JP2606259B2 - 光重合性組成物 - Google Patents

光重合性組成物

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    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は可視光の領域にまで感度を有する新規な光重
合性組成物に関するものであり、樹脂凸版、平版印刷版
などの印刷版、ドライフイルムレジストやグラビア用レ
ジストなどのレジスト材料、フォトマスク、プルーフ材
料に好適に利用される。
(従来の技術) 光重合性組成物は多数の用途に広く利用されており、
例えば印刷、複写、レジスト形成その他に商業的に利用
されている。
これらの組成物は一般にエチレン性不飽和化合物また
はその他のタイプの重合性化合物、光開始剤または光開
始剤系そして好ましくは溶媒可溶性または水性またはア
ルカリ可溶性有機重合体結合剤化合物を含有している。
ところが、これらの多くの既知の有用な光重合性組成物
は、使用されている開始剤がスペクトルの紫外部領域以
外では活性化されないものが多いため、その応用範囲が
限定されているのが現状である。
また光源として紫外線でなく可視光線を用いたり、ア
ルゴンイオンレーザーなどの可視部領域に大きな発振強
度を有するレーザーで走査露光することが画像形成技術
として要求されている。そのために可視光線に対して高
い感度を有する光重合性材料が要望され、可視光に対し
て高感度な光開始剤が必要である。
従来より高感度化を目的として、メルカプタン化合物
の添加が有効であることが知られている。米国特許明細
書3,479,185号にはヘキサフェニルビスイミダゾールと
2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプトベ
ンゾキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、4
−アセトアミドチオフェノール、2−メルカプトコハク
酸などの組合せが高感度を与えることを記載している。
また特開昭53−702号公報にはメルカプトイミダゾリン
など、特開昭59−56403号公報にはヘキサアリールビス
イミダゾールとp−ジアルキルアミノスチルベン誘導体
とメルカプトベンゾチアゾールの組合せが、特開昭61−
172139号公報には、2−メルカプト−5置換チアジアゾ
ール化合物が高感度化に有効であることが記載されてい
る。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら前記の光開始剤系では感度が不十分であ
り、より低出力のレーザーで高速度で走査露光するため
には、さらに高感度な光開始剤を見出すことが必要であ
る。
(課題を解決するための手段) 本発明者は以上の問題点を解決すべく、つまり、光重
合性組成物の可視光に対する感度を向上させる目的で、
光開始剤系について鋭意、研究、努力した結果、遂に本
発明を完成するに到った。すなわち本発明は(a)少な
くとも一種の常温で非ガス状のエチレン性不飽和化合
物、 (b)光重合開始剤、および (c)下記一般式(I)で示される1−置換−5−メル
カプト−1,2,3,4−テトラゾール化合物を含有すること
を特徴とする光重合性組成物である。
(ただしRはカルボキシメチル基またはその塩、スルホ
キシメチル基またはその塩を示す。) 本発明において使用されるエチレン性不飽和化合物
は、遊離ラジカルで開始される連鎖成長付加反応に適し
た単量体であり、例えば、ペンタエリスリットトリアク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ト
リエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレング
リコールジメタクリレート、テトラエチレングリコール
ジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリ
レート、トリメチロールプロパントリメタクリレートな
どが上げられる。
本発明において(B)成分である光重合開始剤の例と
しては次の化合物が挙げられる。
(1) ヘキサアリールビスイミダゾール 2,4,5−トリアリールイミダゾリル二重体とも呼ば
れ、2個のイミダゾールが1個の共有結合で結ばれた式
(II)の構造を有する化合物である。
具体例として2,2′−ビス(o−クロロフェニル)−
4,4′,5,5′−テトラフェニルイミダゾール、2,2′−ビ
ス(o−ブロモフェニル)−4,4′,5,5′−テトラフェ
ニルビスイミダゾール、2,2′−ビス(o−クロロフェ
ニル)−4,4′,5,5′−テトラキス(m−メトキシフェ
ニル)ビスイミダゾール、2,2′−ビス(2−クロロ−
1−ナフチル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビスイ
ミダゾール、2,2′−ビス(2−クロロ−1−ナフチ
ル)−4,4′,5,5′−テトラキス(m−メトキシフェニ
ル)ビスイミダゾール、2,2′−ビス(o,p−ジクロロフ
ェニル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビスイミダゾ
ール、2,2′−ビス(o−メトキシ−m−クロロフェニ
ル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビスイミダゾー
ル、2,2′,5′,5′−テトラ(o−クロロフェニル)−
4,4′−ビス(m,p−ジメトキシフェニル)ビスイミダゾ
ールなどが挙げられる。
(2) ハロゲン化合物 S−トリアジンやオキサジアゾールなどのハロゲン化
物が知られており、具体例として2,4,6−トリス(トリ
クロロメチル)−S−トリアジン、2−フェニル−4,6
−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、2−
(4−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリブロモメチ
ル)−S−トリアジン、2−トリクロロメチル−5−フ
ェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメ
チル−5−(4−クロロフェニル)−1,3,4−オキサジ
アゾール、2−トリブロモメチル−5−(2−ナフチ
ル)−1,3,4−オキサジアゾールなどを挙げることがで
きる。
(3) 有機過酸化物 式(III)で示される基を含有する有機過酸化物で (ただしArは非置換フェニル基または炭素数1〜4のア
ルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、フェニル基、
アミノ基、ハロゲン原子、カルボニル基で置換されたフ
ェニル基を示す。) 具体例として、t−ブチル−パーオキシベンゾエー
ト、ジ−t−ブチル−ジパーオキシイソフタレート、2,
5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサ
ン、3,3′,4,4′−テトラ−(t−ブチルパーオキシカ
ルボニル)ベンゾフェノン、3,3′,4,4′−テトラ−
(t−ブチルアミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェ
ノンなどが挙げられる。
(4) その他 他にベンゾフェノン類、ベンゾインアルキルエーテル
類、ベンゾインアリールエーテル類、ベンゾインジアル
キルケタール類、キサントン類、チオキサントン類、ア
ントラキノン類などが挙げられる。
次に(C)成分である一般式(I)で示される1−置
換−5メルカプト−1,2,3,4−テトラゾール化合物の具
体例としては、1−カルボキシメチル−5−メルカプト
−1,2,3,4−テトラゾール、1−カルボキシメチル−5
−メルカプト−1,2,3,4−テトラゾールナトリウム塩、
1−カルボキシメチル−5−メルカプト−1,2,3,4−テ
トラゾールカリウム塩、1−カルボキシメチル−5−メ
ルカプト−1,2,3,4−テトラゾールアンモニウム塩、1
−スルホキシメチル−5−メルカプト−1,2,3,4−テト
ラゾール、1−スルホキシメチル−5−メルカプト−1,
2,3,4−テトラゾールナトリウム塩、などが挙げられ
る。
本発明組成物中には用途に応じて増感剤を配合させる
ことが好ましい。特に可視光レーザに対して感光性をも
たせるために、可視光を吸収して光重合開始剤と、エネ
ルギー移動や電子移動により重合活性なラジカルを生成
させるような染料を配合させることができる。増感剤に
ついては何ら限定されるものではなく、本発明の光重合
組成物は高感度を有する。
本発明組成物中には好ましくは熱可塑性高分子量有機
重合体結合剤を存在させてもよい。重合体結合剤タイプ
としては(i)テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン
酸、アジピン酸およびヘキサヒドロテレフタル酸に基く
コポリエステル、(ii)ポリアミド、(iii)ビニリデ
ンクロリド共重合体、(iv)エチレン/ビニルアセテー
ト共重合体、(v)セルロースエーテル、(vi)ポリエ
チレン、(vii)合成ゴム、(viii)セルロースエステ
ル、(ix)ポリビニルアセテート/アクリレートおよび
ポリビニルアセテート/メタクリレート共重合体を含む
ポリビニルエステル、(x)ポリアクリレートおよびポ
リα−アルキルアクリレートエステル例えばポリメチル
メタクリレートおよびポリエチルメタクリレート、(x
i)4,000〜4,000,000の重量平均分子量を有する高分子
量エチレンオキシド重合体(ポリエチレングリコー
ル)、(xii)ポリ塩化ビニルおよびその共重合体、(x
iii)ポリビニルアセタール、(xiv)ポリホルムアルデ
ヒド、(xv)ポリウレタン、(xvi)ポリカーボネート
および(xvii)ポリスチレンがあげられる。
本発明の特に好ましい態様においては、未露光光重合
性コーティングが例えばアルカリ性溶液である主として
水性の溶液には可溶性であるが、活性線放射に露光後は
比較的それに不溶性となるように、光重合性結合剤を選
ぶ。典型的にはこれらの要求を満足させる重合体はカル
ボキシル化重合体例えば遊離カルボン酸基含有ビニル付
加重合体である。好ましい結合剤としてはイソブタノー
ル混合物で部分エステル化された酸価約190、重量平均
分子量約10,000のスチレン/マレイン酸無水物(1:1)
の共重合体、およびスチレン/マレイン酸無水物の共重
合体とエチルアクリレート/メチルメタクリレート/ア
クリル酸のターポリマーとの組み合わせがあげられる。
その他の好ましい結合剤群としては、ポリアクリレート
エステルおよびポリα−アルキルアクリレートエステル
特にポリメチルメタクリレートがあげられる。
その他の不活性添加剤例えば非重合性可塑剤、染料、
顔料および充填剤は当業者には既知であるこれら添加剤
は一般に少量で存在せしめられ、そしてこれは光重合性
層の露光を阻害させるものであるべきではない。
本発明の光重合性組成物の好ましい比率を成分(a)
であるエチレン性不飽和化合物100重量部に対する重量
部で表わすと、成分(b)である光重合開始剤は0.01〜
100重量部、特に好ましくは0.1〜30重量部、成分(c)
である1−置換−5−メルカプト−1,2,3,4−テトラゾ
ールは0.01〜100重量部、特に好ましくは0.1〜30重量部
である。
本発明光重合性組成物は広範囲な種類の基材上にコー
ティングすることができる。前記基材とはすべての天然
または合成支持体、好ましくは可撓性または剛性のフィ
ルムまたはシートの形で存在し得るものを意味してい
る。例えば基材は金属シートまたは箔、合成有機樹脂の
シートまたはフイルム、セルロース紙、ファイバーボー
ドその他またはこれらの物質の2種またはそれ以上のも
のの複合体であり得る。特定の基材としてはアルミナプ
ラストアルミニウム、アノード処理アルミニウム、アル
ミプラスト、ポリエチレンテレフタレートフイルム、ポ
リエチレンテレフタレートフイルム例えば樹脂下引きポ
リエチレンテレフタレートフイルム、静電放電処理ポリ
エチレンテレフタレートフイルム、ポリビニルアルコー
ルコーティングした紙、交叉結合ポリエステルコーティ
ング紙、ナイロン、ガラス、セルロースアセテートフイ
ルムその他があげられる。
特定の基材は一般に関連する適用目的により決定され
る。例えば印刷回路が製造される場合には、基材はファ
イバーボード上に銅コーティングしたプレートでありう
る。平版印刷プレートの製造においては、基材はアノー
ド処理アルミニウムである。
好ましくは光重合性組成物の層は0.0001インチ(0.00
025cm)〜約0.01インチ(0.025cm)の範囲の厚さを有し
ており、そして光重合性層に活性な放射を通過しうる薄
い可撓性の重合体フイルム支持体に程度ないし中等度接
着性をもって接着されている。それに保護カバー層また
はカバーシートを接着させることができる。このシート
はフイルム支持体と層との間の接着力よりも小さい接着
力を層に対して有している。特に好ましい支持体は約0.
001インチ(0.0025cm)〜約0.4インチ(1.0cm)の範囲
の厚さを有する透明ポリエチレンテレフタレートフイル
ムである。また、0.0005インチ(0.0013cm)〜0.04イン
チ(0.10cm)のポリエチレンは好ましいカバーシートで
あり、ポリビニルアルコールコーティングは好ましいカ
バー層である。
(作用) 本発明の成分(c)すなわち1−置換−5−メルカプ
ト−1,2,3,4−テトラゾール化合物の高感度化に寄与す
る作用は明らかではないが、光吸収した光開始剤または
増感剤により活性化された光開始剤より生ずる活性ラジ
カル連鎖移動してより活性なラジカルを生成するためと
考えられる。また同時に組成物中に溶存する、重合を阻
害する酸素をクエンチすることにより高感度化すると思
われる。
(実施例) 以下実施例により本発明を具体的に説明するがここに
部および%は重量基準ある。
実施例1〜6、比較例1〜7 下引き層を有する100μ厚さの透明なポリエチレンテ
レフタレートフイルム上に下記組成の感光層塗工液を塗
布し、熱風乾燥機にて90℃、1分間乾燥し、厚さ3μの
塗膜を得た。次いでその上に7%ポリビニルアルコール
(完全ケン化、重合度500)の水溶液を塗布し熱風乾燥
機で100℃1分間乾燥して1μのオーバーコート層を設
けて、感度テスト片を得た。
(感光層塗工液組成) ポリ(メタクリル酸メチル/メタクリル酸) 52部 70/30モル比 テトラエチレングリコールジアクリレート 40 光重合開始剤(成分b) 5 メルカプタン化合物(成分c) 3 増感剤 2 メタノール 200 酢酸エチル 80部 クロロホルム 120 上記感度テスト片上にネガフイルムとして ステップタブレット(大日本スクリーン社製グレーフイ
ルムスケール)を重ねて、明室プリンター(オーク社
HMW−215 F−2)で10秒間露光した後、0.7%炭酸ナ
トリウム水溶液(30℃)に10秒間浸漬し、水中で膨潤さ
せてスポンジで未硬化部分を除去し乾燥した後、 ステップタブレットの完全硬化の段数(ステップ)で表
わした。その結果を表1に示す。
実施例7、8比較例8〜10 実施例1において光重合開始剤/増感剤を表2に示す
化合物とした以外は全て実施例1と同様にして得られた
感度テスト片上にネガフイルムとして ステップタブレット(大日本スクリーン社製グレーフイ
ルムスケール)を重ねて、キセノンランプ(ウシオ電機
社製UXL−500D−O)に東芝社製干渉フィルターKL−49
と同色ガラスフィルターY−45を組み合わせた光源(49
0nmA)で15cmの距離から10分間露光した後、同様に現像
処理した。
その結果を表2に示す。
(発明の効果) 表1、表2からも明らかなように本発明の光重合性組
成物は高感度を示すため、低いエネルギーの露光光源を
使用することができ、また与えられた時間内に多数の原
版を露光、現像することができる。さらに一般に大幅な
感度低下をきたす顔料や染料を配合した系や、厚膜系に
おいても満足のできる感度が得られる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)少なくとも一種の常温で非ガス状の
    エチレン性不飽和化合物、 (b)光重合開始剤、および (c)下記一般式(I)で示される1−置換−5−メル
    カプト−1,2,3,4−テトラゾール化合物を含有すること
    を特徴とする光重合性組成物。 (ただしRはカルボキシメチル基またはその塩、スルホ
    キシメチル基またはその塩を示す。)
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