JPS59176303A - 感光性樹脂水溶液の精製方法 - Google Patents

感光性樹脂水溶液の精製方法

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JPS59176303A
JPS59176303A JP4969083A JP4969083A JPS59176303A JP S59176303 A JPS59176303 A JP S59176303A JP 4969083 A JP4969083 A JP 4969083A JP 4969083 A JP4969083 A JP 4969083A JP S59176303 A JPS59176303 A JP S59176303A
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polyvinyl alcohol
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Kunihiro Ichimura
市村 国宏
Kunitaka Toyofuku
豊福 邦隆
Hiroshi Ito
弘 伊藤
Shuichi Tokumasu
徳増 修一
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
New Oji Paper Co Ltd
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Oji Paper Co Ltd
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は感光性樹脂水溶液、特にメチル・ぐゾリウム基
又はスチリルキノリニウム基を含むポリ−ニルアルコー
ル誘導体の水溶液、を精製する方法に関する。
技術の背景 感光性樹脂は露光によシ硬化ないし不溶性化するものと
して一般に凸版、平版、平凹版及びグラビア版などの印
刷製版材料、あるいはプリント基材、集積回路、ネーム
プレートなどの製造における金属腐食加工用フォトレジ
スト、に広く使用されている。さらに感光性樹脂はフィ
ルム、ガラス板、スクリーン又は布帛などの基材上に画
像形成皮膜を形成するためにも広く実用化されている。
これまで感光性樹脂としてはアジド基、シンナモイル基
、アクリロイル基などを感光性残基とするものが知られ
ている。これらの樹脂は感度が必ずしも満足できるもの
ではなく、また水に不溶性のものが多い。そのため溶剤
として有機溶剤もしくはアルカリ水溶液を用いる場合、
塗工及び現像工程において、取扱い上の不便がある。
一方水溶性感光性樹脂としてはポリビニルアルコール、
ゼラチン、グルーなどの水溶性樹脂と重クロム酸塩もし
くはジアゾニウム塩との組成物が知られている。これら
の水溶性感光性樹脂組成物のうち重クロム酸塩を含む組
成物はその水溶液及び塗布により形成された皮膜の安定
性及び保存性が劣悪であシ、また廃液の処理において6
価クロムに起因する公害問題を生ずるなどの欠点を有し
ておシ、このため重クロム酸塩含有感光性樹脂組成物の
実用化は困難になってきている。またジアゾニウム塩含
有感光性樹脂組成物の場合、その安定性及び保存性は重
クロム酸塩含有のものよりは良好であるが、シ透し満足
できるものではなく、特にその感度は重クロム酸塩含有
感光性樹脂の感度に比して劣シ、また露光によシ得られ
る硬化皮膜の強度も不十分である。
前記のような水溶性感光性樹脂の問題点を解消するため
に、スチルバゾリウム基を含有するポリビニルアルコー
ル誘導体である光不溶化性樹脂及びその製造方法が特公
昭56−5761号及び特公昭56−5762号に開示
されている。また同様にスチリルキノリニウム基を含有
する光不溶化性ポリビニルアルコール誘導体及びその製
造方法が特開昭56−119.C16号に開示されてい
る。
これらの感光性スチルバゾリウム基又はスチリルキノリ
ニウム基含有ポリビニルアルコール誘導体は優れた感度
と水溶性とを有するものであるが、次のような問題点を
有している。
前記特許によれば光不溶化性樹脂を溶液として版材上に
塗布するためにアセタール化又はアセタール交換反応に
よシ光不溶化性樹脂を作製後、反応液を大量のアセトン
等の不溶液溶媒に投入することによシ一度固形分として
回収し、さらに溶媒で洗浄し乾燥した後新たKこれを水
に溶解して水溶液として使用している。このような方法
は大量の溶媒を使用することになるため工程の繁雑をま
ねき余分の装置が必要になる。さらには火災及び公害と
いう問題が生じる可能性もある。また反応液よシ光不溶
化樹脂を固形分として回収せずそのまま使用することが
できるとされているが、その場合は精製物としたものよ
シ感度が低下する。さらに本発明者らの比較検討結果に
よれば反応液を酸性のまま、あるいは塩基により中和し
てそのまま版材に塗布した場合、触媒としての無機酸や
無機塩が版材中に存在するため光硬化膜と版材との接着
が極めて悪いものとなる。
発明の目的 本発明の目的は前記のような工程の繁雑さを解消し、し
かも感度低下の問題を発生することなく1.71Jビニ
ルアルコ一ル系反応液をそのit光不溶化性樹脂水溶液
として使用することができる感光性樹脂水溶液の精製方
法を提供することである。
発明の構成 本発明はポリビニルアルコール系におけるアセタール化
反応又はアセタール交換反応の終了後、その反応生成物
をイオン交換樹脂で精製し、そのポリビニルアルコール
系反応液をその″!マ光不溶化性樹脂水溶液として使用
することによシ、この反応液から一旦光不溶化樹脂を沈
殿させて固形分として回収精製した後再び溶解して溶液
にするという工程を省略し、しかもこの反応液を直接使
用しても感度の低下を引き起さずに沈殿精製したものと
同一の感度を示すことができるようにしたものである。
すなわち本発明は一般式(I)又はω)(式中R1,R
2はそれぞれ水素原子、アルキル基を示し、Yθは酸の
共役塩基を示し、mは1〜6の整数であり、nはO又は
1である。)で示されるスチルバゾリウム基又はスチリ
ルキノリニウム基を感光ユニットとして含有する破りビ
ニルアルコール誘導体を製造するためにポリビニ# 7
 ル:7−ルl[lポリビニルアルコールとスチルバゾ
リウム基又はスチリルキノリニウム基を有する化合物と
のアセタール化反応又はアセタール交換反応を行なわし
めた後、得られた反応混合物をイオン交換樹脂で処理す
ることを特徴とする感光性樹脂水溶液の精製方法を提供
する。
本発明におけるポリビニルアルコールへのアセタール化
反応はプリビニルアルコールと下記一般(式中R1は水
素原子、アルキル基、アラルキル基を示し、ヒドロキシ
ル基、カルバモイル基、エーテル結合、不飽和結合を含
んでもよく、R2は水素原子、低級アルキル基を示し、
嫂は・・口rンイオン、リン酸イオン、硫酸イオン、メ
ト硫酸イオン、p−)ルエンスルホン酸イオン又はそれ
らの混合物を示す。) で表わされるスチリルピリジニウム又はスチリルキノリ
ニウム化合物を水中で酸を触媒として反応させることに
よシ行々われる。又ポリビニルアルコールへのアセター
ル交換反応はポリビニルアルコールと下記一般式(ロ)
又は(ロ) (式中R1は水素原子、アルキル基、アラルキル基を示
し、ヒドロキシル基、カルバモイル基、エーテル結合、
不飽和結合を含んでもよく、R2は水素原子、低級アル
キル基を示し、汐は強酸の陰イオン残基金示し、R3と
R4はそれぞれアルキル基であるか又は両方でアルキレ
ン基を形成するものであシ、nは1〜6の整数である。
)で表わされるスチリルピリジニウム又はスチリルキノ
リニウム化合物を水中で酸を触媒として反応させること
によシ行なわれる。
このようにしてアセタール化反応又はアセタール交換反
応により得られたポリビニルアルコール系反応液を酸性
のまま又は塩基で中和しただけで版材塗布の水溶液とし
た場合には、アセタール化反応又はアセタール交換反応
が平衡反応であるために、(1)未反応のスチリルピリ
ジニウム又はスチリルキノリニウムが存在している、(
2)触媒酸又は塩基との中和による触媒の塩がある、(
3)各種のイオン性不純物(例えば(2)式又は(財)
式の化合物製造時に副生ずるダイマー化合物である。)
が存在する、などの理由により、この状態で基盤に塗布
するとこれらのものが全て塗膜中に含まれてくる。
そしてこれらのものは以下の実施例及び比較例で示すよ
うに塗布膜の感光度や現像後の膜強度に悪影響を与える
と考えられる。
そこで本発明においてはイオン交換処理を行なうわけで
あるが、その方法について記述する。前記ポリビニルア
ルコール系反応液にアニオン交換樹脂を作用させたPH
を4以上、好ましくは5〜7とする。これによって触媒
酸の酸根がアニオン交換樹脂シて捕捉され、その代9に
OH−が放出されるために反応液の−は上昇する。次い
でカチオン交換樹脂を所定量作用させることによシ未反
応の一般式m、rv、v又は■の化合物と■又は■に対
応するダイマー化合物を除去することができる。尚カチ
オン交換樹脂作用において−が4以下になシそうな時は
直ぢにアニオン交換樹脂の作用を追加しなければならな
い。なぜならアセタール化反応、アセタール交換反応は
いずれも平衡反応であるため反応液が酸性のまま未反応
感光性基を除去すれば、せっかくポリ酢酸ビニルケン化
物に付加した感光性基が解離してくるからである。また
この理由によシ前記反応液へのイオン交換樹脂の作用は
最初にアニオン交換樹脂を行ない、次にカチオン交換樹
脂を行なうことが必要である。
またイオン交換樹脂を作用させた場合、特にカチオン交
換樹脂によシ未反応感光性化合物を除去する場合に、問
題となるのは感光性基が反応した部分ケン化ポリビニル
アルコールもまたそのイオン交換樹脂に吸着される恐れ
があるのではないかということであるが、この点は本発
明者らの詳細な研究の結果問題ないということがわかっ
た。すなわちカチオン交換樹脂は感光性化合物やダイマ
ーに対しては吸着効果があるが、感光性化合物が付加し
たカチオン性ポリマーに対しては吸着効果がなかったか
らである。
本発明においてイオン交換樹脂を作用させる方法として
はポリビニルアルコール系反応液の中にイオン交換樹脂
を添加することの他にカラムにイオン交換樹脂を充填し
て置いてこれに前記反応液を流す方法でもよい。またイ
オン交換樹脂の代りにイオン交換膜を使用してもよい。
さらに本発明におけるポリビニルアルコール系反応液は
酸性の−1:まで使用することもできるが、酸性のまま
で放置されると溶液の粘度がしだいに上昇し、その結果
全く流動性のないrル状になる傾向がある。従って溶液
の粘度を安定に保持するために溶液のPHを4以上望ま
しくはpH5〜8にすることが必要である。
以下本発明を実施例によって更に詳しく説明する0 参考例1 N−メfルーγ−(p−ホルミルスチリル)ピリジニウ
ムメトサルフェート200 nl(0,6ミリ当量)を
蒸留水400ccK溶解した。この溶液の電導度、…は
それぞれ104μU/m 、5.80であったO なお、蒸留水は電導度1.3μ7J76trt 、p)
15.82であった。この溶液にH形強酸性陽イオン交
換樹脂(三菱ダイヤイオン5KIB : 1.2ミリ当
量/TLl)−2dとOHH形強酸性陽イオン交換樹脂
三菱ダイヤイオン5AIOA : 0.6ミリ当量/ 
mA! ) 47rLl 揉加して10分間攪拌した後
の溶液の電導度は2,0μφ伝、−は5.05であった
。すなわちイオン交換樹脂によりC当量の4倍の樹脂の
使用によシ)、4級塩は、はぼ吸着除去されることがわ
かった。
参考例2 N−メチル−4−(p−ホルミルスチリル)キノリニウ
ムメトサルフェート231■(0,6ミリ当量)を蒸留
水40Off、に溶解した。この溶液の電導度は96μ
味、声は6.10であった。蒸留水は電導度1.3μ7
J/cra 、pH5,82であった。この溶液に参考
例1と同様のイオン交換樹脂を添加して攪拌した。溶液
の電導度は1.8μル’cm 、PH5,00であった
参考例3 N−メチル−2−(p−(2=2−ジメトキシエトキシ
)スチリル)ピリジニウムメトサルフェート2477q
(0,6ミリ当量)を蒸留水400ccに溶解した。こ
の溶液を参考例1と同様にイオン交換樹脂で処理した後
の溶液は、はぼ蒸留水と同一の電導度、−を示した。
参考例4 重合度1700の部分ケン化ポリビニルアルコール(ケ
ン化度88チ) 200?を2000ccの水に溶解し
てから30y−のN−メチル−γ−(p−ホルミルスチ
リル)ピリジニウムメトサルフェートを添加して溶解し
た。この溶液に8fの85% IJン酸を添加し、60
℃で3時間反応させた後、−昼夜室温で放置した。次に
この溶液を大量のアセトンに滴下して生じた沈澱とデカ
ントにより2回アセトンで洗った。さらに少量のアンモ
ニアを含むエタノール中で30分かきまぜて瀘過し、さ
らにメタノールを流して洗浄した。これを真空乾燥して
固形物約200fを得た。このもののSBQの付加率は
1.49モルチであった。この固形物4、5 i!−を
400CCの水に溶解した。これには約1−5ミリ当量
のピリジニウム塩が付加している。
この溶液に強塩基性アニオン交換樹脂20rnlを添加
した後強酸性カチオン交換樹脂100プを添加して十分
に攪拌した後、濾過してイオン交換樹脂を除いた。この
溶液の4級塩濃度を紫外−可視分光光度計によシ測定し
たところ、イオン交換を行なう前とほとんど変わシなか
った。すなわち80倍当量のイオン交換樹脂を用いても
ポリマーに付加した4級塩はイオン交換樹脂に吸着され
ないことがわかった。
実施例1 重合度2000の部分ケン化ポリビニルアルコール(ケ
ン化度88%)200y−を1800QCの水に溶解し
てから20fのN−メチル−r−(p−ホルミルスチリ
ル)ピリジニウムモノメチル硫酸塩を加わえて溶解した
。この溶液に61の85% 17ン酸を添加し70℃で
5時間反応させた後、−昼夜室温で放置した。この溶液
1000y−を採取し、これに強塩基性アニオン交換樹
脂10〇−を添加して−を6.4にした。この溶液にカ
チオン交換樹脂5(IJを加わえて十分に攪拌したら声
6.1となった。これを濾過してイオン交換樹脂を取シ
除き、溶液900!fを得た。このものの感光基付加モ
ル数は1.01モルチであった。この溶液を3倍に水で
希釈した後、回転塗布機によシがラス板に1ミクロンの
厚さKなるように塗布した。
これ12kW超高圧水銀灯下1mの距離よ930秒照射
し、鮮明なネガ画像を得た。又同時にコダックステッグ
タブレット屋2を焼き付は感度を調べたが、この時はペ
タで8段残っていた。
比較例1 実施例1のイオン交換処理を行う前の溶液、すなわち−
昼夜室温放置した後、これを28係アンモニア水で中和
した。これを水で3倍に希釈した後、回転塗布機によシ
ガラス板に1ミクロンの厚さになるように塗布した。こ
れを2 kW超超高圧水銀灯下rnの距離よ930秒照
射してネガ画像を得たが、ガラス板との接着が悪く画像
に少ししわがはいっていた。又、同時に焼付けたコダッ
クステップタブレットのペタは6段しか残っていなかっ
た。
実施例2〜11および比較例2〜11 第1表記載の溶液を実施例1と同様にイオン交換樹脂で
処理した後、同様にガラス板に回転塗布、露光現像全行
い実施例2〜11を得た。又、第2表記載の溶液によ)
比較例1と同様にして比較例2〜11を行なった。それ
ぞれの結果を第1表、第2表に示す。第1表、第2表に
おいて各番号の実施例は、同一番号の比較例と対応して
いる。
以下余白

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式(1)又は01) (式中R,、R2はそれぞれ水素原子、アルキル基を示
    し、Yoは酸の共役塩基を示し、mは1〜6の整数であ
    シ、nはO又は1である。)で示されるスチルバゾリウ
    ム基又はスチリルキノリニウム基を感光ユニットとして
    含有するポリビニルアルコール誘導体全製造するために
    Iリピニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールと
    スチルバゾリウム基又はスチリルキノリニウム基を有す
    る化合物とのアセタール化反応又はアセタール交換反応
    を行なわしめた後、得られた反応混合物をイオン交換樹
    脂で処理することを特徴とする感光性樹脂水溶液の精製
    方法。
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