JP2588557B2 - 刷版用プリカーサー - Google Patents

刷版用プリカーサー

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JP2588557B2
JP2588557B2 JP63003265A JP326588A JP2588557B2 JP 2588557 B2 JP2588557 B2 JP 2588557B2 JP 63003265 A JP63003265 A JP 63003265A JP 326588 A JP326588 A JP 326588A JP 2588557 B2 JP2588557 B2 JP 2588557B2
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    • G03F7/004—Photosensitive materials
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    • G03F7/092—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by backside coating or layers, by lubricating-slip layers or means, by oxygen barrier layers or by stripping-release layers or means
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はリソグラフィーあるいはフレキソ印刷用の放
射感応組成物で被覆された基板よりなる刷版用プリカー
サーに関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 周知のように、刷版用プリカーサーや同様な放射感応
性装置は放射感応組成物上への光化学放射効果により陰
画あるいは陽画として作用する。大部分の陰画組成物は
従来ジアゾあるいはアジド化合物、あるいはケイ皮酸エ
ステルの如き光架橋材料より調製されており、その光化
学的性質は十分に確立されている。
ところで、処理及び印刷特性を著しく改良する刷版プ
リカーサーの探索において近年不飽和エチレン化合物に
もとづく光重合系が注目されている。これらの系は感光
物質の放射誘起分解にもとづいてエチレン化合物の重合
を開始させる非常に反応性の高い遊離基を形成する。こ
れにより重合反応は自発的に伝播する連鎖反応を行ない
ながら進行し大きな分子量を有する重合体が形成され
る。多官能エチレン化合物を使用することにより遊離基
形成に続いて密な３次元網目構造を有する重合体が急速
に形成される。この重合体は現像液に不溶でありプレス
の耐摩耗性を向上させる。
しかし、この技術は酸素の存在下で露出を行なった場
合に重合反応が著しく抑制されることのため発展が妨げ
られている。酸素が存在しなければ重合反応は効果的に
進行し、刷版プリカーサーが従来の系の露出時間の１％
に満たない露出時間しか必要としないような場合すら実
現できる。しかし、低酸素レベルが要求されることのた
めかかる系は実際的でない。
酸素による重合反応の抑制効果を軽減ないし除去する
様々な方法が開示されている。その一例は露出を不活性
雰囲気中で（例えば窒素やアルゴン）行なうことであ
る。しかし、このためには非常に高価な機器が必要とな
り刷版を形成する方法として現実的でない。一方放射感
応性化合物中にジアゾ化合物を導入することも提案され
ているが、これは露出された組成物の耐摩耗性に大きな
影響を及ぼしてしまう。さらに、例えばトリフェニルフ
ォスフィンの如きある種の助剤を組成物中に導入するこ
とも提案されているが、これは大して効果がないことが
わかった。
最も効果的なものは放射に対しては透明だが酸素の透
過率の低いバリア層を放射感応組成物の上に設けること
である。このための最も効果的な物質はポリビニルアル
コール，ポリアクリルアミン，ポリビニルピロリジン，
アラビアゴム及びデキストリンなどの水溶性重合体であ
る。しかし、かかる物質で被覆された刷版プリカーサー
は一般に貯蔵寿命が短く、また従来の感光性被覆を用い
たプリカーサーと比較して取扱いの容易性にも劣る。こ
の点に関して重要な要因はバリア層中の水分であると考
えられる。この水分は残留性のものであったり高湿度条
件下における貯蔵中に吸湿した結果生じたものであった
りするが、バリア層自体あるいは放射感応組成物中、さ
らに基板中にまでランダムに分布した欠陥を形成してし
まう。放射感応組成物中に欠陥が形成されると像の耐久
性が減じ、またリソグラフィー刷版に一般に使われてい
る粒子状あるいは陽極処理アルミニウム基板において基
板に欠陥が生じると像でない部分の親水性が減じてしま
う。
水分が存在することにより別の影響は取扱いの際にお
ける被覆の耐損傷性の減少であり、これは特に指紋に対
する感受性の増大という形であらわれる。これは例えば
米国特許第4072527号及び第4072528号に開示された如
く、バリア層を形成するのに使われる被覆に被覆が乾燥
される際に集合する重合体粒子を分散させることによ
り、ある程度抑制できるが、得られたバリア層は好まし
い水溶液系現像液中での溶解度が減少し、ゆっくりした
フレーク状のはく離を生じ自動現像機の現像液溜め中に
望ましくない物質の蓄積を生じてしまう。さらに、この
現像上の問題は貯蔵期間が増大すると共に増大する。
バリア層による前記酸素の抑制作用の防止はバリア層
が放射感応層と密着しているか否かに成否がかかってい
る。取扱いの際、例えば引かき傷をつけたり摩耗させた
りするとバリア層が浮いてしまう。これはまた刷版を貯
蔵している間にも特に高温度下で生じやすい。
本発明は前記の如き問題点を解決することを目的す
る。
問題点を解決するための手段 本発明は、基板と、エチレン系不飽和化合物と光化学
反応開始剤とよりなる基板上の放射感応性化合物と、放
射感応層上にあって酸素による抑制作用を防止するバリ
ア層とよりなり、バリア層は重合体と両性化合物とより
なり、両性化合物は酸性基含有単量体と塩基性基含有単
量体との共重合体であることを特徴とする刷版用プリカ
ーサーを提供する。
重合体は放射感応性化合物が感応する放射に対して透
明でなければならず、重合体として特に好ましいのはポ
リビニルアルコールである。
実施例 「両性化合物」なる語は同一分子中に一又は複数の塩
基性基と一又は複数の酸性基とを有する化合物を指して
用いる。塩基性基は例えばアミン，アミド，イミン，ヒ
ドラゾン，ヒドラジン及び窒素含有複素環式化合物群よ
り選ばれ、これらの化合物群は四分化された状態にあ
る。酸性基は例えばカルボン酸，ホスホン酸，ホスフィ
ン酸，ホスファート，亜燐酸塩，ホスホナート，ホスフ
ィナート，スルホン酸，スルフィン酸，スルフェート、
及びスルファイト基より選ばれる。
両性化合物は前記の如き欠陥が生じるのを減少させる
に十分な量存在しなければならない。
適当な両性化合物として非Ｎ置換あるいはＮ置換（好
ましくはＮ−アリル置換）アミノ酸、例えばグリシン,N
−フェニルグリシン,L−アルギニン,L−リシン,L−セリ
ン,L−シスチン,L−ヒスチジン,4−アミノ安息香酸、及
び3,5−ジアゾ安息香酸がある。かかる化合物はいずれ
も非常に少量で欠陥の形成を減少させる作用を生じる。
そこでこれらの化合物はバリア層中に重量で0.01％〜20
％添加されるが、好ましいのは重量で0.1〜５％の範囲
である。
両性化合物が重合体である場合は化合物は塩基性基を
含む単量体と酸性基を含む単量体との共重合体であって
もよい。適当な塩基性基含有単量体としてはアクリルア
ミド,N-n−オクチルアクリルアミド,N-t−オクチルアク
リルアミド,N-t−ブチルアクリルアミド,t−ブチルアミ
ノエチルメタクリレート，ジメチルアミノメチルメタク
リレート，ビニルイミダゾル及びアリルアミンがある。
また適当な酸性基含有単量体としてはアクリル酸，メタ
クリル酸，ビニルホスホン酸、及び２アクリルアミド−
２メチル−１−プロパンスルホン酸がある。
重合体両性化合物はメチルメタクリレートやヒドロキ
シプロピルメタクリレートの如き一又は複数の中性単量
体を含んでもよい。Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミ
ド，酸性単量体及び米国特許第3927199号に記載された
如き少なくとも一の他の単量体より誘導された中間重合
体は特に好適である。かかる重合体化合物はバリア層中
に重量で約５〜90％の量含まれる。酸素の透過性はかか
る化合物の量が増大するにつれて増大し、好ましい範囲
は重量で５〜50％の範囲である。
種々の両性化合物の有用性の程度は部分的にはバリア
層を形成する際に重合体を溶解するのに使われる溶媒中
における溶解度によって決まる。場合によってはこの溶
解度は酸性基の一部ないし全部を塩基により中和するこ
とによって増大できる。揮発性の塩基を使用することに
より塩基をバリア層から乾燥工程中に除去することも可
能である。塩基は無機物、例えばアンモニア，水酸化ナ
トリウム，水酸化リチウム、あるいはメタ珪酸ナトリウ
ムなどでもよく、また有機物、例えばトリエチルアミ
ン，エタノールアミン,N−メチルモルホリン,L−アルギ
ニン,L−リシン,2−ジメチルアミノエタノール,N−メチ
ルジエタノールアミン，水酸化テトラメチルアンモニウ
ム,2−アミノ−２−メチル−1.3−プロパンジオールあ
るいはトリス−ヒドロキシメチルアミノメタンなどでも
よい。
一般にバリア層の被覆の重さは望ましい効果を得るに
は少なくとも0.1g/m2は必要である。バリア層の厚さは
厚ければ厚い程酸素の作用を抑制する保護効果が大きく
なる。しかし層が厚くなるとプリカーサーの以後の処理
においてこれを除去するのが困難になる。従って、被覆
の重さは0.5〜5.0g/m2の範囲が好ましい。
放射感応性組成物であるエチレン系不飽和化合物とし
て特に好ましいのは付加重合可能な化合物である。好ま
しいのはエチレン不飽和部を含むことのある簡単な化合
物や単量体でありまた末端基あるいはエチレン不飽和部
で終るペンダント基を含む共重合体である。例えば「付
加重合可能化合物」なる語は次の構造を有するくりかえ
し単位を含む重合体を指して用いる： ただし、Ｔは重合体の骨格を形成し得る任意の基であ
りＲは水素又はメチルである。
他の有用なエチレン不飽和部を含む付加重合可能化合
物の例としては単量体（メタ）アクリレート，（メタ）
アクリルアミド，アリル化合物，ビニルエステル，ビニ
ルエステル,N−ビニル化合物，スチレン，アクリロニト
リル及びクロトネートがある。これらのクラスの各々に
ついて多くの例が知られており、例えば英国特許第1534
137号に記載されている。
エチレン不飽和部を含む付加重合可能化合物の非常に
好ましい例は（メタ）アクリレート化合物を含む。特に
有用な例にアルキル基に１〜30個最も好ましくは１〜５
個の炭素原子を含むメチル及びエチル（メタ）アクリレ
ートの如きアルキル（メタ）アクリレート；ペンタエリ
トリトールトリ及びテトラ（メタ）アクリレート；トリ
プロピレングリコールジアクリレート，テトラエチレン
グリコールジアクリレート及びトリエチレングリコール
ジメタクリレートの如きグリコールジ（メタ）アクリレ
ートを含むポリオールエステル；ヘキサンジオールジ
（メタ）アクリレートの如きアルカンジオールジ（メ
タ）アクリレート；（メタ）アクリレートを含むヒドロ
キシグループとジ又はポリイソシアネートとの反応生成
物の如きウレタン（メタ）アクリレート；及びこれらの
混合物がある。
好ましい光化学反応開始剤には以下のものが含まれる
がこれらに限定はされない。これらは置換ベンゾイン又
はアセトフェノンより誘導されたホモリチック光化学反
応開始剤；アセトフェノン，ジメトキシアセトフェノ
ン，ジエトキシアセトフェノン，ビス（２−プロポキシ
アセトフェノン），α，α−ジメチル−α−ヒドロキシ
アセトフェノン,1−ベンゾイルシクロヘキサノール，ベ
ンゾイン，ベンゾインアセテート，ベンゾインメチルエ
ーテル，ベンゾインエチルエーテル，α，α−ジメトキ
シ−αフェニルアセトフェノンである。他のホモリチッ
ク光化学反応開始剤にはアシロキシムエステル,2,4,6−
トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィン酸化物の如
きアシルホスフィン酸化物，ジエチルベンゾイルホスホ
ネートの如きアクリルホスホネート及び２−メチル−1-
4−（メチルチオ）フェニル−２−モルホリノ−プロパ
ン−１−オン。光化学反応開始剤としてはまた光還元性
芳香族ケトンが使用可能である。これには例えばベンゾ
フェノン,4-4′−ビス（N,N−ジメチルアミノ）ベンゾ
フェノン,4-4′−ビス（N,N−ジエチルアミノ）ベンゾ
フェノン，フルオレノン，ベンジル，チオキサントン,2
−クロロチオキサントン及び２−イソプロピルチオキサ
ントンが含まれる。これらの光還元性芳香族ケトンはア
ルコール，エーテル，アミン，チオール，スルファイ
ド，及びフェノールの如きドナー分子の存在下で使用す
ると最も効果的である。
また照射に応じてラジカル及び／又は陽イオン及び／
又はラジカル陽イオンを形成するオニウム塩もまた使用
可能であり、これにはアリルジアゾニウム塩，クォータ
ーナリーアンモニウム塩，ジアリルイオドニウム塩，ト
リアリルスルホニウム塩，トリアリルセレノニウム塩，
テトラアリルホスホニウム塩，オキノスルホニウム塩，
及びフェロセニム塩がある。これらの塩はまたアクリジ
ンオレンジ，アクリジンイエロー，ベンゾフラビン及び
セトフラビンＴなどの色素増感剤と組合わせて使用する
こともできる。
より詳細に説明すると、好ましい光化学反応開始剤は
4,4′−ビス（N,N−ジメチルアミノ）ベンゾフェノン,N
−メチル−２−ベンゾイル−β−ナフチアゾリン及び7,
7′−ビス（Ｎ−Ｎ−ジエチルアミノ）−３−ケトクマ
リンの如き協力剤と組合わせて使用される2,4,6トリス
−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン等のトリアジンで
ある。また欧州特許第125140号に記載のペルエステルあ
るいは欧州特許第135348号に記載のトリクロロメチルフ
ェナシリデンも好ましい。
放射感応組成物には組成物が放射に対して露出された
場合に色を変化させる物質も含まれる。すなわち、かか
る物質は色素や色素前駆物質、また酸性光分解生成物の
存在下で色が消えたりあるいは色が変化する指示薬ある
いは組成物を放射中に露出することにより酸化されて着
色する指示薬等である。このような色の変化は像の露光
後に像の部分と像でない部分とを視覚的に明確に区別可
能にすることのため放射感応性プレートよりリソグラフ
ィー印刷用刷版を製作する場合に特に重要である。しか
し、このような色変化を生じる物質が存在すると、欠陥
が存在している場合、欠陥の部分で色変化が早まってト
リガされたり光トリガ作用に差が生じたりするため前記
の如き問題点がより目立つようになってしまう。
基板は従来のフオトレジストに対して使われていたあ
るいは従来リソグラフィー刷版を作製するのに使われて
いた基板でよく、特に表面を荒され陽極処理をされたア
ルミニウムが好ましい。
必要に応じて放射感応性組成物に重合体バインダを添
加して組成物の強度を高め基板への接着性を向上させる
こともできる。典型的なバインダはアクリル系重合体，
酢酸ビニル重合体及びノボラック樹脂である。適当な重
合体の例が文献、例えば米国特許第3652275号及び第426
8667号、また英国特許出願公開第2006775号に記載され
ている。
発明の効果 以下、本発明の実例と効果を説明する。
例１ 電気化学的に表面を荒された後陽極処理されたアルミ
ニウム板をエチルメチルケトン中に放射感応性組成物を
含む溶液で被覆した。この組成物は： ビスフェノールＡのグリシジルエーテルのジメタクリ
レートエステル３重量部； 酢酸ビニル／クロトン酸共重合体１重量部； 1,3,3−トリメチル−2-（４′−トリクロロメチルベ
ンゾイル））メチレン５−クロロインドリン0.15重量
部；及び ４−ジメチルアミノアゾベンゼン0.15重量部 よりなる。
被覆の重量は１平方メートル当り１グラムであった。
乾燥の後放射感応性被覆の表面をさらに水溶媒中にポリ
ビニルアルコールを固形分で20％含む水溶液により被覆
し放射感応性被覆の上に被覆重量が1.5g/m2のバリア層
を形成した。
さらに同様な方法でポリビニルアルコール溶液中に両
性化合物が添加された刷版用プリカーサーを作製した。
刷版プリカーサーは全て30℃、相対温度95％の条件下で
貯蔵した後焼わく中で紫外線照射を行なうことにより加
速時効試験を行なった。この結果を第１表中に示す。測
定は面積が200cm2の刷版について行なった。欠陥は淡青
色の背景中の黒点として現われる。
刷版は次いでアルカリ性水溶液系現像液中で現像され
た。
両性化合物の存在は刷版のスピード，露光後の刷版の
色変化あるいは印刷試験の際の稼働時間に対しては影響
を与えなかった。
例２ 両性化合物として重合体を使用して例１と同じ過程を
くりかえした。被覆液は重合体両性化合物を水に添加し
て懸濁液を形成し、液が透明になるまで十分な量のアン
モニアを加え（両性重合体の溶解度を増す）、最後にポ
リビニルアルコールを加えることにより調製された。得
られた結果を第２表に示す。
ここで、第２表中の両性重合体Ａ〜Ｊは以下の組成を
有する。
重合体Ｋは市販の両性重合体化合物（ナショナル ス
ターチ アンド ケミカル カンパニーより商品名アム
フォマーとして市販）の例であり重合体Ａと同様な組成
を有しているものと考えられる。重合体Ｌはアクリルア
ミド（20％）、ホスホン酸ビニル（50％）及びメチルメ
タクリレート（30％）の中間重合体（インターポリマ
ー）であり、また重合体ＭはN-T−オクチルアクリルア
ミド（25％）、２−アクリルアラミド−２−メチル−１
−プロパンスルホン酸（40％）とメチルメタクリレート
（35％）との中間重合体である。重集合体Ｎ及びＯは非
両性物質（それぞれ酢酸ビニル／クロトン酸共重合体及
び酢酸ビニル／ビニルバーサテート／クロトン酸共重合
体）であり比較対照のため含めてある。
例３ 色変化を生じさせるため４−ジメチルアミノアゾベン
ゼンのかわりにリューコマラカイトグリーン（Lenco Ma
lachite Green）を使って例１と同じ過程をくりかえし
た。
例１との差は生じた欠陥が黄色の背景中に緑色の点と
なって見える以外同じである。
例４ バリア層中のポリビニルアルコールをポリアクリルア
ミド及びポリビニルピロリドンにより置換えて例１及び
２と同様な過程をくりかえしたが得られた結果は同様で
あった。
例５ 例１及び２、表１及び２、また欧州特許出願第873074
37.1号に記載の不飽和化合物，反応開始剤及びバインダ
樹脂を様々に組合わせて例１及び例２の過程をくりえし
た。
これら様々な組み合わせはバリア層中の欠陥の減少に
は何ら寄与しないことが示された。
例６ 中和をアンモニアのかわりに水酸化ナトリウム，メタ
珪酸ナトリウム，エタノールアミン及びL-リシンで行な
う以外例２と同一の過程を実行した。
得られた結果は欠陥数の減少についてはアンモニアを
使った場合と同様であったが刷版を時効後露光した場合
の色変化のコントラストがより小さくなることが示され
た。
例７ バリア層の厚さを0.1g/m2より大きくして前記実験を
くりかえした。いずれの場合にも生じた欠陥数の減少は
同様なものであった。
例８ ジメチルアクリレートエステルの共重合体に対する比
を1:1として例１の実験を２回くりかえした。一回目で
は両性化合物として重合体Ｋ（第２表）を５％使用し２
回目には両性化合物を使用しなかった。それぞれの実験
では得られた刷版用プリカーサーを5cm×5cmの大きさの
片に切った後各片上のバリア層を鋭いナイフで0.4cm×
0.4cmの正方形に傷つけた。さらに各片を接着テープで
覆った後テープを急に引きはがした。この場合、プリカ
ーサー中に重合体Ｋを含まない片ではバリア層は10〜20
％しか残らなかったがプリカーサー中に重合体Ｋを含む
片では75〜85％のバリア層が残った。
要約すると、本発明による刷版用プリカーサーは放射
感応性組成物で被覆された基板上をバリア層でさらに被
覆することにより酸素による放射感応組成物の光重合反
応の抑制作用を阻止する。このバリア層は重合体及び両
性化合物よりなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロドニー マーティン ポッツ イギリス国 リーズ エルエス16 ８エ ルピー アーデル セント ヘレンズ ウェイ 43番地 (56)参考文献 特開 昭62−223747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−285444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−263141（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−103702（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板と、エチレン系不飽和化合物と光化学
    反応開始剤とよりなる基板上の放射感応性化合物と、放
    射感応層上にあって酸素による抑制作用を防止するバリ
    ア層とよりなり、バリア層は重合体と両性化合物とより
    なり、両性化合物は酸性基含有単量体と塩基性基含有単
    量体との共重合体であることを特徴とする刷版用プリカ
    ーサー。
  2. 【請求項２】塩基性基含有単量体はＮ−アルキル（メ
    タ）アクリルアミドであり、両性化合物はＮ−アルキル
    （メタ）アクリルアミドと酸性基含有単量体と少なくと
    も一つの他の単量体との中間重合体である請求項１記載
    のプリカーサー。
  3. 【請求項３】塩基性基含有単量体は、アクリルアミド、
    N-n−オクチルアクリルアミド、N-t−オクチルアクリル
    アミド、N-t−ブチルアクリルアミド、ｔ−ブチルアミ
    ノエチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタク
    リレート、ビニルイミダゾルあるいはアリルアミンであ
    る請求項１記載のプリカーサ。
  4. 【請求項４】酸性基含有単量体は、アクリル酸、メタク
    リル酸、ビニルホスホン酸あるいは２アクリルアミド−
    ２−メチル−１−プロパンスルホン酸である請求項１乃
    至３のうちいずれか一項記載のプリカーサー。
  5. 【請求項５】いくつかの又は全ての酸性基は塩により中
    和されている請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の
    プリカーサー。
  6. 【請求項６】両性化合物はバリヤ層の重量で５％乃至90
    ％の範囲である請求項１乃至５のうちいずれか一項記載
    のプリカーサー。
  7. 【請求項７】バリヤ層は被覆重量にして0.5乃至5.0g/cm
    2の範囲である請求項１乃至６記載のプリカーサー。
JP63003265A 1987-01-12 1988-01-12 刷版用プリカーサー Expired - Fee Related JP2588557B2 (ja)

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