FR3111637A1 - Compositions et procédés de formation de matériaux imprimables 3d capables d’une faible perte diélectrique - Google Patents

Compositions et procédés de formation de matériaux imprimables 3d capables d’une faible perte diélectrique Download PDF

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Abstract

L'invention concerne des compositions photodurcissables et des procédés pour produire un matériau diélectrique haute fréquence 3D pour une utilisation en tant qu'isolant dans un circuit tel que, par exemple, un composant RF haute performance tel que, par exemple, une antenne pour une transmission électromagnétique, un filtre, une ligne de transmission, ou une interconnexion haute fréquence. Les structures de circuits haute fréquence ont une perte diélectrique très faible aux fréquences d’exploitation (1 à 60 GHz).

Description

COMPOSITIONS ET PROCÉDÉS DE FORMATION DE MATÉRIAUX IMPRIMABLES 3D CAPABLES D’UNE FAIBLE PERTE DIÉLECTRIQUE
ARRIÈRE-PLAN
La présente invention concerne des compositions photodurcissables et leurs utilisations en tant qu’encres d'impression 3D pour imprimer un matériau diélectrique haute fréquence 3D pour une utilisation en tant que structures de circuit telles que, par exemple, des isolants pour antennes.
Avec le développement de la technologie d’information électronique, la miniaturisation et la densification des installations d'équipements électroniques, la haute capacité et la haute fréquence d'information, ces dernières années, des demandes plus importantes sont placées sur les performances globales des substrats de circuits, telles que la résistance thermique, l’absorption d’eau, la résistance chimique, les propriétés mécaniques et les propriétés diélectriques.
En ce qui concerne les propriétés diélectriques, le taux de transmission de signaux et la constante diélectrique Dk de matériaux isolants dans des circuits haute fréquence ont la relation suivante, c.-à-d. que plus la constante diélectrique Dk de matériaux isolants est faible, plus le taux de transmission de signaux est rapide. Ainsi, des substrats ayant une faible constante diélectrique doivent être développés pour obtenir une vitesse élevée du taux de transmission de signaux. Avec la haute fréquence du signal, la perte de signal des substrats (Df) ne peut pas être ignorée. Par conséquent, une direction de recherche commune pour les fabricants de stratifié plaqué cuivre (CCL) est de développer des substrats de circuits haute fréquence ayant une faible perte diélectrique DF, et une constante diélectrique Dk faible mais réglée.
L'impression 3D a permis de nouvelles conceptions pour des substrats et plus spécifiquement pour des structures RF telles que, par exemple, des antennes. Généralement, une antenne est fabriquée sur un substrat 2D plat, le matériau du substrat présentant une faible perte à la fréquence utilisée. Dans la plupart des cas, ce matériau est à base de PTFE, LCP, ou d’autres résines non polaires (y compris époxy, SMA, polybutadiène, et PPE/PPO) et chargé avec un matériau inorganique pour aider à abaisser le coefficient d’expansion thermique, réduire la perte, et augmenter la résistance à la rupture. Dans de tels cas, le conducteur de l’antenne n’est pas toujours capable d’être dans une orientation optimisée car il doit être déposé sur un substrat 2D. Avec l’arrivée de l’impression 3D, les conceptions d’antennes peuvent maintenant être optimisées pour la propagation/réception du signal, mais le matériau diélectrique entourant l’antenne a des propriétés électroniques qui ne sont pas optimales. L’impression 3D par dépôt de fil fondu (FDM) à base d’extrusion a des résines thermoplastiques à faible perte telles que PC, PEI, PPS, PP, ABS, etc., mais l'impression FDM ne peut pas offrir la résolution élevée et la faible rugosité de surface requises pour entourer des signaux haute fréquence tels qu'un système durcissable par UV ou une autre énergie. Ceci est dû au fait que le signal repose sur la zone la plus extérieure du conducteur (généralement une encre conductrice ou une tige, une feuille ou un fil) et la propagation du signal est liée à la rugosité de surface et à la capacité de transport du courant de ce conducteur, ainsi qu’à la rugosité de surface du matériau diélectrique qui l’entoure.
Des recherches récentes ont montré qu'une structure RF imprimée en 3D permet d'obtenir une augmentation de 43 dB du rejet maximal des paramètres S sur une plage de fréquence plus large en comparaison d'un homologue plan (Hester et. al). Les matériaux à base d’UV imprimés en 3D actuels n’ont pas une perte diélectrique suffisamment faible en comparaison des thermoplastiques FDM classiques, mais ont la résolution/rugosité de surface requises pour des applications haute fréquence. Les résines d'impression 3D durcissables par UV classiques sont à base d’acrylique, et présentent généralement une perte diélectrique très élevée sur une large plage de fréquences utilisables car les squelettes et les groupes terminaux de beaucoup de ces matériaux sont hautement polaires.
Ainsi, il existe un besoin dans le domaine pour des matériaux diélectriques à faible perte qui sont durcissables par UV ou par de l’énergie et sont hautement non polaires. De longs squelettes non polaires avec une absorption d’eau faible à nulle sont souhaités, avec une Mw du squelette non polaire aussi élevée que possible (tout en étant encore usinable à la température d'impression) pour compenser la polarité requise par les groupes terminaux à base d’acrylate et de méthacrylate polaires (ou d’autres fonctionnalités).
BREF RÉSUMÉ
Dans un aspect, l'invention divulguée dans le présent document concerne une composition photodurcissable appropriée pour imprimer une structure de circuit haute fréquence tridimensionnelle (3D), la composition photodurcissable comprenant, étant essentiellement constituée par, ou étant constituée par :
a. au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé ;
b. au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé ;
c. éventuellement au moins un monomère vinyle aromatique ;
d. au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé ayant la structure suivante : ,
dans laquelle 1 ≤ x ≤ 100 ; 1 ≤ y ≤ 100 ; 2 ≤ x+y ≤ 100 ; les exemples sont 15 < x+y < 30 ; 25 < x+y < 40 ; 30 < x+y < 55 ; 60 < x+y < 85 ; 80 < x+y < 98 ;
M est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle Q est un élément quelconque choisi dans le groupe constitué par ─O─, ─CO─, SO, ─SO2─, et ─CH2─, ─C(CH3)2─ ;
R2, R4, R6, R8, R11, R13, R15et R17sont tous un élément quelconque choisi indépendamment dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué et un phényle substitué ou non substitué ;
R1, R3, R5, R7, R10, R12, R14et R16sont tous choisis indépendamment dans le groupe constitué par : un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué, et un phényle substitué ou non substitué ; et
R9est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle A est choisi dans le groupe constitué par : arylène, carbonyle, ou alkylène ayant 1 à 10 atomes de carbone ; Z est un entier de 0 à 10 ; et R21, R22et R23sont tous choisis indépendamment parmi : un atome d'hydrogène ou un alkyle ayant 1 à 10 atomes de carbone ;
e. au moins un photoinitiateur ;
f. au moins un diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’aryle difonctionnel, un monomère de (méth)acrylate d’alkyle ; et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel ; et
g. éventuellement, au moins un photobloquant.
Dans un autre aspect, l'invention divulguée dans le présent document concerne un procédé de formation d'un matériau diélectrique haute fréquence tridimensionnel (3D) pour une utilisation en tant que composant isolant d'un circuit, ledit procédé comprenant les étapes consistant à :
I) exposer une région d'une composition photodurcissable au niveau d'un site d’exposition afin de former une région durcie ; et
II) causer un mouvement relatif entre le site d’exposition et la région durcie afin de faire croître la région durcie dans la direction de la couche de mouvement,
la composition photodurcissable comprenant, étant essentiellement constituée par, ou étant constituée par :
a. au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé ;
b. au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé ;
c. éventuellement au moins un monomère vinyle aromatique ;
d. au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé ayant la structure suivante : ,
dans laquelle 1 ≤ x ≤ 100 ; 1 ≤ y ≤ 100 ; 2 ≤ x+y ≤ 100 ; les exemples sont 15 < x+y < 30 ; 25 < x+y < 40 ; 30 < x+y < 55 ; 60 < x+y < 85 ; 80 < x+y < 98 ;
M est choisi dans le groupe constitué par :
[Chem 5]
dans laquelle Q est un élément quelconque choisi dans le groupe constitué par ─O─, ─CO─, SO, ─SO2─, et ─CH2─, ─C(CH3)2─ ;
R2, R4, R6, R8, R11, R13, R15et R17sont tous un élément quelconque choisi indépendamment dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué et un phényle substitué ou non substitué ;
R1, R3, R5, R7, R10, R12, R14et R16sont tous choisis indépendamment dans le groupe constitué par : un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué, et un phényle substitué ou non substitué ; et
R9est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle A est choisi dans le groupe constitué par : arylène, carbonyle, ou alkylène ayant 1 à 10 atomes de carbone ; Z est un entier de 0 à 10 ; et R21, R22et R23sont tous choisis indépendamment parmi : un atome d'hydrogène ou un alkyle ayant 1 à 10 atomes de carbone ;
e. au moins un photoinitiateur ;
f. au moins un diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’aryle difonctionnel, un monomère de (méth)acrylate d’alkyle ; et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel ; et
g. éventuellement au moins un photobloquant.
Dans un autre aspect, l'invention envisage un article qui est un circuit électrique comprenant un conducteur et un composant isolant fabriqué selon le procédé de formation d'un matériau diélectrique haute fréquence tridimensionnel (3D) tel que décrit dans le présent document.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION
Les modes de réalisation décrits dans le présent document peuvent être compris plus facilement en se référant à la description détaillée suivante et aux exemples. Les éléments, appareils et procédés décrits dans le présent document ne sont toutefois pas limités aux modes de réalisation spécifiques présentés dans la description détaillée et les exemples. Il doit être reconnu que ces modes de réalisation sont simplement illustratifs des principes de la présente divulgation. De nombreuses modifications et adaptations seront facilement apparentes à l’homme du métier sans quitter l’esprit et la portée de la divulgation.
En outre, toutes les plages décrites dans le présent document doivent être comprises comme englobant toutes les sous-plages incorporées dans celles-ci. Par exemple, une plage indiquée de « 1,0 à 10,0 » doit être considérée comme incluant toutes les sous-plages commençant avec une valeur minimale de 1,0 ou plus et terminant avec une valeur maximale de 10,0 ou moins, p. ex. 1,0 à 5,3, ou 4,7 à 10,0, ou 3,6 à 7,9.
Toutes les plages divulguées dans le présent document doivent également être considérées comme incluant les points terminaux de la plage, sauf indication contraire explicite. Par exemple, une plage « comprise entre 5 et 10 » ou « de 5 à 10 » ou « 5-10 » doit généralement être envisagée comme incluant les points terminaux 5 et 10.
Lorsque la phrase « jusqu’à » est utilisée en connexion avec un montant ou une quantité, il doit être compris que le montant est au moins un montant ou une quantité détectable. Par exemple, un matériau présent en un montant de « jusqu’à » un montant spécifié peut être présent à partir d’un montant détectable et jusqu’au montant spécifié inclus.
Des plages peuvent être exprimées dans le présent document comme à partir d’« environ » une valeur particulière, et/ou jusqu'à « environ » une autre valeur particulière. Lorsqu’une telle plage est exprimée, un autre aspect inclut à partir de la valeur particulière et/ou jusqu'à l’autre valeur particulière. Similairement, lorsque des valeurs sont exprimées comme des approximations, par l’utilisation de l’antécédent « environ », il sera compris que la valeur particulière forme un autre aspect. Il sera également compris que les points terminaux de chacune des plages sont significatifs à la fois en relation avec l’autre point terminal, et indépendamment de l’autre point terminal.
Tel qu'utilisé dans le présent document dans la description et dans les revendications, la phrase « au moins un », en référence à une liste d'un ou de plusieurs éléments, doit être comprise comme signifiant au moins un élément choisi parmi un ou plusieurs éléments quelconques des éléments dans la liste d’éléments, mais n’incluant pas nécessairement au moins un de chaque élément listé spécifiquement dans la liste d'éléments et n’excluant pas toutes combinaisons d’éléments dans la liste d’éléments. Cette définition autorise également que des éléments puissent éventuellement être présents autres que les éléments spécifiquement identifiés dans la liste d'éléments à laquelle la phrase « au moins un » se rapporte, qu’ils soient apparentés ou non apparentés aux éléments spécifiquement identifiés. Ainsi, en tant qu’exemple non limitatif, « au moins un élément parmi A et B » (ou, de manière équivalente, « au moins un élément parmi A ou B », ou, de manière équivalente « au moins un élément parmi A et/ou B ») peut se rapporter, dans un mode de réalisation, à au moins un, éventuellement incluant plus d'un, A, avec aucun B présent (et éventuellement incluant des éléments autres que B); dans un autre mode de réalisation, à au moins un, éventuellement incluant plus d'un, B, avec aucun A présent (éventuellement incluant des éléments autres que A) ; dans un autre mode de réalisation, à au moins un, éventuellement incluant plus d'un, A, et au moins un, éventuellement incluant plus d'un, B (et éventuellement incluant d’autres éléments) ; etc.
Les termes « système d'impression tridimensionnel », « imprimante tridimensionnelle », « impression » et analogues décrivent généralement diverses techniques de fabrication libres solides pour fabriquer des articles ou objets tridimensionnels par stéréolithographie, dépôt sélectif, projection, dépôt de fil fondu, modélisation multi-jet, traitement numérique de la lumière, dépôt de gel, impression d’interface continue par de la lumière, et d’autres techniques de fabrication additives maintenant connues dans le domaine ou qui pourraient être connues à l’avenir qui utilisent un matériau de construction ou une encre pour fabriquer des objets tridimensionnels.
Tel qu'utilisé dans le présent document, « (méth)acrylate » inclut à la fois la fonctionnalité acrylate et méthacrylate.
Aux fins du présent document, une « résine » signifie une composition capable d’être polymérisée ou durcie, davantage polymérisée ou durcie, ou réticulée. Des résines peuvent inclure des monomères, des oligomères, des prépolymères, ou des mélanges de ceux-ci.
Tel qu'utilisé dans le présent document, un tiret (« - ») qui n’est pas entre deux lettres ou symboles est utilisé pour indiquer un point d’attache pour un substituant. Par exemple, (alkyle en C1-C4)S- est attaché par le biais de l’atome de soufre.
Tel qu'utilisé dans le présent document, « alkyle » inclut à la fois les groupes hydrocarbonés aliphatiques saturés à chaîne ramifiée et linéaire, ayant le nombre spécifié d’atomes de carbone. Des exemples d’alkyle incluent, mais ne sont pas limités à, méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, 3-méthylbutyle, t-butyle, n-pentyle, et sec-pentyle.
Tel qu'utilisé dans le présent document, le terme « monomère » se rapporte à des composés organiques ayant un poids moléculaire relativement faible (p. ex. généralement inférieur à 200 Da), et qui peuvent subir une auto-réaction chimique (p. ex. polymérisation) ou une réaction chimique avec d’autres monomères (p. ex. copolymérisation) afin de former des oligomères à chaîne plus longue, des polymères et des copolymères.
Tel qu'utilisé dans le présent document, le terme « oligomère » est compris comme se rapportant à une substance organique qui contient une pluralité d'unités de répétition (p. ex. unités de répétition oxyalkylène) et présente une polydispersité (Mw/Mn) supérieure à 1. Un monomère peut contenir ou non une pluralité d'unités de répétition, mais est une molécule individuelle, discrète. Par exemple, l’acrylate de 2(2-éthoxy-éthoxy)éthyle contient deux unités de répétition oxyéthylène, mais est considéré comme un monomère plutôt qu'un oligomère car il s’agit d'un composé ayant une structure définie plutôt qu'un mélange de composés structuralement apparentés ayant une distribution de poids moléculaires (et ainsi une polydispersité > 1).
Le terme « poids moléculaire » tel qu'utilisé dans l’ensemble de cette description, sauf indication contraire, signifie un poids moléculaire discret pour un monomère, et pour un oligomère ou polymère, un poids moléculaire moyen en nombre, sauf indication contraire explicite, déterminé par chromatographie par perméation de gel, en utilisant des étalons de polystyrène et du THF en tant que phase mobile, à titre de comparaison, et est mesuré moins de cinq minutes après la fin de la synthèse de l'oligomère.
Compositions
La présente divulgation propose une composition de résine ayant une faible constante diélectrique Dk et un faible facteur de perte diélectrique Df, et une excellente résistance thermique et force adhésive intercouche, de manière à satisfaire les exigences de substrats de circuits haute fréquence relatives aux propriétés diélectriques, à la résistance thermique et à la force adhésive interstratifiée, et également de manière à pouvoir être utilisée pour préparer des substrats de circuits haute fréquence.
Dans un aspect, l’invention concerne des compositions photodurcissables appropriées pour des matériaux d'impression 3D pour la réalisation de composants RF haute performance tels que, par exemple, des antennes, des filtres, des lignes de transmission et des interconnexions. Les compositions divulguées dans le présent document produisent des composants RF isolants haute performance qui présentent moins de perte diélectrique, ont moins de rugosité de surface, et une meilleure résolution d'impression que des compositions de l’art antérieur. Les compositions divulguées dans le présent document comprennent :
a. au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé ;
b. au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé ;
c. éventuellement au moins un monomère vinyle aromatique ;
d. au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé ayant la structure suivante : ,
dans laquelle 1 ≤ x ≤ 100 ; 1 ≤ y ≤ 100 ; 2 ≤ x+y ≤ 100 ; les exemples sont 15 < x+y < 30 ; 25 < x+y < 40 ; 30 < x+y < 55 ; 60 < x+y < 85 ; 80 < x+y < 98 ;
M est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle Q est un élément quelconque choisi dans le groupe constitué par ─O─, ─CO─, SO, ─SO2─, et ─CH2─, ─C(CH3)2─ ;
R2, R4, R6, R8, R11, R13, R15et R17sont tous un élément quelconque choisi indépendamment dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué et un phényle substitué ou non substitué ;
R1, R3, R5, R7, R10, R12, R14et R16sont tous choisis indépendamment dans le groupe constitué par : un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué, et un phényle substitué ou non substitué ; et
R9est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle A est choisi dans le groupe constitué par : arylène, carbonyle, ou alkylène ayant 1 à 10 atomes de carbone ; Z est un entier de 0 à 10 ; et R21, R22et R23sont tous choisis indépendamment parmi : un atome d'hydrogène ou un alkyle ayant 1 à 10 atomes de carbone ;
e. au moins un photoinitiateur ;
f. au moins un diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’aryle difonctionnel, un monomère de (méth)acrylate d’alkyle ; et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel ; et
g. éventuellement, au moins un photobloquant.
Chaque composant sera décrit plus en détails dans le présent document.
Au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé
Les compositions divulguées dans le présent document comprennent au moins un monomère ou oligomère de dérivé de polydiène (méth)acrylé. Ce constituant sert d'élastomère et aide à bloquer l'humidité. Des exemples d'oligomères de dérivé de polydiène (méth)acrylé incluent, par exemple, un diacrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe (CN310 disponible auprès de Sartomer Chemical Co., Exton, PA) ; un ester de diacrylate hydrophobe (p. ex., CN307, CN 308 ; un méthacrylate de polydiène (CN303 disponible auprès de Sartomer Chemical Co., Exton, PA) ; et un mélange d'un méthacrylate de polydiène et d'un diacrylate d’alkyle (CN301 disponible auprès de Sartomer Americas of Exton, PA). Des oligomères (méth)acrylés appropriés incluent, par exemple, un ester d’acrylate hydrophobe (CN309 disponible auprès de Sartomer Chemical Co., Exton, PA).
Les structures définies ci-dessus présentent une faible absorption de l’eau, un poids moléculaire élevé avec un squelette hautement symétrique, un faible retrait, et une bonne flexibilité. Elles confèrent une flexibilité à une matrice autrement rigide et/ou fragile mais présentent une viscosité plus élevée qui doit être prise en compte pour les problèmes d'usinage.
Ledit au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé peut être présent dans les compositions à hauteur d’environ 2 % en poids à environ 30 % en poids, de préférence d’environ 10 % en poids à environ 25 % en poids, et de manière davantage préférée d’environ 11 % en poids à environ 20 % en poids, et de manière préférée entre toutes d’environ 12 % en poids à environ 18 % en poids.
Au moins un isocyanurate éthyléniquement insaturé
Les compositions divulguées dans le présent document comprennent au moins un isocyanurate éthyléniquement insaturé. Ledit au moins un isocyanurate éthyléniquement insaturé fonctionne principalement en abaissant la perte diélectrique à fréquence élevée tout en maintenant de bonnes propriétés de réticulation.
Dans certains modes de réalisation, ledit au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé est au moins un composé de Formule I : (I),
dans laquelle R2est identique ou différent et est choisi dans le groupe constitué par hydrogène, alkyle inférieur, aryle, aralkyle, aryle polynucléaire, hétéroaryle, alcényle inférieur monofonctionnel et leurs dérivés substitués. Alkyle et alkyle substitué sont prévus pour inclure d’un à environ 20 atomes de carbone, linéaires ou ramifiés, et incluent, par exemple, (méth)acrylate, méthyle, éthyle, chloroéthyle, cyanopropyle, propyle, isopropyle, butyle, dibromobutyle, isobutyle, pentyle, hexyle, dodécyle et analogue. Aryle, aralkyle, aryle polynucléaire, hétéroaryle et leurs dérivés substitués sont prévus pour inclure phényle, chlorophényle, dibromophényle, naphtyle, benzyle, pyridyle, cyanophényle, tolyle, xylyle, phénanthryle et analogue.
Dans un mode de réalisation préféré, ledit au moins un isocyanurate éthyléniquement insaturé est l’isocyanurate de triallyle (TAIC) (nom de produit, SR533 , fabriqué par Sartomer Americas, Exton, PA) :
Dans un autre mode de réalisation, ledit au moins un isocyanurate éthyléniquement insaturé est le triacrylate d'isocyanurate de tris(2-hydroxyéthyle) (THEICTA) (nom de produit SR368, Sartomer Americas, Exton, PA) : .
Un autre exemple est ledit au moins un isocyanurate éthyléniquement insaturé est le triméthacrylate d'isocyanurate de tris(2-hydroxyéthyle) (THEICTMA) (nom de produit SR290, Sartomer Americas, Exton, PA)
Un exemple d'un cyanurate éthyléniquement insaturé est le cyanurate de triallyle (TAC) (nom de produit SR 507A, Sartomer Americas, Exton, PA) : .
Les structures définies ci-dessus présentent une perte diélectrique très faible en raison d'une grande symétrie, une viscosité modérée, une faible absorption de l’humidité, mais peuvent être fragiles dans la matrice à des niveaux de chargement élevés.
Ledit au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé peut être présent dans les compositions à hauteur d’environ 1 % en poids à environ 70 % en poids, de préférence d’environ 10 % en poids à environ 55 % en poids, et de manière particulièrement préférée d’environ 35 % en poids à environ 50 % en poids.
De préférence, ledit au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé est présent dans la composition en une concentration aussi élevée que possible sans rendre le produit final trop fragile.
Monomère vinyle aromatique optionnel
Les compositions divulguées dans le présent document comprennent éventuellement au moins un monomère vinyle aromatique. Ledit au moins un monomère vinyle aromatique sert principalement à augmenter la Tg et la densité de réticulation tout en maintenant de faibles propriétés diélectriques.
Des exemples du monomère vinyle aromatique incluent le styrène, le 2-méthylstyrène, le 3-méthylstyrène, le 4-méthylstyrène, l’α-méthylstyrène, le 2,4-diméthylstyrène, le 2,4-diisopropylstyrène, le 4-tert-butylstyrène, le divinylbenzène, le dibromostyrène, le p-tert.-butylstyrène, le tert-butoxystyrène, la vinylbenzyldiméthylamine, l'éther de (4-vinylbenzyl)diméthylaminoéthyle, le N,N-diméthylaminoéthylstyrène, la vinylpyridine, et analogues. Dans certains modes de réalisation, ledit au moins un monomère vinyle aromatique est choisi dans le groupe constitué par le p-méthylstyrène, le divinylbenzène, le dibromostyrène, et le 4-tert-butylstyrène.
Ledit au moins un monomère vinyle aromatique, lorsqu'il est utilisé, peut être présent dans les compositions à hauteur d’environ 1 % en poids à environ 25 % en poids, de préférence d’environ 3 % en poids à environ 20 % en poids, et de manière davantage préférée d’environ 5 % en poids à environ 10 % en poids.
Polyéther de phénylène fonctionnalisé
Les compositions divulguées dans le présent document comprennent au moins un polyéther de phénylène fonctionnalisé. Ledit au moins un polyéther de phénylène fonctionnalisé sert principalement à fournir un composant hydrophobe à perte diélectrique ultra-faible, ainsi qu’à conférer des propriétés mécaniques améliorées à la composition.
De préférence, la résine de polyéther de phénylène fonctionnalisé a la structure suivante :
dans laquelle 1 ≤ x ≤ 100 ; 1 ≤ y ≤ 100 ; 2 ≤ x+y ≤ 100 ; les exemples sont 15<x+y<30 ; 25<x+y<40 ; 30<x+y<55 ; 60<x+y<85 ; 80<x+y<98 :
M est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle N est un élément quelconque choisi dans le groupe constitué par ─O─, ─CO─, SO, ─SC─, ─SO2─ et ─C(CH3)2─ ;
R2, R4, R6, R8, R11, R13, R15et R17sont tous un élément quelconque choisi indépendamment dans le groupe constitué par un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué, et un phényle substitué ou non substitué ;
R1, R3, R5, R7, R10, R12, R14et R16sont tous choisis indépendamment dans le groupe constitué par : un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué, et un phényle substitué ou non substitué ; et
R9est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle A est choisi dans le groupe constitué par : arylène, carbonyle, ou alkylène ayant 1 à 10 atomes de carbone ; Z est un entier de 0 à 10 ; et R21, R22et R23sont tous choisis indépendamment parmi : un atome d'hydrogène ou un alkyle ayant 1 à 10 atomes de carbone.
De préférence, la résine de polyéther de phényle fonctionnalisé a un poids moléculaire moyen en nombre de 500 à 10 000 g/mol, de préférence de 800 à 8 000 g/mol, et de manière davantage préférée de 1 000 à 7 000 g/mol, déterminé d'une manière telle que fournie par le fournisseur. Ce matériau est un solide à température ambiante et a tendance à augmenter la viscosité de la composition, ce qui limite la quantité utilisable maximale dans la matrice. Il présente toutefois une faible perte diélectrique en raison d'un squelette symétrique, une faible absorption de l'humidité, et une température de transition vitreuse (Tg) élevée, tout en ajoutant un composant plus rigide à la matrice.
Un exemple d'une résine de polyéther de phényle fonctionnalisé par un méthacrylate est SA9000 (SABIC, Saudi Basic Industries Corporation) qui est bifonctionnel et a la structure : ,
dans laquelle x et y sont tels que définis précédemment.
Ledit au moins un polyéther de phényle fonctionnalisé peut être présent dans les compositions à hauteur d’environ 1 % en poids à environ 30 % en poids, de préférence d’environ 3 % en poids à environ 25 % en poids, et de manière davantage préférée d’environ 5 % en poids à environ 20 % en poids.
De préférence, les compositions divulguées dans le présent document ont une quantité aussi élevée que possible dudit au moins un polyéther de phényle fonctionnalisé sans perte de contrôle de la viscosité de la composition ou dissolution complète dans la solution.
Photoinitiateur
Les compositions divulguées dans le présent document comprennent un photoinitiateur, qui sert à initier un durcissement de la composition lors d'une exposition à un rayonnement actinique tel que, par exemple, un rayonnement UV ou visible.
Un seule espèce de photoinitiateur peut être utilisée ou des combinaisons de différentes espèces de photoinitiateurs. Tout photoinitiateur qui absorbe un rayonnement, p. ex. un rayonnement UV ou visible, pour induire des réactions de polymérisation radicalaires entre les oligomères choisis et/ou les monomères choisis peut être utilisé. Des photoinitiateurs illustratifs appropriés tels que des benzophénones, des éthers de benzoïne, des cétals benzyliques, des α-hydroxyalkylphénones, des α-alcoxyalkylphénones, des aminoalkylphénones, et des photoinitiateurs acylphosphine peuvent être utilisés. Le photoinitiateur oxyde de 2,4,6-triméthylbenzoyldiphénylphosphine (TPO) peut être utilisé.
Le photoinitiateur peut être inclus dans la composition en diverses quantités appropriées. Dans des modes de réalisation, une composition inclut d’environ 0,2 % en poids à environ 15 % en poids du photoinitiateur, par rapport au poids total de la composition. Ceci inclut des modes de réalisation dans lesquels la composition inclut d’environ 0,2 % en poids à environ 10 % en poids ou d’environ 1,0 % en poids à environ 5 % en poids du photoinitiateur, par rapport au poids total de la composition. Dans des modes de réalisation dans lesquels plus d'une espèce de photoinitiateur est présente dans la composition, ces quantités peuvent se rapporter à la quantité totale de photoinitiateur dans la composition.
Au moins un diluant
Les compositions divulguées dans le présent document comprennent un diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’aryle difonctionnel, un monomère de (méth)acrylate d’alkyle ; et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel. De préférence, le seul diluant est soit un monomère de (méth)acrylate d’alkyle difonctionnel, soit du méthacrylate de stéaryle, de préférence un monomère de (méth)acrylate d’alkyle difonctionnel. Le premier diluant est un composé à faible perte, dureté élevée, faible viscosité. De préférence, le premier diluant contribue à la dureté du produit durci fabriqué par durcissement de la composition photodurcissable de la présente invention. De préférence, le premier diluant sert à maintenir la réticulation pour permettre l’impression, tout en maintenant simultanément la viscosité dans une plage imprimable.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le diluant comprend un monomère de (méth)acrylate d’alkyle, qui est au moins un parmi un acrylate d’alkyle monofonctionnel et un méthacrylate d’alkyle monofonctionnel. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le diluant comprend un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel, qui est au moins un parmi un acrylate d’alkyle difonctionnel et un méthacrylate d’alkyle difonctionnel. Dans des modes de réalisation, les diluants comprennent un ou plusieurs de chacun de ceux-ci ou une combinaison de ceux-ci.
Le premier monomère peut être un monomère de (méth)acrylate d’alkyle difonctionnel qui est un (méth)acrylate d’alkyle difonctionnel dont le groupe alkyle a 1 à 20 atomes de carbone. Des exemples spécifiques de celui-ci incluent le (méth)acrylate de méthyle, le (méth)acrylate d’éthyle, le (méth)acrylate de n-propyle, le (méth)acrylate d’isopropyle, le (méth)acrylate de n-butyle, le (méth)acrylate d’isobutyle, le (méth)acrylate de tert-butyle, le (méth)acrylate de n-pentyle, le (méth)acrylate de n-hexyle, le (méth)acrylate de n-heptyle, le (méth)acrylate de n-octyle, le (méth)acrylate d’isooctyle, le (méth)acrylate de 2-éthylhexyle, le (méth)acrylate de n-nonyle, le (méth)acrylate d’isononyle, le (méth)acrylate de décyle, le (méth)acrylate de lauryle, le (méth)acrylate de stéaryle, et d’autres di(méth)acrylates appropriés. Ceux-ci peuvent être utilisés individuellement sous la forme d'une espèce ou selon une combinaison de deux ou davantage d’espèces. Dans un mode de réalisation de l’invention, le premier diluant est un méthacrylate de cycloalkyle difonctionnel. De manière préférée entre toutes, le premier diluant est le diméthacrylate de tricyclodécanediméthanol, disponible dans le commerce auprès de Sartomer Americas sous le nom SR834. Le premier diluant a de préférence une Tg élevée (p. ex. d’au moins environ 160 °C, de préférence d’au moins environ 180 °C, et de manière préférée entre toutes d’au moins environ 200 °C), et a de préférence une Tg d’au plus 240 °C, de manière davantage préférée d’au plus 220 °C. Le premier diluant a de préférence une viscosité à 25 °C, en utilisant le fuseau 21 à 50 tours/minute, de préférence d’au plus 2 500 mPa·s, de manière davantage préférée d’au plus 1 000 mPa·s, de manière encore davantage préférée d’au plus 500 mPa·s, et de manière préférée entre toutes d’au plus 200 mPa·s (à 25 °C).
Le premier diluant peut être inclus dans les présentes compositions durcissables en diverses quantités appropriées. Dans des modes de réalisation, le premier diluant peut être présent dans la composition durcissable en une quantité allant d’environ 1 % en poids à environ 40 % en poids, par rapport au poids total de la composition durcissable. De préférence, le premier diluant est présent en une quantité allant d’environ 1 % en poids à environ 30 % en poids, d’environ 5 % en poids à environ 20 % en poids, d’environ 8 % en poids à environ 18 % en poids, par rapport au poids total de la composition durcissable.
Dans des modes de réalisation de l’invention, la composition photodurcissable comprend en outre un deuxième diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’alkyle et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel, de préférence un monomère de (méth)acrylate difonctionnel. Le deuxième diluant sert à abaisser la viscosité, maintenir une faible perte diélectrique, et empêcher une fragilité. Si la viscosité, la perte diélectrique et la fragilité sont adéquates pour l’application particulière en l’absence de tout deuxième diluant, alors aucun deuxième diluant n’est nécessaire.
Le composé de (méth)acrylate d’alkyle peut être un (méth)acrylate d’alkyle dont le groupe alkyle a 1 à 20 atomes de carbone. Des exemples spécifiques de celui-ci incluent le (méth)acrylate de méthyle, le (méth)acrylate d'éthyle, le (méth)acrylate de n-propyle, le (méth)acrylate d’isopropyle, le (méth)acrylate de n-butyle, le (méth)acrylate d’isobutyle, le (méth)acrylate de tert-butyle, le (méth)acrylate de n-pentyle, le (méth)acrylate de n-hexyle, le (méth)acrylate de n-heptyle, le (méth)acrylate de n-octyle, le (méth)acrylate d’isooctyle, le (méth)acrylate de 2-éthylhexyle, le (méth)acrylate de n-nonyle, le (méth)acrylate d’isononyle, le (méth)acrylate de décyle, le (méth)acrylate de lauryle, le (méth)acrylate de stéaryle, etc. Ceux-ci peuvent être utilisés individuellement sous la forme d'une espèce ou dans une combinaison de deux ou davantage d’espèces.
Des monomères (méth)acrylate préférés incluent l’acrylate de lauryle ; SR 587 (ester acrylique, acrylate de béhényle) ; CD 421A/ SR421 (méthacrylate de 3,3,5-triméthylcyclohexyle) ; SR 484 (acrylate d'octyldécyle) ; SR 489D (acrylate de tridécyle) ; SR 242 (méthacrylate d'isodécyle) ; SR 313 (méthacrylate de lauryle) ; SR 257 (acrylate de stéaryle) ; et SR 324 (méthacrylate de stéaryle), tous disponibles dans le commerce auprès de Sartomer Americas, Exton, PA. Dans des modes de réalisation préférés, pour obtenir une perte diélectrique particulièrement faible, le monomère de (méth)acrylate d’alkyle est le (méth)acrylate de stéaryle ou de lauryle, de préférence le méthacrylate de stéaryle.
Les monomères (méth)acrylate polyfonctionnels incluent les (méth)acrylates difonctionnels et trifonctionnels. Des (méth)acrylates difonctionnels illustratifs appropriés incluent le diacrylate de 1,12-dodécanediol, le diacrylate de 1,3-butylène glycol, le diacrylate de 1,4-butanediol, le diacrylate de 1,6-hexanediol (p. ex. SR238B de Sartomer Chemical Co.), le diacrylate d’hexanediol alcoxylé, le diacrylate de néopentylglycol alcoxylé, le diacrylate de cyclohexane diméthanol, le diacrylate de diéthylène glycol (p. ex. SR230 de Sartomer Chemical Co.), le diacrylate de bisphénol A éthoxylé (4) (p. ex. SR601 de Sartomer Chemical Co.), le diacrylate de néopentylglycol, le diacrylate de polyéthylène glycol (400) (p. ex. SR344 de Sartomer Chemical Co.), le diacrylate de néopentylglycol propoxylé (2) (p. ex. SR9003B de Sartomer Chemical Co.), le diacrylate de tétraéthylène glycol (p. ex. SR268 de Sartomer Chemical Co.), le diacrylate de tricyclodécane diméthanol (p. ex. SR833S de Sartomer Chemical Co.), le diacrylate de triéthylène glycol (p. ex. SR272 de Sartomer Chemical Co.), et le diacrylate de tripropylène glycol.
Des (méth)acrylate trifonctionnels illustratifs appropriés incluent le triacrylate de triméthylolpropane éthoxylé (9), le triacrylate de pentaérythritol, le triacrylate de glycéryle propoxylé (3) (p. ex. SR9020 de Sartomer Chemical Co.), le triacrylate de triméthylol propane propoxylé (3) (p. ex. SR492 de Sartomer Chemical Co.).
Des exemples préférés de monomères (méth)acrylate polyfonctionnels incluent SR 834 (diméthacrylate de tricyclodécane diméthanol), SR 348 (diméthacrylate de bisphénol A éthoxylé (n)), SR 238 (diacrylate de 1,6-hexanediol), SR 262 (diméthacrylate de 1,12-dodécanediol), CD 595 (ester d’acrylate), SR 239 (diméthacrylate de 1,6-hexanediol), SR 214 (diméthacrylate de 1,4-butanediol), et SARBIO 5201 (ester d’acrylate), tous disponibles dans le commerce auprès de Sartomer Chemical Co., Exton, PA.
Ledit au moins un composé insaturé choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’alkyle et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel peut être inclus dans les présentes compositions durcissables en diverses quantités appropriées. Dans des modes de réalisation, ledit au moins un composé insaturé choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’alkyle et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel est présent dans la composition durcissable en une quantité allant d’environ 1 % en poids à environ 40 % en poids, par rapport au poids total de la composition durcissable. Ceci inclut des modes de réalisation dans lesquels ledit au moins un composé insaturé choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’alkyle et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel est présent en une quantité allant d’environ 1 % en poids à environ 30 % en poids, d’environ 5 % en poids à environ 20 % en poids, d’environ 10 % en poids à environ 18 % en poids, par rapport au poids total de la composition durcissable.
Ledit au moins un composé insaturé choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’alkyle et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel divulgué précédemment peut être partiellement ou entièrement hydrogéné.
Dans des modes de réalisation, la quantité totale d’au moins un composé insaturé choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’alkyle et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel présent dans la composition durcissable n’est pas de plus de 70 % en poids, par rapport au poids total de la composition durcissable. Ceci inclut des modes de réalisation dans lesquels la quantité totale n’est pas supérieure à 65 % en poids, pas supérieure à 60 % en poids, pas supérieure à 55 % en poids, pas supérieure à 50 % en poids, pas supérieure à 45 % en poids, ou pas supérieure à 40 % en poids, par rapport au poids total de la composition durcissable. Ceci inclut des modes de réalisation dans lesquels la quantité totale est dans la plage allant d’environ 35 % en poids à moins de 60 % en poids, d’environ 35 % en poids à moins de 55 % en poids, d’environ 35 % en poids à environ 50 % en poids, ou d’environ 35 % en poids à environ 45 % en poids, par rapport au poids total de la composition durcissable.
Photobloquant optionnel
Les compositions décrites dans le présent document peuvent comprendre un photobloquant, qui sert à bloquer le passage de lumière ou à absorber de la lumière, ce qui permet de réduire la vitesse de durcissement de la composition lors d'une exposition à un rayonnement actinique tel que, par exemple, un rayonnement UV ou visible. Le photo-bloquant spécifique peut être choisi sur la base de la longueur d'onde spécifique de rayonnement à bloquer, du coefficient d’extinction du matériau absorbant la lumière à la longueur d'onde prescrite, et de l’absence de photoréactions indésirables ou d'une implication indésirable dans la réaction de polymérisation. Un exemple d'un photobloquant destiné à une utilisation avec une source de rayonnement ultraviolet ayant une longueur d'émission maximale de 350 nm est la 2,2'-dihydroxy-4,4'-diméthoxybenzophénone. Un autre exemple est Reactint Yellow X36HS, un polyol contenant un colorant disponible dans le commerce auprès de Milliken.
S'il est utilisé, le photobloquant peut être inclus dans la composition en diverses quantités appropriées. Dans des modes de réalisation, une composition inclut d’environ 0,2 % en poids à environ 15 % en poids d'un photobloquant, par rapport au poids total de la composition. Ceci inclut des modes de réalisation dans lesquels la composition inclut d’environ 0,2 % en poids à environ 10 % en poids ou d’environ 1,0 % en poids à environ 5 % en poids du photobloquant par rapport au poids total de la composition. Dans les modes de réalisation dans lesquels plus d'une espèce de photobloquant est présente dans la composition, ces quantités peuvent se rapporter à la quantité totale de photoinitiateur dans la composition.
Composants optionnels divers
En plus de ces composés, les compositions durcissables divulguées dans le présent document peuvent comprendre des inhibiteurs de polymérisation classiques, des charges classiques, d’autres pigments et des additifs classiques, tels qu’employés dans l'industrie RF 2D, l’industrie des revêtements ou l’industrie des encres d'impression. Également appropriés en tant que pigments sont les phyllosilicates, le dioxyde de titane, les pigments colorés, le carbonate de calcium et le kaolin, et des charges appropriées sont par exemple le dioxyde de silicium ou le silicate d’aluminium. En tant qu’additifs, des additifs classiques de l’industrie des revêtements ou de l'industrie des encres d'impression peuvent être employés, en particulier des dispersants, des agents de redispersion, des inhibiteurs de polymérisation, des antimousses, des catalyseurs, des promoteurs d’adhésion, des agents d'écoulement, des épaississants ou des agents matifiants.
Dans certains modes de réalisation, la charge est ajoutée pour augmenter la conductivité thermique et la résistance mécanique, et/ou pour réduire l’expansion thermique. Les charges appropriées peuvent être la silice fondue, le quartz, le talc, le silicate d’aluminium et la silice molle. Des charges appropriées peuvent avoir une taille de particule dans une plage allant de 0,5 µm à 15 µm.
Si elles sont employées, les charges peuvent être présentes dans les compositions décrites dans le présent document en une quantité d’environ 1 à environ 60 % en poids, de préférence d’environ 5 à environ 45 % en poids, de manière préférée entre toutes d’environ 20 à environ 35 % en poids.
Dans d’autres modes de réalisation, au moins un inhibiteur de polymérisation est ajouté en une quantité permettant d’empêcher une gélification de la composition photodurcissable.
Les compositions décrites dans le présent document comprennent éventuellement un agent ignifuge afin de réduire l’inflammabilité du matériau faiblement diélectrique. Des agents ignifuges contenant des halogènes et des agents ignifuges sans halogènes peuvent être utilisés. Les agents ignifuges contenant des halogènes peuvent comprendre du décabromodiphényléthane. Les agents ignifuges sans halogènes peuvent comprendre des agents ignifuges contenant du phosphore et des phosphates. Les agents ignifuges contenant du phosphore et les phosphates sont produits par ALBEMARLE CO., LTD.
S'ils sont employés, les agents ignifuges peuvent être présents dans les compositions divulguées dans le présent document en une quantité d’environ 1 à environ 35 % en poids, de préférence d’environ 5 à environ 28 % en poids.
Les composants de la composition divulguée dans le présent document peuvent être mélangés ensemble par tout moyen connu de l'homme du métier. Le procédé de préparation de la composition de résine de la présente invention comprend, par des méthodes communes, l’association, l’agitation et le mélange de la résine de polyéther de phényle modifié par un méthacrylate, de la résine d’organosilicium MQ contenant des doubles liaisons insaturées et ayant une structure de réseau tridimensionnelle et une unité condensée hydrolytiquement à partir d'un siloxane monofonctionnel (unité M) et une unité silice tétrafonctionnelle (unité Q), de l’initiateur radicalaire, de l’agent ignifuge et de la charge en poudre, et diverses résines thermodurcissables et divers additifs.
Les compositions photodurcissables divulguées dans le présent document peuvent avoir une viscosité sur une large plage. De préférence, les compositions ont une viscosité dans une plage appropriée pour être traitées par une imprimante 3D à la température d’impression. Dans la plupart des cas, la température d'impression est la température ambiante (p. ex. environ 25 °C), mais certaines imprimantes 3D sont configurées pour imprimer des produits à des températures plus élevées. De préférence, les compositions de la présente invention présentent une viscosité d’environ 200 cPs à environ 100 kcPs, de préférence de 500 cPs à environ 20 kcPs, et de manière préférée entre toutes de 1 000 cPs à environ 10 kcPs à la température d'impression, telle que mesurée par un viscosimètre de Brookfield à 25 °C en utilisant le fuseau 31sp à 50 à 100 tours/minute.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les constituants suivants sont utilisés : (1) d’environ 12 % en poids à environ 18 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un diacrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe ; (2) d’environ 35 % en poids à environ 50 % en poids d’isocyanurate de triallyle ; (3) d’environ 10 % en poids à environ 20 % en poids de SA9000 ; (4) d’environ 10 % en poids à environ 15 % en poids d'un premier diluant qui est le diméthacrylate de tricyclodécanediméthanol ; (5) d’environ 10 % en poids à environ 18 % en poids d'un deuxième diluant qui est le méthacrylate de stéaryle ; et (6) d’environ2 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure.
Procédé
L'invention concerne des compositions photodurcissables et des procédés pour produire un matériau diélectrique haute fréquence 3D pour une utilisation en tant qu'isolant dans un circuit tel que, par exemple, un composant RF haute performance tel que, par exemple, une antenne pour une transmission électromagnétique, un filtre, une ligne de transmission, ou une interconnexion. Les structures de circuits haute fréquence ont une perte diélectrique très faible aux fréquences d’exploitation (1 à 60 GHz).
L'invention concerne un procédé de formation d'une structure de circuit haute fréquence tridimensionnelle (3D), ledit procédé comprenant les étapes consistant à : I) exposer une région d'une composition photodurcissable à un site d’exposition pour former une région durcie ; et II) provoquer un mouvement relatif entre le site d’exposition et la région durcie afin de faire croître la région durcie dans la direction du mouvement, la composition d’encre photodurcissable comprenant : a. au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé ; b. au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé ; c. éventuellement, au moins un monomère vinyle aromatique ; d. au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé ayant la structure suivante : ,
dans laquelle 1 ≤ x ≤ 100 ; 1 ≤ y ≤ 100 ; 2 ≤ x+y ≤ 100 ; les exemples sont 15 < x+y < 30 ; 25 < x+y < 40 ; 30 < x+y < 55 ; 60 < x+y < 85 ; 80 < x+y < 98 ;
M est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle Q est un élément quelconque choisi dans le groupe constitué par ─O─, ─CO─, SO, ─SO2─, et ─CH2─, ─C(CH3)2─ ;
R2, R4, R6, R8, R11, R13, R15et R17sont tous un élément quelconque choisi indépendamment dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué et un phényle substitué ou non substitué ;
R1, R3, R5, R7, R10, R12, R14et R16sont tous choisis indépendamment dans le groupe constitué par : un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué, et un phényle substitué ou non substitué ; et
R9est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle A est choisi dans le groupe constitué par : arylène, carbonyle, ou alkylène ayant 1 à 10 atomes de carbone ; Z est un entier de 0 à 10 ; et R21, R22et R23sont tous choisis indépendamment parmi : un atome d'hydrogène ou un alkyle ayant 1 à 10 atomes de carbone ;
au moins un photoinitiateur ; au moins un premier diluant comprenant un monomère de (méth)acrylate d’alkyle insaturé difonctionnel ; et éventuellement au moins un photobloquant.
Le procédé peut être un procédé continu ou un procédé non continu (c.-à-d. en étapes ou en couches). Des procédés appropriés du type continu sont parfois nommés dans l’état de la technique procédé de « production (ou impression) à interface liquide continue (ou interphase) » (« CLIP »). De tels procédé sont décrits, par exemple, dans WO 2014/126830; WO 2014/126834; WO 2014/126837 ; et Tumbleston et al., « Continuous Liquid Interface Production of 3D Objects, » Science Vol. 347, numéro 6228, p. 1349-1352 (20 mars 2015).
Lorsqu'une stéréolithographie est réalisée au-dessus d'une fenêtre construite pour être perméable à l'oxygène, la production d'un article en utilisant une composition durcissable selon la présente invention peut être permis dans une procédure CLIP en créant une « zone morte » contenant de l’oxygène qui est une couche non durcie mince de la composition durcissable entre la fenêtre et la surface de l’article durci à mesure qu'il est produit. Dans un tel procédé, une composition durcissable est utilisée dans laquelle un durcissement (une polymérisation) est inhibé par la présence d'oxygène moléculaire ; une telle inhibition est typiquement observée, par exemple, dans des compositions durcissables qui sont capables d’être durcies par des mécanismes radicalaires. L’épaisseur de zone morte qui est souhaitée peut être maintenue en choisissant divers paramètres de contrôle tels que le flux de photons et les propriétés optiques et de durcissement de la composition durcissable. Le procédé CLIP procède en projetant une séquence continue d'images de rayonnement actinique (p. ex. UV) (qui peuvent être générées par une unité d'imagerie de traitement de lumière numérique, par exemple) au travers d'une fenêtre transparente aux rayonnements actiniques (p. ex. UV), perméable à l'oxygène, en dessous d'un bain de la composition durcissable maintenue sous forme liquide. Une interface liquide en dessous de l’article avançant (croissant) (c.-à-d. la région durcie) est maintenue par la zone morte créée au-dessus de la fenêtre. L’article durcissant est continuellement soutiré du bain de composition durcissable au-dessus de la zone morte, qui peut être réapprovisionnée par introduction dans le bain de quantités supplémentaires de la composition durcissable pour compenser les quantités de composition durcissable durcie et incorporée dans l’article croissant. Dans un autre exemple, des procédés continus comprennent typiquement le transport d'un substrat cible sur lequel l'impression doit avoir lieu au moyen, par exemple, d'une courroie de transport.
Dans un procédé non continu ou en couches, la région durcie est une première couche durcie et le procédé comprend en outre les étapes consistant à III) exposer la composition photodurcissable adjacente à la première couche durcie pour former une couche durcie suivante ; et IV) éventuellement, répéter les étapes II) et III) pour former toute(s) couche(s) supplémentaire(s) afin de former la structure de circuit haute fréquence 3D.
La couche (ou la première couche, la couche précédente ou antérieure), la couche suivante (ou deuxième couche ou couche ultérieure), et toute(s) couche(s) supplémentaire(s), éventuellement présentes tel que décrit ci-dessous, sont collectivement nommées dans le présent document « les couches ». « Les couches », tel qu'utilisé dans le présent document au pluriel, peuvent se rapporter aux couches à tout stade du procédé, p. ex. dans un état non durci, dans un état partiellement durci, dans un état durci final, etc.
Comme pour la couche, la couche suivante (ou toute couche suivante) formée par impression de la composition photodurcissable peut avoir toute forme et dimension. Par exemple, la couche suivante n’a pas à être continue ou avoir une épaisseur constante. Par ailleurs, la couche suivante peut différer de la couche en termes de forme, dimension, taille, etc.
Dans certains modes de réalisation, l'impression de la couche suivante a lieu avant que la couche au moins partiellement durcie n’ait atteint un état de durcissement final, c.-à-d. pendant que la couche au moins partiellement durcie est encore « verte ». Tel qu’utilisé dans le présent document, « vert » englobe un durcissement partiel, mais pas un état de durcissement final. La distinction entre un durcissement partiel et un état de durcissement final est si la couche partiellement durcie peut subir un durcissement ou une réticulation supplémentaire. Des groupes fonctionnels peuvent être présents même dans l'état de durcissement final mais peuvent rester non réagis en raison d'un encombrement stérique ou d’autres facteurs. Dans ces modes de réalisation, l'impression des couches peut être considéré comme « humide sur humide » de telle sorte que les couches adjacentes se lient au moins physiquement, et puissent également se lier chimiquement, les unes aux autres.
Les couches peuvent chacune être de diverses dimensions y compris l’épaisseur et la largeur. Les tolérances d'épaisseur et/ou de largeur des couches peuvent dépendre du procédé d'impression 3D utilisé, certains procédés d'impression ayant des résolutions élevées et d’autres ayant des résolutions basses. Les épaisseurs des couches peuvent être uniformes ou peuvent varier, et les épaisseurs moyennes des couches peuvent être identiques ou différentes. L'épaisseur moyenne est généralement associée à l’épaisseur de la couche immédiatement après l’impression. Dans divers modes de réalisation, les couches ont indépendamment une épaisseur moyenne d’environ 1 à 10 000, d’environ 2 à environ 1 000, d’environ 5 à environ 750, d’environ 10 à environ 500, d’environ 25 à environ 250, ou d’environ 50 à environ 100 µm. Des épaisseurs plus minces et plus épaisses sont également envisagées. La présente divulgation n’est pas limitée à une dimension particulière de l’une quelconque des couches.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'étape III) d’exposition de la composition photodurcissable adjacente à la première couche durcie pour former une couche durcie suivante comprend l’exposition de la couche suivante à la source d’énergie pour former une couche suivante au moins partiellement durcie. Cette étape peut être identique à ou différente de l’étape I) d’exposition d'une région d'une composition photodurcissable au niveau d'un site d’exposition pour former une région durcie en termes des conditions de durcissement et des paramètres associés appliqués.
La composition photodurcissable divulguée dans le présent document peut également être imprimée sur un substrat tel que, par exemple un substrat électronique, de telle sorte qu'une couche du composant prévu soit formée sur le substrat. Le substrat peut être rigide ou flexible et peut être discontinu ou continu en épaisseur et/ou en composition.
Tel que compris dans le domaine, la vitesse et le mécanisme avec lesquels la composition d’encre photodurcissable durcit dépendent de divers facteurs, y compris les composants de celle-ci, les groupes fonctionnels des composants, les paramètres des conditions de durcissement, etc. Une fois exposée, la couche commence généralement à durcir. Une chaleur exotherme et/ou appliquée peut accélérer le durcissement de la couche.
Dans certains modes de réalisation, la couche durcie conserve essentiellement sa forme lors d'une exposition à des conditions ambiantes. Des conditions ambiantes se rapportent au moins à la température, la pression, l'humidité relative, et toute autre condition qui peut avoir un impact sur une forme ou dimension de la couche au moins partiellement durcie. Par exemple, la température ambiante est la température de la pièce.
Plus spécifiquement, avant l’exposition, la composition d’encre photodurcissable est généralement visqueuse mais fluide et peut être sous la forme d'un liquide, d'une suspension ou d'un gel, en variante d'un liquide ou d'une suspension, en variante d'un liquide. La viscosité de la composition d’encre photodurcissable peut être ajustée en fonction du type d'imprimante 3D et de ses techniques de distribution et d’autres considérations. Un ajustement de la viscosité peut être réalisé, par exemple, par chauffage ou refroidissement de la composition d’encre photodurcissable, ou par ajout ou élimination d'un solvant, véhicule et/ou diluant, ou par ajout d'une charge ou d'un agent thixotropique, etc.
La source d'énergie utilisée indépendamment pour les étapes de durcissement peut émettre diverses longueurs d’ondes sur le spectre électromagnétique. Dans divers modes de réalisation, la source d'énergie émet au moins un parmi un rayonnement ultraviolet (UV), un rayonnement infrarouge (IR), la lumière visible, les rayons X, les rayons gamma, ou les faisceaux d'électrons (faisceaux e). Une ou plusieurs sources d'énergie peuvent être utilisées.
Dans certains modes de réalisation, la source d'énergie émet au moins un rayonnement UV. En physique, le rayonnement UV est traditionnellement divisé en quatre régions : proche (400 à 300 nm), moyen (300 à 200 nm), lointain (200 à 100 nm), et extrême (en dessous de 100 nm). Trois divisions classiques ont été observées pour le rayonnement UV : proche (400 à 315 nm) ; actinique (315 à 200 nm) ; et vide (moins de 200 nm). Dans certains modes de réalisation, la source d'énergie émet un rayonnement UV, en variante un rayonnement actinique. Les termes UVA, UVB et UVC sont également courants dans l’industrie pour décrire les différentes plages de longueurs d’ondes de rayonnement UV.
Dans certains modes de réalisation, le rayonnement utilisé pour durcir la ou les couches peut avoir des longueurs d'ondes en dehors de la plage UV. Par exemple, de la lumière visible ayant une longueur d’onde de 400 nm à 800 nm peut être utilisée. En tant qu’autre exemple, un rayonnement IR ayant une longueur d’onde au-delà de 800 nm peut être utilisé.
Dans d’autres modes de réalisation, un faisceau d'électrons peut être utilisé pour durcir la ou les couches. Dans ces modes de réalisation, la tension d’accélération peut être d’environ 0,1 à environ 100 keV, le vide peut être d’environ 10 à environ 10-3Pa, le courant d'électrons peut être d’environ 0,0001 à environ 1 ampère, et la puissance peut varier d’environ 0,1 watt à environ 1 kilowatt. La dose est typiquement d’environ 100 micro-coulomb/cm2à environ 100 coulomb/cm2, en variante d’environ 1 à environ 10 coulombs/cm2. En fonction de la tension, le temps d’exposition est typiquement d’environ 10 secondes à 1 heure ; toutefois, des temps d’exposition plus courts ou plus longs peuvent également être utilisés.
Éventuellement, les étapes II) et III) peuvent être répétées pour toute(e) couche(s) supplémentaire(s) afin de former l’article 3D. Le nombre total de couches requises dépend, par exemple, du composant RF souhaité ou d’un autre article.
Par ailleurs, si on le souhaite, un composite incluant toutes ou certaines des couches peut être soumis à une étape de durcissement finale. Par exemple, pour assurer que l’article 3D est à un état de durcissement souhaité, un composite formé par impression et durcissement au moins partiel des couches peut être soumis à une étape d’exposition supplémentaire. L'étape de durcissement finale, si on le souhaite, peut être identique ou différente des étapes de durcissement précédentes en termes de conditions de durcissement, paramètres associés et source de rayonnement utilisée.
La présente divulgation se réfère de manière générale à ASTM Designation F2792-12a, « Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies », . Selon cette norme ASTM, une « imprimante 3D » est définie comme « une machine utilisée pour l'impression 3D » et « l’impression 3D » est définie comme « la fabrication d'objets par dépôt d'un matériau en utilisant une tête d'impression, une buse ou une autre technologie d'imprimante ». La « fabrication additive (AM) » est définie comme « un procédé d’assemblage de matériaux pour fabriquer des objets à partir de données de modélisation 3D, généralement couche après couche, en opposition aux méthodologies de fabrication soustractives. Des synonymes associés avec et englobés par l'impression 3D incluent la fabrication additive, les procédés additifs, les techniques additives, la fabrication en couches additive, la fabrication en couches et la fabrication libre. » L’AM peut également être nommée prototypage rapide (RP). Tel qu'utilisé dans le présent document, « impression 3D » est généralement interchangeable avec « fabrication additive » et vice versa.
Le procédé divulgué permet de produire un élément isolant d'une structure de circuit haute fréquence 3D tel que, par exemple, un composant RF haute performance tel que, par exemple, une antenne pour une transmission électromagnétique, un filtre, une ligne de transmission ou une interconnexion. Les structures de circuits haute fréquence ont une perte diélectrique très faible aux fréquences d’exploitation (1 GHz à 60 GHz).
Les compositions photodurcissables décrites dans le présent document, lorsqu’elles sont imprimées et photodurcies, présentent une perte diélectrique (Df) de 0,007 ou moins, 0,006 ou moins, 0,005 ou moins, 0,004 ou moins, 0,003 ou moins de 10 MHz à 20 Ghz avec une excellente résistance à la rupture. Les compositions photodurcissables divulguées dans le présent document, lorsqu’elles sont imprimées et photodurcies, présentent une constante diélectrique (Dk) de 2,4 à 2,9 de 10 MHz à 20 GHz. Les fréquences auxquelles les compositions durcies peuvent être testées peuvent varier sur une large plage et peuvent inclure des valeurs telles que 1, 5, 7, 8, 10, 12, 15 et 20 GHz.
Dans un mode de réalisation, la structure 3D imprimée et photodurcie présente au moins une caractéristique, et de préférence les deux caractéristiques, parmi une perte diélectrique (Df) de moins de 0,0035, de préférence 0,0030, et de manière préférée entre toutes 0,0028, mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C, et une constante diélectrique (Dk) de moins de 2,75, de préférence d’environ 2,70, et de manière préférée entre toutes d’environ 2,68, à une fréquence de 10,04 GHz.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l’article produit par le procédé d'impression 3D divulgué dans le présent document est lisse, et a de préférence une rugosité de surface Rzde préférence inférieure à 10 microns, de manière davantage préférée inférieure à 5 microns, et de manière préférée entre toutes inférieure à 3 microns telle que mesurée par un profilomètre.
ASPECTS DE L’INVENTION
L'invention concerne les aspects suivants :
[Aspect 1] Une composition photodurcissable appropriée pour l’impression 3D, la composition photodurcissable comprenant :
a. au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé ;
b. au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé ;
c. éventuellement au moins un monomère vinyle aromatique ;
d. au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé ayant la structure suivante : ,
dans laquelle 1 ≤ x ≤ 100 ; 1 ≤ y ≤ 100 ; 2 ≤ x+y ≤ 100 ; les exemples sont 15 < x+y < 30 ; 25 < x+y < 40 ; 30 < x+y < 55 ; 60 < x+y < 85 ; 80 < x+y < 98 ;
M est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle Q est un élément quelconque choisi dans le groupe constitué par ─O─, ─CO─, SO, ─SO2─, et ─CH2─, ─C(CH3)2─ ;
R2, R4, R6, R8, R11, R13, R15et R17sont tous un élément quelconque choisi indépendamment dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué et un phényle substitué ou non substitué ;
R1, R3, R5, R7, R10, R12, R14et R16sont tous choisis indépendamment dans le groupe constitué par : un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué, et un phényle substitué ou non substitué ; et
R9est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle A est choisi dans le groupe constitué par : arylène, carbonyle, ou alkylène ayant 1 à 10 atomes de carbone ; Z est un entier de 0 à 10 ; et R21, R22et R23sont tous choisis indépendamment parmi : un atome d'hydrogène ou un alkyle ayant 1 à 10 atomes de carbone ;
e. au moins un photoinitiateur ;
f. au moins un diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’aryle difonctionnel, un monomère de (méth)acrylate d’alkyle ; et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel ; et
g. éventuellement, au moins un photobloquant.
[Aspect 2] La composition de l’aspect 1 dans laquelle ledit au moins un diluant comprend un monomère de (méth)acrylate d’alkyle insaturé difonctionnel et la composition comprend en outre au moins un deuxième diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’alkyle et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel.
[Aspect 3] La composition de l’aspect 1 ou 2 dans laquelle ledit au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé est choisi dans le groupe constitué par un acrylate d’uréthane aliphatique hydrophobe, un ester d’acrylate hydrophobe, et un diacrylate de polybutadiène.
[Aspect 4] La composition de l'un quelconque des aspects 1 à 3 dans laquelle ledit au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé est choisi dans le groupe constitué par le cyanurate de triallyle, l'isocyanurate de triallyle et le tri(méth)acrylate d’isocyanurate de tris(2-hydroxyéthyle).
[Aspect 5] La composition de l'un quelconque des aspects 1 à 4 dans laquelle ledit au moins un monomère vinyle aromatique est présent et est au moins un choisi dans le groupe constitué par lep-méthylstyrène, le divinylbenzène, le dibromostyrène, et lep-tert-butylstyrène.
[Aspect 6] La composition de l'un quelconque des aspects 1 à 5 dans laquelle ledit au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé par un méthacrylate est bifonctionnel et a la structure suivante : .
[Aspect 7] La composition de l'un quelconque des aspects 1 à 6 dans laquelle le photoinitiateur est choisi dans le groupe constitué par la benzophénone et ses dérivés, la benzoïne et ses dérivés, l’acétophénone et ses dérivés, l’anthraquinone, la thioxanthone et ses dérivés, et les composés d’organophosphore.
[Aspect 8] La composition de l'un quelconque des aspects 1 à 7 dans laquelle la composition est exempte de résines bismaléimide.
[Aspect 9] La composition de l'un quelconque des aspects 1 ou 3 à 8 dans laquelle le diluant est le méthacrylate de cycloalkyle difonctionnel.
[Aspect 10] La composition de l'un quelconque des aspects 2 à 9 dans laquelle le deuxième diluant est choisi dans le groupe constitué par le méthacrylate de stéaryle, le méthacrylate de lauryle, l’acrylate de stéaryle, l’acrylate de lauryle, l’acrylate de béhényle, le méthacrylate de 3,3,5-triméthylcyclohexyle, l’acrylate d’octyldécyle, l’acrylate de tridécyle et le méthacrylate d’isodécyle.
[Aspect 11] La composition de l'un quelconque des aspects 2 à 9 dans laquelle le deuxième diluant est le (méth)acrylate de stéaryle ou de lauryle, de préférence le méthacrylate de stéaryle.
[Aspect 12] La composition de l'un quelconque des aspects 2 à 9 dans laquelle le deuxième diluant est un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel.
[Aspect 13] La composition de l’aspect 12 dans laquelle le monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel est choisi dans le groupe constitué par le diméthacrylate de bisphénol A éthoxylé (n), le diméthacrylate de tricyclodécanediméthanol, le diacrylate de 1,6-hexanediol, le diméthacrylate de 1,12-dodécanediol, le diacrylate de 1,10-décanediol, le diméthacrylate de 1,6-hexanediol et le diméthacrylate de 1,4-butanediol.
[Aspect 14] La composition de l’un quelconque des aspects 1 à 13 dans laquelle la composition est exempte d'initiateurs thermiques.
[Aspect 15] La composition de l’un quelconque des aspects 1 à 14 comprenant en outre un composé ignifuge.
[Aspect 16] La composition de l’un quelconque des aspects 1 à 15 comprenant en outre une charge inorganique.
[Aspect 17] La composition de l’aspect 16 dans laquelle la charge inorganique est choisie dans le groupe constitué par le quartz haute pureté, l’alumine, l’oxyde de béryllium, le nitrure d’aluminium et le verre.
[Aspect 18] La composition de l’un quelconque des aspects 1 à 17 dans laquelle le photobloquant est présent.
[Aspect 19] Un procédé de formation d'une structure de circuit haute fréquence tridimensionnelle (3D), ledit procédé comprenant les étapes consistant à :
I) exposer une région d'une composition photodurcissable au niveau d'un site d’exposition afin de former une région durcie ; et
II) provoquer un mouvement relatif entre le site d’exposition et la région durcie pour faire croître la région durcie dans la direction du mouvement,
la composition photodurcissable comprenant :
a. au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé ;
b. au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé ;
c. éventuellement au moins un monomère vinyle aromatique ;
d. au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé ayant la structure suivante : ,
dans laquelle 1 ≤ x ≤ 100 ; 1 ≤ y ≤ 100 ; 2 ≤ x+y ≤ 100 ; les exemples sont 15 < x+y < 30 ; 25 < x+y < 40 ; 30 < x+y < 55 ; 60 < x+y < 85 ; 80 < x+y < 98 ;
M est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle Q est un élément quelconque choisi dans le groupe constitué par ─O─, ─CO─, SO, ─SO2─, et ─CH2─, ─C(CH3)2─ ;
R2, R4, R6, R8, R11, R13, R15et R17sont tous un élément quelconque choisi indépendamment dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué et un phényle substitué ou non substitué ;
R1, R3, R5, R7, R10, R12, R14et R16sont tous choisis indépendamment dans le groupe constitué par : un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué, et un phényle substitué ou non substitué ; et
R9est choisi dans le groupe constitué par :
dans laquelle A est choisi dans le groupe constitué par : arylène, carbonyle, ou alkylène ayant 1 à 10 atomes de carbone ; Z est un entier de 0 à 10 ; et R21, R22et R23sont tous choisis indépendamment parmi : un atome d'hydrogène ou un alkyle ayant 1 à 10 atomes de carbone ;
e. au moins un photoinitiateur ;
f. au moins un diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’aryle difonctionnel, un monomère de (méth)acrylate d’alkyle ; et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel ; et
g. éventuellement au moins un photobloquant.
[Aspect 20] Le procédé de l’aspect 19 dans lequel la structure 3D est une résine durcie pour loger une antenne pour une transmission électromagnétique.
[Aspect 21] Le procédé de l’aspect 19 ou 20 dans lequel le procédé est un procédé continu réalisé au moins en partie sur un dispositif de transport.
[Aspect 22] Le procédé de l'un quelconque des aspects 19 à 21 dans lequel la région durcie est une première couche durcie et le procédé comprend en outre les étapes consistant à :
III) exposer la composition photodurcissable adjacente à la première couche durcie pour former une couche durcie suivante ; et
IV) éventuellement, répéter les étapes II) et III) pour former toute(s) couche(s) supplémentaire(s) afin de former la structure de circuit haute fréquence 3D.
[Aspect 23] Le procédé de l'un quelconque des aspects 19 à 22 dans lequel la structure 3D présente une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,0028 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C.
[Aspect 24] Le procédé de l'un quelconque des aspects 19 à 23 dans lequel ledit au moins un diluant comprend un monomère de (méth)acrylate d’alkyle insaturé difonctionnel et la composition photodurcissable comprend en outre au moins un deuxième diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’alkyle et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel.
[Aspect 25] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 24 dans lequel ledit au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé est choisi dans le groupe constitué par un acrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe, un ester d’acrylate hydrophobe, et un diacrylate de polybutadiène.
[Aspect 26] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 25 dans lequel ledit au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé est choisi dans le groupe constitué par le cyanurate de triallyle, l’isocyanurate de triallyle et le tri(méth)acrylate d’isocyanurate de tris(2-hydroxyéthyle).
[Aspect 27] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 26 dans lequel ledit au moins un monomère vinyle aromatique est présent et est au moins un choisi dans le groupe constitué par lep-méthylstyrène, le divinylbenzène, le dibromostyrène, et lep-tert-butylstyrène.
[Aspect 28] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 27 dans lequel ledit au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé par un méthacrylate est difonctionnel et a la structure suivante : .
[Aspect 29] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 28 dans lequel le photoinitiateur est choisi dans le groupe constitué par la benzophénone et ses dérivés, la benzoïne et ses dérivés, l’acétophénone et ses dérivés, l’anthraquinone, la thioxanthone et ses dérivés, et les composés d’organophosphore.
[Aspect 30] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 29 dans lequel la composition est exempte de résines bismaléimide.
[Aspect 31] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 23 ou 25 à 30 dans lequel le premier diluant est un méthacrylate de cycloalkyle difonctionnel.
[Aspect 32] Le procédé de l’un quelconque des aspects 24 à 30 dans lequel le deuxième diluant est choisi dans le groupe constitué par le méthacrylate de stéaryle, le méthacrylate de lauryle, l’acrylate de stéaryle, l’acrylate de lauryle, l’acrylate de béhényle, le méthacrylate de 3,3,5-triméthylcyclohexyle, l’acrylate d’octyldécyle, l’acrylate de tridécyle et le méthacrylate d'isodécyle.
[Aspect 33] Le procédé de l’un quelconque des aspects 24 à 30 dans lequel le deuxième diluant est le (méth)acrylate de stéaryle ou de lauryle, de préférence le méthacrylate de stéaryle.
[Aspect 34] Le procédé de l’un quelconque des aspects 24 à 30 dans lequel le deuxième diluant est un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel.
[Aspect 35] Le procédé de l’aspect 34 dans lequel le monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel est choisi dans le groupe constitué par le diméthacrylate de bisphénol A éthoxylé (n), le diméthacrylate de tricyclodécanediméthanol, le diacrylate de 1,6-hexanediol, le diméthacrylate de 1,12-dodécanediol, le diacrylate de 1,10-décanediol, le diméthacrylate de 1,6-hexanediol et le diméthacrylate de 1,4-butanediol.
[Aspect 36] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 35 dans lequel la composition est exempte d'initiateurs thermiques.
[Aspect 37] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 36 dans lequel la composition comprend en outre un composé ignifuge.
[Aspect 38] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 37 dans lequel la composition comprend en outre une charge inorganique.
[Aspect 39] Le procédé de l’aspect 38 dans lequel la charge inorganique est choisie dans le groupe constitué par le quartz haute pureté, l’alumine, l’oxyde de béryllium, le nitrure d’aluminium et le verre.
[Aspect 40] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 39 dans lequel le photobloquant est présent dans la composition.
[Aspect 41] La composition de l’un quelconque des aspects 1, 3 à 9 ou 14 à 18, dans laquelle ledit au moins un diluant comprend du méthacrylate de stéaryle.
[Aspect 42] Le procédé de l’un quelconque des aspects 19 à 23, 24 à 30 ou 36 à 40, dans lequel ledit au moins un diluant comprend du méthacrylate de stéaryle.
Les compositions et procédés divulgués dans le présent document seront illustrés plus en détails en se référant aux Exemples suivants, mais il doit être compris que l’invention ne doit pas être considérée comme étant limitée à ceux-ci.
EXEMPLES PROPHÉTIQUES
Des formulations selon les modes de réalisation suivants de l'invention pourraient être réalisées. Les constituants suivants pourraient être utilisés en les quantités suivantes : (1) d’environ 12 % en poids à environ 18 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un diacrylate d’uréthane aliphatique hydrophobe ; (2) environ 35 % en poids à environ 50 % en poids d'isocyanurate de triallyle ; (3) environ 10 % en poids à environ 20 % en poids de SA9000 ; (4) environ 10 % en poids à environ 15 % en poids d'un premier diluant qui est le diméthacrylate de tricyclodécanediméthanol ; (5) environ 10 % en poids à environ 18 % en poids d'un deuxième diluant qui est le méthacrylate de stéaryle ; et (6) environ 3 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure. Les viscosités de ces formulations pourraient aller de 2 000 à 10 000 cPs. De telles compositions pourraient être durcies en utilisant toute imprimante 3D connue. Le produit durci pourrait ensuite être testé en termes de perte diélectrique et de constante diélectrique à 10,04 GHz selon la méthode d’essai IPC TM-650 2.5.5.13. Il est soumis que certaines formulations de l'invention optimisées auraient une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,0035 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C et une constante diélectrique (Dk) d’environ 2.68.
Les constituants suivants pourraient être utilisés en les quantités suivantes : (1) d’environ 15 % en poids à environ 22 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un diacrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe ; (2) environ 35 % en poids à environ 50 % en poids d’isocyanurate de triallyle ; (3) environ 4 % en poids à environ 10 % en poids de SA9000 ; (4) environ 10 % en poids à environ 20 % en poids d'un premier diluant qui est le diméthacrylate de tricyclodécanediméthanol ; (5) environ 10 % en poids à environ 18 % en poids d'un deuxième diluant qui est le méthacrylate de stéaryle ; et (6) environ 1 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure. Les viscosités de ces formulations pourraient aller de 2 000 à 20 000 cPs. De telles compositions pourraient être durcies en utilisant toute imprimante 3D connue. Le produit durci pourrait ensuite être testé en termes de perte diélectrique et de constante diélectrique à 10,04 GHz selon la méthode d’essai IPC TM-650 2.5.5.13. Il est soumis que certaines formulations de de mode de réalisation de l'invention optimisées auraient une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,004 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C et une constante diélectrique (Dk) d’environ 2.70.
Les constituants suivants pourraient être utilisés en les quantités suivantes : (1) d’environ 20 % en poids à environ 27 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un diacrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe ; (2) environ 35 % en poids à environ 50 % en poids d’isocyanurate de triallyle ; (3) environ 10 % en poids à environ 20 % en poids de SA9000 ; (4) environ 10 % en poids à environ 18 % en poids d'un deuxième diluant qui est le méthacrylate de stéaryle ; et (5) environ 1 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure. Les viscosités de ces formulations pourraient aller de 2 000 à 20 000 cPs. De telles compositions pourraient être durcies en utilisant toute imprimante 3D connue. Le produit durci pourrait ensuite être testé en termes de perte diélectrique et de constante diélectrique à 10,04 GHz selon la méthode d’essai IPC TM-650 2.5.5.13. Il est soumis que certaines formulations de de mode de réalisation de l'invention optimisées auraient une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,003 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C et une constante diélectrique (Dk) d’environ 2.67.
Les constituants suivants pourraient être utilisés en les quantités suivantes : (1) d’environ 10 % en poids à environ 15 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un diacrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe ; (2) environ 35 % en poids à environ 50 % en poids d’isocyanurate de triallyle ; (3) environ 15 % en poids à environ 20 % en poids de SA9000 ; (4) environ 18 % en poids à environ 28 % en poids d'un deuxième diluant qui est le méthacrylate de lauryle ; et (5) environ 1 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure. Les viscosités de ces formulations pourraient aller de 2 000 à 20 000 cPs. De telles compositions pourraient être durcies en utilisant toute imprimante 3D connue. Le produit durci pourrait ensuite être testé en termes de perte diélectrique et de constante diélectrique à 10,04 GHz selon la méthode d’essai IPC TM-650 2.5.5.13. Il est soumis que certaines formulations de de mode de réalisation de l'invention optimisées auraient une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,0044 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C et une constante diélectrique (Dk) d’environ 2.67.
Les constituants suivants pourraient être utilisés en les quantités suivantes : (1) d’environ 10 % en poids à environ 15 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un diacrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe ; (2) environ 35 % en poids à environ 50 % en poids d’isocyanurate de triallyle ; (3) environ 15 % en poids à environ 20 % en poids de SA9000 ; (4) environ 18 % en poids à environ 28 % en poids d'un diluant qui est le méthacrylate de stéaryle ; et (5) environ 1 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure. Les viscosités de ces formulations pourraient aller de 2 000 à 20 000 cPs. De telles compositions pourraient être durcies en utilisant toute imprimante 3D connue. Le produit durci pourrait ensuite être testé en termes de perte diélectrique et de constante diélectrique à 10,04 GHz selon la méthode d’essai IPC TM-650 2.5.5.13. Il est soumis que certaines formulations de de mode de réalisation de l'invention optimisées auraient une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,0040 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C et une constante diélectrique (Dk) d’environ 2.69.
Les constituants suivants pourraient être utilisés en les quantités suivantes : (1) d’environ 10 % en poids à environ 15 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un diacrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe ; (2) environ 35 % en poids à environ 50 % en poids d’isocyanurate de triallyle ; (3) environ 15 % en poids à environ 20 % en poids de SA9000 ; (4) environ 18 % en poids à environ 28 % en poids d'un diluant qui est le méthacrylate de stéaryle ; et (5) environ 1 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure. Les viscosités de ces formulations pourraient aller de 2 000 à 15 000 cPs. De telles compositions pourraient être durcies en utilisant toute imprimante 3D connue. Le produit durci pourrait ensuite être testé en termes de perte diélectrique et de constante diélectrique à 10,04 GHz selon la méthode d’essai IPC TM-650 2.5.5.13. Il est soumis que certaines formulations de de mode de réalisation de l'invention optimisées auraient une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,0035 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C et une constante diélectrique (Dk) d’environ 2.74.
Les constituants suivants pourraient être utilisés en les quantités suivantes : (1) d’environ 10 % en poids à environ 15 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un diacrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe ; (2) environ 35 % en poids à environ 50 % en poids d’isocyanurate de triallyle ; (3) environ 15 % en poids à environ 20 % en poids de SA9000 ; (4) environ 18 % en poids à environ 28 % en poids d'un diluant qui est le méthacrylate de stéaryle ; et (5) environ 1 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure. Les viscosités de ces formulations pourraient aller de 2 000 à 15 000 cPs. De telles compositions pourraient être durcies en utilisant toute imprimante 3D connue. Le produit durci pourrait ensuite être testé en termes de perte diélectrique et de constante diélectrique à 10,04 GHz selon la méthode d’essai IPC TM-650 2.5.5.13. Il est soumis que certaines formulations de de mode de réalisation de l'invention optimisées auraient une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,0036 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C et une constante diélectrique (Dk) d’environ 2.75.
Les constituants suivants pourraient être utilisés en les quantités suivantes : (1) d’environ 10 % en poids à environ 15 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un ester d’acrylate hydrophobe ; (2) environ 35 % en poids à environ 50 % en poids d’isocyanurate de triallyle ; (3) environ 15 % en poids à environ 25 % en poids de SA9000 ; (4) environ 10 % en poids à environ 23 % en poids d'un diluant qui est le méthacrylate de stéaryle ; et (5) environ 1 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure. Les viscosités de ces formulations pourraient aller de 2 000 à 15 000 cPs. De telles compositions pourraient être durcies en utilisant toute imprimante 3D connue. Le produit durci pourrait ensuite être testé en termes de perte diélectrique et de constante diélectrique à 10,04 GHz selon la méthode d’essai IPC TM-650 2.5.5.13. Il est soumis que certaines formulations de de mode de réalisation de l'invention optimisées auraient une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,0035 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C et une constante diélectrique (Dk) d’environ 2.77.
Les constituants suivants pourraient être utilisés en les quantités suivantes : (1) d’environ 20 % en poids à environ 28 % en poids d'un dérivé de polydiène (méth)acrylé qui est un diacrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe ; (2) environ 10 % en poids à environ 20 % en poids d’isocyanurate de triallyle ; (3) environ 17 % en poids à environ 25 % en poids de SA9000 ; (4) environ 10 % en poids à environ 20 % en poids d'un premier diluant qui est le méthacrylate de tricyclodécanediméthanol ; (5) about 10 % en poids à environ 18 % en poids d'un deuxième diluant qui est le méthacrylate de stéaryle ; et (6) environ 10 % en poids à environ 18 % en poids d'un troisième diluant qui est le diméthacrylate de 1,12-dodécanediol ; et (7) environ 1 % en poids à environ 5 % en poids d'un photoinitiateur, qui est BPO Speedcure. Les viscosités de ces formulations pourraient aller de 2 000 à 20 000 cPs. De telles compositions pourraient être durcies en utilisant toute imprimante 3D connue. Le produit durci pourrait ensuite être testé en termes de perte diélectrique et de constante diélectrique à 10,04 GHz selon la méthode d’essai IPC TM-650 2.5.5.13. Il est soumis que certaines formulations de de mode de réalisation de l'invention optimisées auraient une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,0037 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C et une constante diélectrique (Dk) d’environ 2.45.
Bien qu'illustrés et décrits précédemment en se référant à certains modes de réalisation spécifiques et exemples prophétiques, les modes de réalisation divulgués dans le présent document ne sont néanmoins pas destinés à être limités aux détails indiqués. Diverses modifications peuvent plutôt être réalisées dans les détails dans le cadre de la portée et de l’étendue d'équivalents des revendications et sans quitter l’esprit de l'invention. Il est explicitement prévu, par exemple, que toutes les plages mentionnées de manière large dans le présent document incluent dans leur portée toutes les plages plus étroites qui sont comprises dans les plages plus larges.

Claims (21)

  1. Composition photodurcissable appropriée pour l'impression 3D, la composition photodurcissable comprenant :
    a. au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé ;
    b. au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé ;
    c. éventuellement au moins un monomère vinyle aromatique ;
    d. au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé ayant la structure suivante :
    [Chem 30]
    ,
    dans laquelle 1 ≤ x ≤ 100 ; 1 ≤ y ≤ 100 ; 2 ≤ x+y ≤ 100 ; les exemples sont 15 < x+y < 30 ; 25 < x+y < 40 ; 30 < x+y < 55 ; 60 < x+y < 85 ; 80 < x+y < 98 ;
    M est choisi dans le groupe constitué par :
    [Chem 31]

    dans laquelle Q est un élément quelconque choisi dans le groupe constitué par ─O─, ─CO─, SO, ─SO2─, et ─CH2─, ─C(CH3)2─ ;
    R2, R4, R6, R8, R11, R13, R15et R17sont tous un élément quelconque choisi indépendamment dans le groupe constitué par un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué et un phényle substitué ou non substitué ;
    R1, R3, R5, R7, R10, R12, R14et R16sont tous choisis indépendamment dans le groupe constitué par : un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne linéaire en C1-C8substitué ou non substitué, un groupe alkyle à chaîne ramifiée en C1-C8substitué ou non substitué, et un phényle substitué ou non substitué ; et
    R9est choisi dans le groupe constitué par :
    [Chem 32]

    dans laquelle A est choisi dans le groupe constitué par : arylène, carbonyle, ou alkylène ayant 1 à 10 atomes de carbone ; Z est un entier de 0 à 10 ; et R21, R22et R23sont tous choisis indépendamment parmi : un atome d'hydrogène ou un alkyle ayant 1 à 10 atomes de carbone ;
    e. au moins un photoinitiateur ;
    f. au moins un diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’aryle difonctionnel, un monomère de (méth)acrylate d’alkyle ; et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel ; et
    éventuellement, au moins un photobloquant.
  2. Composition de la revendication 1, dans laquelle ledit au moins un diluant comprend un monomère de (méth)acrylate d’alkyle insaturé difonctionnel et la composition comprend en outre au moins un deuxième diluant choisi dans le groupe constitué par un monomère de (méth)acrylate d’alkyle et un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel.
  3. Composition de la revendication 1 ou 2, dans laquelle ledit au moins un dérivé de polydiène (méth)acrylé est choisi dans le groupe constitué par un acrylate d'uréthane aliphatique hydrophobe, un ester d’acrylate hydrophobe, et un diacrylate de polybutadiène.
  4. Composition de l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ledit au moins un isocyanurate ou cyanurate éthyléniquement insaturé est choisi dans le groupe constitué par le cyanurate de triallyle, l'isocyanurate de triallyle et le tri(méth)acrylate d’isocyanurate de tris(2-hydroxyéthyle).
  5. Composition de l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle ledit au moins un monomère vinyle aromatique est présent et est au moins un choisi dans le groupe constitué par lep-méthylstyrène, le divinylbenzène, le dibromostyrène, et lep-tert-butylstyrène.
  6. Composition de l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle ledit au moins un poly(éther de phénylène) fonctionnalisé par un méthacrylate est bifonctionnel et a la structure suivante :
    [Chem 33]
    .
  7. Composition de l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le photoinitiateur est choisi dans le groupe constitué par la benzophénone et ses dérivés, la benzoïne et ses dérivés, l’acétophénone et ses dérivés, l’anthraquinone, la thioxanthone et ses dérivés, et les composés d’organophosphore.
  8. Composition de l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la composition est exempte de résines bismaléimide.
  9. Composition de l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 8, dans laquelle le diluant est un méthacrylate de cycloalkyle difonctionnel.
  10. Composition de l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans laquelle le deuxième diluant est choisi dans le groupe constitué par le méthacrylate de stéaryle, le méthacrylate de lauryle, l’acrylate de stéaryle, l’acrylate de lauryle, l’acrylate de béhényle, le méthacrylate de 3,3,5-triméthylcyclohexyle, l’acrylate d’octyldécyle, l’acrylate de tridécyle et le méthacrylate d’isodécyle, le deuxième diluant étant en particulier le (méth)acrylate de stéaryle ou de lauryle, de préférence le méthacrylate de stéaryle.
  11. Composition de l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans laquelle le deuxième diluant est un monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel, le monomère de (méth)acrylate polyfonctionnel étant en particulier choisi dans le groupe constitué par le diméthacrylate de bisphénol A éthoxylé (n), le diméthacrylate de tricyclodécanediméthanol, le diacrylate de 1,6-hexanediol, le diméthacrylate de 1,12-dodécanediol, le diacrylate de 1,10-décanediol, le diméthacrylate de 1,6-hexanediol et le diméthacrylate de 1,4-butanediol.
  12. Composition de l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle la composition est exempte d'initiateurs thermiques.
  13. Composition de l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant en outre un composé ignifuge.
  14. Composition de l'une quelconque des revendications 1 à 13, comprenant en outre une charge inorganique, en particulier une charge inorganique choisie dans le groupe constitué par le quartz haute pureté, l’alumine, l’oxyde de béryllium, le nitrure d’aluminium et le verre.
  15. Composition de l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle le photobloquant est présent.
  16. Composition de l'une quelconque des revendications 1, 3 à 8 et 12 à 15, dans laquelle ledit au moins un diluant comprend du méthacrylate de stéaryle.
  17. Procédé de formation d'une structure de circuit haute fréquence tridimensionnelle (3D), ledit procédé comprenant les étapes consistant à :
    I) exposer une région d'une composition photodurcissable telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 16 au niveau d'un site d’exposition pour former une région durcie ; et
    II) provoquer un mouvement relatif entre le site d’exposition et la région durcie pour faire croître la région durcie dans la direction du mouvement.
  18. Procédé de la revendication 17, dans lequel la structure 3D est une résine durcie pour loger une antenne pour une transmission électromagnétique.
  19. Procédé de la revendication 17 ou 18, dans lequel le procédé est un procédé continu réalisé au moins en partie sur un dispositif de transport.
  20. Procédé de l’une quelconque des revendications 17 à 19, dans lequel la région durcie est une première couche durcie et le procédé comprend en outre les étapes consistant à :
    III) exposer la composition photodurcissable adjacente à la première couche durcie pour former une couche durcie suivante ; et
    IV) éventuellement, répéter les étapes II) et III) pour former toute(s) couche(s) supplémentaire(s) afin de former la structure de circuit haute fréquence 3D.
  21. Procédé de l’une quelconque des revendications 17 à 20, dans lequel la structure 3D présente une perte diélectrique (Df) de moins d’environ 0,0028 mesurée en utilisant un Network Analyzer à 25 °C.
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