JP3802194B2 - ネガ型画像記録材料 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は平版印刷用版材やカラープルーフ、フォトレジスト及びカラーフィルターとして使用できる画像記録材料に関するものである。特にコンピュータ等のデジタル信号に基づいて赤外線レーザを走査することにより直接製版できる、いわゆるダイレクト製版可能な平版印刷用版材として使用可能な画像記録材料に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コンピュータのデジタルデータから直接製版するシステムとしては、▲1▼電子写真法によるもの、▲2▼青色又は緑色を発光するレーザを用い露光する光重合系によるもの、▲3▼銀塩を感光性樹脂上に積層したもの、▲4▼銀塩拡散転写法によるもの等が提案されている。
【0003】
しかしながら、▲1▼の電子写真法を用いるものは、帯電、露光、現像等画像形成のプロセスが煩雑であり、装置が複雑で大がかりなものになる。また、▲2▼の光重合系によるものでは、青色や緑色の光に対して高感度な版材を使用するため、明室での取扱いが難しくなる。▲3▼、▲4▼の方法では銀塩を使用するため現像等の処理が煩雑になる、処理廃液中に銀が含まれる等の欠点がある。
【0004】
一方、近年におけるレーザの発展は目ざましく、特に波長760nmから1200nmの赤外線を放射する固体レーザ及び半導体レーザは、高出力かつ小型のものが容易に入手できるようになっている。コンピュータ等のデジタルデータから直接製版する際の記録光源として、これらのレーザは非常に有用である。しかし、実用上有用な多くの感光性記録材料は、感光波長が760nm以下の可視光域であるため、これらの赤外線レーザでは画像記録できない。このため、赤外線レーザで記録可能な材料が望まれている。
【0005】
このような赤外線レーザにて記録可能な画像記録材料として、米国特許第4,708,925号に記載されている、オニウム塩、フェノール樹脂及び分光増感剤より成る記録材料がある。しかしながら、この画像記録材料は、オニウム塩とフェノール樹脂により発現する、現像液に対する溶解抑止効果を利用したポジ型であり、本発明のようなネガ型ではない。一方、ネガ型の画像記録材料としては特開平8−276558号に記載されている、光を吸収し熱を発生する物質、アルカリ可溶性樹脂、分子内に4〜8個のベンゼン核を有する特定のフェノール誘導体より成る記録材料がある。しかしながら、この画像記録材料は、レーザ露光時の感度が不十分であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、赤外線を放射する固体レーザ及び半導体レーザを用いて記録することにより、コンピューター等のデジタルデータから直接製版可能であり、さらにレーザに対して高感度なネガ型画像記録材料を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ネガ型画像記録材料の構成成分に着目し、鋭意検討の結果、複素環化合物誘導体を架橋剤として用いることにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、(A)酸により架橋する化合物と、(B)バインダーポリマーと、(C)熱により酸を発生する化合物と、(D)赤外線吸収剤とからなり、該(A)酸により架橋する化合物が、下記一般式(I)で表される複素環化合物誘導体の少なくとも一種であることを特徴とするネガ型画像記録材料である。
【0008】
【化2】
【0009】
式中、Ar1 は、環内に不飽和結合を有する芳香族複素環を示す。R1 、R2 はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数12個以下の炭化水素基を示す。R3 は水素原子または−(R4 O)m −R5 を示し、ここでR4 は炭素数12個以下の2価の炭化水素基を示し、R5 は水素原子または炭素数12個以下の炭化水素基を示す。nは、2〜4の整数を示す。mは、0〜3の整数を示す。
【0010】
本発明のネガ型画像記録材料は、上記のような構成としたので、赤外線を放射する固体レーザー及び半導体レーザーを用いて記録することにより、(D)赤外線吸収剤が発熱を促進させ、(C)熱により酸を発生する化合物が分解して酸が発生し、この酸により、(A)環内に不飽和結合を有する芳香族複素環を有する酸架橋剤の働きが促進され、(B)バインダーポリマーと架橋反応が起こり、画像記録即ち記録材料へのダイレクト製版が行われる。このとき、分子内に複素環を有する架橋剤を用いることにより、製版後の現像液への溶解性を低下させることなく、架橋反応の効率が飛躍的に向上し、記録時のレーザーに対する高感度化を実現するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
[(A)一般式(I)で表される複素環化合物誘導体(酸により架橋する化合物)]
本発明では、前記一般式(I)で表される芳香族複素環化合物誘導体を架橋剤として使用する。
一般式(I)中、Ar1は、環内に不飽和結合を有する芳香族複素環であって、ヘテロ原子を中心として対称位置に2つの不飽和結合を有する5員環及びこの5員環にベンゼン環が縮環した複素環を示す。本発明において複素環とは、環を構成する原子の中に、炭素以外のヘテロ原子を1個以上含むものを指す。環内のヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子等が挙げられ、2価以上の原子、例えば窒素原子等は水素原子、炭素数12個以下のアルキル基等の置換基を有していてもよい。この複素環は、環内に不飽和結合を有するものであり、2個の共役結合をもつ5員環、及びこれらの複素環が縮環した複素環等が例示される。これらの複素環は芳香族性を示すため芳香族複素環と呼ばれる。好ましい複素環として、上記の複素環にさらにベンゼン環やナフタレン環等の芳香族炭化水素が縮合した複素環が挙げられる。
一般式(I)におけるAr1の複素環としては、具体的には、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、ピラゾール、フラザン、オキサジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、シラベンゼン等の単環式複素環、インドール、イソインドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドリジン、キノリン、イソキノリン、プリン、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、キナゾリン、シンノリン、キノキサリン、フタラジン、プテリジン、カルバゾール、アクリジン、フェナントリジン、キサンテン、フェナジン、フェノチアジン等の縮合複素環が挙げられる。
これらのうち、感度の観点から、ヘテロ原子を中心として対称位置に2つの不飽和結合を有する5員環及びこの5員環にベンゼン環が縮環した複素環であることを要する。
R1、R2はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数12個以下の炭化水素基を示す。合成が容易であるという理由から、R1およびR2は、水素原子またはメチル基であることが特に好ましい。
R3は水素原子または−(R4O)m−R5を示し、ここでR4は炭素数12個以下の2価の炭化水素基を示し、R5は水素原子または炭素数12個以下の炭化水素基を示す。R5が炭化水素基である場合、この炭化水素基は直鎖状炭化水素基であっても、分岐を有していてもよい。入手の容易性の観点から、R3が水素原子、あるいは、−(R4O)m−R5であって、mが0であり、R5が水素原子であることが特に特に好ましい。
nは2〜4の整数を示し、nが2または4のとき、−[(R1)(R2)C−O−R3]はそれぞれヘテロ原子を中心として対称位置に配置されることが好ましい。
【0012】
本発明において好適に用いられる一般式(I)で表される複素環化合物誘導体の具体例(架橋剤[KZ−1]〜[KZ−5])を以下に示すが、これに制限されるものではない。
【0013】
【化3】
【0014】
【化4】
【0015】
これらの芳香族複素環化合物は、従来公知の方法により合成できる。例えば[KZ−1]は、下記反応式(1)に示すように、フランを出発原料とし、水酸化カリウム等のアルカリ存在下、水溶液中でホルマリン又はパラホルムアルデヒドと反応させることにより、合成できる。また、別の方法としては、例えば[KZ−4]は、下記反応式(2)に示すように、N−エチルカルバゾールを出発原料とし、ビルスマイヤー反応によりジホルミル化し、さらに、金属水素化物等によって還元することにより、合成できる。また、[KZ−5]は、下記反応式(3)に示すように、[KZ−1]を硫酸等の酸存在下、大過剰の1−メトキシ−2−プロパノールと反応させることにより、合成できる。
【0016】
【化5】
【0017】
これらの複素環化合物誘導体は単独で使用してもよく、また2種類以上を組み合わせて使用してもよい。また、これらの複素環化合物誘導体を合成した際、複素環化合物同士が縮合して、2量体や3量体等の不純物が副生成する場合があるが、これらの不純物を含有したまま用いても良い。尚、この不純物は30%以下であることが好ましく、20%以下であることがさらに好ましい。
【0018】
本発明において、これら複素環化合物誘導体は全画像記録材料固形分中、5〜70重量%、好ましくは10〜50重量%の添加量で用いられる。この複素環化合物誘導体(熱架橋剤)の添加量が5重量%未満であると画像記録した際の画像部の膜強度が悪化し、また、70重量%を越えると保存時の安定性の点で好ましくない。
【0019】
なお、これらの複素環化合物誘導体を用いることにより、画像記録材料の感度が向上する理由としては、このような複素環はローンペアを有するので、化学構造的に反応し易くなり、ポリマーとの架橋効率が向上するためではないかと考えられる。
【0020】
[(B)バインダーポリマー]
本発明では、バインダーポリマーとして、種々のアルカリ可溶性ポリマーを用いることができる。具体的には、例えばフェノールノボラック、クレゾールノボラック等のノボラック樹脂、ビスフェノールAレゾール樹脂等のレゾール樹脂、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)等のスチレン系ポリマー、およびカルボキシル基含有ポリウレタン等が挙げられる。
【0021】
本発明において好適に用いられるバインダーポリマーとしては、ヒドロキシ基またはアルコキシ基が直接結合した芳香族炭化水素環を、主鎖または側鎖に有するポリマーが挙げられる。アルコキシ基としては、感度の観点から、炭素数20個以下のものが好ましい。また、芳香族炭化水素環としては、原料の入手性から、ベンゼン環、ナフタレン環またはアントラセン環が好ましい。これらの芳香族炭化水素環は、置換基を有していても良いが、感度の点で好ましくは、ヒドロキシ基またはアルコキシ基以外の置換基を有さない方が好ましい。
【0022】
本発明において、特に好適に用いることができるバインダーポリマーは、ノボラック樹脂または、下記一般式(II)で表される構成単位を有するポリマーである。
【0023】
【化6】
【0024】
式中、Ar2 は、ベンゼン環、ナフタレン環またはアントラセン環を示す。R8 は、水素原子またはメチル基を示す。R9 は、水素原子または炭素数20個以下のアルコキシ基を示す。X1 は、単結合または、C、H、N、O、Sより選ばれた1種以上の原子を含み、かつ炭素数0〜20個の2価の連結基を示す。jは、1〜4の整数を示す。
【0025】
本発明において、好適に用いられる一般式(II)で表される構成単位の例([BP−1]〜[BP−4])を以下に挙げる。
【0026】
【化7】
【0027】
【化8】
【0028】
これらの構成単位を有するポリマーは、対応するモノマーを用い従来公知の方法によりラジカル重合することにより得られる。
【0029】
本発明では、バインダーポリマーとして、一般式(II)で表される構成単位のみから成るホモポリマーを用いても良いが、他の公知のモノマーより誘導される構成単位も有するコポリマーを用いても良い。この際用いられる他の公知のモノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート等のアクリル酸エステル類、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類、スチレン、アクリロニトリル、および、アクリル酸、メタクリル酸等の酸性基を有するモノマー、さらにp−スチレンスルホン酸のナトリウム塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸のアルカリ金属塩、テトラアルキルアンモニウム塩、3−スルホプロピルアクリレートのカリウム塩等の強酸の塩を含有するモノマー等が挙げられる。
【0030】
これらを用いたコポリマー中に含まれる一般式(II)で表される構成単位の割合は、50〜100重量%であることが好ましく、さらに好ましくは60〜100重量%である。
また、本発明で使用されるポリマーの重量平均分子量は好ましくは5000以上であり、さらに好ましくは1万〜30万の範囲であり、数平均分子量は好ましくは1000以上であり、さらに好ましくは2000〜25万の範囲である。多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は1以上が好ましく、さらに好ましくは1.1〜10の範囲である。
【0031】
これらのコポリマーは、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー等いずれでもよいが、ランダムコポリマーであることが好ましい。
【0032】
本発明で使用されるポリマーを合成する際に用いられる溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、エチレンジクロリド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、ジメチルスルホキシド、水等が挙げられる。これらの溶媒は単独で又は2種以上混合して用いられる。
【0033】
本発明で使用されるポリマーを合成する際に用いられるラジカル重合開始剤としては、例えばアゾ系開始剤、過酸化物開始剤等公知の化合物が使用できる。
【0034】
本発明で使用されるバインダーポリマーは単独で用いても混合して用いてもよい。これらポリマーは、画像記録材料全固形分に対し20〜95重量%、好ましくは40〜90重量%の割合で画像記録材料中に添加される。添加量が20重量%未満の場合は、画像形成した際、画像部の強度が不足する。また添加量が95重量%を越える場合は、画像形成されない。
【0035】
[(C)熱により酸を発生する化合物]
本発明において熱により酸を発生する化合物(以下、単に酸発生剤と言う)とは、例えば100℃以上の加熱により分解し、酸を発生する化合物である。発生する酸としては、スルホン酸、塩酸等のpKaが2以下の強酸であることが好ましい。本発明において好適に用いられる酸発生剤としては、例えばヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩等のオニウム塩が挙げられる。具体的には、米国特許第4,708,925号や特開平7−20629号に記載されている化合物を挙げることができる。特に、スルホン酸イオンを対イオンとするヨードニウム塩、スルホニウム塩、ジアゾニウム塩が好ましい。ジアゾニウム塩としては、米国特許第3,867,147号記載のジアゾニウム化合物、米国特許第2,632,703号記載のジアゾニウム化合物や特開平1−102456号及び特開平1−102457号の各公報に記載されているジアゾ樹脂も好ましい。また、米国特許第5,135,838号や米国特許第5,200,544号に記載されているベンジルスルホナート類も好ましい。さらに、特開平2−100054号、特開平2−100055号及び特願平8−9444号に記載されている活性スルホン酸エステルやジスルホニル化合物類も好ましい。他にも、特開平7−271029号に記載されている、ハロアルキル置換されたS−トリアジン類も好ましい。
【0036】
これらの化合物は、画像記録材料全固形分に対し0.01〜50重量%、好ましくは0.1〜40重量%、より好ましくは0.5〜30重量%の割合で画像記録材料中に添加される。添加量が0.01重量%未満の場合は、画像が得られない。また添加量が50重量%を越える場合は、印刷時非画像部に汚れを発生する。
【0037】
これらの化合物は単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。尚、これらの酸発生剤は、紫外線照射によっても分解できるため、本発明の画像記録材料は、赤外線だけではなく紫外線によっても画像記録可能である。
【0038】
[(D)赤外線吸収剤]
本発明の主な目的は、赤外線を発するレーザで画像記録することである。このためには、赤外線吸収剤を併用することが必要である。赤外線吸収剤は、吸収した赤外線を熱に変換する機能を有している。この際、発生した熱により、酸発生剤が分解し、酸を発生する。本発明において使用される赤外線吸収剤は、波長760nmから1200nmの赤外線を有効に吸収する染料又は顔料である。好ましくは、波長760nmから1200nmに吸収極大を有する染料又は顔料である。
【0039】
染料としては、市販の染料及び例えば「染料便覧」(有機合成化学協会編集、昭和45年刊)等の文献に記載されている公知のものが利用できる。具体的には、例えばアゾ染料、金属錯塩アゾ染料、ピラゾロンアゾ染料、ナフトキノン染料、アントラキノン染料、フタロシアニン染料、カルボニウム染料、キノンイミン染料、メチン染料、シアニン染料、スクワリリウム色素、ピリリウム塩、例えばニッケルチオレート錯体のような金属チオレート錯体等の染料が挙げられる。
【0040】
好ましい染料としては、例えば、特開昭58−125246号、特開昭59−84356号、特開昭59−202829号、特開昭60−78787号等に記載されているシアニン染料、特開昭58−173696号、特開昭58−181690号、特開昭58−194595号等に記載されているメチン染料、特開昭58−112793号、特開昭58−224793号、特開昭59−48187号、特開昭59−73996号、特開昭60−52940号、特開昭60−63744号等に記載されているナフトキノン染料、特開昭58−112792号等に記載されているスクワリリウム色素、英国特許第434,875号記載のシアニン染料等を挙げることができる。
【0041】
また、米国特許第5,156,938号記載の近赤外吸収増感剤も好適に用いられ、また、米国特許第3,881,924号記載の置換されたアリールベンゾ(チオ)ピリリウム塩、特開昭57−142645号(米国特許第4,327,169号)記載のトリメチンチアピリリウム塩、特開昭58−181051号、同58−220143号、同59−41363号、同59−84248号、同59−84249号、同59−146063号、同59−146061号に記載されているピリリウム系化合物、特開昭59−216146号記載のシアニン色素、米国特許第4,283,475号に記載のペンタメチンチオピリリウム塩等や特公平5−13514号、同5−19702号に開示されているピリリウム化合物も好ましく用いられる。
【0042】
また、染料として好ましい別の例として米国特許第4,756,993号中に式(I)、(II)として記載されている近赤外吸収染料を挙げることができる。
【0043】
これらの染料のうち特に好ましいものとしては、例えばシアニン色素、スクワリリウム色素、ピリリウム塩、ニッケルチオレート錯体が挙げられる。
【0044】
本発明において使用される顔料としては、市販の顔料及びカラーインデックス(C.I.)便覧、「最新顔料便覧」(日本顔料技術協会編、1977年刊)、「最新顔料応用技術」(CMC出版、1986年刊)、「印刷インキ技術」CMC出版、1984年刊)に記載されている顔料が利用できる。
【0045】
顔料の種類としては、例えば黒色顔料、黄色顔料、オレンジ色顔料、褐色顔料、赤色顔料、紫色顔料、青色顔料、緑色顔料、蛍光顔料、金属粉顔料、その他、ポリマー結合色素が挙げられる。具体的には、例えば不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン及びペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、染付けレーキ顔料、アジン顔料、ニトロソ顔料、ニトロ顔料、天然顔料、蛍光顔料、無機顔料、カーボンブラック等が使用できる。これらの顔料のうち好ましいものはカーボンブラックである。
【0046】
これら顔料は表面処理をせずに用いてもよく、表面処理を施して用いてもよい。表面処理の方法には、樹脂やワックスを表面コートする方法、界面活性剤を付着させる方法、反応性物質(例えば、シランカップリング剤、エポキシ化合物、ポリイソシアネート等)を顔料表面に結合させる方法等が挙げられる。上記の表面処理方法は、「金属石鹸の性質と応用」(幸書房)、「印刷インキ技術」(CMC出版、1984年刊)及び「最新顔料応用技術」(CMC出版、1986年刊)に記載されている。
【0047】
顔料の粒径は0.01μm〜10μmの範囲にあることが好ましく、0.05μm〜1μmの範囲にあることがさらに好ましく、特に0.1μm〜1μmの範囲にあることが好ましい。顔料の粒径が0.01μm未満のときは分散物の画像記録層塗布液中での安定性の点で好ましくなく、また、10μmを越えると画像記録層の均一性の点で好ましくない。
【0048】
顔料を分散する方法としては、インク製造やトナー製造等に用いられる公知の分散技術が使用できる。分散機としては、例えば超音波分散器、サンドミル、アトライター、パールミル、スーパーミル、ボールミル、インペラー、デスパーザー、KDミル、コロイドミル、ダイナトロン、3本ロールミル、加圧ニーダー等が挙げられる。詳細は、「最新顔料応用技術」(CMC出版、1986年刊)に記載されている。
【0049】
これらの染料又は顔料は、画像記録材料全固形分に対し0.01〜50重量%、好ましくは0.1〜10重量%、染料の場合特に好ましくは0.5〜10重量%、顔料の場合特に好ましくは1.0〜10重量%の割合で画像記録材料中に添加することができる。顔料又は染料の添加量が0.01重量%未満であると感度が低くなり、また50重量%を越えると印刷時非画像部に汚れが発生する。
【0050】
これらの染料又は顔料は他の成分と同一の層に添加してもよいし、別の層を設けそこへ添加してもよい。
【0051】
[その他の成分]
本発明では、さらに必要に応じてこれら以外に種々の化合物を添加してもよい。例えば、可視光域に大きな吸収を持つ染料を画像の着色剤として使用することができる。具体的には、例えばオイルイエロー#101、オイルイエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オイルブルーBOS、オイルブルー#603、オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−505(以上オリエント化学工業(株)製)、ビクトリアピュアブルー、クリスタルバイオレット(CI42555)、メチルバイオレット(CI42535)、エチルバイオレット、ローダミンB(CI145170B)、マラカイトグリーン(CI42000)、メチレンブルー(CI52015)等、及び特開昭62−293247号に記載されている染料を挙げることができる。
【0052】
これらの染料は、画像形成後、画像部と非画像部の区別がつきやすいので、添加する方が好ましい。なお、添加量は、画像記録材料全固形分に対し、0.01〜10重量%の割合である。
【0053】
また、本発明における画像記録材料中には、現像条件に対する処理の安定性を広げるため、特開昭62−251740号や特開平3−208514号に記載されているような非イオン界面活性剤、特開昭59−121044号、特開平4−13149号に記載されているような両性界面活性剤を添加することができる。
【0054】
非イオン界面活性剤の具体例としては、例えばソルビタントリステアレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタントリオレート、ステアリン酸モノグリセリド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等が挙げられる。
【0055】
両性界面活性剤の具体例としては、例えばアルキルジ(アミノエチル)グリシン、アルキルポリアミノエチルグリシン塩酸塩、2−アルキル−N−カルボキシエチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、N−テトラデシル−N,N−ベタイン型(例えば、商品名アモーゲンK、第一工業(株)製)等が挙げられる。
【0056】
上記非イオン界面活性剤及び両性界面活性剤の画像記録材料中に占める割合は、0.05〜15重量%が好ましく、より好ましくは0.1〜5重量%である。
【0057】
さらに、本発明の画像記録材料中には、必要に応じ、塗膜の柔軟性等を付与するために可塑剤が加えられる。例えば、ポリエチレングリコール、クエン酸トリブチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジオクチル、リン酸トリクレジル、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチル、オレイン酸テトラヒドロフルフリル等が用いられる。
【0058】
本発明の画像記録材料では、通常上記各成分を溶媒に溶かして、適当な支持体上に塗布する。ここで使用する溶媒としては、例えばエチレンジクロライド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール、2−メトキシエチルアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジメトキシエタン、乳酸メチル、乳酸エチル、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラメチルウレア、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチルラクトン、トルエン、水等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。これらの溶媒は単独又は混合して使用される。溶媒中の上記成分(添加剤を含む全固形分)の濃度は、好ましくは1〜50重量%である。また塗布、乾燥後に得られる支持体上の塗布量(固形分)は、用途によって異なるが、平版印刷用版材についていえば一般的に0.5〜5.0g/m2 が好ましい。塗布する方法としては、種々の方法を用いることができるが、例えば、バーコーター塗布、回転塗布、スプレー塗布、カーテン塗布、ディップ塗布、エアーナイフ塗布、ブレード塗布、ロール塗布等を挙げることができる。塗布量が少なくなるにつれて、見かけの感度は大になるが、画像記録膜の皮膜特性は低下する。
【0059】
本発明における画像記録材料には、塗布性を良化するための界面活性剤、例えば、特開昭62−170950号に記載されているようなフッ素系界面活性剤を添加することができる。好ましい添加量は、全画像記録材料固形分中0.01〜1重量%、さらに好ましくは0.05〜0.5重量%である。
【0060】
[支持体]
本発明の画像記録材料を塗布可能な支持体としては、寸度的に安定な板状物であり、例えば、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネートされた紙、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等)、プラスチックフィルム(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等)、上記の如き金属がラミネート若しくは蒸着された紙又はプラスチックフィルム等が挙げられる。
【0061】
好ましい支持体としては、ポリエステルフィルム又はアルミニウム板が挙げられ、その中でも寸法安定性がよく、比較的安価であるアルミニウム板は特に好ましい。好適なアルミニウム板は、純アルミニウム板、及びアルミニウムを主成分とし、微量の異元素を含む合金板であり、さらにアルミニウムがラミネート又は蒸着されたプラスチックフィルムでもよい。アルミニウム合金に含まれる異元素には、ケイ素、鉄、マンガン、銅、マグネシウム、クロム、亜鉛、ビスマス、ニッケル、チタン等がある。合金中の異元素の含有量は総量で10重量%以下である。本発明において特に好適なアルミニウムは、純アルミニウムであるが、完全に純粋なアルミニウムは精錬技術上製造が困難であるので、僅かに異元素を含有するものでもよい。このように本発明に適用されるアルミニウム板は、その組成が特定されるものではなく、従来より公知公用の素材のアルミニウム板を適宜に利用することができる。本発明で用いられるアルミニウム板の厚みはおよそ0.1mm〜0.6mm程度、好ましくは0.15mm〜0.4mm、特に好ましくは0.2mm〜0.3mmである。
【0062】
アルミニウム板を粗面化するに先立ち、所望により、表面の圧延油を除去するための、例えば、界面活性剤、有機溶剤又はアルカリ性水溶液等による脱脂処理が行われる。
【0063】
アルミニウム板の表面の粗面化処理は、種々の方法により行われるが、例えば、機械的に粗面化する方法、電気化学的に表面を溶解粗面化する方法及び化学的に表面を選択溶解させる方法により行われる。機械的方法としては、ボール研磨法、ブラシ研磨法、ブラスト研磨法、バフ研磨法等の公知の方法を用いることができる。また、電気化学的な粗面化法としては塩酸若しくは硝酸電解液中で交流又は直流により行う方法がある。また、特開昭54−63902号に開示されているように両者を組み合わせた方法も利用することができる。
【0064】
このように粗面化されたアルミニウム板は、必要に応じてアルカリエッチング処理及び中和処理された後、所望により表面の保水性や耐摩耗性を高めるために陽極酸化処理が施される。アルミニウム板の陽極酸化処理に用いられる電解質としては、多孔質酸化皮膜を形成する種々の電解質の使用が可能で、一般的には硫酸、リン酸、蓚酸、クロム酸又はそれらの混酸が用いられる。それらの電解質の濃度は電解質の種類によって適宜決められる。
【0065】
陽極酸化の処理条件は用いる電解質により種々変わるので一概に特定し得ないが、一般的には、電解質の濃度が1〜80重量%溶液、液温は5〜70℃、電流密度5〜60A/dm2 、電圧1〜100V、電解時間10秒〜5分の範囲であれば適当である。
【0066】
陽極酸化皮膜の量は1.0g/m2 より少ないと耐刷性が不十分であったり、平版印刷版の非画像部に傷が付き易くなって、印刷時に傷の部分にインキが付着するいわゆる「傷汚れ」が生じ易くなる。
【0067】
陽極酸化処理を施された後、アルミニウム表面は必要により親水化処理が施される。本発明で使用可能な親水化処理としては、米国特許第2,714,066号、同第3,181,461号、同第3,280,734号及び同第3,902,734号に開示されているようなアルカリ金属シリケート(例えば、ケイ酸ナトリウム水溶液)法がある。この方法においては、支持体がケイ酸ナトリウム水溶液で浸漬処理されるか又は電解処理される。他に、特公昭36−22063号に開示されているフッ化ジルコン酸カリウム、米国特許第3,276,868号、同第4,153,461号、同第4,689,272号に開示されているようなポリビニルホスホン酸で処理する方法等が用いられる。
【0068】
[その他]
本発明の画像記録材料を塗布する前に、必要に応じて支持体上に下塗層を設けることができる。
【0069】
下塗層成分としては種々の有機化合物が用いられ、例えば、カルボキシメチルセルロース、デキストリン、アラビアガム、2−アミノエチルホスホン酸等のアミノ基を有するホスホン酸類;置換基を有してもよいフェニルホスホン酸、ナフチルホスホン酸、アルキルホスホン酸、グリセロホスホン酸、メチレンジホスホン酸及びエチレンジホスホン酸等の有機ホスホン酸;置換基を有してもよいフェニルリン酸、ナフチルリン酸、アルキルリン酸及びグリセロリン酸等の有機リン酸;置換基を有してもよいフェニルホスフィン酸、ナフチルホスフィン酸、アルキルホスフィン酸及びグリセロホスフィン酸等の有機ホスフィン酸;グリシンやβ−アラニン等のアミノ酸類;及びトリエタノールアミンの塩酸塩等のヒドロキシル基を有するアミンの塩酸塩等から選ばれるが、2種以上混合して用いてもよい。また、前述したジアゾニウム化合物を下塗りすることも好ましい。
【0070】
有機下塗層の被覆量は、2〜200mg/m2 が適当である。
【0071】
以上のようにして、本発明の画像記録材料を用いた平版印刷用版材を作成することができる。この平版印刷用版材は、赤外線レーザで記録できる。また、紫外線ランプやサーマルヘッドによる熱的な記録も可能である。本発明においては、波長760nmから1200nmの赤外線を放射する固体レーザ及び半導体レーザにより画像露光されることが好ましい。本発明においては、露光後すぐに現像処理を行ってもよいが、露光工程と現像工程の間に加熱処理を行ってもよい。加熱処理をする場合その条件は、60℃〜150℃の範囲内で5秒〜5分間行うことが好ましい。加熱方法としては、従来公知の種々の方法を用いることができる。例えば、パネルヒーターやセラミックヒーターによる加熱、及びランプによる方法等が挙げられる。具体的には、特願平8−94197号に記載の方法が挙げられる。この加熱処理により、レーザ照射時、記録に必要なレーザエネルギーを減少させることができる。
【0072】
必要に応じて加熱処理を行った後、本発明の画像記録材料は、好ましくは、水又はアルカリ性水溶液にて現像される。
【0073】
アルカリ性水溶液を用いる場合、本発明の画像記録材料の現像液及び補充液としては従来より知られているアルカリ水溶液が使用できる。例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、第3リン酸ナトリウム、第3リン酸カリウム、第3リン酸アンモニウム、第2リン酸ナトリウム、第2リン酸カリウム、第2リン酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム、ほう酸ナトリウム、ほう酸カリウム、ほう酸アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウム等の無機アルカリ塩が挙げられる。また、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、n−ブチルアミン、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、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジアミン、ピリジン等の有機アルカリ剤も用いられる。
【0074】
これらのアルカリ剤は単独又は2種以上を組み合わせて用いられる。
これらのアルカリ剤の中で特に好ましい現像液の一例は、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ酸塩水溶液である。その理由はケイ酸塩の成分である酸化ケイ素SiO2 とアルカリ金属酸化物M2 Oの比率と濃度によって現像性の調節が可能となるためであり、例えば、特開昭54−62004号、特公昭57−7427号に記載されているようなアルカリ金属ケイ酸塩が有効に用いられる。
【0075】
さらに、自動現像機を用いて現像する場合には、現像液よりもアルカリ強度の高い水溶液(補充液)を現像液に加えることによって、長時間現像タンク中の現像液を交換することなく、多量の平版印刷用版材を処理できることが知られている。本発明においてもこの補充方式が好ましく適用される。
【0076】
現像液及び補充液には現像性の促進や抑制、現像カスの分散及び印刷版画像部の親インキ性を高める目的で必要に応じて種々の界面活性剤や有機溶剤等を添加できる。好ましい界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系及び両性界面活性剤が挙げられる。好ましい有機溶剤としてはベンジルアルコール等が挙げられる。また、ポリエチレングリコール若しくはその誘導体、又はポリプロピレングリコール若しくはその誘導体等の添加も好ましい。
【0077】
さらに、現像液及び補充液には必要に応じて、ハイドロキノン、レゾルシン、亜硫酸または亜硫酸水素酸のナトリウム塩およびカリウム塩等の無機塩系還元剤、さらに有機カルボン酸、消泡剤、硬水軟化剤を加えることもできる。
【0078】
このような界面活性剤、有機溶剤及び還元剤等を含有する現像液としては、例えば、特開昭51−77401号に記載されている、ベンジルアルコール、アニオン性界面活性剤、アルカリ剤及び水からなる現像液組成物、特開昭53−44202号に記載されている、ベンジルアルコール、アニオン性界面活性剤、及び水溶性亜硫酸塩を含む水性溶液からなる現像液組成物、特開昭55ー155355号に記載されている、水に対する溶解度が常温において10重量%以下である有機溶剤、アルカリ剤、及び水を含有する現像液組成物等が挙げられ、本発明においても好適に使用される。
【0079】
以上記述した現像液及び補充液を用いて現像処理された印刷版は、水洗水、界面活性剤等を含有するリンス液、アラビアガムや澱粉誘導体を含む不感脂化液で後処理される。本発明の画像記録材料を印刷用版材として使用する場合の後処理としては、これらの処理を種々組み合わせて用いることができる。
【0080】
近年、製版・印刷業界では製版作業の合理化及び標準化のため、印刷用版材用の自動現像機が広く用いられている。この自動現像機は、一般に現像部と後処理部からなり、印刷用版材を搬送する装置と各処理液槽とスプレー装置とからなり、露光済みの印刷版を水平に搬送しながら、ポンプで汲み上げた各処理液をスプレーノズルから吹き付けて現像処理するものである。また、最近は処理液が満たされた処理液槽中に液中ガイドロール等によって印刷用版材を浸漬搬送させて処理する方法も知られている。このような自動処理においては、各処理液に処理量や稼働時間等に応じて補充液を補充しながら処理することができる。
【0081】
また、実質的に未使用の処理液で処理する、いわゆる使い捨て処理方式も適用できる。
【0082】
以上のようにして得られた平版印刷版は所望により不感脂化ガムを塗布したのち、印刷工程に供することができるが、より一層の高耐刷力の平版印刷版としたい場合にはバーニング処理が施される。
【0083】
平版印刷版をバーニングする場合には、バーニング前に特公昭61−2518号、同55−28062号、特開昭62−31859号、同61−159655号の各公報に記載されているような整面液で処理することが好ましい。
【0084】
その方法としては、該整面液を浸み込ませたスポンジや脱脂綿にて、平版印刷版上に塗布するか、整面液を満たしたバット中に印刷版を浸漬して塗布する方法や、自動コーターによる塗布等が適用される。また、塗布した後でスキージ又はスキージローラーで、その塗布量を均一にすることは、より好ましい結果を与える。
【0085】
整面液の塗布量は一般に0.03〜0.8g/m2 (乾燥重量)が適当である。
【0086】
整面液が塗布された平版印刷版は必要であれば乾燥された後、バーニングプロセッサー(例えば、富士写真フイルム(株)より販売されているバーニングプロセッサー:BP−1300)等で高温に加熱される。この場合の加熱温度及び時間は、画像を形成している成分の種類にもよるが、180〜300℃の範囲で1〜20分の範囲が好ましい。
【0087】
バーニング処理された平版印刷版は、必要に応じて適宜、水洗、ガム引き等の従来より行なわれている処理を施こすことができるが、水溶性高分子化合物等を含有する整面液が使用された場合にはガム引きなどのいわゆる不感脂化処理を省略することができる。
【0088】
このような処理によって得られた平版印刷版はオフセット印刷機等にかけられ、多数枚の印刷に用いられる。
【0089】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
架橋剤[KZ−1]の入手
2、5−フランジメタノールを、アルドリッチ社より入手し、[KZ−1]とした。
【0090】
架橋剤[KZ−2]の合成
冷却管、加熱装置、および攪拌装置を備えたフラスコに、ピロール24.8g、パラホルムアルデヒド22.2gおよび、1N水酸化ナトリウム水溶液0.36mlを加え、60℃に加熱しながら5時間攪拌した。反応終了後、クロロホルム50mlを加え、析出した結晶をろ集した。十分に乾燥することにより、下記構造の架橋剤[KZ−2]17.2gを得た。
【0091】
架橋剤[KZ−2]
【化9】
【0092】
架橋剤[KZ−3]の合成
ピロールの代わりにチオフェンを用い、[KZ−2]の合成と同様にして、下記構造の架橋剤[KZ−3]を得た。
【0093】
架橋剤[KZ−3]
【化10】
【0094】
架橋剤[KZ−4]の合成
9−エチルカルバゾールを出発原料とし、オキシ塩化リンとN、N−ジメチルホルムアミドを用いたホルミル化反応(ビルスマイヤー反応)により、9−エチル−3、6−ジホルミルカルバゾールを合成した。引き続き、水素化ホウ素ナトリウムを用いて還元し、下記構造の架橋剤[KZ−4]を得た。
【0095】
架橋剤[KZ−4]
【化11】
【0096】
バインダーポリマー[BP−1]の入手
丸善石油化学(株)製のポリ(p−ヒドロキシスチレン)、マルカ リンカーM S−4P(商品名)を入手し、[BP−1]とした。
【0097】
バインダーポリマー[BP−2]の合成
m−クレゾールとホルマリンを、酸触媒下縮重合し、重量平均分子量3千のノボラック樹脂を得、[BP−2]とした。
【0098】
バインダーポリマー[BP−3]の合成
2−(p−ヒドロキシフェニル)エタノールとメタクリル酸を、酸触媒下で脱水反応させ、2−(p−ヒドロキシフェニル)エチルメタクリレートを合成した。さらに、2−メトキシエタノールを溶媒とし、アゾ系重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製))を用いラジカル重合し、水再沈して、ポリマー[BP−3]を得た。重量平均分子量は、5.6万(ポリヒドロキシスチレン標準)であった。[BP−3]の構造を以下に示す。
【0099】
バインダーポリマー[BP−3]
【化12】
【0100】
バインダーポリマー[BP−4]の合成
p−スチレンスルホン酸のナトリウム塩を、塩化チオニルと反応させ、p−スチレンスルホニルクロリドとし、引き続き、ピリジン存在下3、5−ジメトキシアニリンと反応させ、p−(N−(3、5−ジメトキシフェニル)アミノスルホニル)スチレンを合成した。さらに、さらに、2−メトキシエタノールを溶媒とし、アゾ系重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製))を用いラジカル重合し、水再沈して、ポリマー[BP−4]を得た。重量平均分子量は、7.2万(ポリヒドロキシスチレン標準)であった。[BP−4]の構造を以下に示す。
【0101】
バインダーポリマー[BP−4]
【化13】
【0102】
(実施例1〜7)
厚さ0.30mmのアルミニウム板(材質1050)をトリクロロエチレン洗浄して脱脂した後、ナイロンブラシと400メッシュのパミストン−水懸濁液を用いその表面を砂目立てし、よく水で洗浄した。この板を45℃の25%水酸化ナトリウム水溶液に9秒間浸漬してエッチングを行い水洗後、さらに2%HNO3 に20秒間浸漬して水洗した。この時の砂目立て表面のエッチング量は約3g/m2 であった。次にこの板を7%H2 SO4 を電解液として電流密度15A/dm2 で3g/m2 の直流陽極酸化皮膜を設けた後、水洗乾燥した。次にこのアルミニウム板に下記下塗り液を塗布し、80℃で30秒間乾燥した。乾燥後の被覆量は10mg/m2 であった。
【0103】
次に、下記溶液[P]において、本発明の架橋剤およびバインダーポリマーの種類を変えて、7種類の溶液[P−1]〜[P−7]を調整した。この溶液を、上記の下塗り済みのアルミニウム板に塗布し、100℃で1分間乾燥してネガ型平版印刷用版材[P−1]〜[P−7]を得た。乾燥後の重量は1.4g/m2 であった。
【0104】
【0105】
溶液[P−1]〜[P−7]に用いた架橋剤およびバインダーポリマーを表1に示す。また、用いた酸発生剤[SH−1]および赤外線吸収剤[IK−1]の構造を以下に示す。
【0106】
【化14】
【0107】
【化15】
【0108】
得られたネガ型平版印刷用版材[P−1]〜[P−7]を、波長830〜850nm程度の赤外線を発する半導体レーザで走査露光した。露光後、パネルヒーターにて、110℃で15秒間加熱処理した後、富士写真フイルム(株)製現像液、DP−4(1:8の水希釈液)にて現像した。この際得られた画像の線幅とレーザ出力、光学系でのロスおよび走査速度を基に、記録に必要なエネルギー量を算出した。結果を表1に示す。いずれも200mJ/cm2 以下のエネルギー量で記録可能であった。
【0109】
【表1】
【0110】
(比較例1)
実施例1〜7で用いた溶液[P]において、本発明のフェノール誘導体の代わりに、下記の構造を有する化合物[HR−1]を用い、溶液[Q−1]を調整した。この溶液を、実施例1〜7で用いた下塗り済みのアルミニウム板に塗布し、100℃で1分間乾燥してネガ型平版印刷用版材[Q−1]を得た。乾燥後の重量は1.4g/m2 であった。得られた平版印刷用版材[Q−1]を、実施例1〜5と同様に画像形成した。この際の記録に必要なエネルギー量を算出したところ、220mJ/cm2 のエネルギーが必要であった。
【0111】
【化16】
【0112】
実施例1〜7及び比較例1より、本発明のネガ型画像記録材料は、レーザ記録するために必要なエネルギー量が低く、感度が高いことがわかる。
【発明の効果】
本発明は、赤外線を放射する固体レーザ及び半導体レーザを用いて記録することにより、コンピューター等のデジタルデータから直接製版可能であり、さらに記録時の感度に優れたネガ型画像記録材料を提供できる。
Claims (1)
- (A)酸により架橋する化合物と、(B)バインダーポリマーと、(C)熱により酸を発生する化合物と、(D)赤外線吸収剤とからなり、該(A)酸により架橋する化合物が、下記一般式(I)で表される複素環化合物誘導体の少なくとも一種であることを特徴とするネガ型画像記録材料。
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