JP4889088B2 - メチン化合物 - Google Patents
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他方、近年のレーザーの発展は目覚しく、赤外線吸収剤を含むメチン化合物がCD−RやDVD−Rなど光記録媒体に光熱変換物質として広く使用されており、これに付随して波長760nmから1200nmの赤外線を放射する固体レーザー及び半導体レーザーは、高出力かつ小型のものが容易に入手できる様になっている。例えばコンピュ−タ−等のデジタルデ−タから直接画像形成し印刷版を調製するいわゆるCTPシステムに使用する際の記録光源としては主に800nmから840nmを発信波長とするレーザーが広く使用を検討されており、この波長域に対応する赤外線吸収剤も同様に広く検討されている。このような赤外線レーザーによって記録可能な記録材料としては、フェノール樹脂、レゾール樹脂、ノボラック樹脂およびアクリル樹脂等の樹脂と光熱変換物質からなる記録材料が数多く提案されている。また特許文献6にはメチン色素の合成法が開示されている。
本発明の目的は、赤外線レーザー、特に800nmから840nmを発振波長とする赤外線レーザーの光熱変換物質として有用な、高い吸光係数を有し、溶剤溶解性が良好であり、フッ化水素酸等の有害な分解物を生じず、且つ非水溶性ながらも適度な親水性(大きな分子内分極)を有し、現像性が良好なCTP版を得るための赤外線吸収剤を提供することにある。
即ち、本発明は、
(1)下記式(1)で表されるメチン化合物、
本発明のメチン化合物は下記式(1)で表される化合物であり、この化合物について説明する。
QおよびQ’の具体例としては置換または無置換のベンゼン環およびナフタレン環が挙げられる。これらの置換基としてはハロゲン原子、炭素数1から4のアルコキシ基が挙げられ、ハロゲン原子の具体例としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、塩素原子が好ましい。
アルキレンの具体例としては、メチレン、エチレン、1−メチルエチレン−1,2−ジイル、2−メチルエチレン−1,2−ジイル、2−エチルメチレン−1,1−ジイル、1−メチルプロピレン−1,3−ジイル、2−メチルプロピレン−1,3−ジイル、3−メチルプロピレン−1,3−ジイル、2−プロピルメチレン−1,1−ジイル、2−イソプロピルメチレン−1,1−ジイル、ブチレン−1,4−ジイルのような直鎖又は分枝鎖のアルキレンが挙げられる。好ましいアルキレンとしては直鎖のアルキレンが挙げられる。
炭素数1から4のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、iso−プロポキシ基、n−プロポキシ基、n−ブチル基、iso−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基のような直鎖又は分岐鎖のアルコキシ基が挙げられ、メトキシ基およびエトキシ基が好ましい。
同様に炭素数1から12の無置換アルキル基の具体例としては、広範なものから選択できるが、メチル基、エチル基、iso−プロピル基、n−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−アミル基、iso−アミル基、sec−アミル基、t−アミル基、2−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基などの直鎖または分岐鎖のアルキル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基の様な環状のアルキル基が挙げられる。
炭素数1から12の置換アルキル基としては下記のものが挙げられる。すなわちエトキシメチル基、メトキシエチル基のようなアルコキシ置換アルキル基;メトキシメトキシエチル基、エトキシエトキシエチル基のようなアルコキシアルコキシ置換アルキル基、3−スルホプロピル基、4−スルホブチル基のようなスルホ置換アルキル基;3−シアノプロピル基、2−シアノエチル基のようなシアノ置換アルキル基;アリルオキシメチル基、ビニルオキシメチル基の様なアルケニルオキシ置換アルキル基;ベンジル基、p−クロロベンジル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基の様なアリ−ル置換アルキル基等が挙げられる。
式(1)において、Q、Q'の好ましいものはベンゼン環であり、R1の好ましいものは炭素数1から4までのアルキレンであり、R2の好ましいものは炭素数1から12までのアルキル基またはアルコキシアルキル基であり、R3の好ましいものは、水素原子またはメチル基、エチル基のようなアルキル基であり、更に好ましくはR1がエチレン−1,2−ジイル、プロピレン−1,3−ジイル、ブチレン−1,4−ジイル、R2がメチル基、エチル基、メトキシエチル基、ブトキシエチル基、R3が水素原子のものである。
なお上記具体例および好ましい基などについては、下記式(4)〜(6)におけるY1〜Y4およびR4〜R6にも同様に適用される。例えばR4が炭素数1から4のアルキレンの場合、上記アルキレンの具体例の中から炭素数1から4のアルキレンがその具体例として例示される。Y1〜Y4が炭素数1から4のアルコキシ基を示す場合などにおいても同様であるものとする。
式(1)の化合物のうち、例えば、前記化合物1のような対称形のメチン化合物は特許文献6に記載の方法に従い、下記式に示す反応試薬(A)及び(B)を縮合することにより得られる。
(1)基板上に(a)アルカリ可溶性バインダー、(b)酸発生剤、(c)酸架橋性化合物及び赤外線吸収剤を含有する感光層を設けたネガ型のCTP版
(2)基板上に(a)アルカリ可溶性バインダー、(d)熱分解性でありかつ未分解状態で該アルカリ可溶性バインダーの溶解性を実質的に低下させる物質及び赤外線吸収剤を含有する感光層を設けたポジ型のCTP版
(3)基板上に赤外線吸収剤を含有する感光層を設けその上にシリコーンゴム層を設けた水なしCTP版
(4)基板上にレーザー露光後に現像処理を施すことなく印刷機に取り付けそのまま印刷できるいわゆる無処理型の赤外線吸収剤を含有する感光層を設けたCTP版
(5)基板上に必ずしも熱分解性の物質を含まないが、レーザーによる加熱により露光部が可溶化あるいは不溶化する赤外線吸収剤を含有する感光層を設けたポジ型あるいはネガ型のCTP版
前記(1)の態様において、(a)アルカリ可溶性バインダーの例としては、例えばノボラック樹脂を挙げることが出来る。好ましいノボラック樹脂としては、例えば、フェノールとホルムアルデヒドから得られるノボラック樹脂、m−クレゾールとホルムアルデヒドから得られるノボラック樹脂、p−クレゾールとホルムアルデヒドから得られるノボラック樹脂、o−クレゾールとホルムアルデヒドから得られるノボラック樹脂、m−/p−混合クレゾールとホルムアルデヒドから得られるノボラック樹脂、フェノール/クレゾール(o−、p−、m−の各クレゾール、m−/p−の混合クレゾール、o−/p−の混合クレゾール、m−/o−の混合クレゾールのいずれでも良い)の混合物とホルムアルデヒドから得られるノボラック樹脂等が挙げられる。
さらにCTP版には塗布性を良化するためにも界面活性剤を、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しても良い。また塗膜の柔軟性等種々の特性を向上させるために、可塑剤等を必要に応じて添加しても良い。
各態様に応じて適宜組成は変更されるが、一般的には、前述の各成分を下記するような溶媒に溶解させて得た塗工液を、下記するような支持体上に塗布又は積層して感光層他を形成せしめることにより製造することが出来る。ここで使用しうる溶媒としては、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、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、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−ブチロラクトン、トルエン、水等を挙げることが出来る。これらの溶媒は単独あるいは混合して使用される。溶媒中の前述した感光層を形成する各固形分(各添加物含む)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、好ましくは0.5〜5.0g/m2である。塗布方法としては、種々の方法を採用することが出来るが、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、ロール塗布等が使用出来る。
使用しうる支持体としては、形状が安定な種々の板状物が用いられる。好ましいものとしては、ポリエステルフィルム又はアルミニウム板が挙げられ、その中でも形状安定性がよく、比較的安価であるアルミニウム板が好ましい。更にアルミニウムがラミネートもしくは蒸着されたプラスチックフィルムでもよい。好適に用いられるアルミニウム板の厚みはおよそ0.1mm〜1.0mm程度、好ましくは0.15mm〜0.75mm、特に好ましくは0.2mm〜0.6mmである。また、支持体として用いられるアルミニウム板は感光層との密着性を向上させる目的で粗面化するのが好ましい。粗面化の処理は、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および化学的に表面を選択溶解させる方法等により行われる。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、バフ研磨法など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又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。この様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およ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、クロム酸あるい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。
まず、画像露光されたCTP版は、必要に応じて加熱処理を行った後、アルカリ性水溶液(現像液)にて現像される。現像液およびその補充液としてはそれ自体公知のアルカリ水溶液が使用できる。使用しうる現像液およびその補充液用のアルカリ剤の具体例としては、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、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムなど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、ピリジンなどの有機アルカリ剤も用いられる。これらのアルカリ剤は単独もしくは2種以上を組み合わせて用いられる。
5−クロロ−3,3−ジメチル−1−(2−メトキシ)エチル−2−メチレンインドリン1.6部、2−クロロ−3−(ヒドロキシメチリデン)シクロヘキサ−1−エンカルバルデヒド1.1部および無水酢酸ナトリウム0.1部を酢酸10部中、1時間還流させ、次いで室温まで冷却した後、この反応液を吸引濾過し、不溶な不純物を除去する。次いでこの反応液を氷水30部にあけ、沈殿した結晶を吸引濾過し、この結晶をメタノ−ル20部で還流下、溶解させた後、冷却し再結晶させる。この結晶と5−クロロ−3,3−ジメチル−1−(3−スルホ)プロピル−2−メチレンインドリン1.9部、無水酢酸ナトリウム0.1部を無水酢酸10部中、還流冷却下2時間煮沸し、次いで室温まで冷却した後、この反応液を吸引濾過し、不溶な不純物を除去する。次いでこの反応液を氷水40部にあけ、沈殿した結晶を吸引濾過し、この結晶をメタノ−ル30部で還流下、溶解させた後、冷却し再結晶させる。得られた結晶をメタノ−ル20部で洗浄し、乾燥すると、前記表1に示す化合物1が2.2部得られた。得られた化合物1の分光特性及び分解温度は下記の通りであった。
最大吸収波長 790nm(メタノ−ル中)
モル吸光係数 304,000(メタノ−ル中)
重量吸光係数 431,000(メタノ−ル中)
分解温度 260℃
又、各種溶媒に対する溶解度は下記の通りであった。
水 不溶
メタノ−ル 0.6%
2−メトキシエタノ−ル 0.2%
N,N−ジメチルホルムアミド 0.5%
シクロヘキサノン 不溶
実施例1において、5−クロロ−3,3−ジメチル−1−(3−スルホ)プロピル−2−メチレンインドリン1.9部に代えて3,3−ジメチル−1−(3−スルホ)プロピル−2−メチレンインドリン1.8部を用いる他は実施例1と同様な操作をして、前記表1に示す化合物4が2.0部得られた。得られた化合物4の分光特性及び分解温度は下記の通りであった。
最大吸収波長 786nm(メタノ−ル中)
モル吸光係数 257,000(メタノ−ル中)
重量吸光係数 384,000(メタノ−ル中)
分解温度 225℃
又、各種溶媒に対する溶解度は下記の通りであった。
水 不溶
メタノ−ル 0.3%
2−メトキシエタノ−ル 0.8%
N,N−ジメチルホルムアミド 0.6%
シクロヘキサノン 0.8%
0.30mmのアルミニウム板をトリクロロエチレン洗浄して脱脂した後、400メッシュの研磨剤水溶液を用いてナイロンブラシで表面を砂目立てし、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、更に2%HNO3 により20秒間浸漬して水洗した。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。この脱脂処理を行なったアルミニウム版上に下記の組成からなる下塗り液を塗布し、80℃、3分間乾燥し、0.02g/m2の層を設けた。
(a)β−アラニン 1部
(b)フェニルスルホン酸 0.5部
(c)溶媒(メタノ−ル:純水=2:3(重量比)) 500部
(a)表1の化合物1 2部
(b)4−(p−N,N−ビス(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル)−2,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン 2部
(c)クレゾ−ルとホルムアルデヒドからなるノボラック樹脂(メタ:パラ比=8:2、平均分子量6000) 25部
(d)ビスフェノ−ルAとホルムアルデヒドから得られるレゾ−ル樹脂 20部
(e)ビクトリアピュアブル−BOH(商品名 C.I.42595) 1部
(f)界面活性剤(メガファックF−177 大日本インキ化学工業(株)製) 1.2部
(g)溶媒(メチルエチルケトン:メチルセロソルブ=7:4(重量比)) 55部
3,3−ジメチル−1−(3−スルホ)プロピル−2−メチレンインドリン3.6部、2−クロロ−3−(ヒドロキシメチリデン)シクロヘキサ−1−エンカルバルデヒド1.1部および無水酢酸ナトリウム0.5部を無水酢酸10部中、還流冷却下1時間煮沸し、次いで室温まで冷却した後、この反応液を吸引濾過し、不溶な不純物を除去する。次いでこの反応液を氷水30部にあけ、沈殿した結晶を吸引濾過し、この結晶をメタノ−ル20部で還流下、溶解させた後、冷却し再結晶させる。この結晶をメタノ−ル20部で洗浄し、乾燥するし、下記に示す化合物A 3.7部を得た。この化合物Aは特許文献5の実施例1に記載の化合物である。化合物Aの分光特性及び分解温度は下記の通りであった。
最大吸収波長 782nm(メタノ−ル中)
モル吸光係数 260,000(メタノ−ル中)
重量吸光係数 380,000(メタノ−ル中)
分解温度 205℃
又、各種溶媒に対する溶解度は下記の通りであった。
水 0.1%
2−メトキシエタノ−ル 0.1%
しかし実施例1の化合物の重量吸光係数が445,000であるのに対して比較例1は380,000であり、重量吸光係数において実施例1の化合物より約13%低く、本発明の化合物の優れた吸収特性が示された。
さらに実施例1および2の化合物は水に対して不溶であるが、比較例1の化合物Aは複数のスルホニル基を有するために明らかな水溶性を有し、CTP版に適用した場合には印刷工程前の湿し水に色素が抜けるため、CTP版には適さない。
比較例1において、3,3−ジメチル−1−(3−スルホ)プロピル−2−メチレンインドリン3.6部に代えて3,3−ジメチル−1−メチル−2−メチレン−5−スルホニルインドリン4.8部を用いる他は比較例1と同様な操作をして、下記に示す化合物B 4.1部を得た。化合物Bの分光特性及び分解温度は下記の通りであった。
最大吸収波長 783nm(メタノ−ル中)
モル吸光係数 259,000(メタノ−ル中)
重量吸光係数 402,000(メタノ−ル中)
分解温度 270℃
又、各種溶媒に対する溶解度は下記の通りであった。
水 0.2%
メタノ−ル 0.2%
2−メトキシエタノ−ル 0.1%
しかし実施例1の化合物の重量吸光係数が445,000であるのに対して比較例1は402,000であり、重量吸光係数において実施例1の化合物より約9%低く、本発明の化合物の優れた吸収特性が示された。
一方実施例2の化合物の重量吸光係数は384,000であり、比較例2の化合物とほぼ同等の吸収特性を示す。しかしながら実施例1および2の化合物はいずれも水に対して不要であるのに対して比較例2の化合物Bは比較例1の化合物Aと同様に複数のスルホニル基を有するために明らかな水溶性を有し、CTP版に適用した場合には印刷工程前の湿し水に色素が抜けるため、比較例1の場合と同様にCTP版には適さない。
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