advantage.
Salz geringer ist als dasjenige des Chlors in der Chlormeihylgruppe des zu veresternden Polymeren, .so erzielt man einen Ester mit niedrigem Veresterungsgrad. Je nach dem Veresterungsgrad bildet sich ein polymerer Ester mit den erforderlichen physikalischen Eigenschaften.Salt is less than that of the chlorine in the chloromethyl group of the polymer to be esterified, so an ester with a low degree of esterification is obtained. Depending on the degree of esterification, a polymeric ester is formed with the required physical Properties.
Weitere Beispiele, welche diese Ausführungsform veranschaulichen, sind die folgenden:Other examples illustrating this embodiment are the following:
Beispielelbisl9Example elbowsl9
Ein carbonsaures Salz und, falls erforderlich, Methyitriäthylammoniumjodid als Katalysator werden zu einem Polymeren mit einer Chlormethylgruppe in der aliphatischen Seitenkette, welches in einem apro-A carboxylic acid salt and, if necessary, methyl triethylammonium iodide as a catalyst become a polymer with a chloromethyl group in the aliphatic side chain, which in an apro-
1S tischen polaren Lösungsmittel aufgelöst ist, hinzugegeben, und man läßt das Gemisch bei einer gegebenen Temperatur eine bestimmte Zahl an Stunden reagieren. Nach der Reaktion fügt man das reagierte Gemisch zur Ausiällung des Produktes zu Wasser hinzu. Der Niederschlag wird in Methyläthylketon aufgelöst und die Lösung zur erneuten Ausfällung und Reinigung wiederum zu Wasser hinzugegeben. 1 table polar solvent is added, and the mixture is allowed to react at a given temperature for a certain number of hours. After the reaction, the reacted mixture is added to precipitate the product into water. The precipitate is dissolved in methyl ethyl ketone and the solution is again added to water for reprecipitation and purification.
Der erhielte polymere Ester wird durch Beobachtungen des I. R.-Spektrums und des N.M.R.-SpektrumsThe resulting polymeric ester is determined by observation of the I.R. spectrum and the N.M.R. spectrum
a5 bestätigt, und sein Veresterungsgrad wird durch die quantitative Analyse des nichtreagierten Chlors bestimmt, welches im Produkt verbleibt. Dabei werden die Methoden der Mikroanalyse für Halogen angewandt. a 5 is confirmed, and its degree of esterification is determined by the quantitative analysis of the unreacted chlorine which remains in the product. The methods of microanalysis are used for halogen.
Die Ergebnisse der Analyse sind in der folgendenThe results of the analysis are in the following
furfuryl-
acrylatPotassium-
furfuryl
acrylate
Abkürzungen der Polymeren:Abbreviations of the polymers:
PCEA : Poly-(2-chloräthylacrylat),
PECH : Poly-(epichlorhydrin)
(mit Ausnahme des Oligomeren im Beispiel 3, welches in Form eines kautschukähnlichen Materials
verwendet wurde),
PCEVE : Poly-^-chloräthylvinyläthsr),
PVCA : Poly-tvinylchloracetat).PCEA: poly (2-chloroethyl acrylate),
PECH: poly (epichlorohydrin)
(with the exception of the oligomer in Example 3, which was used in the form of a rubber-like material),
PCEVE: poly - ^ - chloroethylvinyläthsr),
PVCA: poly vinyl chloroacetate).
Abkürzungen der Lösungsmittel:Abbreviations of the solvents:
HMPA iHexamethylphosphoramid,
glyme : Äthylenglycoldimethyläther.HMPA iHexamethylphosphoramide,
glyme: ethylene glycol dimethyl ether.
65,1 g Kaliumcinnamat und 2,0 g Methyltriäthyiammoniumjodid wurden zu 75,5 g Epichlorhydrinäthylenoxyd-Mischpolymerem mit einem Mengenverhältnis von Epichlorhydrin zu Äthylenoxyd = 50 Molprozent : 50 Molprozent aufgelöst in 500 ml Dimethylformamid, gegeben, und das Gemisch wurde bei 100° C 10 Stunden lang umgesetzt. Nach der Reaktion wurde das umgesetzte Gemisch zu 101 Wasser gegeben, um das Produkt auszufällen. Die Ausfällung wurde in Methyläthylketon gelöst, und die Lösung wurde wieder zur Ausfällung in Wasser gegeben. Dann wurde diese Ausfällung wieder in Methyläthylketon gelöst, und die Lösung wurde in 101 Methanol zur Ausfällung gegeben. 65.1 g of potassium cinnamate and 2.0 g of methyltriethylammonium iodide were 75.5 g Epichlorhydrinäthylenoxid-Mischpolymerem with a quantitative ratio from epichlorohydrin to ethylene oxide = 50 mol percent: 50 mol percent dissolved in 500 ml of dimethylformamide, and the mixture was reacted at 100 ° C for 10 hours. After the reaction it was the reacted mixture was added to 101 water to precipitate the product. The precipitation was in Dissolved methyl ethyl ketone, and the solution was again poured into water for precipitation. Then this became The precipitate was redissolved in methyl ethyl ketone, and the solution was added to 10 1 of methanol for precipitation.
Es wurden 93 g polymerer Ester erhalten, in welchem 25 % der Gesamtmenge der Monomereneinheiten verestert waren.93 g of polymeric ester were obtained in which 25% of the total amount of the monomer units was esterified was.
Die relative Lichtempfindlichkeit des erhaltenen polymeren Esters gegenüber einem handelsüblichen lichtempfindlichen Polyvinylalkoholcinnamat hatte einen Wert von 650, verglichen mit der Empfindlichkeit des Handelsproduktes = 100.The relative photosensitivity of the polymeric ester obtained compared to a commercially available one photosensitive polyvinyl alcohol cinnamate had a value of 650 compared with the sensitivity of the commercial product = 100.
153 g Kaliumcinnamat und 2,0 g Methyltriäthylammoniumjodid wurden zu 75,5 g Epichlorhydrin-Äthylenoxyd-Mischpolymeren (dem gleichen wie im Beispiel 20), aufgelöst in 500 ml Dimethylformamid, gegeben, und das Gemisch wurde bei 100°C während 10 Stunden umgesetzt. Nach der Reaktion wurde das umgesetzte Gemisch wie im Beispiel 20 behandelt.153 g of potassium cinnamate and 2.0 g of methyltriethylammonium iodide were converted into 75.5 g of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymers (the same as in Example 20) dissolved in 500 ml of dimethylformamide, and the mixture was kept at 100 ° C during 10 hours implemented. After the reaction, the reacted mixture was treated as in Example 20.
Es wurden 113 g polymerer Ester erhalten, in welchem 49,2% der Gesamtmenge der Monomereneinheiten verestert waren.113 g of polymeric ester were obtained, in which 49.2% of the total amount of the monomer units were esterified.
Die relative Lichtempfindlichkeit des erhaltenen polymeren Esters zeigte einen Wert von 1500, verglichen mit der Empfindlichkeit des Handelsproduktes von 100.The relative photosensitivity of the polymeric ester obtained showed a value of 1,500 as compared with the sensitivity of the commercial product of 100.
83 g Ammoniumcinnamat wurden zu 75,5 g Epichlorhydrin-Äthylenoxyd-Mischpolymerem (dem gleichen wie im Beispiel 20), aufgelöst in 500 ml Hexamethylphospfaoramid, gegeben, und das Gemisch wurde bei SOO0C während 10 Stunden umgesetzt. Nach der Reaktion wurde das umgesetzte Gemisch wie im Beispiel 20 behandelt. Es wurde ein polymerer Ester erhalten, in welchem 35,3% der Gesamtmenge der Monomereneinheiten verestert waren.83 g Ammoniumcinnamat were added to 75.5 g of epichlorohydrin-ethylene oxide-Mischpolymerem (the same as in Example 20) dissolved in 500 ml Hexamethylphospfaoramid, was added and the mixture was reacted at 0 C for 10 hours SOO. After the reaction, the reacted mixture was treated as in Example 20. A polymeric ester was obtained in which 35.3% of the total amount of the monomer units was esterified.
Zum Nachweis der vorteilhaften Eigenschaften wurden folgende Versuche durchgeführt.The following tests were carried out to demonstrate the advantageous properties.
Versuch 1Attempt 1
3,0g des Ciraiamatesters der im Beispiel 1 erhaltenen Polymeren und 0,24 g 5-NHroacenaphthen als Sensibilisator, beide aufgelöst in 15 cm3 Cyclohexanon, werden mittels einer Wirbelaufbringungsvorrichtung auf die Oberfläche einer Glasscheibe aufgebracht. Nach dem Trocknen erhält man auf der Oberfläche der Glasscheibe einen Film mit einer Dicke von weniger als 1 μ.3.0 g of the ciramate ester of the polymers obtained in Example 1 and 0.24 g of 5-NHroacenaphthene as a sensitizer, both dissolved in 15 cm 3 of cyclohexanone, are applied to the surface of a glass pane by means of a vortex application device. After drying, a film with a thickness of less than 1 μ is obtained on the surface of the glass pane.
Einen Stufenkeil Nr. 2 (der Kodak Company) mit 21 abgestuften Abbildungen bringt man dann auf den auf der Glasoberfläche gebildeten lichtempfindlichen Film und belichtet ihn 4 Minuten lang mit einer 40-Watt-Niederdruck-Quecksilberlampe im Abstand von 10 cm. Nach dem Belichten werden die nichtbelichteten Bereiche des lichtempfindlichen Filmes aufgelöst und mit Monochlorbenzol fortgewaschen. Als Ergebnis sind auf der Glasscheibe die Abbildungen aufgepaust, von denen diejenigen bis zur 17. Stufe unterscheidbar sind.A # 2 step wedge (from Kodak Company) with 21 stepped images is then placed on the photosensitive film formed on the glass surface and exposed to a for 4 minutes 40 watt low pressure mercury lamp at a distance of 10 cm. After exposure, the unexposed areas of the photosensitive film are dissolved and washed away with monochlorobenzene. As a result, the images are traced on the glass, from which those up to the 17th level are distinguishable.
Versuch 2Attempt 2
Ein Kupferblech wird mit 3,0 g des Cinnamatesters des im Beispiel 1 erhaltenen Polymeren und mit 0,24 g
5-Nitroacenaphthen, beide aufgelöst in 15 cm3 Cyclohexanon,
unter Verwendung einer Rakel überzogen, wobei sich ein Film mit einer Dicke von 100 μ ergibt.
Nach einstündigem Trocknen des so geschaffenen Überzuges bei 5O0C erhält man einen Film mit einer
Dicke von 12 μ auf der Kupferoberfläche.
Ein Negativ wird dann auf den auf der Kupferober-' fläche erhaltenen, lichtempfindlichen Film aufgelegt
und er wird 4 Minuten lang mit einer 40-Watt-Niederdruck-Quecksilberlampe
im Abstand von 10 cm belichtet. Nach dem Belichten werden die unbelichtetenA copper sheet is coated with 3.0 g of the cinnamate ester of the polymer obtained in Example 1 and with 0.24 g of 5-nitroacenaphthene, both dissolved in 15 cm 3 of cyclohexanone, using a doctor blade, a film having a thickness of 100 μ results. After one hour of drying the thus created coating at 5O 0 C to obtain a film having a thickness of 12 μ on the copper surface.
A negative is then placed on the photosensitive film obtained on the copper surface and it is exposed for 4 minutes with a 40 watt low-pressure mercury lamp at a distance of 10 cm. After exposure, the unexposed
ίο Bereiche des Filmes aufgelöst und mit Monochlorbenzol fortgewaschen. Dann behandelt man den Film zum Ätzen mit einer wäßrigen Ferrichloridlösung, wobei die unlöslichen Bereiche des Filmes gegenüber der Ätzlösung hinreichend beständig sind, und man erhältίο areas of the film dissolved and treated with monochlorobenzene washed away. The film is then treated with an aqueous ferric chloride solution for etching, wherein the insoluble areas of the film are sufficiently resistant to the etching solution, and one obtains
auf dem Kupfer klare Ätzabbilder.clear etched images on the copper.
Es wird festgestellt, daß durch Beobachtung der Festigkeit des 12 μ dicken Filmes auf der Kupferoberfläche mittels des Erichsen-Film-Testers Risse auf dem Kupferblech bei D = 8,5 mm auftreten, während der Film keine Risse zeigt, sondern gegenüber dem angewandten Zug dieses Wertes hinreichende Beständigkeit zeigt.It is found that by observing the strength of the 12 μ thick film on the copper surface using the Erichsen film tester, cracks appear on the copper sheet at D = 8.5 mm, while the film shows no cracks, but rather this compared to the tensile strength applied Shows sufficient resistance.
Versuch 3Attempt 3
as Einen Polyesterfilm überzieht man mit 3,0 g des Cinnamatesters des im Beispiel 1 erhaltenen Polymeren und mit 0,24 g 5-Nitroacenaphthen als Sensibilisator, beide aufgelöst in 15 cm3 Cyclohexanon, wobei man beim Überziehen eine Rakel anwendet, wobei sich eine Filmdicke von 100 μ ergibt. Nach einstündigemAs a polyester film is coated with 3.0 g of the cinnamate ester of the polymer obtained in Example 1 and with 0.24 g of 5-nitroacenaphthene as a sensitizer, both dissolved in 15 cm 3 of cyclohexanone, using a doctor blade during the coating, whereby a film thickness of 100 μ results. After an hour
Trocknen des so erhaltenen Überzuges bei 500C erhält man auf der Polyesterfilmoberfläche einen Film von 12 μ Dicke.Drying the thus obtained coating at 50 0 C is obtained on the polyester film surface of a film of 12 μ thickness.
Die lichtempfindliche Filmschicht auf der Polyesteroberfläche wird leicht unter Verwendung erhitzter Druckrollen bei einer Temperatur von 1000C auf dem Kupferblech aufgeschichtet, und der Polyesterfilm läßt sich von der lichtempfindlichen Filmschicht leicht abschälen.The photosensitive film layer on the polyester surface is easily coated on the copper sheet using heated pressure rollers at a temperature of 100 ° C., and the polyester film can be easily peeled off from the photosensitive film layer.
Ein an Stelle des Polyesters verwendeter Polypropylenfilm zeigt ebenfalls ein erfolgreiches Ergebnis.A polypropylene film used in place of the polyester also shows a successful result.
Claims (1)
Wasserstoffatom oder eine Nitrilgruppe und α Diese Ester sind lichtempfindlich,
und b 0 oder 1 bedeuten mit der Maßgabe, daß is Bei Polymeren ist das Chlor der Chlormethylgruppe für den Fall a = b = 1 R2 einen Phenylrest be- in der aliphatischen Seitenkette, wie beispielsweise der deutet und für den Fall a = 1 und b = 0 R2 den Homopolymeren oder Copolymeren des Epichlor-Phenyl-, Nitrophenyl-, Chlorphenyl-, Hydroxy- hydrins, Vinylchloracetats, des 2-ChIoräthylvinylphenyl-, Acetoxyphenyl- oder Styrylphenyl-Rest äthers und des 2-Chloräthylacrylats, geringer reaktiv oder (ine 1-Naphthyl-, 2-Naphthyl-, 9-Anthryl-, »o als das Brom der Brommethylgruppen und auch ge-2-Furfjryl-, ?.-Thienyl-, 4-Pyridyl-, p-Azidophenyl- ringer reaktiv als das Chlor der Chlormethylgruppe der und p-Sulfonazidophenyl-Gruppe und für den p-Chlormethylstyrolpolymeren, welches, im Gegensatz Fall O=O und A=OR2 die p-Azidophenyl- oder hierzu, eine hohe Aktivität besitzt. Aus diesem Grunde p-Sulfonazidophenylgruppe bedeuten, dadurch ist das Chlor in den Chlormethylgruppen der aliphagekennzeichnet, daß ein Polymeres mit 25 tischen Seitenkette von Polymeren im allgemeinen Chlormethylgruppen in der aliphatischen Seiten- nahezu chemisch inert, was zu unbefriedigenden kette mit dem carbonsauren Salz in einem apro- Resultaten führt, wenn das Chlor von Chlormethyltischen polaren Lösungsmittel kondensiert wird. gruppen als eine funktionell Gruppe bei der Reaktion( R. Or p-sulfonazidophenyl group mean, found ,, 1 ^ ίο which is characterized in that a polymer r ru , ru-cvi \ w with chloromethyl groups in the aliphatic side c - ch / ο - ten - cnj & - ^ 2 chain J 11 J 1 the carboxylic acid salt in an aprotic where M ammonium or alkali metal, R 1 a polar solvent is condensed.
Hydrogen atom or a nitrile group and α These esters are photosensitive,
and b are 0 or 1 with the proviso that is In polymers, the chlorine of the chloromethyl group for the case a = b = 1 R 2 is a phenyl radical in the aliphatic side chain, as, for example, and for the case a = 1 and b = 0 R 2 the homopolymers or copolymers of epichlorophenyl, nitrophenyl, chlorophenyl, hydroxy hydrine, vinyl chloroacetate, 2-chloroethylvinylphenyl, acetoxyphenyl or styrylphenyl radical ether and 2-chloroethyl acrylate, less reactive or ( ine 1-naphthyl, 2-naphthyl, 9-anthryl, »o as the bromine of the bromomethyl groups and also ge-2-furfjryl,? .- thienyl, 4-pyridyl, p-azidophenyl rings reactive as the chlorine of the chloromethyl group of the and p-sulfonazidophenyl group and for the p-chloromethylstyrene polymer, which, in contrast to the case of O = O and A = OR 2 , has a high activity for the p-azidophenyl or p-sulfonazidophenyl group mean, this characterizes the chlorine in the chloromethyl groups of the aliphage, that a polymer with 25 tables side chain of polymers in general chloromethyl groups in the aliphatic side chain is almost chemically inert, which leads to unsatisfactory chain with the carboxylic acid salt in a pro results when the chlorine is condensed by chloromethyl table polar solvent. groups as a functional group in the reaction
30 Nunmehr wurde gefunden, daß bei dem erfindungs-is used with such substances.
30 It has now been found that in the case of the invention
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3997870 | 1970-05-11 | ||
JP3997870 | 1970-05-11 |
Publications (3)
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DE2065418A1 DE2065418A1 (en) | 1973-07-05 |
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DE2065418C3 true DE2065418C3 (en) | 1976-02-12 |
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