JP2607094B2 - 感光性組成物 - Google Patents

感光性組成物

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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な感光性組成物に関するものであり、更
に詳しくは、活性光線の照射により組成物が塩基を放出
し、低pH状態から高pH状態へ移行する組成物に関するも
のである。
〔従来の技術〕
従来、活性光線の照射により組成物のpHが変化する化
合物としては、活性光線の照射により酸を発生する多く
の化合物が知られている。例えば、ジアゾニウム、ホス
ホニウム、スルホニウム、及びヨードニウムのBF4 -、PF
6 -、SbF6 -、SiF6 -、ClO4 -などの塩、有機ハロゲン化合
物、オルトキノンジアジドスルホニルクロリド及び有機
金属/有機ハロゲン化合物組合せ物がある。また米国特
許第3,779,778号、西ドイツ国特許第2,610,842号及び欧
州特許第126712号の明細書中に記載された光分解により
酸を発生させる化合物等がある。
しかし、これらの化合物は、活性光線の照射により酸
を発生するため、これらの化合物を含む組成物は高pH状
態から低pH状態へと移行する。
これに対して、活性光線の照射により塩基を放出し、
組成物を低pH状態から高pH状態へと移行させるような化
合物は、従来ほとんど知られておらず、わずかにJ.Am,C
hem.Soc.105 2078(1983)に記載されている、トリフェ
ニルメタンロイコヒドロキシド誘導体があるにすぎな
い。しかし、この化合物は、活性光線の照射を中断する
と再び高pH状態から低pH状態へ戻ってしまい、実質上の
pH変化の効率つまり塩基の放出効率が小さいという問題
があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、活性光線の照射により塩基を放出
し、低pH状態から高pH状態へ効率よく移行し、照射終了
後も高pH状態を維持しうるような新規な感光性組成物を
提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、チオフェノキシ酢酸及びベンゾイルギ酸か
ら選ばれる少なくとも1種のカルボン酸と、塩基との塩
を含むことを特徴とする感光性組成物である。
本発明の感光性組成物は更に増感剤を含んでいてもよ
い。
また塩基としては、具体的には以下に示すものが挙げ
られる。
即ちメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミ
ン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、シクロ
ヘキシルアミン、エチレンジアミン、N,N−ジメチルエ
チレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、トリス(ヒ
ドロキシルメチル)アミノメタン、デシルアミン、ドデ
シルアミン、エキサデシルアミン、N,N−ジメチルドデ
シルアミン、ピロリジン、イミダゾリジン、2−ピロリ
ン、2−イミダゾリン、2−ピラゾリン、ピペリジン、
ピペラジン、モルホリン、1−アダマンタンアミン、ピ
ロール、チアゾール、イミダゾール、ピリジン、ピリミ
ジン、ピラジン、インドール、キノリン、アニリン、N,
N−ジメチルアニリン、1−ナフチルアミン、2−ナフ
チルアミン、4−キノリンアミン、N,N−ジメチルアミ
ノピリジン、トルイジン、キシリジン、アニシジン、ク
ミジン、アデニン、ベンジジン、O−トリジン、アンモ
ニア、ヒドロキシルアミン、グアニジン等が挙げられ
る。
本発明において、チオフェノキシ酢酸及びベンゾイル
ギ酸から選ばれる少なくとも1種のカルボン酸と塩基よ
りなる塩は、該カルボン酸と等当量の塩基を適当な溶剤
に混合、かくはんした後、溶剤を常圧下、あるいは減圧
下で溜去するか、または、合成物が溶剤より析出する場
合には、ろ過により、溶剤を除去する事により合成され
る。
かかる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、2−プロパノール、テトラヒドロフ
ラン、アセトニトリル、アセトン、ベンゼン、エチルメ
チルケトン、トルエン、酢酸エチル、酢酸メチル、N,N
−ジメチルホルムアミド、ジオキサン、水など及びこれ
らの混合物が使用される。
また本発明においては、チオフェノキシ酢酸及びベン
ゾイルギ酸から選ばれる少なくとも1種のカルボン酸と
塩基を溶剤に混合、かくはんした後、その塩を単離する
事なしに、そのまま感光性組成物として使用することも
できる。
その際、チオフェノキシ酢酸及びベンゾイルギ酸から
選ばれる少なくとも1種のカルボン酸と塩基の混合比は
当量比で1:10から10:1の範囲であり、さらに好ましくは
1:2から2:1の範囲が好ましい。
本発明の組成物は、光増感剤を含む事もできる。
このような光増感剤としては、例えばキサントン、フ
ルオレノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、2−メ
チルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−
イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサ
ントン、アセトフェノン、ナフチルアセトン、4,4′−
ビスジメチルアミノベンゾフェノン、トリニトロフルオ
レノン、ジベンゾスベロン、2,5ビス−(4′−ジエチ
ルアミノベンザル)シクロペンタノン、α,α−ジクロ
ロ−4−フェノキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシ
クヘキシルフェニルケトンなどの芳香族ケトン系化合
物、4,4′−ビスジメチルアミノチオベンゾフェノンな
どの芳香族チオケトン化合物、ベンゾキノン、ジクロル
ベンゾキノン、テトラクロルベンゾキノン、ジクロナフ
トキノン、アントラキノン、フェナントレンキノン、ジ
クロロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、アリ
ザリン、ベンズアントラキノンなどのキノン系化合物、
ニトロベンゼン、1−ニトロナフタレン、4−ニトロビ
フェニル、4−ニトロトルエン、1,3−ジニトロベンゼ
ン、2,4,6−トリニトロアニリンなどの芳香族ニトロ化
合物、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ベ
ンズアントラセン、ベンズピレンなどの芳香族炭化水
素、トリフェニルピラゾリンなどのトリアリールピラゾ
リン系化合物、テトラフェニルイミダゾール、トリフェ
ニルイミダゾールなどのモノイミダゾール系化合物、フ
ルオレセイン、エオシンY、ローズベンガル、エリトロ
シンB、フロキシンなどのキサンテン系化合物、アクリ
フラビン、リボフラビン、アクリジン、9−フェニルア
クリジン、N−フェニルアクリジン、フェナジン、2,3
−ジフェニルキノキサリン、アセナフト〔1,2−b〕キ
ノキサリンなどのアクリジン系化合物、7−N,N−ジエ
チルアミノケトクマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチ
ルアミノクマリン、3−ベンゾイル−7−メトキシクマ
リン、3,3′−カルボニルビス(7−ジエチルアミノク
マリン)などの米国特許4,289,844号に記載されたクマ
リン系化合物、チモールブルー、ブロムチモールブル
ー、ブロムクレゾールグリーンなどのトリフェニルメタ
ン系化合物、2−メチル−3−ベンゼンスルホニルオキ
シ−4(3H)−キナゾリン、2−(β−スチリル)−3
−ベンゼンスルホニルオキシ−4(3H)−キナゾリノン
等のキナゾリノン系化合物などがあげられる。
また、増感剤を2種以上組み合わせて用いる事もでき
る。増感剤の使用量は、チオフェノキシ酢酸及びベンゾ
イルギ酸から選ばれる少なくとも1種のカルボン酸と塩
基より成る塩に対して、1/10当量から20倍当量の範囲が
好ましい。
本発明の感光性組成物は一般に、溶剤に溶解した後、
適当な支持体に塗布し、乾燥して使用されるが、溶剤に
溶解したまま使用する事もできる。かかる溶剤として
は、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、n−ブタノール、t−ブタノール、2−メトキシエ
タノール、2−エトキシエタノール、2−エトキシエチ
ルアセテート、エチレングリコール、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、1−
メトキシ−2−プロパノール、2−メトキシ−1−プロ
パノール、1−メトキシ−2−アセトキシプロパン、2
−メトキシ−1−アセトキシプロパン、酢酸エチル、酢
酸メチル、トルエン、キシレン、水など及びこれらの混
合物が使用される。
また本発明の感光性組成物が塗布される支持体として
は、例えば、紙、プラスチックス(例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレンなど)がラミネート
された紙、例えばアルミニウム(アルミニウム合金も含
む。)、亜鉛、銅などのような金属の板、例えば二酢酸
セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロー
ス、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロ
ース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポ
リスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ
ビニルアセタールなどのようなプラスチックのフィル
ム、上記の如き金属がラミネート、もしくは蒸着された
紙もしくは、プラスチックフィルムなどが含まれる。
また本発明の感光性組成物を支持体に塗布する場合、
種々の高分子化合物をバインダーとして含む事ができ
る。
このような高分子化合物としては、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリビニルアルコール及びその誘導体、ポリブタジ
エン、ポリイソプレン、アクリル酸誘導体及びメタクリ
ル酸誘導体の一種以上より合成される高分子化合物等の
付加重合体、ポリエーテル、ポリアミド、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリカーボネート、ポリ
イミド、アルキド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂などが挙げられる。また、これらの高分子化
合物を2種以上含んでいてもよい。尚、これらの高分子
化合物の感光性組成物中に占める量は2〜95重量%が適
当である。
また本発明の感光性組成物は、露光による組成物のpH
変化を可視化するために、色素を含む事ができる。
このような色素としては、例えば、トリペオリン0、
インジゴカーミン、チモールフタレイン、フェノールフ
タレイン、チモールブルー、クレゾールレッド、フェノ
ールレッド、ブロモチモールブルー、ブロモクレゾール
パープル、クロロフェノールレッド、メチルレッド、メ
チルオレンジ、コンゴーレッド、ブロモフェノールブル
ー、メチルエロー、チモールブルー、メタニルエローな
どが挙げられる。また2種以上の色素を使用してもよ
い。
さらに、本発明の感光性組成物は、他の感光性化合物
を含む事ができる。
本発明の感光性組成物は、種々の化合物を含有させる
ことにより画像形成材料や皮膜形成材料として使用する
事ができる。例えば塩基により重合あるいは架橋するよ
うな低分子化合物や高分子化合物を本発明の感光性組成
物に含有させることによりネガ型画像形成材料や皮膜形
成材料として使用する事ができる。
また、塩基により分解または塩基触媒により加水分解
を受ける高分子化合物を本発明の感光性組成物に含有さ
せることによりポジ型画像形成材料として使用する事が
できる。
またO−ナフトキノンジアジド基等のO−キノンジア
ジド基を含有する化合物を本発明の感光性組成物に含有
させることにより中性水で現像可能な画像形成材料ある
いはネガポジ共用画像形成材料として使用する事ができ
る。
露光に使用される光源としては、カーボンアーク灯、
水銀灯、キセノンランプ、タングステンランプ、メタル
ハライドランプ、エキシマレーザー等の各種レーザーな
どがある。
次に合成例及び実施例により本発明を説明するが本発
明はこれらに限定されるものではない。
合成例1 滴下ロート、かくはん機を備えた三つ口丸底フラスコ
に、グアニジン炭酸塩3.6g(0.02モル)及びメタノール
30mlを入れ、室温下でかくはんした。この混合物にベン
ゾイルギ酸6.0g(0.04モル)とメタノール70mlの混合物
を滴下ロートにより滴下し、そのまま室温下で1時間か
くはんした。メタノールを減圧溜去する事により8.4gの
固体(a)を得た。
合成例2 滴下ロート、かくはん機を備えた三つ口丸底フラスコ
にグアニジン炭酸塩9.0g(0.05モル)及びメタノール50
mlを入れ、室温下でかくはんした。この混合物にチオフ
ェノキシ酢酸16.8g(0.1モル)とメタノール150mlの混
合物を滴下ロートにより滴下し、そのまま室温下で1時
間かくはんした。メタノールを減圧溜去する事により2
2.7gの固体(b)を得た。
実施例1 化合物(a)3.1g及びジエチルチオキサントン4.0gを
テトラヒドロフラン−H2O(10:1体積比)の混合溶液300
mlに溶解した。この混合物を、pH測定機を備え付けた内
部照射型光反応装置(ウシオ電機(株)製)に入れた。
光照射前の混合物のpHは9.4であった。
窒素ガスを吹き込みながら20分間光照射した後、混合
物のpHを測定したところ10.4であった。
実施例2、3 厚さ0.30mmのアルミニウム板をナイロンブラシと400
メッシュのパミストンの水懸濁液を用いその表面を砂目
立てした後、よく水で洗浄した。10%水酸化ナトリウム
に70℃で60秒間浸漬してエッチングした後、流水で水洗
後20%HNO3で中和洗浄、水洗した。これをVA=12.7Vの
条件下で正弦波の交番波形電流を用いて1%硝酸水溶液
中で160クーロン/dm2の陽極時電気量で電解粗面化処理
を行った。その表面粗さを測定したところ、0.6μ(Ra
表示)であった。ひきつづいて30%のH2SO1水溶液中に
浸漬し55℃で2分間デスマットした後、20%H2SO4水溶
液中、電流密度2A/dm2において厚さが2.7g/m2になるよ
うに陽極酸化した。
このようにして得られたアルミニウム板に次に示す感
光液(A)、(B)をホイラーを用いて塗布し、100℃
で2分間乾燥した。
(化合物(a)を用いた場合が感光液(A)であり、化
合物(b)を用いた場合が感光液(B)である。) 感光液(A)、(B)を用いて得られた各感光層を持
つアルミ板(A)、(B)を30アンペアのカーボンアー
ク灯で70cmの距離から露光を行った。感光層を持つアル
ミ板(A)、(B)共に露光前に、フェノールフタレイ
ンの発色は見られなかったが、露光後は、フェノールフ
タレインの赤色発色が見られた。この赤色発色は24時間
経過後もほとんど退色しなかった。
〔発明の効果〕
本発明の感光性組成物は活性光線の照射により低pH状
態から高pH状態に効率よく移行し、高pH状態を長く維持
することができる。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チオフェノキシ酢酸及びベンゾイルギ酸か
    ら選ばれる少なくとも1種のカルボン酸と、塩基との塩
    を含むことを特徴とする感光性組成物。
  2. 【請求項2】更に増感剤を含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の感光性組成物。
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