KR0135077B1 - 광중합성 혼합물 및 이로부터 제조된 기록재료 - Google Patents

광중합성 혼합물 및 이로부터 제조된 기록재료

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KR0135077B1 KR1019890010418A KR890010418A KR0135077B1 KR 0135077 B1 KR0135077 B1 KR 0135077B1 KR 1019890010418 A KR1019890010418 A KR 1019890010418A KR 890010418 A KR890010418 A KR 890010418A KR 0135077 B1 KR0135077 B1 KR 0135077B1
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Abstract

내용없음.

Description

광중합성 혼합물 및 이로부터 제조된 기록재료
본 발명은 중합체성 결합제, 분자 내에 아크릴레이트 또는 알크아크릴레이트 그룹을 2개 이상 포함하는 중합성 화합물 및 광개시제 배합물을 포함하는 광중합성 혼합물에 관한 것이다.
광중합성 화합물로서 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 함유하는 광중합성 혼합물은 공지되어 있다. 감광성 내식막 재료, 특히 건식 감광성 내식막 층을 제조하기 위해서는, 분자 내에 우레탄 그룹을 지니는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유하며 알칼리성 수용액을 사용하여 현상시킬 수 있는 혼합물이 바람직하다. 예를 들면, 이러한 혼합물은 미합중국 특허 제3,782,961호, 제3,850,770호, 제3,960,572호, 제4,019,972호 및 제4,250,248호에 기술되어 있다.
한편, 감광성을 증가시키기 위해 특정한 광개시제와 활성화제의 배합물, 예를 들면, 카보닐 그룹 함유 개시제와 3급 아민의 배합물을 함유하는 광중합성 혼합물도 공지되어 있다. 상승작용을 하는 이러한 혼합물은, 예를 들면, 미합중국 특허 제4,0540,682호, 제4,071,424호 및 제3,759,807호에 기술되어 있다. 저분자량의 아민을 함유하는 이러한 혼합물의 단점은, 아민이 특히 박피막으로부터 쉽게 방출될 수 있기 때문에 저장기간이 짧다는 점이다.
제49/36,614호로서 1974년 4월 2일 등록된 JP-A 제50/129,214호에는, 광중합성 화합물로서 N, N, N', N'-테트라하이드록시알킬-알킬렌디아민의 테트라(메트)아크릴레이트를 함유하는 광중합성 혼합물이 기술되어 있다. 이러한 4작용가 화합물은 가교결합제로서 작용한다.
더욱이, 에틸렌계 불포화 화합물의 유리 래디칼 중합은 광환원성 염료 및 환원제(예 : 아민)의 존재하에 가시광선을 조사하여 개시시킬 수 있는 것으로 공지되어 있다(미합중국 특허 제3,097,096호). 그러나, 이러한 개시제 배합물은 사실상 수용액 또는 수용성 결합제와 배합물 중에서만 이용될 수 있다.
광환원성 염료 및 기타 환원제의 개시제 배합물은 미합중국 특허 제3,597,343호 및 제3,488,269호에 기술되어 있다. 개시제로서 광환원성 염료만을 함유하는 광중합성 혼합물은 이의 불만족스러운 감광성으로 인해 지금까지는 실제로 이용되지 않았다.
JP-A 제54/151,024호에는, 메로시아닌 염료 및 트리할로메틸-치환된 S-트리아진의 개시제 배합물을 함유하며, 가시광선(예 : 아르곤 레이저)에 대해 민감한 광중합성 혼합물이 기술되어 있다. 그러나, 가시 레이저 광선에 대한 이러한 혼합물의 감수성은 경제적으로 이용하기에는 불충분하다.
공지의 독일연방공화국 특허원 제P37 10 281.8호에는 분자내에 우레탄 그룹, 3급 아미노 그룹 및 임의로 우레아 그룹을 갖는 (메트)아크릴레이트; 중합체성 결합제 및 광개시제로서의 광환원성 염료, 방사선 민감성 트리할로메틸 화합물 및 아크리딘, 펜아진 또는 퀴녹살린 화합물의 배합물을 함유하는 광중합성 혼합물이 기술되어 있다.
본 발명의 목적은 저장 수명이 우수하며 장시간 작업용 인쇄판 및 경화된 상태에서 현상액에 대해 높은 내성을 지니는 감광성 내식막의 제조에 적절하고, 근자외선 및 가시 스펙트럼 영역에서의 높은 감광성을 특징으로 하며, 특히, 가시 영역에서 레이저 빔(beama) 기록에 적절한 광중합성 혼합물을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 필수 성분으로서,
a) 중합체성 결합제,
b) 다가 알코올의 아크릴레이트 또는 알크아크릴레이트,
c) 광환원성 염료,
d) 조사에 의해 분해될 수 있는 트리할로메틸 화합물 및,
e) 광개시제로서 작용하는 아크리딘, 펜아진 또는 퀴녹살린 화합물을 함유하는 광중합성 혼합물이 제공된다.
본 발명에 따르는 혼합물은 아크릴레이트 또는 알크아크리레이트가 일반식(I)에 상응함을 특징으로 한다.
Figure kpo00001
상기 식에서,
Figure kpo00002
R은 수소원자, 메틸 그룹 또는 에틸 그룹이며, X1
Figure kpo00003
Figure kpo00004
이고, X2는 탄소수 2 내지 12의 포화 탄화수소 그룹이며, X3은 1 내지 5개의 에테르 산소원자에 의해 차단될 수 있는 포화 탄화수소 그룹이고, D1및 D2는 각각 탄소수 1 내지 5의 포화 탄화수소 그룹이며, D3은 질소원자와 함께 5 또는 6원 환을 형성하는, 탄소수 4 내지 8의 포화 탄화수소 그룹이고, Z는 수소 원자 또는 일반식
Figure kpo00005
a는 0 또는 1 내지 4의 정수이고, b는 0 또는 1이며, m 및 k는 1 내지 12의 정수이고, n은 Q의 원자가에 따라 1, 2 또는 3이며, 동일한 정의의 모든 래디칼은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, a는 그룹 Q의 치환체 하나 이상에서 0이다.
상기 일반식(I)의 화합물에서, 사각괄호에서 언급한 형태의 래디칼 하나 이상의 중심 그룹 Q에 결합되고, 이 래디칼들은 서로 상이할 수 있다.
중합성 아크릴레이트 또는 알크아크릴레이트 그룹을 2개 이상 지닌 일반식(I)의 화합물이 바람직하다.
우레아 그룹 이외에 우레탄 그룹을 하나 이상 함유하는 일반식(I)의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
Figure kpo00006
[여기서, 질소상의 유리 원자가는 임의로 치환된 탄화수소 래디칼로 포화되어 있다]의 그룹을 말한다. 그러나, 질소상의 1원자가가 또 다른 카보닐아미드(CONH) 그룹에 결합되어, 뷰렛(biuret)구조를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 형태의 화합물은 본 발명에 적합하다. R은 수소원자 또는 메틸 그룹이며, 특히 메틸 그룹이 바람직하다. X2는 바람직하게는 탄소수 4 내지 10의 직쇄 또는 측쇄 지방족 또는 지환족 래디칼이 바람직하다. X3은 탄소수가 2 내지 15개인 것이 바람직하다. 이것이 순수한 탄소쇄인 경우, 탄소수 2 내지 12, 바람직하게는 2 내지 16의 그룹이 일반적으로 사용된다. 또한, X3은 탄소수 5 내지 10의 지환족 그룹, 특히 사이클로헥실렌 그룹이다.
D1및 D2는 동일하거나 상이할 수 있으며, 2개의 질소 원자와 함께 5 내지 10원 환, 바람직하게는 6원 환을 지니는 포화 헤테로사이클릭 환을 형성한다.
부호 a는 바람직하게는 0 또는 1이고, m은 바람직하게는 2 내지 10의 정수이다.
Q가 N이고 각각의 래디칼에 2개의 우레탄 그룹을 함유하는 일반식(I)의 중합성 화합물(b=1)은, 유리하이드록실 그룹을 함유하는 아크릴레이트 또는 알크아크릴레이트를 통상적인 방법에 따라 동몰량의 디이소시아네이트와 반응시킨 후, 과량의 이소시아네이트 그룹을 하이드록시알킬아민과 반응시켜 제조한다. a가 0인 경우, 우레아 그룹이 제조된다.
출발 물질로 사용되는 하이드록시알킬아민의 예는 디에탄올아민, N-하이드록시프로필피페라진, 3-피페라지닐프로판-1,2-디올, N-(2-하이드록시에틸)피페라진, 2-하이드록시에틸-1-피페리딘, 2-하이드록시메틸-피페리딘, 3-하이드록시에틸-피페리딘, N-하이드록시에틸-에틸렌-디아민, 4-하이드록시에틸피페리딘 및 3-아미노-1,2-프로판디올이다.
출발 물질로 사용되는 디이소시아네이트의 예는 에틸렌 디이소시아네이트, 프로필렌 디이소시아네이트, 부틸렌 1,3-디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,4-디메틸-6-에틸옥타메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-사이클로헥실렌 디이소시아네이트, 1,3-사이클로펜틸렌 디이소시아네이트, 1,4-디이소시아네이토메틸 사이클로헥산 및 1,1,3-트리메틸-3-이소시아네이토메틸-5-이소시아네이토사이클로헥산이다.
사용되는 하이드록실 그룹 함유 에스테르는 특히 하이드록시에틸 메타크릴레이트 및 하이드록시프로필 메타크릴레이트(n 또는 이소) 및 상응하는 아크릴레이트이다. 그러나, 다음 화합물들도 유리하게 사용될 수 있다: 2-하이드록시부틸 메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시사이클로헥실 메타크릴레이트 및 알킬 래디칼의 탄소수가 12 이하, 바람직하게는 6 이하인 기타 하이드록시알킬 메타크릴레이트, 5개 이하의 옥시에틸렌 단위를 지니는 디에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 및 기타 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 및 상응하는 아크릴레이트.
b가 0인 일반식(I)인 중합성 화합물은 하이드록시알킬아민을 이소시아네이트 그룹 함유 아크릴레이트 또는 알크아크릴레이트와 반응시켜 제조한다.
사용되는 이소시아네이트 그룹 함유 에스테르는 특히 이소시아네이토메틸(메트)아크릴레이트이다. 그러나, 다음 화합물도 유리하게 사용될 수 있다: 3-이소시아네이토프로필 메타크릴레이트, 4-이소시아네이토부틸 메타크릴레이트, 이소시아네이토이소헥실 메타크릴레이트 및 알킬 래디칼의 탄소수가 12 이하, 바람직하게는 6 이하인 기타 이소시아네이토알킬(메트)아크릴레이트.
Figure kpo00007
일반식(I)의 중합성 화합물은 상기의 중합성 화합물과 유사하게 제조된다.
이소시아네이트와 OH 그룹 함유 아민 및 알크아크릴레이트와의 반응은 편의상 불활성 용매(예 : 톨루엔, 피리딘 또는 메틸 에틸 케톤)중에서 수행한다. 중합경향이 상당히 강한 생성물을 열 안정화시키기 위해, 퀴논 또는 페놀, 바람직하게는 2,6-디-3급-부틸-p-크레졸을 0.01 내지 2중량%의 농도로 가한다.
기타 성분 이외에, 우레탄 그룹과는 별도로, 분자 내에 우레아 그룹을 하나 이상 함유하는 상기의 중합성 화합물은 광중합성 혼합물의 고감광성의 직접적인 원인이 된다. 분자내에 우레탄 그룹만을 함유하거나 일반식(I)의 화합물에 상응하지 않는 단량체들은 상당히 감소된 저장 수명을 갖고 있다. 이러한 상이한 거동은 아마도 우레아 그룹과 중합체성 결합제 사이의 수소 브릿지의 형성에 기인하는 것으로, 이로 인해, 산소에 대한 민감성이 감소될 수 있다.
상기의 광산화성의 중합성인 화합물 이외에, 또한, 중합성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 그룹을 2개 이상 함유하는 통상적인 중합성 화합물을 첨가할 수 있다. 예를 들면, 2가 또는 다가 알코올의 아크릴레이트 및 메타크릴레이트(예 : 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 ; 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 ; 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 및 디펜타에리트리톨의 아크릴레이트 및 메타크릴레이트) 및 다가 지환족 알코올의 아크릴레이트 및 메타크릴레이트이다. 또한, 디이소시아네이트와 다가 알코올의 부분 에스테르와의 반응 생성물도 유리하게 사용될 수 있다. 이러한 단량체들은 DE-A 제2,064,079호, DE-A 제2,361,041호 및 DE-A 제2,822,190호에 기술되어 있다.
혼합물중 단량체의 비는 일괄적으로 약 10 내지 80중량%, 바람직하게는 20 내지 60중량%이다.
본 발명에 따르는 혼합물은 광개시제 성분으로서 광환원성 염료를 함유한다. 적절한 염료는, 특히 크산텐, 벤조크산텐, 벤조티오크산텐, 티아진, 피로닌, 포피린 또는 아크리딘 염료이다.
크산텐 염료의 바람직한 대표적 화합물은 하기 일반식(Ⅱ)의 화합물이다.
Figure kpo00008
상기 식에서, R4및 R9는 동일하거나 상이하며, 수소 또는 할로겐 원자, 니트로 또는 하이드록실 그룹 또는 구조식 -HgOH의 그룹이고, R6및 R7은 동일하거나 상이하며, 수소 또는 할로겐 원자 또는 하이드록실 그룹이며, R5는 산소 또는(+)NH알킬X(-)이고, R8은 수소원자, 알칼리 금속 양이온, 암모늄 양이온 또는 트리알킬암모늄 양이온 또는 알킬 도는 아실 그룹이며, R10은 수소 원자 또는 COOR13그룹이고, R11은 수소 또는 할로겐 원자이거나 아미노 그룹이며, R12는 수소 또는 할로겐 원자이고, R13은 수소원자, 알칼리 금속 양이온 또는 암모늄 양이온, 알킬 그룹 또는 중합체성 래디칼이고, X는 음이온이며, d는 0 내지 3의 정수이다.
래디칼 R5, R8및 R13이 알킬 래디칼이거나 이 R을 함유하는 경우, 알킬 래디칼은 일반적으로 탄소수가 1 내지 25, 특히 1 내지 18이다.
실제로, 본 발명에 따르는 광중합성 기록 재료는 빈번히 산소 억제 보호층을 함유한다. 크산텐 염료가 산소 억제 보호층에 존재하는 경우, 이로 인해, 하부의 감광성 층에 음영이 드리워져 감광성이 감소한다. 그러므로, 알킬 래디칼 R5, R8및 특히, R13이 비교적 장쇄이어서 보호 피막으로의 이행을 방해하는 일반식(Ⅱ)의 염료가 광중합성 층에서 유리하게 사용된다. R13래디칼이 탄소수 8 이상의 알킬 래디칼인 일반식(Ⅱ)의 염료가 특히 유리하게 사용된다.
적합한 티아진 염료는 하기 일반식(Ⅲ)의 화합물이며, 적합한 피로닌 염료는 하기 일반식(Ⅳ)의 화합물이다.
Figure kpo00009
상기 식에서, R14는 그룹 =NH2 (+)X(-), =NH알킬(+)X(-)및 =N(알킬)2 (+)X(-)중의 하나이고, R15는 아미노, 알킬아미노 또는 디알킬아미노 그룹이며, X는 음이온이다.
일반식(Ⅲ) 및 (Ⅳ)에서, 알킬 그룹은 일반식(Ⅱ)에서 정의한 바와 같다.
적합한 벤조크산텐 및 벤조티오크산텐 염료는 DE-A 제20 25 291호 및 독일연방공화국 특허원 제P37 43 457.8호에 기술되어 있다.
적합한 포피린 염료는, 예를 들면, 헤마토포피린이고 적합한 아크리딘 염료는, 예를 들면, 아크리플라비늄 클로라이드 하이드로클로라이드이다. 일반식(Ⅱ)의 화합물의 예는 에오신(Eosine) B(C.I. No. 45 400), 에오신 J(C.I. No. 45 380), 알코올 가용성 에오신(C.I. 45 386), 시아노신(Cyanosine)(C.I. No. 45 410), 로즈 벤갈(Rose Bengal), 에리트로신(Erythrosine)(C.I. No. 45 430), 2,3,7-트리하이드록시-9-페닐크산텐-6-온 및 로다민(Rhodamine) 6 G(C.I. No. 45 160)이다.
일반식(Ⅲ)의 화합물의 예는 티오닌(Thionine)(C.I. No. 52 000), 아주르(Azure) A(C.I. No. 52 005) 및 아주르 C(C.I. No. 52 002)이다.
일반식(Ⅳ)의 염료의 예는 피로닌(Pyronine) B(C.I. No. 45 010) 및 피로닌 GY(C.I. 45 005)이다.
혼합물중 성분(c)의 양은 일반적으로 혼합물의 비휘발성 성분에 대해 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.05 내지 4중량%이다.
감광성을 증가시키기 위해, 본 발명에 따르는 혼합물은 광분해에 의해 분해될 수 있으며 광중합성 혼합물용 유리 래디칼 형성 광개시제로서 공지된, 트리할로메틸 그룹을 포함하는 화합물(d)을 함유한다. 이러한 보조 개시제로서, 할로겐으로서 염소 및 브롬, 특히 염소를 함유하는 화합물이 특히 성공적인 것으로 입증되었다. 트리할로메틸 그룹은 방향족 카보사이클릭 또는 헤테로사이클릭 환에 직접 또는 공액 쇄를 통해 결합될 수 있다. 바람직한 화합물은 기본 구조에 트리아진 환을 함유하며, 바람직하게는 2개의 트리할로메틸 그룹을 함유하는 화합물로, 특히 EP-A 제137,452호, DE-A 제2,718,259호 및 DE-A 제2,243,621호에 기술된 화합물이다. 이 화합물들은 근 UV 영역에서 약 350 내지 400nm에서 강한 흡광도를 나타낸다. 또한, 복사광(copying light)의 스펙트럼 영역에서 단지 조금만 흡수하거나 전혀 흡수하지 않는 보조 개시제[예 : 비교적 짧은 메소머리즘(mesomerism)이 가능한 전자 시스템을 갖는 치환제 또는 지방족 치환제를 함유하는 트리할로 메틸트리아진]가 적합하다. 또한, 또 다른 기본 구조를 갖고 있으나 보다 단파장의 UV 영역에서 흡수되는 페닐 트리할로메틸 설폰 또는 페닐 트리할로메틸 케톤과 같은 화합물(예 : 페닐트리브로모메틸 설폰)이 적합하다.
성분(d)는 일반적으로 혼합물의 비휘발성 성분에 대해 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.05 내지 6중량%의 양으로 사용된다.
본 발명에 따르는 혼합물은 추가의 개시제 성분으로서 아크리딘, 펜아진 또는 퀴녹살린 화합물(e)을 함유한다. 이 화합물들은 광 개시제로서 공지되어 있으며 DE-C 제2,027,467호 및 DE-C 제2,039,861호에 기술되어 있다. 이 화합물로 인해, 혼합물의 민감성은 무엇보다도 근자외선 영역에서 증가된다. 이 유형의 화합물중 적합한 대표적 화합물은 상기한 DE-C에 기술되어 있다. 예를 들면, 9-치환된 아크리딘(예 : 9-페닐, 9-p-메톡시페닐-또는 9-아세틸아미노아크리딘) 또는 융합된 방향족 핵을 함유하는 아크리딘 유도체[예 : 벤즈(벤자)아크리딘]이다. 적합한 펜아진 유도체는, 예를 들면, 9,10-디메틸벤즈(자)펜아진이다.
적합한 퀴녹살린 유도체는 특히 바람직하게는 메톡시 그룹에 의해 2개의 페닐 래디칼에서 추가로 치환되는 2,3-디페닐 유도체이다. 일반적으로, 아크리딘 유도체는 성분(a)로서 바람직하다.
혼합물에서 성분(e)의 양은 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.05 내지 5중량%의 범위내이다.
가시 스펙트럼 영역에서 혼합물의 민감성이 추가로 증가하는 것이 바람직한 경우, 이는 디벤잘아세톤 또는 쿠마린 형태의 화합물(f)를 첨가하여 이룰 수 있다. 첨가로 인해, 복사에서의 분해능이 높아지고 약600nm의 파장 이하에서의 가시 스펙트럼 영역에 대한 혼합물의 연속 증감이 유발된다. 본 화합물의 적합한 대표적 화합물은 4,4'-이치환된 디벤잘아세톤(예 : 4-디에틸아미노-4'-메톡시디벤잘아세톤) 또는 쿠마린 유도체[(예 : 3-아세틸-7-디에틸아미노쿠마린, 3-벤즈이미다졸릴-7-디에틸아미노 쿠마린 또는 카보닐-비스-(7-디에틸아미노-쿠마린)]이다.
화합물(f)의 양은 혼합물 중의 비휘발성 성분에 대해 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.05 내지 4중량%의 범위이다.
중합 개시제(c),(d) 및 (e)의 총량 또는 경우에 따라, 성분(f)를 포함하는 총량은 일반적으로 0.05 내지 20중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10중량%이다. 성분(c),(d),(e) 및 (f)의 몰 비는, 바람직하게는 (c) : (d) : (e) : (f)=1 : (4 내지 10) : (1 내지 5) : (0 내지 4)의 범위이다.
사용될 수 있는 결합제로는 많은 가용성 유기 중합체가 있다. 언급할 수 있는 예는 폴리아미드, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 에테르, 에폭시 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리에스테르, 알키드 수지, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리디메틸아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐메틸포름아미드, 폴리비닐메틸아세트아미드 및 상기한 단독중합체를 형성할 수 있는 단량체들의 공중합체이다.
수불용성이지만 알칼리성 수용액 중에서는 가용성이거나 적어도 팽창가능한 결합제는, 결합제를 함유하는 층들을 바람직한 수성-알칼리성 현상제를 사용하여 현상시킬 수 있기 때문에 특히 유리하게 사용된다. 결합제들은, 예를 들면, 그룹 -COOH, -PO3H2, SO3H, -SO2NH-, -SO2-NH-SO2- 및 -SO2-NH-CO-를 함유할 수 있다.
언급될 수 있는 이의 예는 말레산 수지, β-(메타크릴로일옥시)-에틸 N-(p-톨릴설포닐)-카바메이트로부터 제조된 중합체 및 상기한 단량체 및 유사 단량체와 다른 단량체와의 공중합체 및 비닐 아세테이트/크로톤산 공중합체 및 스티렌/말레산 무수물 공중합체이다. DE-A 제2,064,080호 및 제2,363,806호에 기술되어 있는 알킬 메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 및 메타크릴산, 고급 알킬 메타크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트 및/또는 스티렌, 아크로니트릴 등으로부터 제조된 공중합체가 바람직하다.
결합제의 양은 일반적으로 도료의 성분의 20 내지 90중량%, 바람직하게는 30 내지 80중량%이다.
목적하는 용도 및 목적하는 특성에 따라, 광중합성 혼합물은 첨가제로서 매우 다양한 물질을 함유할 수 있다. 예를 들면, 단량체의 열 중합을 방지하기 위한 억제제, 수소 공여체, 염료, 착색 및 무색 안료, 발색제, 지시제, 가소제 및 연쇄 이동재이다.
이 성분들은 개시 공정에서 중요한 화학 방사선 영역에서 이를 최소한으로 흡수하도록 선택하는 것이 편리하다.
본 명세서에서, 화학 방사선은 에너지가 적어도 가시광선의 에너지에 상응하는 임의의 방사선으로서 이해되어야 한다. 무엇보다도 가시광선 및 장파 UV 방사선이 적합하나, 단파 UV 방사선, 레이저 방사선, 전자 방사선 및 X-선 방사선도 적합하다.
광중합성 혼합물은 매우 다양한 용도, 예를 들면, 광에 의해 경화되는 페인트 제조용, 치과용 충전제 또는 치아 대체 재료로서, 또한 특히 복사 분야에서 감광성 기록재료로서 사용될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명은 마지막에 언급한 적용분야로 한정되나, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다. 언급될 수 있는 이 분야의 가능한 적용은; 활판 인쇄, 평판 인쇄, 로토그라비아 인쇄, 스크린 인쇄용 인쇄 형태의 사진제판 제조, 릴리프복사물(예 : 점자 책자의 제작), 개별적 복사물, 일광에 의해 형성된 상, 착색 상 등의 사진 제조를 위한 기록 층(recording layer)이다. 또한, 이 혼합물은 내식막의 사진제판, 제작(예 : 명찰 제조용), 복사회로의 사진제판 제작 및 식각(chemical milling)용으로 사용될 수 있다. 본 발명에 따르는 혼합물은 특히 평판 인쇄판의 제조 및 감광성 내식막 기술용 층으로서 중요하다.
상기한 적용을 위한 혼합물의 상업적 이용은 액체 용액 또는 분산액의 형태로, 예를 들면, 사용자가 예를 들면, 식각, 복사회로의 제작, 스크린-인쇄 스텐실 등의 제작을 위해 개별적 지지체에 도포하는 감광성 내식막 용액으로서 이루어질 수 있다. 또한, 혼합물은, 예를 들면, 인쇄판의 제작을 위해 저장성의 예비 피복된 감광성 복사 재료의 형태로 적절한 지지체상의 고체 감광성 층으로서 존재할 수 있다. 또한, 이 혼합물은 건식 내식막 재료의 제작용으로 적합하다.
일반적으로 혼합물을 광중합시키는 동안 대기 산소의 영향으로부터 벗어나도록 하는 것이 바람직하다. 혼합물이 박 복사층의 형태로 사용되는 경우, 산소 불투과성인 적합한 보호 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 이는 자체 지지성이며 복사층을 현상시키기 전에 박리시킬 수 있다. 이를 위해, 예를 들면, 폴리에스테르 필름이 적합하다. 또한, 보호 필름은 현상액에 용해되는 물질을 함유할 수 있거나, 적어도 현상시키는 동안 비-경화 영역으로부터 제거할 수 있다. 이를 위한 적합한 물질은, 예를 들면, 왁스, 폴리비닐 알코올, 폴리 인산염, 당 등이다. 이러한 보호층의 두께는 일반적으로, 0.1 내지 10㎛, 바람직하게는 1 내지 5㎛이다.
본 발명에 따르는 혼합물을 사용하여 제조된 복사재료용으로 적합한 층 지지체는, 예를 들면, 알루미늄, 강(steel), 아연, 구리 및 플라스틱 필름(예 : 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 셀룰로즈 아세테이트로부터 제조된 필름) 및 또한 스크린-인쇄 기재[예 : 퍼론 거즈(Perlon gauze)]이다. 대부분의 경우, 지지체 표면을 예비 처리(화학적 또는 기계적 처리)하는 것이 바람직하며, 이의 목적은 층을 정확히 접착시켜 지지체 표면의 석판 인쇄 특성을 개선시키거나 복사층의 화학선 범위에서 지지체의 반사율을 감소[할레이션(halation)방지]시키기 위한 것이다.
본 발명에 따르는 혼합물을 사용한 감광성 재료의 제조는 공지의 방법에 따라 이루어진다. 즉, 혼합물을 용매에 용해시킨 후, 용액 또는 분산액을 유출(pouring), 분무, 침지, 로울러 도포 등을 통해 목적하는 지지체에 도포한 다음 건조시킬 수 있다. 유리하게는 압출 또는 압축 성형시켜 자체 지지 필름으로서, 두꺼운 층(예 : 250㎛ 이상의 두께)을 제조하여 경우에 따라, 지지체 위에 적층시킬 수 있다. 건식 내식막의 경우, 혼합물의 용액을 투명한 임시 지지체에 도포한 후, 건조시킨다. 이어서, 감광층(두께 : 약 10 내지 100㎛)을 임시 지지체와 함께 목적하는 지지체 위에 적층시킨다.
본 발명에 따르는 혼합물의 넓은 스펙트럼 민감성으로 인해, 당해 기술의 전문가에 공지된 모든 광원, 예를 들면, 관상 램프, 제논 충격 램프, 금속 할라이드-도핑된 수은 증기 고압 램프 및 탄소 아크 램프를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르는 감광성 혼합물의 경우에, 금속 필라멘트 광하에 통상적인 투광기 및 확대기에서의 노출 및 통상적인 백열 등을 사용하는 밀착 노출이 가능하다. 또한, 레이저로부터의 가간섭광을 사용하여 노출시킬 수 있다. 본 발명의 목적에 적합한 것은 특히 250 및 650mm에서 방사되는 적합한 세기의 레이저, 예를 들면, 아르곤 이온, 크립톤 이온, 염료, 헬륨/카드뮴 및 헬륨/네온 레이저이다. 레이저빔은 소정의 프로그래밍된 선 및/또는 점 운동을 통해 조절할 수 있다.
재료들의 추가 처리는 공지된 방법에 따라 수행한다. 층의 보다 나은 가교결합을 위해, 노출 후 후-가열을 수행할 수 있다. 현상을 위해, 이들을 적절한 현상액, 예를 들면, 유기 용매, 바람직하게는 약 알칼리성 수용액으로 처리하는데, 여기서 층의 비노출 부분은 제거되고 복사층의 노출 부분은 지지체 상에 그대로 남아 있다. 본 발명의 예시 양태는 우선, 신규한 다수의 중합성 화합물(표 I에 기재되어 있음)과 함께 하기에 나타내었다.
이 화합물들은 후술되는 방법에 의해 제조된다. 이후의 실시예에서, 화합물들은 본 발명에 따르는 기록재료에서 중합성 화합물로서 사용된다. 실시예에서, 중량부(PW) 및 용적부(PV)는 g과 cm3의 비(比)이다. % 및 중량비는 별도의 언급이 없는 한, 중량 단위를 의미한다.
1. b가 0인 일반식(I)의 화합물의 일반적 제조방법(표 I의 화합물 1 내지 8 및 11)
하이드록시알킬 그룹 함유 아미노 화합물 및 이소시아네이토알킬(메트)아크릴레이트를, 이소시아네이트밴드(2275 내지 2250cm-1)가 IR 스펙트럼에서 더 이상 p검출되지 않을 때까지(일반적으로 5 내지 8시간 후) 디부틸주석 디라우레이트 0.01중량% 및 2,6-디-3급-부틸-p-크레졸 0.01중량%와 함께 10배량의 적합한 용매(톨루엔, 부탄온 또는 피리딘)속에서 바람직한 몰 비로 환류시킨다. 이어서, 50℃에서 진공하에 증류시켜 용매를 제거한다. 불포화 화합물은 점성 잔류물로서 거의 정량적인 수율로 또는 결정 형태로 존재한다.
2. b가 1인 일반식(I)의 화합물의 일반적인 제조방법(표 I의 화합물 9 및 12)
하이드록시알킬(메트)아크릴레이트와 디이소시아네이트를 10배량의 용매(톨루엔, 부탄온 또는 피리딘) 속에서 1 : 1의 몰 비로 디부틸주석 디라우레이트 0.01중량% 및 벤조퀴논 0.01중량%와 함께 8시간 동안 환류시킨 후, 바람직한 몰 양의 하이드로알킬아민을 가하고 혼합물을 이소시아네이트 밴드가 IR 스펙트럼에서 사라질 때까지(일반적으로, 5 내지 8시간 후) 추가로 환류시킨다. 50℃에서 진공하에 증류시켜 용매를 제거한다. 불포화 화합물은 거의 점성 잔류물로서 정량적 수율로 존재한다.
Figure kpo00010
[실시예 1]
산화층의 중량이 3g/m2이고 폴리비닐포스폰산 수용액으로 예비 처리한, 전기 화학적으로 연마되고 양극 산화된 알루미늄을 인쇄판용 층 지지체 재료로서 사용한다. 지지체를 하기 조성의 용액으로 피복시킨다:
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 22중량부중, -헥실 메타크릴레이트 및 산가가 190인 메타크릴산으로 이루어진 삼원공중합체(10 : 60 : 30)의 메탄 중 22.3% 농도의 용액 2,84 중량부 표 Ⅱ에 따른 단량체 1.49중량부 알코올 가용성 에오신(C.I. 45 386) 0.04중량부 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(4-스티릴페닐)-s-트리아진 0.03중량부 및 9-페닐아크리딘 0.049중량부
건조 중량이 2.0 내지 2.5g/m2로 되도록 하는 스핀-피복을 통해 도포한다. 이어서, 판을 100℃의 대류 오븐중에서 2분 동안 건조시킨다. 판을 폴리비닐 알코올의 7% 농도 수용액으로 피복시킨다(잔류 아세틸 그룹 12%; K값=4). 건조시킨 후, 중량이 2 내지 2.5g/m2인 보호층을 수득한다. 밀도 증가분이 0.15이고, 경우에 따라, 유효 스펙트럼 영역에 대해 균일한 광학 밀도(밀도 : 1.57)와 균일한 흡광도를 지니는 은필름을 중성 밀도 필터로서 추가로 올려 놓은, 13스텝의 노출 웨지(wedge)하에 5kW 금속 할라이드 램프를 110cm의 거리에서 사용하여 수득된 인쇄판을 노출시킨다. 가시광선에서의 인쇄판의 감광도를 시험하기 위해, 표에 나타낸 차단율을 갖는 3mm두께의 사프 컷-오프 필터(sharp cut-off filter)(제조원 : Messers. Schott)를 각 경우의 노출 웨지상에 올려놓는다. 노출 후, 판을 1분 동안 100℃로 가열한다. 이어서, 하기 조성의 현상제에서 이들을 현상시킨다:
탈염수 4000중량부중,
나트륨 메타실리케이트×9H2O 120중량부
스트론튬 클로라이드 2.13중량부
비이온성 습윤제(약 8개의 옥시에틸렌 단위를 함유하는 코코넛 지방 알코올 폴리옥시에틸렌 에테르) 및 소포제 1.2중량부
소포제 0.12중량부
판을 점성 인쇄 잉크로 바른다. 하기와 같은 수의 완전 가교결합 웨지 스텝을 수득한다 :
Figure kpo00011
[실시예 2]
실시예 1에 따라 제조된, 인쇄판의 저장 수명을 시험한다. 이를 위해, 인쇄판을 80℃의 대류 오븐 중에서 수시간 동안 저장한다. 하기 표Ⅲ에 기술된 바와 같은 저장 기간 후, 판을 실시예 1에서와 같이 처리한다. 샤프 컷-오프 필터(455nm)를 사용하여 하기와 같은 수의 완전 가교결합 웨지 스텝을 수득한다.
Figure kpo00012
-가교결합 없음
* 찌끼가 있는 인쇄판

Claims (12)

  1. a) 중합체성 결합제 20 내지 90중량%, b) 다가 알코올의 아크릴레이트 또는 알크아크릴레이트 10 내지 80중량%, c) 광환원성 염료 0.01 내지 10중량%, d) 조사에 의해 분해될 수 있는 트리할로메틸 화합물 0.01 내지 10중량% 및 e) 광 개시제로서 작용하는 아크리딘, 펜아진 또는 퀴녹살린 화합물 0.01 내지 10중량%를 필수 성분으로서 함유하는 광중합성 혼합물에 있어서, 아크릴레이트 또는 알크아크릴레이트가 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물임을 특징으로 하는 광중합성 혼합물.
    Figure kpo00013
    상기 식에서,
    Figure kpo00014
    R은 수소원자, 메틸 그룹 또는 에틸 그룹이며, X1은 CmH2m또는
    Figure kpo00015
    이고, X2은 탄소수 2 내지 12의 포화 탄화수소 그룹이며, X3은 1내지 5개의 에테르 산소원자에 의해 차단될 수 있는 포화 탄화수소 그룹이고, D1및 D2는 각각 탄소수 1 내지 5의 포화 탄화수소 그룹이며, D3은 질소원자와 함께 5 또는 6원 환을 형성하는, 탄소수 4 내지 8의 포화 탄화수소 그룹이고, Z는 수소 원자 또는 일반식
    Figure kpo00016
    의 그룹이며, a는 0 내지 4의 정수이고, b는 0 또는 1이며, m 및 k는 1내지 12의 정수이고, n은 Q의 원자가에 따라 1, 2 또는 3이며, 동일한 정의의 모든 래디칼은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, a는 그룹 Q의 치환체 하나 이상에서 0이다.
  2. 제1항에 있어서, 2개 이상의 아크릴레이트 또는 알크아크릴레이트 그룹이 일반식(Ⅰ)의 화합물에 함유되어 있는 혼합물.
  3. 제1항에 있어서, 하나 이상의 우레탄 그룹이 일반식(Ⅰ)의 화합물에 함유되어 있는 혼합물.
  4. 제1항에 있어서, R이 CH3인 혼합물.
  5. 제1항에 있어서, a가 0 또는 1인 혼합물.
  6. 제1항에 있어서, m이 2 내지 10의 정수인 혼합물.
  7. 제1항에 있어서, 광환원성 염료가 크산텐, 벤조크산텐, 벤조티오크산텐, 티아진, 피로닌, 포피린 또는 아크리딘 염료인 혼합물.
  8. 제1항에 있어서, 조사에 의해 분해될 수 있는 트리할로메틸 화합물이 트리할로메틸 그룹 하나 이상과 추가 그룹 하나에 의해 치환된 S-트리아진이거나 아릴 트리할로메틸 설폰인 화합물.
  9. 제1항에 있어서, 결합제가 수불용성이고 알칼리성 수용액에 가용성인 혼합물.
  10. 제1항에 있어서, 혼합물의 비휘발성 성분에 대해 방사선-활성화 가능한 중합 개시제(c), (d) 및 (e)가 총 0.05 내지 20중량%의 양으로 존재함을 특징으로하는 혼합물.
  11. 제1항에 있어서, (f) 디벤잘 아세톤 또는 쿠마린 화합물 0.01 내지 10중량%를 추가로 함유함을 특징으로 하는 광중합성 혼합물.
  12. 총 지지체와 광중합성 층으로 이루어진 광중합성 기록재료에 있어서, 광중합성 층이 제1항에서 청구한 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 기록재료.
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