JP3570752B2 - ４−置換カルボニルクマリン誘導体、およびこれを用いた可視光感光性組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、新規な化合物である４−置換カルボニルクマリン誘導体、および、これを光増感剤として含有する可視光感光性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光重合反応を用いた情報、あるいは画像記録の分野で、従来のフィルム原稿等を用いた紫外線による記録方法に変わり、コンピュータによって電子編集された原稿をそのまま直接高出力レーザーを用いて出力し記録する方法が検討されている。この方法は、レーザーによる直接書き込みのため、記録、画像形成工程が大幅に簡略化できるという利点がある。しかし、現在、一般的に使用されている高出力で安定なレーザー光源は、可視領域にその出力波長を有するものが多いため、従来使用されてきた紫外線用の感光剤では可視域での感度が低いため使用できなかった。
【０００３】
近年、可視レーザーとして、特に、波長４８８ｎｍおよび５１４．５ｎｍにに安定な発振線を持つアルゴンレーザー、あるいは第２高調波として５３２ｎｍに輝線を持つＹＡＧレーザー等が汎用化してきている。このため、それらの発振波長に対して高感度な化合物あるいは、それら高感度化合物を含有した可視光感光性組成物の開発が望まれている。しかしながら、かかる要望に満足に応じうる感光性材料は未だ十分に実用化されていない。その大きな理由の一つは、長波長域の光に敏感な感光性樹脂が少ないこともあるが、第２の理由としてそれによく適応した光重合開始剤系が見出されていないことが挙げられる。
【０００４】
可視光線に対して有効な光重合開始剤系に関して、従来いくつかの提案がなされている。例えば、ヘキサアリールビスイミダゾールとｐ−ジアルキルアミノベンジリデンケトンあるいはジアルキルアミノカルコンとを組み合わせた系（ＵＳＰ３，６５２，２７５、特開昭５４−１５５２９２）、カンファーキノンと染料を組み合わせた系（特開昭４８−０８４１８３）、ジフェニルヨードニュウム塩とミヒラーズケトンを組み合わせた系（ＧＢ２，０２０，２９７Ａ）、Ｓ−トリアジン系化合物とメロシアニン色素を組み合わせた系（特開昭５４−１５１０２４）、Ｓ−トリアジン系化合物とチアピリリウム塩を組み合わせた系（特開昭５８−０４０３０２）等が挙げられる。しかし、これらの光重合開始剤類は可視領域の光線に対して重合開始能は持つものの、それらの感度はまだ十分とは言いがたく、また、光重合組成物成分との相溶性の観点からも、必ずしも十分とは言えず、より実用的な光重合開始剤系が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、光重合組成物成分との相溶性に優れ、かつ、可視領域の光線に対して十分な重合開始能を付与できる光増感剤を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前述の問題点を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに到った。即ち、本発明は一般式（１）（化４）で表される４−置換カルボニルクマリン誘導体、およびそれを用いた光増感剤および可視光感光性組成物に関するものである。
【０００７】
【化４】

〔式中、Ｒ^１ 、Ｒ^２ はそれぞれ同一または独立に水素原子、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシカルボニルアルキル基を示し、互いに結合するか、骨格内のアミノ基の置換したベンゼン核と結合して環を形成してもよく、Ｒ^３ は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、スルホン酸基、ハロゲノアルキル基を示し、Ｘは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、水酸基、アリール基、アルケニル基、アリールオキシ基、アルケニルオキシ基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アルコキシカルボニルアルコキシ基、アルキルカルボニルアルコキシ基、あるいは次の置換基（化５）を示し、
【０００８】
【化５】

（ここで、Ｒ^４ 〜Ｒ^８ は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシアルキル基、アルコキシアルキル基、アルキルカルボニル基を示し、ｍ、ｎ、ｒ、ｓはそれぞれ１〜５の整数を示す）
Ｙは水素原子、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アリールカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルキルカルボニル基、アルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基、またはヘテロ環基を示す。Ｚ^１ 、Ｚ^２ は個々独立に酸素原子あるいは硫黄原子を表し、かつＺ^１ 、Ｚ^２ のうち少なくとも一つは硫黄原子である〕
【０００９】
本発明の式（１）で表される化合物は、光増感剤として有用な新規のクマリン誘導体である。すなわち、クマリン骨格のカルボニル酸素を硫黄に置換、あるいはクマリン骨格４位の置換カルボニル基のカルボニル酸素を硫黄に置換したものである。これにより、樹脂中への溶解性の向上、極大吸収波長の長波長化、高感度化を実現したものであり、光硬化性樹脂、例えば、エチレン型不飽和結合を分子中に少なくとも １個以上有する光重合または光架橋可能な化合物、および光重合開始剤を用いる光硬化に適用可能な、極めて有用な化合物である。更に従来の増感剤は塗布方式の違いによって感度が大きく変動していたが、本発明の増感剤は、いずれの方式においても安定した感度を示し、要望を十分満足させるものである。
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の化合物、一般式（１）において、Ｒ^１ 、Ｒ^２ は水素原子、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシカルボニルアルキル基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい。
具体的には、水素原子；メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル基等のアルキル基；メトキシメチル、メトキシエチル、エトキシメチル、エトキシエチル、γ−メトキシプロピル、γ−エトキシプロピル基等のアルコキシアルキル基；アリル、２−ブテニル、２−ペンテニル基等のアルケニル基；ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、３−ヒドロキシプロピル、２−ヒドロキシブチル基等のヒドロキシアルキル基；ベンジル、フェネチル基等のアラルキル基；フェニル、ｐ−メチルフェニル、ｍ−メチルフェニル、ｏ−メチルフェニル、２，４−ジメチルフェニル基等のアリール基；メトキシカルボニルメチル、メトキシカルボニルエチル、エトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルエチル基等のアルコキシカルボニルアルキル基等が挙げられる。
また、Ｒ^１ とＲ^２ が互いに結合し、または骨格内のアミノ基が置換しているベンゼン核と結合して、次の式（化６）で表される環を形成してもよい。
【００１１】
【化６】

（式中、Ｒ^２ 、Ｒ^３ は一般式（１）の場合と同じ意味を示す）
【００１２】
また、一般式（１）において、Ｒ^３ は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、スルホン酸基、ハロゲノアルキル基を示す。具体的には、水素原子；塩素原子、フッ素原子、臭素原子等のハロゲン原子；水酸基；メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル基等のアルキル基；メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ基等のアルコキシ基；メトキシメチル、メトキシエチル、エトキシメチル、エトキシエチル基等のアルコキシアルキル基；ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、３−ヒドロキシプロピル基等のヒドロキシアルキル基；メトキシメトキシ、メトキシエトキシ、エトキシメトキシ、エトキシエトキシ、ｎ−プロポキシエトキシ基等のアルコキシアルコキシ基；メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｎ−プロポキシカルボニル、ｉｓｏ−プロポキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；スルホン酸基；クロロメチル、２−クロロエチル、ジクロロメチル、トリフルオロメチル基等のハロゲノアルキル基が挙げられる。
同様に一般式（１）において、Ｘは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、水酸基、アリール基、アルケニル基、アリールオキシ基、アルケニルオキシ基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アルコキシカルボニルアルコキシ基、アルキルカルボニルアルコキシ基、あるいは次の置換基（化７）である。
【００１３】
【化７】

（式中、Ｒ^４ 〜Ｒ^８ は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシアルキル基、アルコキシアルキル基、アルキルカルボニル基を示し、ｎ、ｍ、ｒ、ｓはそれぞれ１〜５の整数を示す）
【００１４】
具体的には水素原子；メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル基等のアルキル基；シクロペンチル、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｉｓｏ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｉｓｏ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、ｎ−ヘプチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ基等のアルコキシ基；シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ基等のシクロアルコキシ基；水酸基；フェニル、ｐ−メチルフェニル、ｍ−メチルフェニル、ｏ−メチルフェニル基等のアリール基；２−ブテニル、２−ペンテニル基等のアルケニル基；フェノキシ、ｐ−メチルフェノキシ、ｍ−メチルフェノキシ、ｏ−メチルフェノキシ、２，４−ジメチルフェノキシ、２，６−ジメチルフェノキシ、２，４，６−トリメチルフェノキシ、４−フェニルフェノキシ基等のアリールオキシ基；プロペノキシ、２−ブテノキシ基等のアルケニルオキシ基；ベンジル、フェネチル基等のアラルキル基；ベンジルオキシ、メチルベンジルオキシ、フェニチルオキシ基等のアラルキルオキシ基；メトキシカルボニルメトキシ、エトキシカルボニルメトキシ、ｎ−プロポキシカルボニルメトキシ、ｉｓｏ−プロポキシカルボニルメトキシ基等のアルコキシカルボニルアルコキシ基；メチルカルボニルメトキシ、エチルカルボニルメトキシ基等のアルキルカルボニルアルコキシ基；
【００１５】
ヒドロキシエチル、ヒドロキシエトキシエチル、ヒドロキシエトキシエトキシエチル、エトキシエトキシエチル、ヒドロキシエトキシ、ヒドロキシエトキシエトキシ、ヒドロキシプロポキシプロポキシ、ヒドロキシエトキシエトキシエトキシ基等のポリエーテル基；アミノ基；メチルアミノ、エチルアミノ、ｎ−プロピルアミノ、ｎ−ブチルアミノ、ｎ−ペンチルアミノ、ｎ−ヘキシルアミノ、ｎ−ヘプチルアミノ、ｎ−オクチルアミノ基等のモノアルキルアミノ基；ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジプロピルアミノ、ジブチルアミノ、ジペンチルアミノ、ジヘキシルアミノ、ジヘプチルアミノ、ジオクチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ヒドロキシエチルアミノ、２−ヒドロキシプロピルアミノ、３−ヒドロキシプロピルアミノ基等のモノ（ヒドロキシアルキル）アミノ基；ジ（ヒドロキシエチル）アミノ、ジ（２−ヒドロキシプロピル）アミノ、ジ（３−ヒドロキシプロピル）アミノ基等のジ（ヒドロキシアルキル）アミノ基；ヒドロキシエトキシエチルアミノ、ヒドロキシプロポキシエルアミノ、ヒドロキシプロポキシプロピルアミノ基等のモノ（ヒドロキシアルコキシアルキル）アミノ基；ジ（ヒドロキシエトキシエチル）アミノ、ジ（ヒドロキシプロポキシエチル）アミノ、ジ（ヒドロキシプロポキシプロピル）アミノ基等のジ（ヒドロキシアルコキシアルキル）アミノ基；メトキシメチルアミノ、メトキシエチルアミノ、エトキシメチルアミノ、エトキシエチルアミノ、プロポキシエチルアミノ等のモノ（アルコキシアルキル）アミノ基；ジ（メトキシメチル）アミノ、ジ（メトキシエチル）アミノ、ジ（エトキシメチル）アミノ、ジ（エトキシエチル）アミノ、ジ（プロポキシエチル）アミノ基等のジ（アルコキシアルキル）アミノ基；シクロペンチルアミノ、シクロヘキシルアミノ基等のシクロアルキルアミノ基等が挙げられる。
【００１６】
また一般式（１）において、Ｙは水素原子、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アリールカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルキルカルボニル基、アルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基、またはヘテロ環基を示す。
具体的には、水素原子；メチルカルボニル、エチルカルボニル、ｎ−プロピルカルボニル、ｎ−ブチルカルボニル等のアルキルカルボニル基；メトキシカルボニル、エトキシカウボニル、ｎ−プロポキシカルボニル、ｎ−ブトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；フェニル、ｐ−メチルフェニル、ｍ−メチルフェニル、ｏ−メチルフェニル基等のアリール基；ベンゾイル、ｐ−メチルベンゾイル、ｍ−メチルベンゾイル、ｏ−メチルベンゾイル基等のアリールカルボニル基；フェノキシカルボニル、ｐ−メチルフェノキシカルボニル、ｍ−メチルフェノキシカルボニル、ｏ−メチルフェノキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基；メトキシカルボニルメチルカルボニル、エトキシカルボニルメチルカルボニル基等のアルコキシカルボニルアルキルカルボニル基；メトキシカルボニルメトキシカルボニル、エトキシカルボニルメトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基；または下記式（化８）で表されるヘテロ環基が挙げられる。
また、一般式（１）において、Ｚ^１ 、Ｚ^２ は個々独立に酸素原子あるいは硫黄原子を表し、かつＺ^１ 、Ｚ^２ のうち少なくとも一つは硫黄原子である。
【００１７】
【化８】

光増感剤として特に好ましい化合物としては、下記一般式（２）（化９）で表される４−置換カルボニルクマリン誘導体である。
【００１８】
【化９】

（式中、Ｒ^９ 、Ｒ^１０はそれぞれ、同一または異なってもよい低級アルキル基を示し、Ｒ^１１は水素原子、低級アルキル基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシアルキル基、あるいはアルコキシカルボニルアルキル基を、Ｚ^３ 、Ｚ^４ は個々独立に酸素原子あるいは硫黄原子を表し、かつＺ^３ 、Ｚ^４ のうち少なくとも一つは硫黄原子である）
【００１９】
一般式（２）において、Ｒ^９ 、Ｒ^１０は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル基等の炭素数１〜４の低級アルキル基を示す。また、Ｒ^１１は水素原子、あるいはメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル基等の炭素数１〜４の低級アルキル基；メトキシメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、プロポキシエチル、メトキシプロピル、エトキシプロピル、プロポキシプロピル基等のアルコキシアルキル基；ヒドロキシメトキシエチル、ヒドロキシエトキシエチル、ヒドロキシプロポキシエチル、ヒドロキシメトキシプロピル、ヒドロキシエトキシプロピル、ヒドロキシプロポキシプロピル基等のヒドロキシアルコキシアルキル基；メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルエチル、プロポキシカルボニルプロピル、ブトキシカルボニルブチル基等のアルコキシカルボニルアルキル基が挙げられる。またＺ^３ 、Ｚ^４ は個々独立に酸素原子あるいは硫黄原子を表し、かつＺ^３ 、Ｚ^４ のうち少なくとも一つは硫黄原子である。
【００２０】
本発明の上記一般式（１）あるいは（２）で表される化合物は、例えば、特開平０４−１８０８８あるいは特開平０３−２２３７５９に記載された方法で、４−置換カルボニルクマリン化合物を合成した後、五硫化リン、Ｌａｗｅｓｓｏｎ試薬等を用いる常法に従って、カルボニル基をチオカルボニル基に変換することによって得られる。
本発明の化合物は、光増感剤として、極めて有用である。即ち、本発明の化合物を、光重合開始剤を含む汎用の光感光性材料に添加することで、可視光に対する感度が大幅に向上し、可視レーザーによる書込み、画像形成を容易、かつ、簡便に行うことができる。即ち、本化合物は、４００〜７００ｎｍの波長領域の光（可視光）、特に４００〜６００ｎｍの光を吸収することにより励起され、光硬化性樹脂や、光重合開始剤と相互作用を有する化合物である。ここで言う「相互作用」には、励起された本化合物（増感剤）から光硬化性樹脂または光重合開始剤へのエネルギー移動や電子移動が包含される。
【００２１】
本発明の光感光性組成物は、本発明の化合物を、光重合開始剤を含む汎用の光感光性材料に添加することで製造できる。即ち、▲１▼光増感剤として、本発明の４−置換カルボニルクマリン誘導体、▲２▼光重合開始剤、▲３▼光照射により架橋もしくは重合しうる感光性基を有する光硬化性樹脂を含有することを特徴とする可視光感光性組成物である。また、本願発明の光感光性組成物には、必要に応じて、パラジメチルアミノ安息香酸、Ｎ−フェニルグリシン、ベンゾトリアゾール等の含窒素化合物等の補助剤等を添加してもよい。本願発明の光感光性組成物は、実際の使用に際して溶媒で希釈することもできる。
【００２２】
本化合物の使用量は、その種類や相互作用すべき光硬化性樹脂および／または光重合開始剤の種類によって異なり、厳密に規定することは困難であるが、一般的に言えば、光硬化性樹脂成分１００重量部当り０．１〜１０重量部、好ましくは０．３〜５重量部の範囲内が適当である。本化合物の使用量が０．１重量部より少なすぎると形成される被膜の感光性が低下する傾向があり、１０重量部より多くなると、溶解性の点で、組成物中で均一な状態に保つことが困難になる傾向がみられる。
本発明で用いる光照射により架橋もしくは重合しうる感光性基を有する光硬化性樹脂としては、一般に使用されている光硬化性樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、特開平３−２２３７５９号公報の第２頁右下欄第６行〜第６頁左下欄第１６行目に記載の感光性基として（メタ）アクリロイル基を含むアニオン性光硬化性樹脂、感光性基としてシンナモイル基を含む光硬化性樹脂、感光性基としてアリル基を含む光硬化性樹脂等が挙げられる。
【００２３】
本発明で用いる光重合開始剤としては、一般に使用されている光重合開始剤であれば特に限定されないが、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジル、キサントン、チオキサントン、アントラキノン等の芳香族カルボニル化合物；アセトフェノン、プロピオフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、α，α’−ジクロル−４−フェノキシアセトフェノン、１−ヒドロキシ−１−シクロヘキシルアセトフェノン、アセトフェノン等のアセトフェノン類；ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルジパーオキシイソフタレート、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等の有機過酸化物；ジフェニルヨードニウムブロマイド、ジフェニルヨードニウムクロライド等のジフェニルハロニウム塩；四塩化炭素、四臭化炭素、クロロホルム、ヨードホルム等の有機ハロゲン化物、３−フェニル−５−イソオキサゾロン、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンベンズアントロン等の複素環式および多環式化合物；２，２’−アゾ（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）等のアゾ化合物；鉄−アレン錯体（Ｉｒｏｎ−Ａｒｅｎｅ Ｃｏｍｐｌｅｘ： ヨーロッパ特許１５２３７７号公報参照）；チタノセン化合物（特開昭６３−２２１１１０ 号公報参照）；ビスイミダゾール系化合物；Ｎ−アリールグリシン系化合物；アクリジン系化合物；芳香族ケトン／芳香族アミンの組み合わせ；等が挙げられる。
【００２４】
上記の重合開始剤の中でも、ジ−ｔ−ブチルジパーオキシイソフタレート、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、鉄−アレン錯体およびチタノセン化合物は架橋もしくは重合に対して活性が高いので好ましい化合物である。
これら重合開始剤の使用量は、臨界的なものではなく、その種類等に応じて広い範囲で変えることができるが、一般には、前述した光硬化性樹脂固形分１００重量部当たり、０．１〜２５重量部、好ましくは、０．２〜１０重量部の範囲内とすることができる。２５重量部を越えて多量に用いると、得られる組成物の安定性が低下する傾向がみられる。
【００２５】
次に、本発明の可視光感光性組成物の用途について説明する。
本化合物を含有する可視光感光性組成物は、一般に用いられている公知の感光性材料と同様に取り扱うことができる。即ち、本発明の増感剤を含む可視光感光性組成物を溶剤に溶解させ（着色剤に顔料を併用する場合は微粒子分散させる）て感光液とし、これを、例えば、ローラー、コールコーター、スピンコーター等のごとき塗布装置を用いて、支持体上に塗布し乾燥して感光層を形成させる方法により、可視光感光材料とすることが出来る。
この際に使用する溶剤としては、例えば、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、プロピオン酸メチル等）、エーテル類（テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等）、セルソルブ類（メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等）、ハロゲン化炭化水素（クロロホルム、トリクロロエチレン、ジクロロメタン等）、アルコール（エチルアルコール、ベンジルアルコール等）、その他（ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホンオキシム等）などが挙げられる。
また、支持体としては、例えば、アルミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、鉄等の金属またはそれらを成分とした合金のシート又はこれらの金属で表面を処理したプリント基板、プラスチック、ガラス又はシリコーンウェハー、カーボンなどが挙げられる。
【００２６】
また、本発明の可視光感光性組成物は、通常の電着塗装用感光性材料と同様に取り扱うことができ、電着塗装用の塗料として用いることもできる。
その場合、最初に光硬化性樹脂を水分散化物とするか、又は水溶化物とする。
光硬化性樹脂の水分散化又は水溶化は、▲１▼光硬化性樹脂中のカルボキシル基等のアニオン性基が導入されている場合にはアルカリ（中和剤）で中和するか、又は▲２▼アミノ基等のカチオン性基が導入されている場合には、酸（中和剤）で中和することによって行われる。その際に使用されるアルカリ中和剤としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン類；トリエチルアミン、ジエチルアミン、モノエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジイソブチルアミン等のアルキルアミン類；ジメチルアミノエタノール等のアルキルアルカノールアミン類；シクロヘキシルアミン等の脂環族アミン類；カセイソーダ、カセイカリ等のアルカリ金属水酸化物；アンモニアなどが挙げられる。また、酸中和剤としては、例えば、ギ酸、酢酸、乳酸、酪酸等のモノカルボン酸が挙げられる。これらの中和剤は単独でまたは混合して使用できる。中和剤の使用量は光硬化樹脂中に含まれるイオン性基１当量当り、一般に、０．２〜１．０当量、特に０．３〜０．８当量の範囲が望ましい。
【００２７】
水溶化または水分散化した樹脂成分の流動性をさらに向上させるために、必要により、上記光硬化性樹脂に親水性溶剤、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、メトキシエタノール、エトキシエタノール、ブトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等を加えることができる。かかる親水性溶剤の使用量は、一般には、樹脂固形成分１００重量部当り、３００重量部まで、好ましくは１００重量部までとすることができる。
【００２８】
また、被塗装物への塗着量を多くするため、上記光硬化性樹脂に対し、疎水性溶剤、例えば、トルエン、キシレン等の石油系溶剤、；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；２−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類なども加えることができる。これらの疎水性溶剤の配合量は、樹脂固形成分１００重量部当り、通常、２００重量部まで、好ましくは、１００重量部以下とすることができる。
【００２９】
電着塗料として可視光感光性組成物の調製は、従来から公知の方法で行うことができる。例えば、前記の中和により水溶化された光硬化性樹脂、４−置換カルボニルクマリン誘導体（増感剤）、重合開始剤、さらに必要に応じ、含窒素化合物、溶剤及びその他の成分をよく混合し、水を加えることにより調製することができる。
このようにして調製された組成物は、通常の方法で、更に水で希釈し、例えば、ｐＨが４〜９の範囲内、浴濃度（固形分濃度）３〜２５重量％、好ましくは５〜１５重量％の範囲内の電着塗料（または電着浴）とすることができる。
【００３０】
上記のごとくして調製された電着塗料は、次のようにして被塗物である導体表面に塗装することができる。即ち、まず、浴のｐＨ及び浴濃度を上記の範囲に調整し、浴温度を１５〜４０℃、好適には１５〜３０℃に管理する。次いで、このように管理された電着塗装浴に、塗装されるべき導体を電着塗料がアニオン型の場合には陽極として、また、カチオン型の場合には陰極として、浸漬、５〜２００Ｖの直流電流を通電する。通電時間は３０秒〜５分が適当であり、得られる膜厚は乾燥膜厚で、一般に０．５〜５０μｍ、好適には、１〜１５μｍである。
電着塗装後、電着浴から被塗物を引き上げ水洗いしたの後、電着塗膜中に含まれる水分などを熱風等で乾燥、除去する。
導体としては、金属、カーボン、酸化錫等の導電性材料またはこれらを積層、メッキ等によりプラスチック、ガラス表面に固着させた者が使用できる。
【００３１】
上記のごとくして導体表面に形成される可視光感光材料、及び、電着塗装によって得られる可視光感光性電着塗膜は、画像に応じて、可視光で露光し、硬化させ、非露光部を現像処理によって除去することにより、画像を形成することができる。
露光のための光源としては、超高圧、高圧、中厚、低圧の水銀灯、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯、蛍光灯、タングステン灯、太陽光等の各光源により得られる光源のうち、紫外線を紫外カットフィルターによりカットした可視領域の光線や、可視領域に発振線をもつ各種レーザー等が使用できる。
【００３２】
現像処理は非露光部膜がアニオン性の場合にはアルカリ水溶液を用いて、またカチオン性の場合にはｐＨ５以下の酸水溶液を用いて洗い流すことにより行われる。アルカリ水溶液は通常、カセイソーダ、炭酸ソーダ、カセイカリ、アンモニア水など塗膜中に有する遊離のカルボン酸と中和して水溶性を与えることのできるものが、また、酸水溶液は酢酸、ギ酸、乳酸などが使用可能である。
【００３３】
また、イオン性基をもたない光硬化性樹脂の場合の現像処理は、１，１，１−トリクロロエタン、トリクレン、メチルエチルケトン、塩化メチレン等の溶剤を使って未露光部を溶解することによって行う。
現像した後の塗膜は、水洗後、熱風等により乾燥され、導体上に目的とする画像が形成される。また、必要に応じて、エッチングを施し、露出した導体部を除去した後、レジスト膜を除去し、プリント回路板の製造を行うこともできる。
本発明の組成物は、フォトレジストをはじめ、平板や凸版用製版材、オフセット印刷用ＰＳ板、情報記録材料、レリーフ像作製材料等幅広い用途への応用が可能である。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。なお、下記の例中、「部」は重量部、％は重量％を示す。
実施例１
４−ジエチルアミノサリチルアルデヒド２００部と２−エトキシカルボニルメチルベンゾチアゾール１８０部にピペリジン１０部を加え、エタノール溶媒中で室温で１２時間反応させ、濾別後、結晶をよくエタノールで洗浄、乾燥して、３−（ベンゾチアゾ−２−イル）−７−ジエチルアミノクマリン３２０部を得た。この化合物１００部を「Ｄｙｅｓ ａｎｄ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ １巻、３１５頁（１９８０年）」記載の方法に従い、５００部のＤＭＦ中で懸濁させ、そこへ、３０％ＮａＣＮ水溶液９０部を室温で滴下し、そのまま１時間反応させたのち、臭素５０部を０〜１０℃で滴下し、２時間攪拌し、濾過後良く水洗し、乾燥して、３−（ベンゾチアゾ−２−イル）−４−シアノ−７−ジエチルアミノクマリンを得た。
上記のシアノ化体９０部を、４００部の７０％硫酸中で１００℃、８時間加水分解した。放冷後、３０００部の水に排出して中和した。析出した結晶を濾別後良く水洗、乾燥して、３−（ベンンゾチアゾ−２−イル）−７−ジエチルアミノクマリン−４−カルボン酸７０部を得た。
つぎに、上記のカルボン酸６部とメトキシエトキシエチル−ｐ−トルエンスルホネート９部を１．６部の炭酸カリウム存在下、３０部のＤＭＦ中で８０℃、５時間反応させた。放冷後、１００部の水に排出した。析出した結晶を濾別後良く水洗、乾燥して、３−（ベンンゾチアゾ−２−イル）−４−メトキシエトキシエトキシカルボニル−７−ジエチルアミノクマリン６部を得た。
さらに、上記化合物５部とＬａｗｅｓｓｏｎ試薬４．１部とを、５０部の乾燥ｐ−キシレン中で５時間還流させた。放冷後、１００部の水に排出し、塩化メチレンで抽出、水洗、溶媒を減圧溜去した。
反応混合物は、カラムクロマトグラフィーで分離して、カルボニルクマリン誘導体（３）（化１０）を２部得た。
【００３５】
【化１０】

【００３６】
電子スペクトル；吸収極大［λ_ｍａｘ ］＝５２８ｎｍ（クロロホルム中）
^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（δ／ｐｐｍ）：ＣＤＣｌ_３ 中
１．２７（ｔ，６Ｈ），３．２９（ｓ，３Ｈ），３．３９（ｔ，２Ｈ），
３．４８（ｔ，４Ｈ），３．６５（ｔ，２Ｈ），３．８４（ｔ，２Ｈ），
４．５７（ｔ，２Ｈ），６．６５〜６．７６（ｍ，２Ｈ），
７．３５〜７．５４（ｍ，３Ｈ），７．９０〜７．９７（ｍ，２Ｈ）
ＦＤＭＳスペクトル；ｍ／ｚ＝５１２（Ｍ^＋ ）
赤外線吸収スペクトル（ＫＢｒ錠剤）；（図１）に示した。
元素分析値（Ｃ_２６Ｈ_２８Ｎ_２ Ｏ_５ Ｓ_２ ）
Ｃ（％） Ｈ（％） Ｎ（％） Ｓ（％）
計算値 ６０．９２ ５．５０ ５．４７ １２．５１
実測値 ６０．９６ ５．６１ ５．６２ １１．８５
上記カルボニルクマリン誘導体（３）５部と、バインダーポリマーとしてポリビニルピロリドン１００部およびペンタエリスリトールトリアクリレート１００部、光重合開始剤として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４部、メチルセルソルブ１０００部を用いて感光液を調製し、積層銅板上にスピナーを用いて塗布した。
次いで、アルゴンレーザーによって、上記の感光層に光照射したところ、速やかに樹脂が硬化することが確認された。
【００３７】
実施例２
実施例１で得られた３−（ベンゾチアゾ−２−イル）−４−メトキシエトキシエトキシカルボニル−７−ジエチルアミノクマリン５部とＬａｗｅｓｓｏｎ試薬８．２部とを、５０部の乾燥クロルベンゼン中で５時間還流させた。放冷後、１００部の水に排出し、塩化メチレンで抽出、水洗、溶媒を減圧溜去した。反応混合物はカラムクロマトグラフィーで分離してカルボニルクマリン誘導体（４）（化１１）を１部得た。
【００３８】
【化１１】

【００３９】
電子スペクトル；吸収極大［λ_ｍａｘ ］＝５３８ｎｍ（クロロホルム中）
元素分析値（Ｃ_２６Ｈ_２８Ｎ_２ Ｏ_４ Ｓ_３ ）
Ｃ（％） Ｈ（％） Ｎ（％） Ｓ（％）
計算値 ５９．０７ ５．３３ ５．３０ １８．２０
実測値 ５９．１６ ５．４１ ５．３７ １７．９５
上記カルボニルクマリン誘導体（４）を用い、実施例１と同様の組成の感光液を調製した。これを用いて、実施例１と同様にして、感光層を形成し、キセノンランプによって、上記の感光層に光照射したところ、速やかに樹脂が硬化することが確認された。
【００４０】
実施例３
実施例１で得られた３−（ベンンゾチアゾ−２−イル）−７−ジエチルアミノクマリン−４−カルボン酸６部とエチル−ｐ−トルエンスルホネート７部とを、１．６部の炭酸カリウム存在下、３０部のＤＭＦ中で、８０℃、５時間反応させた。放冷後、１００部の水に排出した。析出した結晶を濾別後、良く水洗、乾燥して、３−（ベンンゾチアゾ−２−イル）−４−エトキシカルボニル−７−ジエチルアミノクマリン６部を得た。
さらに、上記化合物５部とＬａｗｅｓｓｏｎ試薬４．８部とを、５０部の乾燥ｐ−キシレン中で５時間還流させた。放冷後、１００部の水に排出し、塩化メチレンで抽出、水洗、溶媒を減圧溜去した。反応混合物はカラムクロマトグラフィーで分離してカルボニルクマリン誘導体（５）（化１２）を２．５部得た。
【００４１】
【化１２】

【００４２】
電子スペクトル；吸収極大［λ_ｍａｘ ］＝５２５ｎｍ（クロロホルム中）
元素分析値（Ｃ_２２Ｈ_２２Ｎ_２ Ｏ_３ Ｓ_２ ）
Ｃ（％） Ｈ（％） Ｎ（％） Ｓ（％）
計算値 ６１．９５ ５．１９ ６．５７ １５．０４
実測値 ６１．８２ ５．２５ ６．６２ １４．８９
上記カルボニルクマリン誘導体（５）を用い、実施例１と同様の組成の感光液を調製した。これを用いて、実施例１と同様にして、感光層を形成し、アルゴンレーザーによって、上記の感光層に光照射したところ、速やかに樹脂が硬化することが確認された。
【００４３】
実施例４
実施例１で得られた３−（ベンンゾチアゾ−２−イル）−７−ジエチルアミノクマリン−４−カルボン酸６部とジエチレングリコールモノトシレート９部とを、１．６部の炭酸カリウム存在下、３０部のＤＭＦ中で８０℃、５時間反応させた。放冷後、１００部の水に排出した。析出した結晶を濾別後、良く水洗、乾燥して、３−（ベンンゾチアゾ−２−イル）−４−ヒドロキシエトキシエトキシカルボニル−７−ジエチルアミノクマリン６部を得た。
さらに、上記化合物５部とＬａｗｅｓｓｏｎ試薬４．１部とを５０部の乾燥ｐ−キシレン中で５時間還流させた。放冷後、１００部の水に排出し、塩化メチレンで抽出、水洗、溶媒を減圧溜去した。反応混合物はカラムクロマトグラフィーで分離してカルボニルクマリン誘導体（６）（化１３）を１．５部得た。
【００４４】
【化１３】

【００４５】
電子スペクトル；吸収極大［λ_ｍａｘ ］＝５２６ｎｍ（クロロホルム中）
元素分析値（Ｃ_２５Ｈ_２６Ｎ_２ Ｏ_５ Ｓ_２ ）
Ｃ（％） Ｈ（％） Ｎ（％） Ｓ（％）
計算値 ６０．２２ ５．２５ ５．６２ １２．８６
実測値 ６０．３２ ５．２９ ５．７１ １２．６５
上記カルボニルクマリン誘導体（６）を用い、実施例１と同様の組成の感光液を調製した。これを用いて、実施例１と同様にして、感光層を形成し、ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）によって、上記の感光層に光照射したところ、速やかに樹脂が硬化することが確認された。
【００４６】
実施例５〜２０
実施例１と同様にして、表−１（表１、表２、表３）に示す光増感剤を合成した。それらの吸収極大（λ_ｍａｘ ）、元素分析値を表−１に示した。
また、これらの光増感剤を用いて、実施例１と同様の感光液を調製した。これを用いて、実施例１と同様にして、感光層を形成し、アルゴンレーザーによって、上記の感光層に光照射したところ、速やかに樹脂が硬化することが確認された。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【表２】

【００４９】
【表３】

【００５０】
【発明の効果】
本発明の４−置換カルボニルクマリン誘導体は、光増感剤としてきわめて有用性の高い化合物である。従来、光重合反応を用いた情報記録の分野で、コンピューターによって電子編集された原稿を、そのまま直接レーザーを用いて出力し記録する方式では、感光層の経時安定性が低く、また、感度が低く、溶解性、保存安定性等に問題があった。しかし、本発明の４−置換カルボニルクマリン誘導体は基本樹脂との相溶性がよく、かつ、汎用の塗布溶剤に溶解し、支持体上で均一で平滑な塗面を得ることができる。
また、本発明の４−置換カルボニルクマリン誘導体は、４８８ｎｍおよび５１４．５ｎｍに安定な発振線をもつアルゴンレーザーや第２高調波として５３２ｎｍに輝線を持つＹＡＧレーザー等の汎用可視レーザーに対して、非常に高い感度を有するため、本発明の光増感剤を用いて得られた感光材料は、このようなレーザーにより高速走査露光が可能である。また、高速走査露光により画像を形成した場合、極めて微細な高解像度の画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られたカルボニルクマリン誘導体の赤外線吸収スペクトル

Claims (4)

1. 一般式（１）（化１）で表される４−置換カルボニルクマリン誘導体。
   

   

   〔式中、Ｒ^１ 、Ｒ^２ はそれぞれ同一または独立に水素原子、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシカルボニルアルキル基を示し、互いに結合するか、骨格内のアミノ基の置換したベンゼン核と結合して環を形成してもよく、Ｒ^３ は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、スルホン酸基、ハロゲノアルキル基を示し、Ｘは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、水酸基、アリール基、アルケニル基、アリールオキシ基、アルケニルオキシ基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アルコキシカルボニルアルコキシ基、アルキルカルボニルアルコキシ基、あるいは次の置換基（化２）を示し、
   

   

   （ここで、Ｒ^４ 〜Ｒ^８ は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシアルキル基、アルコキシアルキル基、アルキルカルボニル基を示し、ｍ、ｎ、ｒ、ｓはそれぞれ１〜５の整数を示す）
   Ｙは水素原子、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アリールカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルキルカルボニル基、アルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基、またはヘテロ環基を示す。Ｚ^１ 、Ｚ^２ は個々独立に酸素原子あるいは硫黄原子を表し、かつＺ^１ 、Ｚ^２ のうち少なくとも一つは硫黄原子である〕
2. 一般式（２）（化３）で表される４−置換カルボニルクマリン誘導体。
   

   

   ［式中、Ｒ^９ 、Ｒ^１０はそれぞれ同一または異なってもよい炭素数１〜４の低級アルキル基を示し、Ｒ^１１は水素原子、低級アルキル基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシアルキル基、あるいはアルコキシカルボニルアルキル基を示し、Ｚ^３ 、Ｚ^４ は個々独立に酸素原子あるいは硫黄原子を表し、かつＺ^３ 、Ｚ^４ のうち少なくとも一つは硫黄原子である〕
3. 請求項１または２記載の４−置換カルボニルクマリン誘導体からなる光増感剤。
4. 請求項１または２記載の４−置換カルボニルクマリン誘導体を含有してなる可視光照射により架橋もしくは重合し得る感光性組成物。

Images