DE2828037A1 - Lichtempfindliches gemisch - Google Patents
Lichtempfindliches gemischInfo
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- DE2828037A1 DE2828037A1 DE19782828037 DE2828037A DE2828037A1 DE 2828037 A1 DE2828037 A1 DE 2828037A1 DE 19782828037 DE19782828037 DE 19782828037 DE 2828037 A DE2828037 A DE 2828037A DE 2828037 A1 DE2828037 A1 DE 2828037A1
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/022—Quinonediazides
Description
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
KALLE Niederlassung der Hoechst AG Hoe78/K041
Wiesbaden-Biebrich
Lichtempfindliches Gemisch
909 882/0290
- s.
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlässung der Hoechst AG
Hoe 78/K 041 -Jf- 20. Juni 1978
WLK-Dr.N.-ur
Lichtempfindliches Gemisch
Die Erfindung betrifft ein positiv arbeitendes 1ichtempfindliches
Gemisch, das ein wasserunlösliches, in wäßrig-alkalischen Lösungen lösliches oder quellbares harzartiges Bindemittel
und einen Bis-1 ^-naphthochinon^-diazid-sulfonsäureester
eines 4,4'-Dihydroxy-diphenylmethanderivats enthält.
Es ist bereits eine große Anzahl von Derivaten, insbesondere
Estern, von 1,2-Naphthochinon-2-diazid-sulfonsäuren bekannt,
die als lichtempfindliche Verbindungen in positiv arbeitenden
Kopiermaterialien verwendbar sind. Das Buch von Jaromir Kosar:
"Light-Sensitive Systems", John Wiley & Sons/New York, 1965, nennt auf den Seiten 343 -351 eine Reihe lichtempfindlicher
Raphthochinondiazide, die DE-PS 938 233, 1 118 606, 1 120
und die DE-OS 1 904 764 beschreiben insbesondere für die Herstellung von positiv arbeitenden Druckplatten geeignete derartige
Verbindungen. Von diesen Verbindungen werden in neuerer Zeit diejenigen bevorzugt, die keine freien OH-Gruppen aufweisen,
da sie höhere Druckauflagen und höhere Entwicklerresistenzen ergeben. Auch werden zur Erzielung honer Druckauflagen
meist Verbindungen mit mehr als einer o-Naphthochinondiazidsulfonsäureestergruppe
im Molekül bevorzugt. Zu diesen Verbindungen gehört z. B. der Bis-(1,2-naphthochinon-2-diazid-5-sulfonsäure)-ester
des 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propans , der in der DE-PS 872 154 beschrieben ist. Ähnliche Verbindungen
sind auch in der älteren Patentanmeldung P 27 42 631.9 beschrieben. Trotz der hervorragenden kopier- und drucktechnischen
Eigenschaften, welche diese Verbindungen in Kopiermaterialien
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bewirken, steht ihrer breiteren technischen Anwendung, ebenso wie bei anderen Vertretern dieser Gruppe, eine relativ geringe
Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln entgegen. Die Herstellung
von konzentrierteren Lösungen, wie sie bei der maschinellen Beschichtung von Aluminiumband oder zur Bereitung
von Kopierlacken erforderlich sind, ist erschwert«
Man hat diesen Nachteil bereits erkannt und in den tschechischen Patentschriften 160 783 und 160 784 durch die Verwendung
des Mono-1 ^-naphthochinon^-diazid-S-sulfonsäureesters
des 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propans zu überwinden versucht. Bei der Kondensation des Bisphenols mit dem 1 ,2-Naphthochinon-2-diazid-5-sulfonsäurechlorid
ist die- Bildung des Bissulfonsäureesters
jedoch nicht zu vermeiden. Es fallen Gemische an. Lösungen dieser Gemische in organischen
Lösungsmitteln können Veränderungen unterworfen sein, indem schwerer lösliche Bestandteile auskristallisieren
und so die Beschichtung von Druckplatten und Leiterplatten
stören. Mono-1,Z-naphthochinondiazid-suIfon säureester beeinträchtigen
zudem, wie erwähnt, häufig die .Höhe der Druckauflage
damit hergestellter Off set-DrucJcpl atten und bewirken
ungenügende Entwicklerresistenz.
Aufgabe der Erfindung war es, ein lichtempfindliches, positiv
arbeitendes Gemisch mit neuen 1,2-Naphthoch4non-2-diazidsulfonsäureestern
als lichtempfindliche Verbindungen vorzuschlagen,
das in seinen druck- und kopiertechnischen Eigenschaften mit den besten bisher bekannten Gemischen
dieser Art mindestens vergleichbar ist, dessen lichtempfindliche
Verbindungen sich aber zusätzlich durch eine höhere Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln auszeichnen und sich
in einfacher Weise in chemisch einheitlicher Form herstellen lassen.
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■--ar-
Die Erfindung geht aus von einem lichtempfindlichen Gemisch,
das ein wasserunlösliches, in wäßrig-alkalischen Lösungen
"los-Tich.es oder mindestens quell bares harzartiges Bindemittel
und einen Bis-1,Z-naphthochinon-Z-diazid-sulfonsäureester eines
4^'-Dihydroxy-diphenylmethanderivats enthält.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ester der Formel I
D-O
-O-D
(I)
entspricht, worin
,R1'
und
k3
l4
l4
gleich oder verschieden sind und Wasserstoff-, Chlor- oder Bromatorae, Alkyl-, Alkoxy- oder
Alkoxyalkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
oder Alkenylreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
ein Wasserstoffatom, einen ggf. substituierten Alkylrest, dessen Kohlenstoffkette durch Äthersauerstoffatome
unterbrochen sein kann, einen gegebenenfalls substituierten Cycloalkylrest
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mit 5 bis 16 Kohlenstoffatomen oder einen ggf.
substituierten Alkenylrest mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen,
η ' Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 und
D einen 1 ,Z-Naphthochinon-Z-diazid-sulfonylrest
bedeuten.
Die in dem erfindungsgemäßen Gemisch enthaltenen Naphthochinondiazid-Verbindungen
sind neu. Hergestellt werden sie nach bekannten Verfahren durch Veresterung des entsprechenden Bisphenols
mit reaktiven Naphthochinondiazidsulfonsäurederivaten, z. B.
dem Säurechlorid. Als bevorzugte Verfahren kommen die Umsetzungen in inerten Lösungsmitteln, wie Ketonen, Estern
oder chlorierten Kohlenwasserstoffen, in Gegenwart tertiärer Amine, wie Pyridin, Dimethylanilin oder Triäthylamin, in
Betracht. Die Naphthochinondiazidsulfonsäureester können
jedoch auch in organisch-wäßrigen Lösungen, z. B. in Gemischen von Dioxan oder Aceton und wäßriger Sodalösung bzw. Natriumhydrogencarbonatlösung,
dargestellt wenden.
Die Bisphenol komponenten, d. h. die Bisphenolcarbonsäuren
und ihre Ester, sind durch Kondensation von Phenol oder entsprechend substituierten Phenolen mit Ketocarbonsäuren bzw.
deren Estern erhältlich, wie es z. B. im Journ.Org.Chem 2^3,
1004 (1958), in der DE-AS 1 093 377 oder in der DE-PS 1 953 beschrieben ist. Als Katalysatoren werden saure Agenzien, z. B.
Schwefelsäure oder konzentrierte Salzsäure, allein oder mit Cokatalysatoren, ggf. im Gemisch mit Essigsäure, verwendet.
Die Veresterung der freien Carbonsäuren erfolgt nach bekannten
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Verfahren, normalerweise sauer katalysiert in einem Überschuß
des zu veresternden Alkohols oder unter azeotroper Entfernung des Reaktionswassers in Gegenwart eines Schleppmittels, z. B.
von Benzol, Toluol oder Methylenchlorid.
Die Reste R^, R1', R2 und R2' in den Benzolkernen des Bisphenols
sind vorzugsweise Wasserstoffatome oder Methylgruppen. Wenn diese Reste von Wasserstoff verschiedene Substituenten sind,
stehen sie bevorzugt in der 3- oder der 3- und 5-Stellung der 4-Hydroxy-phenylgruppen. Der Rest R3 ist vorzugsweise eine
Methylgruppe, η bedeutet vorzugsweise eine Zahl von 1 bis 3, wobei die Gruppe CH bevorzugt unverzweigt ist.
R» ist vorzugsweise ein gesättigter geradkettiger oder verzweigter
Älkylrest, der b
Kohlenstoffatome enthält.
Kohlenstoffatome enthält.
zweigter Älkylrest, der bis zu vier Äthergruppen und 1 bis 8
Der SuIfonsäurerest der 1 ,2-Naphthochinondiazidderivate
stent im allgemeinen in der 4--oder 5-Stellung des Naphthochinondiazids,
die 5-Sulfensäureester werden bevorzugt. Als Ketocarbonsäuren sind bevorzugt die Acetessigsäure und die
Lävulinsäure zu nennen, als Hydroxyarylreste 4-Hydroxyphenyl-,
4-Hydroxy-3-methyl-phenyl - und 4-Hydroxy-3 ,5-dimethyl-phenylgruppen.
Neben den in den Beispielen genannten Verbindungen können ζ. Β
die Bis-1,2-naphthochinondiazid-4- und insbesondere -5-sulfonsäureester
der folgenden Bisphenolderivate eingesetzt werden:
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2,2-Bis-(4-hydroxy-phenyl)-pro ρionsäure-methyl ester und
-äthylester,
3,3-Bis-(4-hydroxy-phenyl)-büttersäure-methylester, -äthylester, -hexylester, -2-äthoxy-äthylester, -2-butoxy-äthylester,
3,3-Bis-(4-hydroxy-phenyl)-büttersäure-methylester, -äthylester, -hexylester, -2-äthoxy-äthylester, -2-butoxy-äthylester,
3,3-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-pheny!)-buttersäure-äthylester,
-isopropylester, -2-methoxy-äthylester, -isobutylester,
-cyclohexylester,
3,3-Bis-(4-hydroxy-3,5-dimethyl-phenyl)-buttersäure-methylester,
-äthylester, -dodecylester, -benzylester, -allylester,
3,3-Bis-(3-al IyI -4-1iydroxy- phenyl)-bu t ter sä ure-ä thy !ester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-phenyl)-buttersaure-methylester, -äthylester,
-n-propylester, -2-äthoxy-äthylester, -isobutylester,
-n-decylester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-buttersä ure-methyl ester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-buttersä ure-methyl ester,
-3-methoxy-butylester, -2-äthyl-hexylester, -octylester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-2-methoxy-pheny 1)-Valeria ns aure-methy!ester,
-butylester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-valeriansäure-methy!ester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-valeriansäure-methy!ester,
-äthylester, -isooctylester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-3,5-dimethy!-phenyl)-valeriansäure-methylester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-3,5-dimethy!-phenyl)-valeriansäure-methylester,
-äthylester, -2-äthoxy-äthylester, 4,4-Bis-(3-chlor-4-hydroxy-phenyl)-valeriansäure-methylester,
-äthylester, -n-propylester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-phenyl)-hexansäure-methylester, -äthylester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-hexansäure-äthylester,
-2-methoxy-äthylester,
5,5-Bis-(4-hydroxy-phenyl)-hexansäure-methy!ester, -äthylester,
5,5-Bis-(4-hydroxy-phenyl)-hexansäure-methy!ester, -äthylester,
-2-äthoxy-äthylester und
5,5-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-hexansäure-methylester, -n-propylester und -2-(2-methoxy-äthoxy)-äthylester,
5,5-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-hexansäure-methylester, -n-propylester und -2-(2-methoxy-äthoxy)-äthylester,
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6,6-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-heptansäure-methylester,
-äthylester,
5,5-Bis-(4-hydroxy-3,5-dimethyl-pheny1)-heptansäure-methyl ester, -äthylester,
5,5-Bis-(4-hydroxy-3,5-dimethyl-pheny1)-heptansäure-methyl ester, -äthylester,
4,4-Bis-(4-hydroxy-phenyl )-octansäure-methylester, -äthylester,
6,6-Bis-(4-hydroxy-3-methyl-phenyl)-octansäure-methy1ester und
-äthylester.
Bisphenolcarbonsäure-Derivate mit stärker raumerfUli enden
Substituenten in 3-Stellung des Hydroxyarylrestes lassen sich
ebenfalls, wenn auch in langsamerer Reaktion und schlechterer Ausbeute mit Naphthochinondiazidsulfonsäurechlorid umsetzen,
wie am Beispiel des Bis-1,2-naphthochinondiazid-5-sulfonsäureesters
des 3,3-Bis-(3-tert-butyl-4-hydroxy-phenyl)-buttersauremethylesters
gezeigt werden konnte.
Die Konzentration der neuen Naphthochinondiazidsulfonsäureester
in der lichtempfindlichen Schicht kann in relativ weiten Grenzen
schwanken. Im allgemeinen liegt der Anteil bei 3 bis 50 %, vorzugsweise
zwischen 7 und 35 %, bezogen ,auf das Gewicht des Feststoffanteils
des lichtempfindlichen Gemischs. Gegebenenfalls
kann im Rahmen dieser Mengen auch ein Teil der neuen Naphthochinondiazidderivate
durch eine entsprechende Menge eines bekannten Naphthochinondiazids ersetzt werden, doch sollte
bevorzugt der Mengenanteil der neuen Verbindung überwiegen.
Die erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Gemische enthalten
ferner ein polymeres, wasserunlösliches harzartiges Bindemittel,
das sich in den für das erfindungsgemäße Gemisch verwendeten Lösungsmitteln löst und in wäßrigen Alkalien ebenfalls löslich
oder zumindest quell bar ist.
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Die bei vielen Positiv-Kopiermaterialien auf Basis von Naphthochinondiaziden
bewährten Novolak-Kondensationsharze haben sich als Zusatz auch bei den erfindungsgemäßen Gemischen mit den
neuen Naphth'ochinondiazidsul fonsäureestern als besonders brauchbar und vorteilhaft erwiesen. Sie fördern die starke
Differenzierung zwischen den belichteten und unbelichteten
Schichtpartien beim Entwickeln, besonders die höher kondensierten Harze mit substituierten Phenolen, z. B. Kresolen, als Formaldehyd-Kondensationspartner.
Die Art und Menge der Novolak-Harze kann je nach Anwendungszweck verschieden sein; bevorzugt
sind Novolak-Anteile am Gesamtfeststoff zwischen 95 und 50,
besonders bevorzugt 90 - 65 Gew.-%. Zusätzlich können noch zahlreiche andere Harze mitverwendet werden, bevorzugt Vinylpolymerisate
wie Polyvinylacetate, Polyacrylate, Polyvinyläther,
Polyvinylpyrrolidone und die Mischpolymerisate der ihnen zugrundeliegenden Monomeren. Der günstigste Anteil an
diesen Harzen richtet sich nach den anwendungstechnischen Erfordernissen und dem Einfluß auf die Entwicklungsbedingungen
und beträgt im allgemeinen nicht mehr als 20 Gew.-% vom alkalilöslichen
Harz. In geringen Mengen kann das lichtempfindliche
Gemisch für spezielle Erfordernisse wie Flexibilität, Haftung,
Glanz, Färbung und Farbumschlag etc. außerdem noch Substanzen wie Polyglykole, CeIlulose-Derivate wie Äthylcellulose, Netzmittel,
Farbstoffe, Haftvermittler und feinteilige. Pigmente
sowie bei Bedarf UV-Absorber enthalten. Als weitere alkalilösliche
bzw. in Alkali quellbare Bindemittel sind natürliche Harze wie Schellack und Kolophonium und synthetische Harze wie
z. B. Mischpolymerisate aus Styrol umd Maleinsäureanhydrid oder Mischpolymerisate der Acrylsäure oder Methacrylsäure, insbesondere
mit Acryl- oder Methacrylsäureestern, zu nennen.
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Zur Beschichtung eines geeigneten Schichtträgers werden die Gemische im allgemeinen in einem Lösungsmittel gelöst. Die
Wahl der Lösungsmittel ist auf das vorgesehene Beschichtungsverfahren, die Schichtdicke und die Trocknungsbedingungen
abzustimmen. Geeignete Lösungsmittel für das erfindungsgemäße
Gemisch sind Ketone, wie Methyläthyl keton, chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Trichloräthylen und 1,1,1-Trichloräthan,
Alkohole wie n-Propanol, Äther wie Tetrahydrofuran, Alkoholäther
wie Äthylenglykol-monoäthyläther und Ester wie Butylacetat.
Es können auch Gemische verwendet werden, die zudem noch für spezielle Zwecke Lösungsmittel wie Acetonitril,
Dioxan oder Dimethylformamid enthalten können. Prinzipiell sind alle Lösungsmittel verwendbar, die mit den Schichtkomponenten
nicht irreversibel reagieren.
Als Schichtträger für Schichtdicken unter ca. 10 \im werden
meist Metalle verwendet. Für Offsetdruckplatten können eingesetzt werden: walzblankes, mechanisch oder elektrochemisch
aufgerauhtes und ggf. anodisiertes Aluminium, das zudem noch chemisch, z. B. mit Polyvinyl phospjionsäure, Silikaten
oder Phosphaten, vorbehandelt sein kann, außerdem Mehrmetallplatten mit Cu/Cr oder Messing/Cr als oberster Schicht. Für
die Herstellung von Hochdruckplatten können die erfindungsgemäßen Gemische auf Zink- oder Magnesium-Platten sowie deren
handelsübliche mikrokristalline Legierungen für Einstufenätzverfahren
aufgetragen werden, außerdem auf ätzbare Kunststoffe wie Polyoxymethylen. Für Tiefdruck- oder Siebdruckformen eignen
sich die erfindungsgemäßen Gemische, durch ihre gute Haftung und
Ätzfestigkeit auf Kupfer- und Nickel-Oberflächen. Ebenso lassen
sich die erfindungsgemäßen Gemische als Photoresists in der
Leiterplattenfertigung und beim Formteilätzen verwenden.
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-Xf-
Für weitere Anwendungen kommen auch andere Träger wie Holz, Papier, Keramik, Textil und andere Metalle in Betracht.
Bevorzugte Träger für dicke Schichten über 10 μπι sind Kunststoff-Folien,
die dann als temporäre Träger für Transferschichten dienen. Dafür und für Farbprüffolien werden Polyesterfolien,
z. B. aus Polyäthylenterephthalat, bevorzugt. Polyolefinfolien wie Polypropylen sind jedoch ebenfalls geeignet.
Die Beschichtung des Trägermaterials erfolgt in bekannter
Weise durch Aufschleudern, Sprühen, Tauchen, Walzen, mittels Breitschlitzdüsen, Rakel'1· oder durch Gießer-Antrag. Schließlich
kann die Beschichtung von z. B. Leiterplatten, Glas oder Keramik und Silizium-Scheiben auch durch Schichtübertragung von einem
temporären Träger erfolgen.
Belichtet wird mit den in der Technik üblichen Lichtquellen.
Auch das Bestrahlen mit Elektronen stellt eine Möglichkeit zur Bebilderung dar.
Die zum Entwickeln verwendeten wäßrig-alkalischen Lösungen
abgestufter Alkalität, die auch kleinere Mengen organischer
Lösungs- oder Netzmittel enthalten können, entfernen die vom
Licht getroffenen Stellen der Kopierschicht und erzeugen so ein positives Abbild der Vorlage.
Bevorzugte Anwendung finden die erfindungsgemäßen lichtempfindlichen
Gemische bei der Herstellung von Druckformen, d. h. insbesondere Offset-, autotypischen Tiefdruck- und
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-AST-
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Siebdruckformen, in Kopierlacken und sogenannten Trockenresists.
Die unter Verwendung der neuen Verbindungen hergestellten Druckplatten besitzen eine hohe praktische Lichtempfindlichkeit
sowie eine verbesserte Resistenz gegenüber alkalischen Entwicklern. Die bevorzugten Verbindungen selbst zeichnen
sich durch eine gute bis hervorragende Löslichkeit in den üblichen organischen Lösungsmitteln sowie durch eine gute
Verträglichkeit mit den Bestandteilen der Kopierschicht aus.
Zur weiteren Erhöhung der Widerstandsfähigkeit beim Druck
sowie der Resistenz gegen Auswaschmittel, Korrekturmittel und durch UV-Licht härtbare Druckfarben können die entwickel-
^ ten Platten kurze Zeit auf erhöhte Temperaturen erwärmt werden,
wie es aus der britischen Patentschrift 1 154 749 bekannt ist.
Im folgenden werden Beispiele für das erfindungsgemäße Gemisch
angegeben. Dabei wird zuerst die Herstellung einer Anzahl neuer Bis-(1 ,Z-naphthochinon-Z-diazid-sulfonsäureester) von
Bisphenolcarbonsäuren und -carbonsäureestern beschrieben, die
in erfindungsgemäßen Gemischen als lichtempfindliche Komponenten
erprobt wurden. Die Numerierung der neuen Verbindungen von 1 bis 16 wird in den Anwendungsbeispielen beibehalten. Prozent-
und Mengenverhältnisse sind, wenn nicht anders angegeben, in Gewichtseinheiten zu verstehen.
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Η O E C H S T AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
Allgemeine Vorschrift zur Herstellung der in der Tabelle aufgeführten Verbindungen 1 bis 16
0,5 Mol Bisphenblcarbonsäureester und 1,0 - 1,03 Mol
1 ,Z-Naphthochinon-Z-diazid-sulfonsäurechlorid in 1,5 1
Aceton werden unter Rühren in 20 Minuten mit 1,05 Mol Triethylamin versetzt, wobei man die Temperatur durch
Kühlung unter 25° C hält. Nach Beendigung des Zutropfens wird noch 1,5 Stunden weitergerührt und
IO
a) falls der Naphthochinon-diazidsulfonsäureester bereits ausgefallen ist, dieser, ggf. nach Verdünnen
des Reaktionsansatzes m-it Wasser, abgesaugt, mit kaltem Aceton und anschließend mit
Wasser gewaschen und der Filterrückstand bei
vermindertem Druck oder im UmIufttrockenschrank
bei mäßig erhöhter Temperatur getrocknet. Im allgemeinen werden so nach Maßgabe der Dünnschichtchromatographie
(Kieselgel, Laufmittel: Cyclohexan/ Äthylacetat-Gemische) praktisch reine Bis-sulfonsäureester
erhalten. Ggf. können die Produkte aus Lösungsmitteln, wie Aceton, Methyläthylketon, Äthylacetat
oder Äthylenglykolmonomethyläther, umkristallisiert
werden.
b) Bei im Reaktionsgemisch vollständig löslichen Bisnaphthochinondiazidsulfonsäureestern
wird der Ansatz durch Absaugen von ausgefallenem Triäthylammoniumchlorid
befreit. Es können so bis zu 90 % der eingesetzten Base zurückgewonnen werden. Das Filtrat wird
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in die zehnfache Menge 4 %iger wäßriger Salzsäure eingerührt, der ausgefallene Bis-sulfonsäureester
abfiltriert, mit Wasser säurefrei gewaschen und wie unter a) getrocknet.
Im Falle der Verbindungen 1 und 12 müssen für die vollständige Umsetzung zum Bisester mindestens 1,5 Mol 1 ,2-Naphthochinon-2-diazid-5-sulfonsäurechlorid
und entsprechend mehr Base verwendet werden, die analysenreine Verbindung 16 wurde durch
präparative Dünnschichtchromatographie des Rohproduktes erhalten.
Die Brom-Substituenten in der Ver-bindung 11 werden in den
Bisphenol carbonsäureester in an sich bekannter Weise eingeführt, Zweckmäßig wird die Ausgangsverbindung in Eisessig gelöst und
die Lösung bei Raumtemperatur unter Rühren und, wenn erforderlich, unter Kühlung tropfenweise mit der berechneten Menge Brom
versetzt.
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. 4B-
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-κ-
Bis-1 ^-naphthochinon^-diazid-sulfonsäureester der Formel II
Ri Ri'
CH3
D0-/~ | V ' | y | M-OD (U | R4 | ) | D | Anal | yse (%) | |
/" | (CH2Jn | Y -- 7 U U | H | 1) | Nber. | "gef. | |||
R2 | R1 | I | CH3 | 1) | 7,46 | 7,4 | |||
H | CO2R4 | C2H5 | 1) | 7,33 | 7,2 | ||||
R1 = | H | D — D K2 - K, |
I > |
C2H5 | 2) | 7,19 | 7,0 | ||
H | i-C3H7 | 1) | 7,19 | 6,9 | |||||
Nr | η | H | R2 | n-C4H9 | 7,07 | 7,2 | |||
1 | 2 | H | H | CH3OCH2CH2 | 1) | 6,94 | 6,8 | ||
CVJ | 2 | H | H | C2H5OCH2CH2 | 1) | 6,93 | 7,0 | ||
3 | 2 | H | H | CH3CH(OCh^CH2CH2 | 6,81 | 6,7 | |||
4 | 2 | H | H | CH3(CH2J11 | 1) | 6,69 | 6,9 | ||
5 | 2 | H | H | CH3 | 1) | 6,10 | 6,1 | ||
6 | 2 | H | H | H | 1) | 5,19 | 5,7 | ||
7 | 2 | Br | H | CH3 | 7,33 | 6,8 | |||
8 | 2 | CH3 | H | CH3(0CH2CH2)3 | 1) | 7,19 | 7,1 | ||
9 | 2 | CH3 | H | CH3(CH2J9 | 1) | 6,15 | 6,1 | ||
10 | 2 | CH3 | H | CH3 | 1) | 6,19 | 6,1 | ||
11 | 2 | CH3 | Br | 1 , 2-Naphthochinon-2-diazid-5-sulfonyl | 6,49 | 6,0 | |||
12 | 1 | t-C4H | H | 1,2-Naphthochinon-2-diazid-4-sulfonyl | |||||
13 | 1 | H | |||||||
14 | 1 | H | |||||||
15 | 1 | H | |||||||
16 | 1 | 9 H | |||||||
1) | |||||||||
2) | |||||||||
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-49-
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Die Löslichkeit der neuen Naphthochinondiazide im Vergleich zum bekannten Bis-1^-naphthochinon-^-diazid-ö-sulfonsäureester
des. 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propans (Vergleichsverbindung V) wurde folgendermaßen bestimmt: Jeweils 2 g
Naphthochinondiazid wurden in 50 g Äthylenglykolmortomethyläther
suspendiert und 2 Stunden bei 26° C gerührt. Anschlies· send saugte man das Gemisch ab, wusch den Filterrückstand
nacheinander mit 10 cm Methanol und 10 cm Äther, trocknete ihn im Vakuum und bestimmte sein Gewicht. Aus der Differenz
zur eingesetzten Menge werden die in Tabelle 2 angeführten Löslichkeiten in Äthylenglykolmonomethyläther errechnet:
Löslichkeit verschiedener Naphthochinondiazide
Verbindung Nr. Löslichkeit (%)
2 1,85
3 0,86
7 0,91
, 8 3,80
9 1,54
V 0,75
Die Tabelle zeigt, daß die Löslichkeit der Verbindung V durch
die neuen Verbindungen beträchtlich übertroffen wird. Die Verbindung 8 wird dabei aufgrund ihrer sehr guten Löslichkeit
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besonders bevorzugt. In allen Fällen wurde durch Beugungsdiagramme im Röntgendiffraktometer sichergestellt, daß die
untersuchten Proben im wesentlichen frei von amorphen Anteilen waren. In jedem Falle ist die Löslichkeit einer
ganz oder teilweise im amorphen Zustand vorliegenden festen Verbindung deutlich höher als die der entsprechenden kristallinen Verbindung. Ein Vergleich mit diesen Werten ist aber
nicht zuverlässig, da die Löslichkeiten von amorphen Verbindungen wegen der unterschiedlichen Kristallisationsneigung
übersättigter Lösungen nicht genau reproduzierbar ermittelt werden können.
Eine elektrolytisch aufgerauhte und anodisierte Aluminiumfolie wird mit einer Beschichtungslösung, bestehend aus
6,3 Gt Kresol-Formaldehyd-Novolak (Schmelzbereich
105 - 120° C nach DIN 53 181), 1,2 Gt Verbindung 3,
0,07 Gt Kristallviolett-Base,
0,17 Gt 1,2-Maphthochinon-2-diazid-4-sulfochlorid,
0,25 Gt Maleinatharz (Schmelzbereich 135 - 145° C,
92,01 Gt eines Lösungsmittelgemisches aus Tetrahydrofuran, Äthylenglykolmonomethyläther und Butylacetat im
schleuderbeschichtet, so daß sich nach dem Trocknen ein
2
Schichtgewicht von 2,0 g/m ergibt. Die beschichtete Druck
platte wird durch ein Diapositiv unter einer '5 kW-Metall-
halogenidlampe im Abstand von 110 cm 50 Sekunden belichtet und mit dem Entwickler der folgenden Zusammensetzung
909882/0290
HOEC FI S- T AKTIENGESELLSCHAFT
KALLE Niederlassung der Hoechst AG
-yf-
5,5 | Gt |
3.4 | Gt |
0.4 | Gt |
90,7 | Gt |
Natriummetasilikat χ 9 HpO,
Trinatriumphosphat χ 12 H2O,
Natriumhydrogenphosphat, wasserfrei und Wasser
entwickelt, wobei die belichteten Schichtbereiche entfernt
werden. Ein Druckversuch mit einer so hergestellten Offsetdruckform
wird nach 130 000 Drucken immer noch einwandfreier Qualität abgebrochen. Ein ähnliches Ergebnis wird erhalten,
wenn die Verbindung 3 in obiger Rezeptur durch gleiche Mengen der Verbindungen 4,· 5, 6, 7, 8 oder 11 ersetzt wird.
Die neuen Naphthochinondiazide mit freier Carboxylgruppe eignen
sich sehr gut zur Herstellung von rasterlosen Flachdruckplatten. Zu diesem Zweck wird mit einer Lösung von
13,6 Gt Verbindung 1,
68,0 Gt Novolak nach Beispiel 1, 17,0 Gt eines Vinylacetat-Crotonsäure-Mischpolymerisats
68,0 Gt Novolak nach Beispiel 1, 17,0 Gt eines Vinylacetat-Crotonsäure-Mischpolymerisats
(95 : 5) vom Molekulargewicht 100 000 und
1,4 Gt Sudanblau II (CI. Solvent Blue 35)
in 1000 Gt eines Äthylenglykolmonoäthyläther/Butylacetat-Gemischs
im Verhältnis 8 : 2 eine mechanisch aufgerauhte Aluminiumfolie beschichtet. Nach der Trocknung wird die
Schicht unter einer positiven Halbtonvorlage, die 13 gleiche Dichtestufen von 0,15 bis 1,95 aufweist, mit dem im Beispiel 1
beschriebenen Gerät 90 Sekunden belichtet und in einer Minute mit dem Entwickler aus Beispiel 1 entwickeftJ Man erhält ein
909882/0290
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
KALLE Niederlassung der Hoechst AG
Druckbild für den rasterlosen Offsetdruck mit sehr weichen
Tonwertübergängen und 11 Keil stufen. Mit ähnlichem Ergebnis ist die Verbindung 1 in obiger Rezeptur durch gleiche
Gewichtsmengen der Verbindung 12 zu ersetzen.
Farbprüffolien für die Hehrfarben-Offsetkopie werden hergestellt, indem man mit einer Lösung von
27,1 Gt Novolak nach Beispiel 1,
Vinylacetat-Crotonsäure-Mischpolymerisat
nach Beispiel 2,
Verbindung 9 oder 15, Polyäthylacrylat-Lösung (40 % in Toluol,
Polyvinyläthyläther, niedrigviskos, und
Gelbfarbstoff Auramin 0 (CI. 41 000)
in Äthylenglykolmonoäthyläther eine Polyesterfolie von 100 pm
Dicke beschichtet, so daß die Schichtstä>ke nach dem Trocknen
1 μιη beträgt. Statt des Gelbfarbstoffes werden für die entsprechenden Blau- bzw. Rotfarbfolien gleiche Mengen der Farbstoffe
Viktoriareinblau FGA (CI. Basic Blue 81) bzw. Grasolechtrubin 2 BL (CI. Solvent Red 128)
verwendet.
30
30
909882/0290
27,1 | Gt |
6,8 | Gt |
18,6 | Gt |
13,6 | Gt |
23,7 | Gt |
10,2 | Gt |
HOECHST AKTIENGESELLSCH AFT
KALLE Niederlassung der Hoechst AG
-Vf-
.
Nach dem Belichten unter positiven Vorlagen, d. h. den entsprechenden Farbauszügen für einen Mehrfarbendruck, und
Entwicklung in dem 1 : 1 mit Wasser verdünnten Entwickler aus Beispiel 1 erhält man farbige Kopien der verwendeten
Vorlagen.
11,15 Gt Novolak nach Beispiel 1,
2,79 Gt Vinylacetat-Crotonsäure-Mischpolymerisat nach
Beispiel 2,
4,18 Gt eines Mischpolymerisats aus 5:1:2 Teilen
η -Hexy1 methacryla t/Methyl methacrylat/Methacrylsäure mit der Säurezahl 158,
der Verbindung 9,
1,2-Naphthochinon-2-diazid-4-sulfochlorid und
0,06 Gt Kristallviolett in
gelöst. Damit wird eine ca. 25 Mm dicke, mit einer wäßrigen
Lösung von 10 % Trichloressigsäure, 1 % Polyvinylalkohol
und 0,1 % Netzmittel vorbehandelte Polyesterfolie beschichtet
und getrocknet. Auf die ca. 20 pm dicke Resistschicht wird
dann eine Polyäthylen-Deckfolie zum Schutz gegen Staub und
909882/0290
1,86 | Gt |
2,79 | Gt |
2,32 | Gt |
0,45 | Gt |
0,06 | Gt |
46,50 | Gt |
27,90 | Gt |
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
Zur Herstellung von Leiterplatten wird die Positiv-Trockenresistfolie
nach Abziehen der Deckfolie in einem handelsüblichen Laminator auf eine gereinigte ca. 35 μπί dicke
Kupferfolie laminiert, die auf einen Isolierstoffträger aufkaschiert ist. Nach Abziehen der Trägerfolie, evtl.
Nachtrocknen, ca. 3 Minuten Belichten mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Gerät und ca. 2 Minuten Sprühentwickeln
mit einem Entwickler der folgenden Zusammensetzung
0,6 | Gt | NaOH, | 5 H2O, |
0,5 | Gt | Na2SiO3 χ | und |
1,0 | Gt | n-Butanol | |
97,9 | Gt | Wasser | |
erhält man eine ausgezeichnete bildmäßige Resistschicht. Sie
widersteht nicht nur den Bedingungen von Ätzp^ozessen, z. B. mit FeCl^, sondern ist auch galvano-resistent bei der Herstellung
durchkontaktierter Schaltungen, insbesondere bei dem galvanischen Aufbau von Kupfer, Nickel und Gold hintereinander.
Beispiel 5
Eine Lösung von
Eine Lösung von
3,0 Gt der Verbindung 2 oder 8,
21,0 Gt Phenol-Formaldehyd-Novolak mit dem Schmelzbereich
110 - 120° C (nach Kapillar-Methode
DIN 53 181),
3,0 Gt Vinylacetat-Crotonsäure-Mischpolymerisat nach
Beispiel 2,
909882/0290
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
KALLE Niederlassung der Hoechst AG
3,0 Gt Epoxidharz (Epoxyäquivalentgewicht um 450),
0,4 Gt des Farbstoffs Sudanblau II (CI. Solvent Blue 35)
in 49,6 Gt Äthylenglykolmonoäthylätheracetat,
10,0 Gt Äthylenglykolmonoäthyläther und
10,0 Gt Butylacetat
ergibt einen Positiv-Kopierlack, der sich für die Fertigung von
Leiterplatten, von Kupfertiefdruckzylindern, zur Anwendung beim
Formteilätzen oder für Nickelgalvanoschablonen eignet.
Auf mechanisch aufgerauhte Aluminiumfolie wird eine Kopierschicht
der folgenden Zusammensetzung
86,6 Gt Kresol-Formaldehyd-Novolak nach Beispiel 1,
12,8 Gt Verbindung 13,
2,6 Gt 1,2-Naphthochinon-2-diazid-4-sulfochlorid und
1 ,0 Gt Kristall violett
aufgebracht. Man erhält eine positiv arbeitende Offset-Druckplatte,
die in üblicher Weise belichtet und entwickelt wird. Mit ähnlichem Ergebnis kann die Verbindung 13 durch
gleiche Ggwichtsmengen der Verbindung 14 oder 16 ersetzt werden. Beim Ersatz von 13 durch 10 resultiert eine etwas
weichere Gradation.
809882/0290
Claims (5)
- HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AGHoe 78/K 041 - A^f- 23. Juni 1978WLK-Or.N.-urPatentansprücheLichtempfindliches Gemisch, enthaltend ein wasserunlösliches, in wäßrig-alkalischen Lösungen lösliches oder quellbares harzartiges Bindemittel und einen Bis-1,2-naphthochinon-2-diazid-sulfonsäureester eines 4,4'-Dihydroxy-diphenyl methanderivats, dadurch gekennzeichnet, daß der Ester der Formel I(I)T" C H„ λ=Γ^
_ . η 2 η _ .
15entspricht, worinR1, R^1, R2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff-, und R2 1 Chlor- oder Bromatome, Alkyl-, Alkoxy- oder Alkoxyalkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Alkenylreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, R3 ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl rest mit1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R4 ein Wasserstoffatom, einen ggf. substituiertenAlkylrest, dessen Kohlenstoffkette durch Äther- ° sauerstoffatome unterbrochen sein kann, einen909892/0290OfSGlNAL INSPECTED7828037HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AGHoe 78/K 041gegebenenfalls substituierten Cycloalkylrest mit 5 bis 16 Kohlenstoffatomen oder einen ggf. substituierten Alkenylrest mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen,
η Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 und D einen 1,Z-Naphthochinon-Z-diazid-sulfonylrestbedeuten. - 2. Lichtempfindliches Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es einen £ster der Formel I enthält, worinRj, Ri1, Ro Wasserstoffa'tome oder Methyl gruppen, die inund Rp1 3- oder 3,5-Stellung der 4-Hydroxy-phenylgruppen stehen,R3 eine Methylgruppe undη eine ganze Zahl von 1 bis 3bedeuten.
20 - 3. Lichtempfindliches Gemisch nach Anspruch 1, daä-urch gekennzeichnet, daß es einen Ester der Formel I enthält, worin D ein 1 ^-Naphthochinon-^-diazid-S-sulfonylrest ist.
- 4. Lichtempfindliches Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Phenolheirz ist.909882/0290HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
- 5. Lichtempfindliches Gemisch nach Anspruch 1S dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf seine nichtflüchtigen Bestandteile, 7 bis 35 Gew.-% an Ester der Formel Ϊ enthält.909882/0290
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