JP6243716B2 - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕芳香族ビニル化合物単位からなる重合体ブロックa1を少なくとも1個、及び共役ジエン単位からなる重合体ブロックa2を少なくとも1個含有する固形のブロック共重合体(A)100質量部に対して、液状ジエン系ゴム(B)5〜100質量部、(メタ)アクリレート単量体(C)1〜50質量部、及び活性エネルギー線重合開始剤(D)0.1〜20質量部を含有する感光性樹脂組成物であり、
前記液状ジエン系ゴム(B)の38℃で測定した溶融粘度が0.1〜3,000Pa・sの範囲にあり、かつ該液状ジエン系ゴム(B)の製造に用いる重合触媒に由来する触媒残渣量が、金属換算で0〜200ppmの範囲である感光性樹脂組成物。
〔2〕上記〔1〕に記載の感光性樹脂組成物を構成成分とするフレキソ印刷版材。
本発明の感光性樹脂組成物で用いるブロック共重合体(A)は、芳香族ビニル化合物単位からなる重合体ブロックa1と、共役ジエン単位からなる重合体ブロックa2とを、それぞれ少なくとも1個含有する固形のブロック共重合体である。本明細書において固形のブロック共重合体とは、38℃における溶融粘度が3,000Pa・sを超え、固形状で取り扱うことができるブロック共重合体をいう。
本発明の感光性樹脂組成物で用いる液状ジエン系ゴム(B)とは、液状のジエン系重合体をいい、38℃で測定したその溶融粘度が0.1〜3,000Pa・sの範囲にある物をいう。
上記溶液重合法としては、公知又は公知に準ずる方法を適用できる。例えば、溶媒中で、チーグラー系触媒、メタロセン系触媒、アニオン重合可能な活性金属又は活性金属化合物などの重合触媒を使用して、必要に応じて極性化合物の存在下で、共役ジエン(b1)を含む単量体を重合する。これらの中でも、重合触媒としては、アニオン重合可能な活性金属又は活性金属化合物が好ましく用いられる。
アニオン重合可能な活性金属化合物としては、有機アルカリ金属化合物が好ましい。
また、後述する(メタ)アクリレート単量体(C)に対する相容性等の観点から、単離後の未変性の液状ジエン系ゴムに不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸誘導体を変性化合物として付加するグラフト反応により製造された変性液状ジエン系ゴムは、本発明では好ましく用いられる。
上記不飽和カルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸が挙げられる。
液状ジエン系ゴム(B)の分子量分布(Mw/Mn)は、1.0〜8.0が好ましく、1.0〜5.0がより好ましく、1.0〜3.0が更に好ましい。Mw/Mnが前記範囲内であると、得られる重合体(B)の粘度のばらつきが小さく、より好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物には、(メタ)アクリレート単量体(C)が含まれる。これら(メタ)アクリレート単量体としては、後述する活性エネルギー線重合開始剤(D)の存在下で活性エネルギー線によって硬化させることができる限り特に制限はない。上記(メタ)アクリレート単量体(C)としては、単官能(メタ)アクリレート、2官能(メタ)アクリレート、3官能以上の多価(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物において、ブロック共重合体(A)100質量部に対する(メタ)アクリレート単量体(C)の含有量は、1〜50質量部であり、5〜50質量部が好ましく、5〜40質量部がより好ましく、5〜30質量部が更に好ましい。(メタ)アクリレート単量体(C)の含有量が上記範囲内であると、感光性樹脂組成物の硬化速度が大きくなり、硬化後のゴム弾性及び硬度が高くなる。
本発明の感光性樹脂組成物には、活性エネルギー線重合開始剤(D)が含まれる。活性エネルギー性重合体開始剤(D)が含まれることにより、活性エネルギー線が本発明の感光性樹脂組成物に照射されると、(メタ)アクリレート単量体(C)などが硬化され、フレキソ印刷版材などを好適に作製できる。使用される活性エネルギー線としては、電磁波、粒子線及びこれらの組み合わせが挙げられる。電磁波としては紫外線(UV)、可視光線、赤外線、γ線、X線などが挙げられ、粒子線としては電子線(EB)、α線などが挙げられる。これら活性エネルギー線の中でも、紫外線(UV)及び電子線(EB)が好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、その特性を損なわない範囲で、硬化促進剤、粘着付与剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、軟化剤、消泡剤、顔料、染料、有機充填剤、香料などの添加剤を添加してもよい。
なお、活性エネルギー線の感光性樹脂組成物への照射時間は、エネルギーの大きさによっても異なるが、0.5〜300秒の範囲が好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、特にフレキソ印刷版材の構成成分として有効に用いることができる。
本実施例及び比較例において使用した各成分は以下のとおりである。
後述の製造例1、2のトリブロック共重合体(A−1)、(A−2)
<液状ジエン系ゴム(B)>
後述の製造例3〜17の液状ジエン系ゴム(B−1)〜(B−15)
<(メタ)アクリレート単量体(C)>
2官能アクリレート 1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)
2官能メタクリレート 1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(HDDMA)
単官能メタクリレート 2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)
<活性エネルギー線重合開始剤(D)>
光ラジカル重合開始剤 2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(商品名 DAROCUR 1173:BASF社製)
<任意成分>
2,6−ジt−ブチル−4−メチルフェノール (BHT,本州化学工業株式会社製)
十分に乾燥した耐圧容器を窒素置換し、この耐圧容器に、シクロヘキサン2020g、テトラヒドロフラン(THF)12.0g及びs−ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)4.6gを仕込み、70℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を70℃となるように制御しながら、スチレン66.3gを加えて1時間重合した後、続けてイソプレン531.2gを加えて1時間重合し、更にスチレン66.3gを加え、1時間重合した。その後、メタノールを添加して重合反応を停止させ、重合溶液2695gを得た。耐圧容器中のこの重合溶液を60℃の温水で洗浄後、70℃で12時間真空乾燥することにより、固形のポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン トリブロック共重合体(A−1)を得た。得られたトリブロック共重合体(A−1)の重量平均分子量(Mw)は136,000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.27であり、ガラス転移温度は−13℃であった。
十分に乾燥した耐圧容器を窒素置換し、この耐圧容器に、シクロヘキサン1400g、テトラヒドロフラン(THF)8.6g及びs−ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)4.6gを仕込み、70℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を70℃となるように制御しながら、スチレン59.5gを加えて1時間重合した後、続けてブタジエン434.5gを加えて1時間重合し、更にスチレン59.5gを加え、1時間重合した。その後、メタノールを添加して重合反応を停止させ、重合溶液1966gを得た。耐圧容器中のこの重合溶液を60℃の温水で洗浄後、70℃で12時間真空乾燥することにより、固形のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン トリブロック共重合体(A−2)を得た。得られたトリブロック共重合体(A−2)の重量平均分子量(Mw)は128,000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.29であり、ガラス転移温度は−58℃であった。
十分に乾燥した耐圧容器を窒素置換し、この耐圧容器に、ヘキサン600g、及びn−ブチルリチウム(17質量%ヘキサン溶液)44.9gを仕込み、70℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を70℃となるように制御しながら、イソプレン2050gを加えて1時間重合した(重合工程)。その後、メタノールを添加して重合反応を停止させ、重合溶液2695gを得た。耐圧容器中のこの重合溶液に、60℃の温水を、重合溶液/温水 体積比=2/1となるように添加し、30分撹拌した後30分静置し、重合溶液相と水相とが分離していることを確認した後、水相を除去した(以下、この操作を洗浄操作(1)という。)。この洗浄操作(1)を更に繰り返し、全体で洗浄操作(1)を4回行った。洗浄操作を経た重合液を、70℃で12時間真空乾燥することにより、液状ポリイソプレン(B−1)を得た。得られた液状ポリイソプレン(B−1)の物性を表1に示す。
上記洗浄操作(1)を3回とする以外は製造例3と同様の重合、洗浄操作、乾燥を行い、液状ポリイソプレン(B−2)を得た。得られた液状ポリイソプレン(B−2)の物性を表1に示す。
十分に乾燥した耐圧容器を窒素置換し、この耐圧容器に、ヘキサン600g、及びn−ブチルリチウム(17質量%ヘキサン溶液)13.9gを仕込み、70℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を70℃となるように制御しながら、イソプレン1370gを加えて1時間重合した。その後、メタノールを添加して重合反応を停止させ、重合溶液1980gを得た(重合工程)。その後製造例3に記載の洗浄操作(1)を3回行った。洗浄操作を経た重合液を、70℃で12時間真空乾燥することにより、液状ポリイソプレン(B−3)を得た。得られた液状ポリイソプレン(B−3)の物性を表1に示す。
上記洗浄操作(1)を2回とする以外は製造例5と同様の重合、洗浄操作、乾燥を行い、液状ポリイソプレン(B−4)を得た。得られた液状ポリイソプレン(B−4)の物性を表1に示す。
十分に乾燥した耐圧容器を窒素置換し、この耐圧容器に、ヘキサン600g、及びn−ブチルリチウム(17質量%ヘキサン溶液)95.7gを仕込み、70℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を70℃となるように制御しながら、イソプレン1370gを加えて1時間重合した(重合工程)。その後、メタノールを添加して重合反応を停止させ、重合溶液2066gを得た。その後製造例3に記載の洗浄操作(1)を5回行った。洗浄操作を経た重合液を、70℃で12時間真空乾燥することにより、液状ポリイソプレン(B−5)を得た。得られた液状ポリイソプレン(B−5)の物性を表1に示す。
上記洗浄操作(1)を4回とする以外は製造例7と同様の重合、洗浄操作、乾燥を行い、液状ポリイソプレン(B−6)を得た。得られた液状ポリイソプレン(B−6)の物性を表1に示す。
十分に乾燥した耐圧容器を窒素置換し、この耐圧容器に、ヘキサン600g、n−ブチルリチウム(17質量%ヘキサン溶液)122.7gを仕込み、70℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を70℃となるように制御しながら、ブタジエン1370gを加えて1時間重合した(重合工程)。その後、メタノールを添加して重合反応を停止させ、重合溶液2128gを得た。その後製造例3に記載の洗浄操作(1)を5回行った。洗浄操作を経た重合液を、重合反応液を70℃で12時間乾燥することにより、液状ポリブタジエン(B−7)を得た。得られた液状ポリブタジエン(B−7)の物性を表1に示す。
上記洗浄操作(1)を4回とする以外は製造例9と同様の重合、洗浄操作、乾燥を行い、液状ポリブタジエン(B−8)を得た。得られた液状ポリブタジエン(B−8)の物性を表1に示す。
十分に乾燥した耐圧容器を窒素置換し、この耐圧容器に、ヘキサン1200g、テトラヒドロフラン11.6g、及びn−ブチルリチウム(17質量%ヘキサン溶液)71.4gを仕込み、70℃に昇温した後、撹拌条件下、重合温度を70℃となるように制御しながら、ブタジエン842gを加えて1時間重合した(重合工程)。その後、メタノールを添加して重合反応を停止させ、重合溶液2113gを得た。その後製造例3に記載の洗浄操作(1)を4回行った。洗浄操作を経た重合液を、70℃で12時間乾燥することにより、液状ポリブタジエン(B−9)を得た。得られた液状ポリブタジエン(B−9)の物性を表1に示す。
上記洗浄操作(1)を3回とする以外は製造例11と同様の重合、洗浄操作、乾燥を行い、液状ポリブタジエン(B−10)を得た。得られた液状ポリブタジエン(B−10)の物性を表1に示す。
製造例3と同様の重合工程にて重合を実施し、重合反応液にメタノールを添加して重合反応を停止させた。次いで、重合溶液を耐圧容器から抜き取った後、該耐圧容器を洗浄せずに連続使用し、イソプレンを1190g用いた以外は製造例3と同様の重合工程にて2回目の重合を実施した。2回目の重合で得られた重合溶液を洗浄することなく、70℃で12時間真空乾燥し、液状ポリイソプレン(B−11)を得た。得られた液状ポリイソプレン(B−11)の物性を表1に示す。
製造例5と同様の重合工程にて重合を実施し、重合反応液にメタノールを添加して重合反応を停止させた。次いで、重合溶液を耐圧容応器から抜き取った後、該耐圧容器を洗浄せずに連続使用し、イソプレンを359g用いた以外は製造例5と同様の重合工程にて2回目の重合を実施した。2回目の重合で得られた重合溶液を洗浄することなく、70℃で12時間真空乾燥し、液状ポリイソプレン(B−12)を得た。得られた液状ポリイソプレン(B−12)の物性を表1に示す。
製造例7と同様の重合工程にて重合を実施し、重合反応液にメタノールを添加して重合反応を停止させた。次いで、重合溶液を耐圧容応器から抜き取った後、該耐圧容器を洗浄せずに連続使用し、イソプレンを1170g用いた以外は製造例7と同様の重合工程にて2回目の重合を実施した。2回目の重合で得られた重合溶液を洗浄することなく、70℃で12時間真空乾燥し、液状ポリイソプレン(B−13)を得た。得られた液状ポリイソプレン(B−13)の物性を表1に示す。
製造例9と同様の重合工程にて重合を実施し、重合反応液にメタノールを添加して重合反応を停止させた。次いで、重合溶液を耐圧容応器から抜き取った後、該耐圧容器を洗浄せずに連続使用し、ブタジエンを1250g用いた以外は製造例9と同様の重合工程にて2回目の重合を実施した。2回目の重合で得られた重合溶液を洗浄することなく、70℃で12時間真空乾燥し、液状ポリブタジエン(B−14)を得た。得られた液状ポリブタジエン(B−14)の物性を表1に示す。
製造例11と同様の重合工程にて重合を実施し、重合反応液にメタノールを添加して重合反応を停止させた。次いで、重合溶液を耐圧容応器から抜き取った後、該耐圧容器を洗浄せずに連続使用し、ブタジエンを765g用いた以外は製造例11と同様の重合工程にて2回目の重合を実施した。2回目の重合で得られた重合溶液を洗浄することなく、70℃で12時間真空乾燥し、液状ポリブタジエン(B−15)を得た。得られた液状ポリブタジエン(B−15)の物性を表1に示す。
Mw及びMw/MnはGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により標準ポリスチレン換算分子量で求めた。測定装置及び条件は、以下の通りである。
・装置 :東ソー株式会社製GPC装置「GPC8020」
・分離カラム :東ソー株式会社製「TSKgelG4000HXL」
・検出器 :東ソー株式会社製「RI−8020」
・溶離液 :テトラヒドロフラン
・溶離液流量 :1.0ml/分
・サンプル濃度:5mg/10ml
・カラム温度 :40℃
液状ジエン系ゴム(B)の38℃における溶融粘度はブルックフィールド型粘度計(BROOKFIELD ENGINEERING LABS. INC.製)により測定した。
ブロック共重合体(A)及び液状ジエン系ゴム(B)をそれぞれ10mgアルミパンに採取し、示差走査熱量測定(DSC)により10℃/分の昇温速度条件においてサーモグラムを測定し、DDSCのピークトップの値をガラス転移温度とした。
1)試料溶液等の調製
試料溶液:製造例3〜17で得られた液状ジエン系ゴム(B)をそれぞれ0.5〜5.0g精密に量り取り、少量の濃硫酸で前処理した後、白金皿に入れ、電気コンロで徐々に加熱して灰化した。冷却後、20%(v/v)塩酸5mLを加え、さらに超純水を加え50mLとし、これを試料溶液とした。
標準溶液(b)(Li:0.1ppm(w/v)):20%(v/v)塩酸5mL及びリチウム標準液(1000ppm(w/v))0.005mLを正確にとり、超純水を加え50mLとした。
原子吸光光度法フレーム方式(フレーム:空気―アセチレン(波長:670.8nm))の検量線法により求めた。前記の標準溶液(a)、(b)、(c)及び(d)の順に吸光度を測定し、検量線を作成する。次に、試料溶液の吸光度を測定し、液状ジエン系ゴム(B)1g当たりのリチウム触媒残渣量を下記式により計算した。吸光度の測定には、偏光ゼーマン原子吸光分光光度計(型式「Z−5010」、株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用いた。原子吸光用リチウム標準液としては、和光純薬工業(株)製の製品を使用した。
触媒残渣量(リチウム:ppm(w/v))=(C/試料採取量(g))×50
(但し、C=測定液中のリチウム濃度(ppm(w/v)))
ブロック共重合体(A−1)、(A−2)、液状ジエン系ゴム(B−1)〜(B−15)、(メタ)アクリレート単量体(C)、活性エネルギー線重合開始剤(D)及びBHTを表2〜4に示す割合で、ニーダーを用いて80℃で10分間混練し、100gの感光性樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物の評価結果を表2〜4に示す。
なお、各評価の測定方法は以下のとおりである。
実施例及び比較例で得られた感光性樹脂組成物のHAZE値を、ヘイズメ−タ−(商品名:HAZE METER TC−H III/CL 東京電色株式会社製)によって測定した。値が小さいほど透明性に優れる。
厚さ50μmのPETフィルム上に重ねられた厚さ0.5mmの型枠に実施例及び比較例で得られた感光性樹脂組成物を注入し、更に注入された感光性樹脂組成物の上から厚さ50μmのPETフィルムを覆い、100℃で平圧プレスすることにより、厚さ50μmのPETフィルム2枚の間に、0.5mm厚の感光性樹脂組成物層が形成された試料用多層体を作製した。この試料用多層体から、縦70mm、横70mmの硬化用試料を6つ切り出した。
ゲル分率(%)=(トルエン不溶部の質量)/(トルエン浸漬前の硬化物の質量)×100
当試験によって得られたゲル分率とUV照射量との関係から、ゲル分率が80%に到達したときのUV照射量を算出し、この値を硬化時に要したUV照射量とした
厚さ50μmのPETフィルム上に重ねられた縦70mm、横70mm、厚さ0.5mmの型枠に実施例及び比較例で得られた感光性樹脂組成物を注入し、更に注入された感光性樹脂組成物の上から厚さ50μmのPETフィルムを覆い、100℃で平圧プレスすることにより、厚さ50μmのPETフィルム2枚の間に、0.5mm厚の感光性樹脂組成物層が形成された硬化用試料を作製した。
○:離型後の型枠に未硬化物が残らない。
×:離型後の型枠に未硬化物が残る。
厚さ50μmのPETフィルム上に重ねられた厚さ2.0mmの型枠に実施例及び比較例で得られた感光性樹脂組成物を注入し、更に注入された感光性樹脂組成物の上から厚さ50μmのPETフィルムを覆い、100℃で平圧プレスすることにより、厚さ50μmのPETフィルム2枚の間に、2.0mm厚の感光性樹脂組成物層が形成された試料用多層体を作製した。この試料用多層体から、縦70mm、横70mmの硬化用試料を3つ切り出した。
上記(4)で得られた硬化物の鉛筆硬度を、JIS K−5600に準拠して測定した。
実施例及び比較例で得られた感光性樹脂組成物を、遮光下、室温で3ヶ月間保管した際の外観や性状の変化を、目視にて評価した。
○:外観の変化がほとんどなく、保存安定性に優れる。
△:若干の変色が観測され、保存安定性に劣る。
×:著しい変色が確認され、保存安定性に極めて劣る。
Claims (2)
- 脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素の溶媒中で、共役ジエンを含む単量体を、有機アルカリ金属の重合触媒を使用して、必要に応じて、エーテル化合物、3級アミン、またはホスフィン化合物である極性化合物を、共役ジエン単位の結合形態を調整するために添加し、温度10〜90℃の範囲で重合して38℃で測定した溶融粘度が0.1〜3,000Pa・sの範囲にある液状ジエン系ゴム(B)を製造する工程、
液状ジエン系ゴム(B)を精製し、重合触媒に由来する触媒残渣を除去して、液状ジエン系ゴム(B)の触媒残渣量が、金属換算で0〜200ppmの範囲とする工程、および
芳香族ビニル化合物単位からなる重合体ブロックa1を少なくとも1個、及び共役ジエン単位からなる重合体ブロックa2を少なくとも1個含有する固形のブロック共重合体(A)100質量部に対して、精製された液状ジエン系ゴム(B)5〜100質量部、(メタ)アクリレート単量体(C)1〜50質量部、及び活性エネルギー線重合開始剤(D)0.1〜20質量部を混合する工程を含む
感光性樹脂組成物の製造方法。 - 請求項1に記載の製造方法により得られた感光性樹脂組成物を構成成分として用いるフレキソ印刷版材の製造方法。
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