JP2011513782A - 平板印刷版に使用できるネガ型感熱組成物用の増感剤と開始剤の組み合わせ - Google Patents

平板印刷版に使用できるネガ型感熱組成物用の増感剤と開始剤の組み合わせ Download PDF

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Abstract

テトラアリールボレート対アニオンを備えたカチオン性IR吸収剤およびテトラアリールボレート対アニオンを備えたオニウム開始剤を含む、輻射線感受性組成物およびネガ型画像形成性要素。これらの組成物の使用は、画像形成感応性、良好な貯蔵寿命および優れた印刷運転長さを与える。

Description

本発明は、ネガ型の、IR感受性組成物および画像形成性要素、例えば、向上した写真速度、平板印刷のより長い運転長さ、および良好な貯蔵寿命を有するネガ型平板印刷版前駆体に関する。また、本発明は、これらの画像形成性要素の製造方法ならびにそれから得られた画像形成された要素に関する。
ネガ型輻射線感受性組成物は、平板印刷版前駆体を含む画像形成性材料の調製に日常的に用いられている。このような組成物は通常、輻射線感受性成分、ラジカル重合性成分、開始剤系、および場合によってはバインダーを含んでおり、これらのそれぞれが、物理特性、画像形成性能、および画像特性に種々の改善を与えるための研究の中心であった。
印刷版前駆体の分野における最近の開発は、レーザーまたはレーザーダイオードによって画像形成することができる輻射線感受性組成物の使用に関係している。レーザーは、コンピュータによって直接に制御できるために、レーザー露光は、中間の情報媒体(または、「マスク」)として、慣用のハロゲン化銀印刷フィルムを必要としない。商業的に入手可能なイメージセッタで用いられている高性能レーザーまたはレーザーダイオードは、通常は、700nm以上の波長を有する輻射線を放射し、そして従って、輻射線感受性組成物は、電磁スペクトルの近赤外または赤外領域で感受性があることが必要とされる。
ネガ型印刷版では、輻射線感受性組成物の露光された領域は硬化され、そして露光されない領域は、現像の間に洗い流される。
反応性ポリマーバインダーを含む、種々のネガ型輻射線感受性組成物および画像形成性要素が、当技術分野において知られている。これらの組成物の幾つかは、例えば、米国特許第6,569,603号明細書(Furukawa)、第6,309,792号明細書(Hauckら)、第6,582,882号明細書(Pappasら)、第6,893,797号明細書(Munnellyら)、第6,787,281号明細書(Taoら)、および第6,899,994号明細書(Huangら)、米国特許出願公開第2003/0118939号明細書(Westら)、および欧州特許出願公開第1 079 276号明細書(Lifkaら)、第1 182 033号明細書(Fujimakiら)、第1 449 650号明細書(Goto)中に記載されている。ネガ型組成物および画像形成性要素によっては、ホウ酸ヨードニウム塩を含むオニウム塩を、ホウ酸塩アニオンを備えた開始剤またはイオン性増感剤として含んでいる。
特開第2002-062642号公報には、IR輻射線によって画像形成される、ネガ型画像記録材料が開示されている。この材料は、(A)IR領域に吸収を有し、そして対アニオンとしてテトラアリールボレートを用いているカチオン性色素、(B)熱によるラジカル発生剤、および(C)ラジカル重合性化合物、を含んでいる。
欧州特許第1 757 982号明細書には、(A)赤外吸収剤、(B)有機ホウ素化合物、(c)重合性不飽和基を有する化合物、および(D)スルホンアミドもしくは活性イミノ基を有するバインダー樹脂、を含むネガ型感光性組成物を開示されている。
欧州特許第1 467 250号明細書には、(A)IR吸収剤、(B)アニオンBR (少なくとも1つのRはアルキルである)を含むボレート化合物、(C)バインダーポリマー、(D)重合性化合物、および(E)3000以下の分子量を有するモノもしくはポリカルボン酸(例えば、アニリノニ酢酸)を含む、IR感受組成物を開示されている。
米国特許第7,279,255号明細書には、(A)ラジカル重合性化合物、(B)画像形成性輻射線への暴露で前記ラジカル重合性成分の重合を開始するのに十分なラジカルを発生することができるボレート開始剤、(C)輻射線吸収性化合物、(D)ポリマー主鎖を含み、この主鎖に、反応性ビニル基を含むペンダント基が、直接もしくは間接的に結合しているポリマーバインダー、および(E)ポリ(アルキレングリコール)またはそれらのエーテルもしくはエステルである一次添加剤、を含む輻射線感受性組成物を開示している。
欧州特許出願公開第1 168 081号明細書には、(A)付加重合性不飽和結合を有する重合性化合物、(B)有機色素、および(C)少なくとも1種類の有機ホウ素化合物B(Rを、該有機色素のモル当たりに少なくとも1モルの比率で(それぞれのRは独立して、有機基の長い一覧表から選ばれるか、またはそれらの2種もしくは3種以上は結合してB−複素環を形成しており、そしてXは金属カチオンおよび有機カチオンの長い一覧表から選ばれ、特にはアンモニウムカチオンである)、含む光重合性組成物が開示されている。
米国特許第7,189,494号明細書には、平板印刷基材を含み、そしてこの基材上に堆積された、(A)ラジカル重合性成分、(B)画像形成性輻射線への暴露で重合反応を開始するのに十分なラジカルを発生することができる開始剤系、および(C)疎水性の主鎖を有し、そして(i)この疎水性の主鎖に直接に結合したペンダント基を有する構成単位と(ii)親水性ポリ(アルキレンオキシド)セグメント含むペンダント基を有する構成単位の両方を含むポリマーバインダーを含む画像形成性層を含む画像形成性要素が開示されており、この画像形成性要素は更にテトラアリールボレート塩を含んでいる。
国際公開第2007/139687号には、(A)フリーラジカル重合性成分、(B)画像形成性輻射線への暴露で前記ラジカル重合性成分の重合を開始するのに十分なラジカルを発生することができるヨードニウムボレート開始剤、(C)輻射線吸収性化合物、および(D)ポリマーバインダーを含む輻射線感受性組成物が開示されている。
特開2000-089455号公報には、光重合性組成物用の増感剤としてのシアニン色素の使用を開示されており、この色素はシアニンカチオンおよびボレートアニオンを有している。
欧州特許出願公開第915 136号明細書には、重合性化合物、充填剤、カチオン性色素、第四級有機ボレート型増感剤およびUVラジカル重合開始剤を含む、路面表示用の光硬化性塗料組成物が開示されている。
米国特許出願公開第2007/0269739号明細書には、平板印刷版前駆体用のネガ型コーティングが開示されており、このコーティングは、重合することができる少なくとも1つの官能基を備えたヨードニウム塩を含んでおり、用いられるIR吸収性色素は好ましくはポリマー色素、例えばアセタール共重合体である。このポリマー色素および重合性ヨードニウム塩は、費用が掛かり、そして時間の掛かる合成という不利益を招く。更に、このような前駆体から得られる印刷版は、印刷に際して調色の問題を招き、またこのようなコーティングの像様露光後の現像性を幾分か制限する。
当技術分野の種々の輻射線感受性組成物が、オニウムボレートを重合開始剤として含むものを含めて、ネガ型画像形成性要素を調製するのに容易に用いることができる。しかしながら、貯蔵寿命の如何なる低下もなしに、デジタル画像形成速度および、印刷版の印刷運転長さを更に改善させることが望まれている。
本発明は、
(a)700〜1200nmの範囲の輻射線を吸収することができる増感剤色素、
(b)露光された前記増感剤と相互作用してラジカルを発生する開始剤、
(c)フリーラジカル重合性成分、および
(d)場合によっては、ポリマーバインダー、
を含む輻射線感受性組成物を提供するものであり、この増感剤色素は、テトラアリールボレート対アニオンを有するカチオン性色素であり、またこの開始剤はジアリールヨードニウムテトラアリールボレート、トリアリールスルホニウムテトラアリールボレート、ジアゾニウムテトラアリールボレート、ホスホニウムテトラアリールボレート、およびN−複素環式オニウムテトラアリールボレート、から選ばれるオニウム化合物であり、このNは−ORで置換されており、Rは場合によっては置換されていてもよいヒドロカルビルである。
また、本発明は、基材を含む画像形成性要素であって、この基材の上に
(a)700〜1200nmの範囲の輻射線を吸収することができる増感剤色素、
(b)露光された増感剤と相互作用してラジカルを発生することができる開始剤、
(c)フリーラジカル重合性成分、
(d)場合によっては、ポリマーバインダー、
を含む画像形成性要素を有し、この増感剤色素はテトラアリールボレート対アニオンを有するカチオン性色素であり、そしてこの開始剤は、ジアリールヨードニウムテトラアリールボレート、トリアリールスルホニウムテトラアリールボレート、ジアゾニウムテトラアリールボレート、ホスホニウムテトラアリールボレート、およびN−複素環式オニウムテトラアリールボレート、から選ばれるオニウム化合物であり、このNは−ORで置換されていてもよく、Rは場合によってはヒドロカルビルで置換されていてもよい、画像形成性要素を提供するものである。
更に、本発明は画像形成された要素の製造方法を提供するものであり、この方法は、
A)上記のネガ型画像形成性要素を、700〜1200nmの波長を有するIR輻射線に、像様に露光させること、
B)この画像形成性層の非露光領域のみを取り除くように、像様に露光された前記要素を現像すること、
を含んでいる。
本方法によって画像形成された要素は、平板印刷版として特に有用である。
更に、本発明は、上記で規定した輻射線感受性組成物を、基材に適用することを含む、画像形成性要素の製造方法を提供する。
<定義>
特に断りのない限り、ここで用いる用語「輻射線感受性組成物」、「画像形成性要素」、および「印刷版前駆体」は、本発明の態様に言及している。
本発明の中では、露光された増感剤と相互作用してラジカルを発生する開始剤とラジカル重合性成分とは、別個の化合物であることが意図されている。従って、本発明において開始剤として有用なオニウム化合物(例えばジアリールヨードニウムテトラアリールボレート)は、ラジカルおよび/またはカチオン重合を起こすことができる官能基を含まない。
更に、特に断りのない限り、ここに記載された種々の成分、例えば、「フリーラジカル重合性化合物」、「増感剤」、「開始剤」、「ポリマーバインダー」、「オニウム化合物」および同様の用語は、このような成分の混合物をもまた指している。従って、冠詞、「a」、「an」、および「the」は、必ずしも単一の成分を指すことを意図しているのではない。
特に断りのない限り、「アルキル」は、直鎖もしくは分岐したヒドロカルビル基を指している。
更に、特に断りのない限り、パーセントは、乾燥質量によるパーセントを表している。本願明細書の中では、乾燥した層質量を基準としたパーセントは、コーティング組成物の固形分を基準としたパーセントと同じであると考えられる。
<輻射線感受性組成物>
<フリーラジカル重合性成分>
輻射線感受性組成物に用いられるフリーラジカル重合性成分は、フリーラジカル開始剤を用いて重合または架橋することができる、1つもしくは2つ以上のエチレン性不飽和重合性または架橋性基を有している、1種または2種以上の化合物からなっている。例えば、このフリーラジカル重合性成分は、エチレン性不飽和の、モノマー、オリゴマーおよび架橋性ポリマーを含むポリマー、またはこのような化合物の組み合わせであることができる。このようなフリーラジカル重合性成分は、例えば米国特許第6,306,555号明細書(Schulzら)中に記載されているカチオンもしくは酸触媒重合性または架橋性化合物、例えば環状エーテル(アクリレートを含まないエポキシドを含む)、ビニルエーテル、ヒドロキシ化合物、ラクトン、環状チオエーテル、およびビニルチオエーテルを含むことを意図していない。
C−C三重結合を備えたモノマー/オリゴマーもまた、用いることができるが、しかしながらそれらは好ましくはない。好適な化合物は、当業者にはよく知られており、そしていずれかの特別な制限なしに、本発明において用いることができる。アクリル酸およびメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸およびフマル酸と、モノマー、オリゴマーまたはプレポリマーの形態の1種もしくは2種以上の不飽和基とのエステルが好ましい。それらは固体または液体の形態で存在することができ、固体および高粘度の形態が好ましい。モノマーとして好適な化合物としては、例えば、トリ(メチロールプロパン)トリアクリレートおよびトリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレートおよびペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびヘキサメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートおよびテトラメタクリレート、ジ(トリメチロールプロパン)テトラアクリレートおよびテトラメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレートおよびジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレートおよびジメタクリレート、またはテトラエチレングリコールジアクリレートおよびジメタクリレート、が挙げられる。好適なオリゴマーおよび/またはプレポリマーは、例えば、ウレタンアクリレートおよびメタクリレート、エポキシドアクリレートおよびメタクリレート、ポリエステルアクリレートおよびメタクリレート、ポリエーテルアクリレートおよびメタクリレート、または不飽和ポリエステル樹脂であり、本発明の範囲内では、オリゴマー/プレポリマーは、10000g/モル以下の質量平均分子量(ポリスチレン標準を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーGPCによって測定された)を有している。
また、本発明で用いることができるフリーラジカル重合性化合物としては、独国特許出願公開第103 56 847号明細書中に開示された化合物が挙げられ、これらは、10000以下の分子量を有しており、そしてジイソシアネートを、(i)ヒドロキシ基を備えたエチレン性不飽和化合物、および同時に(ii)NH基およびOH基を備えた飽和有機化合物と反応させることによって得られる反応生成物であり、これらの反応物は、以下の条件に従った量で用いられる。
イソシアネート基のモル数 ≦ OH基足すNH基のモル数
ジイソシアネートの例は、下記の式で表される。
O=C=N−(CR )−D−(CR )−N=C=O (I)
式中、aおよびbは独立して0または1〜3の整数、それぞれのRは独立して、HおよびC〜Cアルキルから選ばれ、そしてDは飽和もしくは不飽和のスペーサーであり、このスペーサーは場合によっては2つのイソシアネート基に加えて更なる置換基を含んでいてもよい。Dは、鎖状または環状単位であることができる。本発明で用いられる用語「ジイソシアネート」は、2つのイソシアネート基を含んでいるが、OH基および第2級もしくは第1級アミノ基を含まない有機化合物を指している。
は、好ましくはHまたはCHである。
aおよびbは、好ましくは独立して0または1である。
Dは、例えば、アルキレン基(CHであることができ、wは1〜12、好ましくは1〜6の整数であり、そして1つまたは2つ以上の水素原子は場合によっては置換基、例えばアルキル基(好ましくはC〜C)、シクロアルキレン基、およびアリーレン基または飽和もしくは不飽和複素環基で置換されている。
好適なジイソシアネートは、例えば以下の通りである。
トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,6−ビス−[イソシアネート]−ヘキサン、5−イソシアネート−3−(イソシアネートメチル)−1,1,3−トリメチルシクロヘキサン、1,3−ビス−[5−イソシアネート−1,1,3−トリメチル−フェニル]−2,4−ジオキソ−1,3−ジアゼチジン、3,6−ビス−[9−イソシアネートノニル]−4,5−ジ−(1−ヘプテニル)−シクロヘキセン、ビス−[4−イソシアネート−シクロへキシル]−メタン、トランス−1,4−ビス−[イソシアネート]−シクロヘキサン、1,3−ビス−[イソシアネート−メチル]−ベンゼン、1,3−ビス−[1−イソシアネート−1−メチル−エチル]−ベンゼン、1,4−ビス−[2−イソシアネートエチル]−シクロヘキサン、1,3−ビス−[イソシアネートメチル]シクロヘキサン、1,4−ビス−[1−イソシアネート−1−メチル−エチル]ベンゼン、ビス−[イソシアネート]−イソドデシル−ベンゼン、1,4−ビス−[イソシアネート]−ベンゼン、2,4−ビス−[イソシアネート]−トルエン、2,6−ビス−[イソシアネート]−トルエン、N,N’−ビス−[3−イソシアネート−4−メチル−エチル]尿素、1,3−ビス−[3−イソシアネート−4−メチル−フェニル]−2,4−ジオキソ−1,3−ジアセチジン、ビス−[2−イソシアネート−フェニル]−メタン、(2−イソシアネート−フェニル)−(4−イソシアネート−フェニル)−メタン、ビス−[4−イソシアネート−フェニル]−メタン、1,5−ビス−[イソシアネート]−ナフタレン、および4,4’−ビス−[イソシアネート]−3,3’−ジメチル−ビフェニル。
ヒドロキシ基を含む、エチレン性不飽和化合物(i)は、少なくとも1つの非芳香族のC−C二重結合を含んでおり、この二重結合は好ましくは末端にある。このヒドロキシ基は、好ましくは二重結合した炭素原子には結合しておらず、このヒドロキシ基はカルボニル基の一部ではない。この1つのOH基に加えて、エチレン性不飽和化合物(i)は、イソシアネートと反応することができる、いずれかの更なる官能基、例えばNHを含まない。
エチレン性不飽和化合物(i)の例としては、ヒドロキシ(C−C12)アルキル(メタ)アクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−もしくは3−ヒドロキシ−プロピル(メタ)アクリレート、2−、3−もしくは4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート)、ヒドロキシ(C−C12)アルキル(メタ)アクリル−アミド(例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、2−もしくは3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、2−、3−もしくは4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド)、エチレングリコールもしくはプロピレングリコールのオリゴマーまたはポリマーのモノ(メタ)アクリレート(例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート)、アリルアルコール、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ(C−C12)アルキル−スチレン(例えば、4−ヒドロキシメチルスチレン)、4−ヒドロキシスチレン、ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、が挙げられる。
本発明で用いられる用語「(メタ)アクリレート」などは、メタクリレートおよびアクリレートなどの両方を意味していることを示している。
飽和有機化合物(ii)は、1つのOHおよび1つのNHを備えた化合物である。
飽和有機化合物(ii)は、例えば下記の式(II)または(III)によって表すことができる。
Figure 2011513782
式中、Rは、直鎖の(好ましくは、C−C12、特に好ましくはC−C)、分岐した(好ましくは、C−C12、特に好ましくはC−C)または環状の(好ましくは、C−C、特に好ましくはC−C)アルキル基である。
Eは、直鎖の(好ましくは、C−C、特に好ましくはC−C)、分岐した(好ましくは、C−C12、特に好ましくはC−C)または環状の(好ましくは、C−C、特に好ましくはC−C)のアルキレン基である。
Figure 2011513782
上式は、5〜7個の環原子を備えた飽和複素環を表し、この飽和複素環は、上記に示された窒素原子に加えて、場合によっては、S、OおよびNRから選ばれた他のヘテロ原子を含んでおり、Rは、場合によってはOH基で置換されていてもよいアルキル基である。
は、OHまたは、OH基で置換された直鎖、分岐もしくは環状アルキル基であり、そして複素環がNRを含み、そしてRがOHで置換されたアルキル基である場合には、z=0であり、そして飽和複素環がNRを含まない場合、または飽和複素環がNRを含み、そしてRが不飽和アルキル基である場合には、z=1である。
式(ii)の化合物では、Eが−CHCH−を表し、そしてRが直鎖のC〜C12(好ましくはC〜C)アルキル基である化合物が好ましい。
式(iii)の化合物では、更なるヘテロ原子が環中に存在せず、そしてRがOHで置換されたアルキル基(すなわち、ヒドロキシアルキル置換ピペリジン)、またはNR基が環中に存在し、そしてRがOHで置換されたアルキル基(すなわち、N−ヒドロキシアルキル置換ピペラジン)のいずれかである化合物が好ましい。
特に、下記の化合物を、化合物(ii)として挙げなければならない:2−もしくは3−(2−ヒドロキシエチル)ピペリジン、2−もしくは3−ヒドロキシメチルピペリジン、N−(2−ヒドロキシ−エチル)ピペラジンおよびN−(2−ヒドロキシメチル)ピペラジン。
イソシアネート基のモル数は、結合されたOH基およびNH基のモル数を超えてはならないが、それはこの製品がもはや遊離のイソシアネート基を含んではならないためである。
ジイソシアネートと、エチレン性不飽和化合物(i)および飽和化合物(ii)との反応は、通常は、非プロトン性の溶媒、例えばケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、シクロペンタノンおよびシクロヘキサノン)、エーテル(例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンおよび1,2−ジオキソラン)およびエステル(例えば、エチルアセテート、メチルアセテート、ブチルアセテート、エチレングリコールジアセテート、乳酸メチルおよび乳酸エチル)中で、または工業的な溶媒、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの中で行われる。
縮合反応には触媒を用いることが好ましい。縮合反応に好適な全ての知られている触媒を用いることができる。例としては、第三級アミン、例えばトリエチルアミン、ピリジンなど、およびスズ化合物、例えばジブチルスズジラウレートが挙げられる。
この反応は、好ましくは10〜120℃、特に好ましくは30〜70℃で行なわれる。
最適化された合成条件の下で、均一な製品を得ることができる。しかしながら、概して、混合された製品が形成されることを想定しなければならない。この製品の分子量は3000以下でなければならない。混合された製品である場合には、この分子量は質量平均分子量である。均一な反応製品および混合された製品の両方を、本発明のフリーラジカル重合性化合物として用いることができる。
更なる好適なC−C不飽和フリーラジカル重合性化合物が、欧州特許出願公開第I 176 007号明細書中に記載されている。
好適な不飽和オリゴマーの他の群が、式(IV)によって表される。
Figure 2011513782
式中、X、XおよびXは独立して、直鎖もしくは環状の、C〜C12アルキレンおよびC〜C10アリーレン、複素環式基、複素環式芳香族基およびそれらの2つもしくは3つ以上の組み合わせから選ばれる。
、RおよびRは独立して、下記のものから選ばれる。
Figure 2011513782
式中、それぞれのRは独立して、水素原子およびCHから選ばれ、それぞれのnは独立して0または1〜20の整数であり、それぞれのmは独立して0または1であり、式(V)中のnが0である場合には、Rは独立して、
Figure 2011513782
から選ばれ、式(V)中のnが1〜20の整数である場合には、Rは独立して、
Figure 2011513782
から選ばれ、そしてR10は独立して、水素原子、
Figure 2011513782
から選ばれ、但し、(1)基R、RおよびRの少なくとも1つでは、n=0であり、そして(2)基R、RおよびRの少なくとも1つでは、n>2であり、そして(3)式(VI)において、少なくとも1つの基R10は、Hとは異なる。
式(V)において、nは好ましくは2より大きく、特に好ましくはnは6以上である。
式(VI)において、nは好ましくは0であり、そしてmは好ましくは0または1である。
10は好ましくは、
Figure 2011513782
または、Hであり、但し、少なくとも1つの基R10は、Hとは異なる。
、RおよびRの少なくとも1つの基は(nは2より大きい)、式(V)で表されることが望ましい。
スペーサー−(CHR−CHR−O)−中で、両方の基Rは水素を表すか、または1つが水素を、そして他がCHを表すか、のいずれかであることが好ましい。スペーサー−(CHR−CHR−O)−は、例えばポリエチレングリコール単位、ポリプロピレングリコール単位または、1つもしくは2つ以上のポリプロピレングリコールブロックおよび1つもしくは2つ以上のポリエチレングリコールブロックを備えたブロック共重合体単位であることができる。
1つの態様によれば、基R、RおよびRの2つはグリセリン−1,3−ジ(メタ)アクリレート基であり、そして3番目はポリエチレングリコール(メタ)アクリレートまたはポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート基(それぞれn>2、好ましくはn≧6)である。
式(IV)のオリゴマーは、以下のように調製することができる。
第1の工程で、基本のビウレット構造が、少なくとも1つの式:
O=C=N−X−N=C=O
(式中、Xは、X、XおよびXであると規定される)
のジイソシアネートおよび適正に選択された量の水、通常は3モルのジイソシアネートと1モルの水を反応させることによって調製される(例えば、ドイツ特許第1,101,394号明細書および、Houben-Weyl、Methoden der organischen Chemie(有機化学における方法)、第4版、1963年、第14巻、第2号、p.69以降参照、を参照)。この反応は、好ましくは、溶媒なしで行なわれる。
第2の工程では、末端のイソシアネート基が、1つもしくは2つ以上のヒドロキシ基を含む以下の式の、少なくとも2つの異なる不飽和化合物と反応し、
Figure 2011513782
(式中、R、R、R10、nおよびmは、上記で規定した通りである)、そうして式(IV)の化合物が得られ、ここではR、RおよびRの少なくとも1つでn=0であり、そしてそれらの少なくとも1つでn>2である。
更なる好適なフリーラジカル重合性オリゴマーは、ポリスチレン標準を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定された3500〜9000の平均分子量を有するオリゴマーAであり、そしてトリイソシアネート、好ましくは下記に示す式(VII)、(VIII)または(IX−1)〜(IX−7)のトリイソシアネートを、(i)2つの遊離のOH基を備えた少なくとも1種の(メタ)アクリル系モノマー、および(ii)1つの遊離のOH基とポリ(アルキレンオキシド)鎖を備えた少なくとも1種の(メタ)アクリル系化合物、および場合によっては(iii)1つの遊離のOH基を備えるが、ポリ(アルキレンオキシド)鎖を持たない少なくとも1種の(メタ)アクリル系モノマーと、反応させることによって調製され、(メタ)アクリル系モノマー(i)の量は、OH官能性を備えた(メタ)アクリル系化合物の総量を基準として、2〜20モル%である。末端のイソシアネート基は、(メタ)アクリル系化合物の遊離のOH基と反応する。
オリゴマーAの調製についての詳細は、例えは独国特許出願公開第2,361,041号明細書から推測することができる。存在するであろう未反応のイソシアネート基は、アルコールとの反応によって消滅させられる。
式(VII)のトリイソシアネートは、ビウレット構造を有している。
Figure 2011513782
(式中、X、XおよびXは、独立して、脂肪族、または脂環式のC〜C12スペーサー、芳香脂肪族C〜C12スペーサーおよび芳香族C〜C10スペーサー、好ましくは脂肪族および脂環式C〜C12スペーサーから選ばれ、好ましくはX=X=X=ヘキサメチレンである。)
式(VIII)のトリイソシアネートは、シアヌル酸核を有している。
Figure 2011513782
式中、それぞれのnは、独立して1〜10、好ましくは2〜8の整数、そして特に好ましくは6であり、好ましくは式(VIII)中の全ての変数nは同一である。
トリイソシアネート(IX)は、式(IX−1)〜(IX−7)の芳香族または脂肪族トリイソシアネートである。
Figure 2011513782
Figure 2011513782
なお2つの遊離のOH基を有している、三価または多価アルコールのアクリル酸もしくはメタクリル酸との全ての部分エステルは、例えば、2つのOH基および少なくとも1つの(メタ)アクリル系基を備えた(メタ)アクリル系モノマー(i)として用いることができる。
好適な例としては、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロール−ブタンモノ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−A−ジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との反応生成物、が挙げられる。
なお1つの遊離OH基を有している、ポリ(アルキレンオキシド)鎖を備えた二価または多価アルコールと(メタ)アクリル酸との部分エステルを、例えば、1つのOH基およびポリ(アルキレンオキシド)鎖を備えた(メタ)アクリル系化合物(ii)として用いることができる。このポリ(アルキレンオキシド)鎖は、好ましくはC〜Cアルキレンオキシド鎖、特に好ましくは少なくとも3の重合度を備えたポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシド鎖である。好適な例としては、ポリ(エチレンオキシド)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレンオキシド)モノ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドのランダム共重合体もしくはブロック共重合体、(メタ)アクリル酸で1つの末端をエステル化された、エトキシル化および/またはプロポキシル化グリセリン、(メタ)アクリル酸で二重にエステル化されたもの、が挙げられる。
なお1つのOH基を有する、ニ価または多価アルコールのアクリル酸もしくはメタクリル酸との全ての部分エステルを、例えば、ポリ(アルキレンオキシド)鎖を持たず、少なくとも1つの(メタ)アクリル系基およびただ1つのOH基を備えた、任意の(メタ)アクリル系モノマー(iii)として、用いることができる。
好適な例としては、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールブタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールブタンジ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレートが挙げられる。
(メタ)アクリル酸でモノエステル化されたエトキシル化および/またはプロポキシル化グリセリンもまた、場合によっては用いることができる。
費用の理由から、成分(i)として、(メタ)アクリレートの工業的混合物を考慮することができ、それらの例としては、
・15%質量以下のグリセリンモノ(メタ)アクリレートおよび更に40質量%以下のグリセリントリ(メタ)アクリレートを含む、グリセリンジ(メタ)アクリレート;
・15質量%以下のトリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレートおよび更に40質量%以下のトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートを含む、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート;
・15質量%以下のペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートおよび更に40質量%以下のペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートを含む、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、
が挙げられる。
当業者には、多くの他のラジカル重合性化合物が知られており、そして、B.M. Monroe、Photoreactive Polymers:The Science and Technology of Resists.、A Reiser, Wiley、New York、1989年、p.102〜177を含む多くの文献、S.P. Pappas編、Radiation Curing: Science and Technology.、Plenum、New York、1992年、p.399〜440、A.B. CohenおよびP. Walker、「Polymer Imaging」、J.M. Sturgeら(編)、Imaging Processes and Material、Van Nostrand Reinhold、New York、1989年、p.226〜262中に、記載されている。また、例えば、有用なラジカル重合性成分が、欧州特許出願公開第1 182 033号明細書の段落[0170]以降にも記載されている。
異なる種類のモノマー、または異なる種類のオリゴマーまたは異なる種類のポリマーの混合物を、輻射線感受性組成物中で用いることも勿論でき、更に本発明では、モノマーおよびオリゴマーおよび/またはポリマーの混合物、ならびにオリゴマーおよびポリマーの混合物も用いることができる。
フリーラジカル重合性成分は、好ましくは、この組成物の固形分の総質量を基準として、5〜95質量%の量で存在することができ、モノマー/オリゴマーが用いられる場合は、特に好ましくは、本発明の輻射線感受性組成物の固形分含量を基準として、20〜85質量%であることが好ましい。
<開始剤>
本発明で言及される開始剤は、照射された場合に、本質的には吸収することはできないが、しかしながら、本発明で用いられる輻射線吸収増感剤と共にフリーラジカルを形成する化合物である。
本発明による輻射線感受性組成物は、オニウムテトラアリールボレートを開始剤として含んでおり、この開始剤は、画像形成性輻射線へのこの組成物の露光により、ラジカル重合性成分の重合を開始するのに十分なラジカルを発生することができる。このオニウムカチオンは、ジアリールヨードニウム、トリアリールスルホにウム、ジアゾニウム、ホスホニウム、およびN−複素環式オニウムカチオン(Nは−OR(Rは場合によっては置換されているヒドロカルビル基)で置換されている)から選択される。
このジアリールヨードニウムボレートは、好ましくは下記の式(X)によって表される。
Figure 2011513782
式中、XおよびYは、独立してハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、またはブロモ)、1〜20個の炭素原子を有する置換もしくは非置換アルキル基(例えば、メチル、クロロメチル、エチル、2−メトキシエチル、n−プロピル、イソプロピル、イソブチル、n−ブチル、t−ブチル、全ての分岐したもしくは直鎖のペンチル基、1−エチルペンチル、4−メチルペンチル、全てのヘキシル異性体、全てのオクチル異性体、ベンジル、4−メトキシベンジル、p−メチルベンジル、全てのドデシル異性体、全てのイコシル異性体、および置換もしくは非置換のモノ−およびポリ−、分岐および直鎖のハロアルキル)、1〜20個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアルコキシ(例えば、置換もしくは非置換メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、t−ブトキシ、(2−ヒドロキシテトラデシル)オキシ、および種々の他の直鎖および分岐したアルコキシ基)、炭素環式の芳香族環中に6または10個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアリール基(例えば、モノ−およびポリハロフェニルおよびナフチル基を含む、置換もしくは非置換のフェニルおよびナフチル基)、または環構造中に3〜8個の炭素原子を有する、置換もしくは非置換のシクロアルキル基(例えば、置換もしくは非置換のシクロプロピル、シクロペンチル、シクロへキシル、4−メチルシクロへキシルおよびシクロオクチル基)である。好ましくは、XおよびYは、独立して、1〜8個の炭素原子を有する、置換もしくは非置換のアルキル基、1〜8個の炭素原子を有するアルコキシ基、または環中に5または6個の炭素原子を有するシクロアルキル基であり、そしてより好ましくは、XおよびYは、独立して、3〜6個の炭素原子を有する置換もしくは非置換のアルキル基(および特には、3〜6個の炭素原子を有する分岐したアルキル基)である。従って、XおよびYは、同じかまたは異なった基であることができ、種々のX基は、同じか、または異なった基であることができ、そして種々のY基は、同じか、または異なった基であることができる。本発明では、「対称の」および「非対称の」両方のジアリールヨードニウムボレート化合物が、想定されているが、しかしながら「対称の」化合物が好ましい(すなわち、それらは同じ基を、両方のフェニル環の同じ位置に有している)。
更に、2つまたは3つ以上の隣接するXもしくはY基は、それぞれのフェニル基と結合して縮合炭素環式または複素環式環を形成していてもよい。
XおよびY基は、フェニル基のいずれの位置にあってもよいが、しかしながら好ましくは、それらは、いずれかのまたは両方のフェニル基の、2−もしくは4−位、そしてより好ましくは4−位にある。
1つの態様によれば、XおよびY置換基中の炭素原子の合計は、少なくとも2個、そして好ましくは少なくとも6個、そして40個以下の炭素原子である。従って、化合物によっては、1つまたは2つ以上のX基が少なくとも2個の炭素原子を含み、そしてYが存在しない(qが0である)こともできる。あるいは、1つまたは2つ以上のY基が少なくとも2個の炭素原子を含み、そしてXが存在しない(pが0である)こともできる。更に、XおよびYの両方の中の炭素原子の合計が少なくとも2個であれば、1つまたは2つ以上のX基が2個未満の炭素原子を含み、そして1つまたは2つ以上のY基が2個未満の炭素原子を含むことができる。更には、両方のフェニル環上に、合計で少なくとも6個の炭素原子が存在していてもよい。
式(X)中で、pおよびqは独立して0または1〜5の整数である。好ましくは、pまたはqのいずれかは少なくとも1であり、より好ましくは、pおよびqの両方が少なくとも1であり、そして最も好ましくは、pおよびqのそれぞれが1である。従って、フェニル環中のXまたはY基によって置換されていない炭素原子は、それらの環の位置に水素原子を有していることが理解される。
ヨードニウム開始剤のボレートアニオンは、下記の式(XI)によって表される。
B(Aryl) (XI)
式中、それぞれの「Aryl」は、独立して、芳香環中に合計で6〜10個の炭素原子を有する1つまたは2つ以上の環を備えた、置換された、もしくは非置換の炭素環式アリール基(例えば、フェニル、p−メチルフェニル、2,4−メトキシフェニル、ナフチルおよびペンタフルオロフェニル基)、または5〜10個の環原子を備えた、少なくとも1個の環原子が、N、OおよびSから選ばれるヘテロ原子である、置換されたもしくは非置換の複素環式芳香族基(例えば、イミダゾリル、ピリジニル、キノリニル、インドリル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル)を表し、1つの態様によれば、全ての「Aryl」置換基は、同じであり、そしてこのボレートアニオンは、4つの置換または非置換のフェニル基を含んでいることが好ましい。このボレートアニオンは、B(phenyl) であることが特に好ましい。
本発明で有用な代表的なヨードニウムボレート化合物としては、4−オクチルオキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、[4−[(2−ヒドロキシテトラデシル)−オキシ]−フェニル]−フェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフェニル−ボレート、ビス(4−イソプロピルフェニル)ヨードニウムテトラフェニルボレート、4−メチルフェニル−4’−ヘキシルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、4−メチルフェニル−4’−シクロヘキシルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、ビス(t−ブチル−フェニル)ヨードニウムテトラキス−(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−ヘキシルフェニル−フェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、4−シクロへキシルフェニル−フェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、2−メチル−4−t−ブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、4−メチルフェニル−4’−ペンチルフェニル−ヨードニウムテトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]−ボレート、4−メトキシフェニル−4’−シクロへキシル−フェニルヨードニウムテトラキス(ペンタ−フルオロフェニル)ボレート、4−メチルフェニル−4’−ドデシルフェニル−ヨードニウムテトラキス(4−フルオロフェニル)ボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロ−フェニル)ボレート、およびビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラキス(1−イミダゾリル)ボレートが挙げられるが、これらには限定されない。好ましい化合物としては、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフェニルボレート、ビス(4−イソプロピルフェニル)ヨードニウムテトラフェニルボレート、4−メチルフェニル−4’−ヘキシルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、2−メチル−4−t−ブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、および4−メチルフェニル−4’−シクロへキシルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、が挙げられる。これらの化合物の2種または3種以上の混合物もまた、ヨードニウムボレート開始剤として用いることができる。
ジアリールヨードニウムボレート化合物は、通常は、ヨウ化アリールを、置換された、もしくは非置換のアレーンと反応させ、次いでボレートアニオンとイオン交換することによって調製することができる。種々の調製方法の詳細が、米国特許第6,306,555号明細書(Schulzら)およびそこで引用されている参照文献、およびCrivello、J.Polymer Set、Part A: Polymer Chemistry、1999年、第37巻、p.4241〜4254中に記載されている。
本発明に有用な他の分類のオニウム開始剤は、N−複素環式オニウムテトラアリールボレートであり、そのN−複素環式オニウムカチオンの窒素原子は−ORで置換されており、Rは場合によっては置換されていてもよい飽和もしくは不飽和のヒドロカルビル基であり、Rは例えば、場合によっては置換されていてもよいアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、およびアリール基から、好ましくは場合によっては置換されていてもよいアルキルまたはアリール基から、より好ましくは場合によっては置換されていてもよいアルキル基から選ばれる。N−複素環式オニオン部分は、好ましくは、ピリジニウム、インドリウム、キノリニウム、イソキノリニウムから選ばれ、最も好ましくは、ピリジニウムである。Rがアルキル基である場合には、場合によっては置換されていてもよいC〜C20アルキル(より好ましくは、場合によっては置換されていてもよいC〜C12直鎖アルキルまたはC〜C12分岐アルキル)が好ましく、非置換のアルキル基、が特に好ましい。Rがシクロアルキルである場合には、Rは、好ましくは5〜10個の炭素原子を有するシクロアルキル基である。好適なアルキルおよびシクロアルキル基の具体的な例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、イソプロピル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、1−メチルブチル、イソヘキシル、2−エチルヘキシル、2−メチルヘキシル、シクロへキシル、シクロペンチル、および2−ノルボルニル基が挙げられる。
アルキルまたはシクロアルキル基が置換されている場合には、この1つもしくは複数の置換基は好ましくは、ハロゲン、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アミノから選ばれる。
置換されたアルキル基の好ましい具体例としては、クロロメチル、ブロモメチル、2−クロロエチル、トリフルオロメチル、メトキシメチル、イソプロポキシメチル、ブトキシメチル、s−ブトキシブチル、メトキシエトキシエチル、ベンジル、フェノキシメチル、メチルチオメチル、トリルチオメチル、メトキシエチル、エチルアミノエチル、およびジエチルアミノプロピルが挙げられる。
Rがアルケニルである場合には、Rは好ましくは、2〜20個の炭素原子を有するアルケニル基である。それらの中では、2〜10個の炭素原子を有するアルケニル基がより好ましく、そして2〜8個の炭素原子を有するアルケニル基が最も好ましい。このアルケニル基は、1つまたは2つ以上の置換基を有していてもよい。導入されていてもよいこの置換基の例としては、ハロゲン、アルキル、シクロアルキルおよびアリールが挙げられ、そしてハロゲン原子、ならびに10個以下の炭素原子を有する、直鎖の、分岐鎖の、および環状のアルキル基が好ましい。アルケニル基の具体的な例としては、ビニル、1−プロペニル、1−ブテニル、シンナミル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、1−オクテニル、1−メチル−1−プロペニル、2−メチル−1−プロペニル、2−メチル−1−ブテニル、2−フェニル−1−エテニル、および2−クロロ−1−エテニル基が挙げられる。
Rで表されるアルキニル基の例としては、2〜20個の炭素原子を有するアルキニル基が挙げられる。それらの中では、2〜10個の炭素原子を有するアルキニル基が好ましく、そして2〜8個の炭素原子を有するアルキニル基がより好ましい。それらの具体的な例としては、エチニル、1−プロピニル、1−ブチニル、フェニルエチニル、およびトリメチルシリルエチニル基が挙げられる。
Rによって表されるアリール基の例としては、ベンゼン環、2〜3個のベンゼン環の縮合環、ベンゼン環と5員の不飽和環との縮合環などが挙げられる。それらの具体的な例としては、フェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリル、インデニル、アセナフテニル、およびフルオレニル基が挙げられ、そしてそれらの中では、フェニルおよびナフチル基がより好ましい。
更に、Rで表されるアリール基は、1つまたは2つ以上の置換基を有していてよく、そしてそれらの例としては、上記のアルキルの置換基として記載した置換基があり、Rがアリールである場合には、Rは、好ましくは非置換のアリールである。
特に好ましいN−複素環式オニウムカチオンは、N−アルコキシピリジニウムカチオンである。
N−複素環式オニウムのテトラアリールボレート対アニオンは、上記のジアリールヨードニウム塩について規定したのと同様である。
好ましいピリジニウムおよびイソキノリニウムカチオンは、下記の式(XII)および(XIII)によって表される。
Figure 2011513782
式中、Rは、N−置換N−複素環式オニウムカチオンについて上記で規定した通りであり、「Sub」は、ハロゲン、場合によっては置換されていてもよいアルキル、アリール、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオおよびアリールチオから選らればれる任意の置換基を表し、tは0または1〜5の整数、sは0または1〜4の整数、そしてuは0または1〜3の整数である。
有用なN−複素環式オニウムカチオンの例としては、例えば以下のピリジニウムカチオンがある。
Figure 2011513782
Figure 2011513782
好適なピリジニウムカチオンは、例えば欧州特許出願公開第1 803 556号明細書およびJ. Polym. Sci. Part A、Polymer Chem.、1992年、第30巻、p.1987およびPolymer 1993、第34巻、第6号、p.1130に開示されている。
好適な開始剤の更なる分類は、トリアリールスルホニウムテトラアリールボレートS(Ar) B(Aryl) であり、ここでテトラアリールボレートアニオンは、ヨードニウム開始剤について上記で規定した通りであり、そしてスルホにウムカチオンの3つの「Ar」置換基は、場合によっては置換されていてもよいC〜C10アリールおよび場合によっては置換されていてもよい、N、SおよびOから選ばれた1〜3個のヘテロ原子を含むC〜C10の複素環式アリールから選ばれる同じか、または異なる芳香族置換基でもよく、このアリール基の好ましい置換基は、例えはハロゲン、ニトロ、C〜C12アルキル、C〜C12アルコキシおよびアリールオキシであり、そしてヘテロアリール基の好適な置換基は例えばハロゲン、C〜C12アルキル、C〜C12アルコキシおよびアリールオキシである。
有用なトリアリールスルホニウムテトラアリールボレートの例は、トリフェニルスルホニウムテトラアリールボレート、トリス(4−クロロフェニル)スルホニウムテトラアリールボレートおよびトリス(4−イソ−プロピル−フェニル)スルホニウムテトラアリールボレートである。
好適な開始剤の他の分類は、式(XIV)のホスホニウムテトラアリールボレートである。
Figure 2011513782
式中、R11〜R14は、独立して、場合によっては置換されていてもよいアルキル(好ましくはC〜C20)、アルケニル(好ましくはC〜C15)、アルキニル(好ましくはC〜C15)、シクロアルキル(好ましくはC〜C)、アルコキシ(好ましくはC〜C20)、アリール、アリールオキシ、アルキルチオ(好ましくはC〜C20)、アリールチオ、またはヘテロシクリルまたはハロゲン原子を表し、あるいはR11〜R14の少なくとも1つがHとは異なっているならば、R11〜R14の少なくとも2つは、互いに結合されて1つの環を形成していてもよい。アリールの例としては、フェニルおよびナフチルが挙げられ、アリールオキシの例としてはフェノキシおよびナフトキシが挙げられ、アリールチオの例としてはフェニルチオが挙げられ、そして複素環式基の例としては、フリルおよびチエニルが挙げられる。これらの基R11〜R14の任意の置換基としては、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アルコキシ、アルコキシカルボニル、アシル、アルキルチオ、アリール、アリールオキシ、アリールチオ、スルフィノ、スルホ、ホスフィノ、ホスホリル、アミノ、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、およびハロゲンが挙げられる。
有用なホスホニウムカチオンの例は、下記の通りである。
Figure 2011513782
ホスホニウム化合物のテトラアリールボレートは、ヨードニウム化合物について上記で規定した通りである。
または、本発明で用いられる開始剤は、ジアゾニウムテトラアリールボレートであることができる。
Figure 2011513782
式中、「Ar」は、スルホニウム化合物について上記で規定した通りであり、そして「B(Aryl) 」はヨードニウム化合物について上記で規定した通りである。
有用なジアゾニウムカチオンの例は、例えば下記の通りである。
Figure 2011513782
オニウムボレート開始剤の量は、特には制限されないが、しかしながらこの開始剤は、通常は、輻射線感受性組成物中に、輻射線感受性組成物の総固形分またはコートされた画像形成性層の乾燥質量を基準として、0.05%以上で30%以下の量で存在している。好ましくは、この開始剤は、約0.1質量%〜約15質量%の量で存在している。
単一の開始剤または2種もしくは3種以上の混合物のいずれで存在していてもよく、後者の場合には、与えられた量は、全ての開始剤の合計の量を指している。
<増感剤>
輻射線感受性組成物は、更に少なくとも1種類の光熱変換材料(以降で、「IR吸収剤」、「IR色素」または「増感剤」とも称される)を含んでいる。
光熱変換材料は、IR輻射線を吸収することができ、そしてこれを熱に変換し、または開始剤と相互作用してラジカルを形成することができる。IR吸収剤の化学構造は、IR吸収剤がIR吸収性カチオンおよびテトラアリールボレートアニオンを含む限り、特に限定されず、このカチオンは、ポリマー鎖には結合されていないモノマー構造である。IR吸収剤は基本的に、700〜1200nm、好ましくは750〜1120nmの範囲の吸収(好ましくは最大吸収)を示すことが好ましい。800〜1100nmの範囲で最大吸収を示すIR吸収剤が、特に好ましい。IR吸収剤は、UV領域で輻射線を吸収しないか、または本質的に吸収しないことが好ましい。
このカチオン性色素は、例えばシアニン色素、トリアリールメタン系色素、アンモニウム系色素およびジインモニウム(diimmonium)系色素から選ばれる。
好ましい態様によれば、式(XVI)のシアニン色素が用いられる。
Figure 2011513782
式中、
それぞれのZは、独立してS、O、NRまたはC(alkyl)
それぞれのR’は、独立してアルキル基、またはアルキルアンモニウム基、
R''は、ハロゲン原子、SR、OR、SOまたはNR を表し、
それぞれのR'''は、独立して水素原子、アルキル基、−COOR、−OR、−SR、−NR またはハロゲン原子を表し、R'''はまた、ベンゾ縮合環であることができ、
およびRは、両方が水素原子を表すか、またはそれらが結合している炭素原子と共に炭素環式の5員もしくは6員環を形成するかのいずれかであり、
は、水素原子、アルキルまたはアリール基を表し、
それぞれのbは、独立して0、1、2または3であり、そして
は、テトラアリールボレートアニオンB(Aryl) であり、ここで「Aryl」は、オニウム開始剤のテトラアリールボレートについて上記で規定した通りである。
R’がアルキルアンモニウム基を表す場合には、第2の対イオンが必要であり、これはまたテトラアリールボレートであり、そして好ましくはAと同じものである。
は、好ましくはC(alkyl)基である。
R’は、好ましくは1〜4個の炭素原子を備えたアルキル基である。
R''は、好ましくはハロゲン原子またはSRまたはNR である。
R'''は、好ましくは水素原子である。
は、好ましくは、場合によっては置換されていてもよいフェニル基または場合によっては置換されていてもよい複素芳香族基である。
好ましくは、RおよびRは、それらが結合している炭素原子と共に、5員もしくは6員の炭素環を形成している。
式(XVI)のIR色素では、対称構造を備えた色素が特に好ましい。特に好ましいカチオン性色素の例としては、2−[2−[2−フェニルスルホニル−3−[2−(1,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−2H−インドール−2−イリデン)−エチリデン]−1−シクロヘキセン−1−イル]−エテニル]−1,3,3−トリメチル−3H−インドリウム、2−[2−[2−チオフェニル−3−[2−(1,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−2H−インドール−2−イリデン)−エチリデン]−1−シクロヘキセン−1−イル]−エテニル]−1,3,3−トリメチル−3H−インドリウム、2−[2−[2−チオフェニル−3−[2−(1,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−2H−インドール−2−イリデン)−エチリデン]−1−シクロペンテン−1−イル]−エテニル]−1,3,3−トリメチル−3H−インドリウム、2−[2−[2−クロロ−3−[2−(1,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−2H−ベンゾ[e]−インドール−2−イリデン)−エチリデン]−1−シクロヘキセン−1−イル]−エテニル]−1,3,3−トリメチル−1H−ベンゾ[e]−インドリウム、および2−[2−[2−クロロ−3−[2−エチル−(3H−ベンズチアゾール−2−イリデン)−エチリデン]−1−シクロヘキセン−1−イル]−エテニル]−3−エチル−ベンズチアゾリウムが挙げられる。
また、下記の化合物も、本発明に用いるのに好適なIR吸収剤である(Aは、上記で規定したようなテトラアリールボレートアニオンである)。
Figure 2011513782
Figure 2011513782
Figure 2011513782
Figure 2011513782
画像形成性層中のIR吸収剤の量は、好ましくは、乾燥した層の質量(または輻射線感受性組成物の固形分)を基準として、少なくとも1質量%、より好ましくは少なくとも3質量%、最も好ましくは少なくとも5質量%である。通常は、IR吸収剤の量は、乾燥した層の質量(または輻射線感受性組成物の固形分)を基準として、50質量%、好ましくは30質量%、そして最も好ましくは20質量%を超えない。単一のIR吸収剤または、2種類もしくは3種類の混合物のいずれが存在していてもよく、後者の場合には、与えられた量は、全てのIR吸収剤の合計の量を指している。
<任意成分のポリマーバインダー>
種々のポリマーバインダーのいずれかを、ネガ型輻射線感受性組成物中で用いられることが当技術分野で知られているものを含めて、この輻射線感受性組成物中で用いることができる。このポリマーバインダーは、通常は約2000〜約1000000、そして好ましくは約10000〜約200000の分子量を有している。このポリマーバインダーの酸化(mgKOH/g)は、既知の方法を用いて測定して、通常は約5〜約400である。
バインダーによっては、水に不溶であるが、しかしながらpH4〜14を有する現像液中には可溶である。このようなポリマーバインダーの例としては、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、ポリビニルアセタール、フェノール樹脂、スチレンから誘導されたポリマー、N−置換環状イミドまたは無水マレイン酸、例えば米国特許第6,309,792号明細書、第6,352,812号明細書(Shimazuら)、第6,569,603号明細書および第6,893,797号明細書に記載されたものなど、が挙げられるが、それらには限定されない。同様に有用なものは、同時係属中の、そして同一出願人による米国特許出願番号第11/356,518号明細書中に記載されているようなペンダントのN−カルバゾール部分を有するビニルカルバゾールポリマーおよび、同時係属中の、そして同一出願人による米国特許出願番号11/349,376号明細書中に記載されているようなペンダントビニル基を有するポリマーである。
他の有用なポリマーバインダーとしては、ポリマー主鎖に結合された1つまたは2つ以上のエチレン性不飽和ペンダント基(反応性ビニル基)を有するポリマーバインダーが挙げられるが、これらには限定されない。このような反応性基は、フリーラジカルの存在下で、重合または架橋させることができる。これらのペンダント基は、炭素−炭素の直接の結合で、ポリマー主鎖に直接に結合するか、または結合基(「X」)を経由して結合していてよく、結合基(「X」)は特には限定されない。反応性ビニル基は、少なくとも1つのハロゲン原子、カルボキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミド基、またはアルキル、アリール、アルコキシ、もしくはアリールオキシ基、そして特には1種もしくは2種以上のアルキル基で置換されていてもよい。態様によっては、反応性ビニル基は、例えば米国特許第6,569,603号明細書(Furukawaら)中に記載されているように、フェニレン基を経由してポリマー主鎖に結合している。更に他の有用なポリマーバインダーは、ペンダント基中にビニル基を有しており、それらは例えば、欧州特許出願公開第1,182,033号明細書(Fujimakiら)および米国特許第4,874,686号明細書(Urabeら)および第7,041,416号明細書(Wakataら)に記載されており、これらを参照することによって、特に欧州特許出願公開第1,182,033号明細書中に記載された一般式(1)〜(3)について、本明細書の内容とする。有用なペンダントの反応性ビニル基の中には、アルケニル基があり、アリルエステル、スチリルおよび(メタ)アクリロイル基が挙げられるが、これらには限定されない。例えば、これらの基は、アリル(メタ)アクリレートによって、またはポリマー前駆体を、ハロゲン化アリル、4−ビニルベンジルクロリド、または(メタ)アクリロイルクロリドと、当業者には明らかであろう条件を用いて反応させることによって、提供することができる。
他の有用なポリマーバインダーは、水、または水/溶媒混合物、例えばファウンテン溶液に、分散可能、現像可能、または可溶である。このようなポリマーバインダーとしては、ポリマー乳剤、分散剤または、ペンダントのポリ(アルキレンオキシド)側鎖を有するグラフトポリマーが挙げられ、これらは画像形成性要素を、「機上」で現像することができるようにさせられる。このようなポリマーバインダーは、例えば米国特許第6,582,882号明細書および第6,899,994号明細書中に記載されている。場合によっては、これらのポリマーバインダーは、画像形成性層中に、分離した粒子として存在している。
他の有用なポリマーバインダーは、同時係属中のそして同一出願人による米国特許出願第11/196,124号明細書中に記載されており、そして疎水性の主鎖を有し、そして下記のa)およびb)の繰り返し単位の両方、またはb)の繰り返し単位のみを含んでいる。
a)疎水性主鎖に直接に結合したペンダントのシアノ基を有する繰り返し単位、および
b)ポリ(アルキレンオキシド)セグメントを含むペンダント基を有する繰り返し単位。
これらのポリマーバインダーは、ポリ(アルキレンオキシド)セグメント、そして好ましくはポリ(エチレンオキシド)セグメントを含んでいる。これらのポリマーは、主鎖ポリマーとポリ(アルキレンオキシド)ペンダント側鎖とを有するグラフト共重合体、または(アルキレンオキシド)含有繰り返し単位と(アルキレンオキシド)を含まない繰り返し単位とを有するブロックを有するブロックコポリマーのセグメントであることができる。グラフトおよびブロック共重合体の両方とも、疎水性主鎖に直接に結合したペンダントのシアノ基を更に有することができる。このアルキレンオキシド構成単位は、通常はC〜Cアルキレンオキシド基、そしてより典型的にはC〜Cアルキレンオキシド基である。このアルキレン部分は、それらの直鎖の、もしくは分岐した、または置換された変形でもよい。ポリ(エチレンオキシド)およびポリ(プロピレンオキシド)セグメントが好ましく、そしてポリ(エチレンオキシド)セグメントは最も好ましい。
態様によっては、ポリマーバインダーは、ポリ(アルキレンオキシド)セグメントを含む繰り返し単位だけを含んでいるが、しかしながら他の態様では、ポリマーバインダーは、ポリ(アルキレンオキシド)セグメントを含む繰り返し単位、ならびに疎水性の主鎖に直接に結合したペンダントのシアノ基を有する繰り返し単位を含んでいる。例としてだけはあるが、このような繰り返し単位は、シアノ、シアノ置換アルキレン基、またはシアノ末端のアルキレン基を含むペンダント基を含むことができる。繰り返し単位はまた、エチレン系不飽和重合性モノマー、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチルシアノアクリレート、エチルシアノアクリレート、またはそれらの組み合わせから誘導することもできる。しかしながら、シアノ基は、他の慣用の方法によってポリマー中に導入することができる。このようなシアノ含有ポリマーバインダーの例は、例えば米国特許出願公開第2005/003285号明細書(Hayashiら)中に記載されている。
例えば、このようなポリマーバインダーは、好適なエチレン系不飽和重合性モノマーまたはマクロマー、例えば
A)アクリロニトリル、メタクリロニトリル、もしくはそれらの組み合わせ、
B)アクリル酸もしくはメタクリル酸のポリ(アルキレンオキシド)エステル、例えばポリ(エチレングリコール)メチルエーテルアクリレート、ポリ(エチレングリコール)メチルエステルメタクリレート、またはそれらの組み合わせ、および
C)所望による、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、ヒドロキシスチレン、アクリレートエステル、メタクリレートエステル、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのモノマー、もしくはこのようなモノマーの組み合わせ、
の組み合わせあるいは混合物の重合によって形成することができる。
このようなポリマーバインダー中のポリ(アルキレンオキシド)セグメントの量は、約0.5〜約60質量%、好ましくは約2〜約50質量%、より好ましくは約5〜約40質量%、そして最も好ましくは5〜20質量%である。ブロックコポリマー中の(アルキレンオキシド)セグメントの量は、通常は約5〜約60質量%、好ましくは約10〜約50質量%、そしてより好ましくは約10〜約30質量%である。ポリ(アルキレンオキシド)側鎖を有するポリマーバインダーが、分離した粒子の形態で存在することもまた可能である。
上記のポリマーバインダーは、好ましくは、輻射線感受性組成物の総固形分含量、またはそれから調製される画像形成性層の乾燥質量を基準として約10%〜約70%、そして好ましくは約20〜約50%の量で存在している。
<更なる任意成分の添加剤>
更に、本発明の輻射線感受性組成物は、着色のための色素または顔料を含むことができる(コントラスト色素および顔料)。好適な着色剤の例としては、例えば、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、カーボンブラックおよび二酸化チタン、トリアリールメタン色素、例えばエチルバイオレットおよびクリスタルバイオレット、アゾ色素、アントラキノン色素およびシアニン色素が挙げられる。着色剤の量は、輻射線感受性組成物の総固形分含量を基準として、好ましくは0〜20質量%、特に好ましくは0.5〜10質量%である。
硬化された層の物理的性質を向上させるために、輻射線感受性コーティングは更なる添加剤、例えば可塑剤または無機充填剤を含むことができる。好適な可塑剤としては、例えばフタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジドデシル、アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル、トリアセチルグリセリンおよびリン酸トリクレシルが挙げられる。可塑剤の量は、特に限定されないが、しかしながら乾燥した層の質量を基準として、好ましくは0〜10質量%、特に好ましくは0.25〜5質量%である。
好適な無機充填剤としては、例えばAlおよびSiOが挙げられ、これらは、乾燥した層の質量を基準として、好ましくは0〜20質量%、特に好ましくは0.1〜5質量%の量で存在している。
また、輻射線感受性コーティングは、既知の連鎖移動剤を含むことができる。それらは、乾燥した層の質量を基準として、好ましくは0〜15質量%、特に好ましくは0.5〜5質量%の量で用いられる。
更に、輻射線感受性コーティングは、ロイコ色素、例えばロイコクリスタルバイオレットおよびロイコマラカイトグリーンを含むことができる。これらは、乾燥した層の質量を基準として、好ましくは0〜10質量%、特に好ましくは0.5〜5質量%の量で存在することができる。
更に、輻射線感受性コーティングは、界面活性剤(流動性向上剤)を含むことができる。好適な界面活性剤としては、シロキサン含有ポリマー、フッ素含有ポリマーならびに、エチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシド基を有するポリマーが挙げられる。これらは、乾燥した層の質量を基準として、好ましくは0〜10質量%、特に好ましくは0.2〜5質量%の量で存在することができる。
また、輻射線感受性組成物は、分散剤、湿潤剤、殺生物剤、増粘剤、pH調整剤、乾燥剤、消泡剤、保存料、抗酸化剤、現像助剤、レオロジー調節剤、またはそれらの組み合わせ、あるいは平板印刷分野において通常用いられるいずれかの他の付加物を、慣用の量で、含むことができる。有用な増粘剤としては、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、およびポリ(ビニルピロリドン)が挙げられる。
また、態様によっては、輻射線感受性組成物は、メルカプタン誘導体、例えばメルカプタントリアゾール、例えば3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、4−メチル−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、5−メルカプト−1−フェニル−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,5−ジフェニル−1,2,4−トリアゾール、および5−(p−アミノフェニル)−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾールを含んでいる。種々のメルカプト−ベンゾイミダゾール、メルカプトベンゾチアゾール、およびメルカプトベンゾオキサゾールもまた存在していてもよい。
輻射線感受性組成物は、1種または2種以上の熱重合禁止剤、例えば国際公開第2004/074929号の第10頁(第14〜22行目)に記載されているものを含むことができる。
<画像形成性要素>
画像形成性要素は、上記の輻射線感受性組成物を、好適な基材上に、好適に適用して、画像形成性層を形成することによって、形成される。この基材は、輻射線感受性組成物の適用の前に、以下に記載する種々の方法で処理または被覆することができる。好ましくは、本発明の輻射線感受性組成物を含む単一の画像形成性層のみがある。基材が、改善された接着力または親水性のために「中間層」を与えるように処理されている場合には、適用された輻射線感受性組成物は通常は、「最上」または最外層と考えられる。しかしながら、これらの中間層は、「画像形成性層」とは考えられない。
輻射線感受性層の上への、水溶性の酸素不浸透性のオーバーコートの更なる適用は、有利である可能性がある。このようなオーバーコートに好適なポリマーとしては、とりわけ、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール/ポリビニルアセテート共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン/ポリビニルアセテート共重合体、ポリビニルメチルエーテル、無水マレイン酸とコモノマー、例えばメチルビニルエーテルとの開環した共重合体、ポリアクリル酸、セルロースエーテル、ゼラチンなどが挙げられ、ポリビニルアルコールが好ましい。好ましくは、酸素不浸透性のオーバーコート用の組成物は、水溶液または水と混和性の溶媒中の溶液の形態で適用され、いずれの場合にも、この溶媒は、既に基材上に存在している輻射線感受性コーティングが、このオーバーコート組成物の適用によって本質的に溶解しないように選択される。このオーバーコートの層質量は、例えば0.1〜6g/m、好ましくは0.5〜4g/mであることができる。このオーバーコートの、輻射線感受性層への接着力を向上させるために、このオーバーコートに接着促進剤、例えばポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(エチレンイミン)およびポリ(ビニルイミダゾール)を含ませることができる。好適なオーバーコートが、例えば国際公開第99/06890号に記載されている。
<基材>
本発明の輻射線感受性要素の製造では、シート、フィルムまたは箔の形態にある材料で、強靭で、安定な、そして可撓性であり、そして使用の条件の下での寸法変化に耐性があり、そうして色記録がフルカラーの画像を記録する材料が、基材として好ましく用いられる。このような基材の例としては、自立型の材料、例えば、紙、ブラスチック材料(例えばポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリスチレン)をコートした紙、金属板または箔、例えばアルミニウム(アルミニウム合金を含む)、亜鉛および銅板、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ニトロセルロース、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、およびポリビニルアセテートから作られたプラスチックフィルム、および紙もしくはプラスチックフィルムと上記の金属の1種とから作られた積層材料、または蒸着によって金属被覆されている紙/プラスチックフィルム、が挙げられる。これらの基材の中では、平板印刷版前駆体の調製のためには、アルミニウム板または箔が特に好ましいが、何故ならば、それは著しい寸法安定性を示し、安価であり、そして更にはコーティングに対して優れた接着力を示すからであり、更には、アルミニウム箔がポリエチレンテレフタレートフィルム上に積層された複合材フィルムを用いることができる。
平板印刷版前駆体では、基材は、本来的に親水性の表面を有しいているか、またはそのような表面を生成する好適な処理を受けるか、のいずれかが必要である。
特に、輻射線感受性要素が、平板印刷版前駆体である場合には、金属基材、特にはアルミニウム基材は、好ましくは、グレイニング(例えば、乾燥状態でのブラッシがけもしくは研磨剤懸濁液でのブラッシがけ、または電気化学グレイニング、例えば塩酸電解質による)、陽極処理(例えば、硫酸またはリン酸中での)および親水化、から選ばれる少なくとも1つの処理を受ける。粗い外観とされた(grained)、または場合によっては硫酸もしくはリン酸中で陽極処理された、金属基材の表面の親水性を向上させるためには、金属基材に、例えばケイ酸ナトリウム、フッ化カルシウムジルコニウム、ポリビニルホスホン酸またはホスホン酸の水溶液での後処理を加えることによって、金属基材の上に中間層を与えることができる。本発明の枠内では、用語「基材」はまた、場合によっては前処理された基材、例えば親水化層(「中間層」)をその表面上に示す基材、を包含している。
上記の基材の前処理の詳細は、当業者には既知である。
基材の厚さは多様であることが可能であるが、しかし、印刷から生じる摩耗に耐えるのに十分な厚さを有し、しかも印刷版の周りに巻き付けるのに十分に薄くあるべきである。好ましい態様は、厚さ約100μm〜約600μmを有する、処理されたアルミ箔を含んでいる。
基材の裏側(非画像形成側)には、画像形成性要素の取り扱いおよび「感触」を改善するために、静電防止剤および/またはスリップ層または艶消し層を被覆することができる。
また、基材は、輻射線感受性組成物がその上に塗布された円筒形表面であってもよく、そして従って印刷機の一体部分であってもよい。このような画像形成性シリンダーの使用は、例えば米国特許第5,713,287号明細書(Gelbart)に記載されている。
輻射線感受性組成物は、基材上に、コーティング液中の溶液もしくは分散液として、いずれかの好適な装置および方法、例えば、スピンコーティング、ナイフコーティング、グラビアコーティング、ダイコーティング、スロットコーティング、バーコーティング、ワイヤロッドコーティング、ローラーコーティング、または押出ホッパーコーティング、を用いて、適用することができる。また、この組成物は、好適な支持体(例えば、機上の印刷シリンダー)上に、噴霧することによって適用することができる。」
このような製造方法の例としては、輻射線感受性組成物の成分を、好適な有機溶媒(例えば、メチルエチルケトン(2−ブタノン)、メタノール、エタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、イソプロピルアルコール、アセトン、γ−ブチロラクトン、n−プロパノール、テトラヒドロフラン、および当技術分野で容易に知られている他の有機溶媒、ならびにそれらの混合物)中で混合すること、結果として得られた溶液または分散液を、目的の基材に適用すること、そして溶媒を、好適な乾燥条件の下に蒸発によって取り除くこと、がある。適切な乾燥の後に、画像形成性層のコーティング質量は、通常は約0.1〜約5g/m、好ましくは約0.5〜約3.5g/m、そしてより好ましくは約0.5〜約1.5g/mである。
また、現像性を向上させるため、または断熱層として作用させるために、基材と画像形成性層との間に、複数の層が存在していてもよい。下にある層は、少なくとも現像液に分散可能でなければならず、そして好ましくは低い熱伝導係数を有している。
画像形成性要素は、印刷版前駆体、印刷シリンダー、印刷スリーブおよび印刷テープ(可撓性の印刷ウェブを含む)を含むが、これらには限定されない、いずれかの有用な形態を有している。好ましくは、画像形成性部材は、いずれかの有用な大きさおよび形状(例えば、正方形または長方形)であることができる印刷版前駆体であり、好適な基材上に堆積された不可欠の画像形成性層を有している。印刷シリンダーおよびスリーブは、回転印刷部材として知られており、そして基材および画像形成性層を円筒形で有している。印刷スリーブの基材として、中空の、または中実の金属芯を用いることができる。
<画像形成条件>
使用の間に、画像形成性要素は、輻射線感受性組成物中に存在する増感剤に応じて、近赤外、または赤外線(波長700〜1200nm)に暴露される。好ましくは、画像形成は、赤外レーザーを用いて行なわれる。画像形成性要素を露光するのに用いられるレーザーは、好ましくはダイオードレーザーであり、それは信頼性およびダイオードレーザー装置のメンテナンスの容易さのためであるが、しかしながら、ガスまたは固体状態レーザーなどのような他のレーザーも用いることができる。好適な露光出力、レーザー画像形成の強度および時間、は当業者には容易に明らかである。現在では、商業的に入手可能な画像セッター中で用いられている高性能レーザーまたはレーザーダイオードは、約800〜約850nmもしくは約1060〜約1120nmの波長の赤外線を発生する。
画像形成装置は、プレートセッターとしてだけ機能することができ、あるいは、平版印刷機内にこれを直接的に内蔵することもできる。後者の場合、印刷は画像形成および現像の直後に開始することができ、これにより印刷機設定時間をかなり軽減することができる。画像形成装置は、平床型記録器として、または画像形成性部材をドラムの内側または外側の円筒面に装着した状態で、ドラム型記録器として構成することができる。有用な画像形成装置の例は、波長約830nmの近赤外線を発光するレーザーダイオードを含有する、Eastman Kodak Company(カナダ国、ブリティッシュコロンビア州、Burnaby)から入手可能なCreo Trendsetter(登録商標)イメージセッターのモデルとして入手することができる。他の好適な画像形成源としては、波長1064nmで作動するCrescent 42Tプレートセッター(イリノイ州Chicago在、Gerber Scientificから入手可能)、およびScreen PlateRite 4300シリーズまたは8600シリーズのプレートセッター(イリノイ州Chicago在、Screenから入手可能)が挙げられる。更なる有用な輻射線源としては、要素が印刷版シリンダーに取り付けられている間に要素に画像を形成するために使用することができる、ダイレクト画像形成印刷機が挙げられる。好適なダイレクト画像形成印刷機の例としては、Heidelberg SM74-DIプレス(オハイオ州Dayton在、Heidelbergから入手可能)が挙げられる。
画像形成は、通常は、500mJ/m以下、好ましくは約50mJ/cm〜約300mJ/cmの画像形成エネルギーで行なうことができる。本発明の輻射線感受性組成物の高い感受性のために、100mJ/m以下の画像形成エネルギーで通常は十分である。
<現像および印刷>
画像形成後の予備加熱工程の必要なしに、画像形成した要素は、慣用の処理および慣用の水性もしくは有機現像液を用いて「機外」で現像することができる。あるいは、画像形成した要素は、下記により詳述するように、「機上」で現像することができる。
機外の現像では、現像液組成物は、通常は界面活性剤、キレート化剤(例えば、エチレンジアミン四酢酸の塩)、アルカリ成分(例えば、無機メタケイ酸塩、有機メタケイ酸塩、水酸化物、および重炭酸塩)、そして場合によっては有機溶媒(例えばベンジルアルコール)を含んでいる。アルカリ性現像液のpHは、好ましくは約4〜約14である。画像形成された要素は、通常は慣用の処理条件を用いて現像される。水性現像液および溶媒系現像液の両方を用いることができるが、後者のタイプのアルカリ性現像液が好ましい。
溶媒系現像液は、通常は、水と混合可能な1種もしくは2種以上の有機溶媒の単一相の溶液である。有用な有機溶媒としては、フェノールの、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドとの反応生成物[例えば、エチレングリコールフェニルエーテル(フェノキシ−エタノール)]、ベンジルアルコール、エチレングリコールおよびプロピレングリコールの、6個以下の炭素原子を有する酸とのエステル、およびエチレングリコール、ジエチレングリコール、およびプロピレングリコールの、6個以下の炭素原子を有するアルキル基とのエステル、例えば2−エチルエタノールおよび2−ブトキシエタノール、が挙げられる。有機溶媒は、通常は、現像液の全体の質量を基準として、約0.5〜約15質量%の量で存在する。これらの現像液が好ましい。
水性のアルカリ性現像液は、通常は少なくとも7のpH、そして好ましくは少なくとも11のpHを有している。
代表的な溶媒系アルカリ性現像液としては、ND−1現像液、955現像液、現像液980、現像液1080、および956現像液(Eastman Kodak Companyの子会社のKodak Polychrome Graphicsから入手可能)が挙げられる。
約4〜約9のpHを有する現像液は、現像の後に、後洗浄およびガム引き(gumming)工程なしで、画像形成された要素を現像する(「単一浴現像」と称される)ために有用である。このような現像液は、多くの場合に、親水性ポリマー、例えばアラビアゴム、ポリビニルアルコール、ポリ(アクリル酸)、または他の親水性ポリマーを、現像された版を指紋に対して保護するため、そして印刷機上で用いた場合に版の色調変化(toning)を防止するために、含んでいる。
通常は、現像液は、現像液を含んだ塗布具で外層をこする、またはぬぐうことによって画像形成された要素に適用される。あるいは、画像形成された要素は、現像液をはけ塗りするか、または現像液は、非露光領域を取り除くのに十分な力で外層に噴霧することによって適用することができる。更に、画像形成された要素は、現像液中に浸漬することができる。全ての例において、現像された平板印刷版が得られる。
この機外の現像に続いて、画像形成された要素は、水ですすぎ、そして好適な仕方で乾燥することができる。また、乾燥された要素は、慣用のガム引き溶液(好ましくはアラビアゴム)で処理することができる。更に、UVもしくは可視光線への全部の露光のあり、または無しで、ポストベイク操作を行なうことができる。あるいは、フラッド式の後UV露光(加熱なし)を、画像形成された要素の性能を高めるために用いることができる。
印刷は、平板印刷インクおよびファウンテン溶液を、画像形成され、そして現像された要素の印刷表面に適用することによって行なうことができる。ファウンテン溶液は、非画像領域、すなわち現像工程で現れた親水性の基材表面によって吸着され、そしてインクは、画像が形成された層の画像(取り除かれない)領域によって吸着される。このインクは、次いで好適な受容材料(例えば、布、紙、金属、ガラスまたはプラスチック)に転写されて、その上に画像の所望の印刷を与える。必要であれば、このインクを画像形成された部材から受容材料へと転写するのに、中間の「ブランケット」ローラーを用いることができる。画像形成された部材は、必要であれば、慣用の清浄方法を用いて、印刷の間に清浄にすることができる。
また、コーティングの具体的な成分に応じて、本発明の画像形成性要素によっては、「機上」で現像することができる。この種類の現像は、上記の現像溶液の使用を回避することができる。画像形成された要素は、直接に印刷機上に装着し、そこで画像形成性層中の露光されていない領域は、印刷における最初の刷りの間に、好適なファウンテン溶液、平板印刷インク、または両方、によって取り除かれる。水性のファウンテン溶液の典型的な成分としては、pH緩衝剤、減感剤、界面活性剤、湿潤剤(wetting agents)、湿潤剤(humectants)、低沸点溶媒、殺生物剤、消泡剤、および金属イオン封鎖剤が挙げられる。ファウンテン溶液の代表的な例は、Varn Litho Etch 142 W + Varn PAR(アルコール代替)(イリノイ州、アディソンのVarn Internationalから入手可能である)である。
以下の例は、本発明の実施を説明するために与えられており、決して本発明を如何なる方法によっても限定することを意図するものではない。
<例>
以下の略語を用いた。
バインダー1:ベンジルメタクリレート/アリルメタクリレート/メタクリル酸の共重合体(モル比20/60/40)
バインダー2:メチルメタクリレート/メタクリル酸/ヒドロキシエチルメタクリレートでエステル化されたメタクリル酸(モル比30/20/50)
CIB:ビス(4−クミル)ヨードニウムテトラフェニルボレート
CIChl:ビス(4−クミル)ヨードニウムクロリド
CIPF:ビス(4−クミル)ヨードニウムヘキサフルオロホスファート
Figure 2011513782
Figure 2011513782
Kayamer PM−2:日本化薬/日本から入手可能な、1モルのリン酸および1.5モルのヒドロキシエチルメタクリレートのエステル
モノマー1:NK-Ester BPE-200(Shin Nakamura/日本から入手可能な、メタクリル末端基を有するエトキシル化ビスフェノールA)を1部および、Desmodur(登録商標)N100(Bayer/独国から入手可能な、3官能性イソシアネート=ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット)を、ヒドロキシエチルアクリレートおよびペンタエリスリトールトリアクリレートと反応させることによって得たオリゴマー(このオリゴマー中の二重結合の量は、全てのイソシアネート基が反応してしまった場合に、100g当たりに0.5の二重結合)の、メチルエチルケトン中の80%溶液を3部の混合物
モノマー2:CN2302(Sartomer Corp.からのポリエステルアクリレート)を1部および、1モルのDesmodur(登録商標)N100(Bayer/独国から入手可能な、3官能性イソシアネート=ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット)+2モルのグリセロールジメタクリレート+1モルのポリエチレングリコールメタクリレートの反応によって得たオリゴマーのメチルエチルケトン中の30質量%溶液を3部の混合物
モノマー3:CN2302を1部および、2モルのヘキサメチレンジイソシアネート+2モルの2−ヒドロキシエチル)メタクリレート+1モルの2−(2−ヒドロキシエチル)−ピペリジンの反応によって得たオリゴマーのメチルエチルケトン中の30質量%溶液を3部の混合物
Na−Ph4B:ナトリウムテトラフェニルボレート
NK Ester BPE−200:Shin Nakamura/日本から入手可能な、メタクリル末端基を有するエトキシル化ビスフェノールA
TPS−TPB:トリフェニルスルホニウムテトラフェニルボレート
TPS−TSA:トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホナート
Triazine A:2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス−(トリクロロメチル)−s−トリアジン
ADAA:フェニルイミノ二酢酸
例1〜7および比較例1〜8
電気化学的にしぼをつけ(grained)そして陽極酸化した、酸化物の質量が3g/mのアルミニウム箔に、ポリビニルリン酸の水溶液を用いて後処理を加えた。この表面の平均粗さは、0.55μmであった。テーブル1に対応するコーティング組成物を、ろ過の後に、ワイヤバーコーターで、基材に適用した。このコーティングを90℃で、4分間乾燥した。このコーティング質量は、1.4g/mであった。
Figure 2011513782
得られた試料を、ポリ(ビニルアルコール)(Air ProductsからのCelvol 203、88%の加水分解度)の水溶液で、ワイヤバーコーターを用いて被覆し、そして90℃で4分間乾燥して、印刷版前駆体を得た。ポリ(ビニルアルコール)被覆のコーティング質量は、1g/mであった。
印画の品質を評価するための異なる要素を含んだ、UGRA/FOGRA Postscript Strip version 2.0 EPS(UGRAより入手可能)を、例および比較例の版を、KodakのTrendsetter 3244(830nm)で、画像形成するために用いた。830nmで露光された版の写真速度(photospeed)を、版を異なるエネルギーで露光することによって評価した。適正な1−ピクセルの輪状線を得るのに必要な最少エネルギーを、その版の写真速度と規定した。これらの結果をテーブル2にまとめた。
水溶性の被覆を水で洗い落とした後に、版をKodak 980現像機を用いて現像した。
貯蔵寿命の評価のために、版を加熱炉中で、60℃で16時間養生した。処理していない版と比較した、150lpiスクリーン中の50%色付け(50% tint)の色調値(tonal values)の損失を、基準として採用した。我々は、熱安定性に関して、以下の格付けを与えた。
++ 色調値が0.25%未満の損失、+ 色調値が1%未満の損失、− 色調値が5%未満の損失、−− 色調値が10%未満の損失(テーブル2を参照)
運転長さを測定するために、版を、研摩性のインク(Sun Chemicalから入手可能なOffset S 7184、これは10%の炭酸カルシウムを含んでいる)を用いてシート供給式のオフセット印刷機中に装填した。この版の運転長さは、この版のソリッド領域中に摩損の最初の兆候が目視可能になった時の印画の数であり、結果をテーブル2中にまとめた。
テーブル2から明らかなように、本発明による画像形成性要素は、高い写真速度、ならびに良好な貯蔵寿命を示し、そしてそれから得られた印刷版は、非常に多くの印画に用いることができる。これらの優れた特性の原因は、特許請求の範囲において規定した増感剤および開始剤、特にテトラアリールボレートアニオンを有する増感剤と開始剤の組み合わせにある。
例7と比較例3との比較は、開始剤中のテトラアリールボレートを、他のアニオンによって置き換えると、感光度および印刷運転長さの両方の減少をもたらすことを示している。
比較例1は、IRdye1(例1)のテトラアリールボレートを塩素で置換すると、低い写真速度および短い印刷運転長さの結果となることを示している。
例3と比較例7との比較からは、IR色素における、テトラアリールボレートアニオンの代わりとしてのテトラフルオロボレートアニオンは、開始剤がオニウムテトラアリールボレートであっても、幾分低い写真速度およびより劣る貯蔵寿命をもたらすことが明らかであり、同様の結果が、テトラアリールボレートアニオンを備えたIR色素がオニウムテトラフルオロボレート開始剤と組み合わされた場合に、得られる。
例1と比較例2の結果を比較すると、更に、IR色素のボレートアニオン中の4つのアリール置換基の1つを、アルキル置換基で置換するだけでも、短かい印刷運転長さおよび実質的に短い貯蔵寿命をもたらすことがより明らかである。同様の結果が、本発明によるボレートを備えたIR色素が、アルキルトリアリールボレートアニオンまたはベンジルトリアリールボレートアニオンを備えたオニウム化合物と組み合わせて用いられた場合に、得られる。
比較例9では、ビス(4−クミル)ヨードニウムヘキサフルオロホフファートが、ヨードニウムテトラアリールボレートの代わりに、開始剤として用いられている。この比較例の試験結果を、例1の試験結果と比較すると、オニウム開始剤のアニオンが、驚くべきことに、写真速度、貯蔵寿命、および印刷運転長さに著しい影響を有していることが明らかである。
例1を比較例1と比較すると、これらは互いにIR色素のアニオンだけが異なっており、このアニオンが、驚くべきことに、写真速度および印刷運転長さに著しい影響を有していることが明らかである。更に、比較例2からは、ボレートアニオン中のアリール部分の数が、驚くべきことに、例えば貯蔵寿命に著しい影響を有していることが明らかである。
比較例8におけるように、テトラアリールボレートアニオンを有するIR吸収剤と組み合わせて、アンモニウムテトラアリールボレートが開始剤として用いられた場合には、150mJ/cm以下では、画像が得られない。
Figure 2011513782
Figure 2011513782

Claims (12)

  1. (a)700〜1200nmの範囲の輻射線を吸収することができる増感剤色素、
    (b)露光された該増感剤と相互作用してラジカルを発生する開始剤、
    (c)フリーラジカル重合性成分、および
    (d)場合によっては、ポリマーバインダー、
    を含んでなる輻射線感受性組成物であって、該増感剤色素は、テトラアリールボレートアニオンを有するカチオン性色素であり、そして該開始剤はジアリールヨードニウムテトラアリールボレート、トリアリールスルホニウムテトラアリールボレート、ジアゾニウムテトラアリールボレート、ホスホニウムテトラアリールボレート、およびN−複素環式オニウムテトラアリールボレート、から選ばれるオニウム化合物であり、ここでNは−ORで置換されており、ここでRは、場合によっては置換されていてもよいヒドロカルビル基である、輻射線感受性組成物。
  2. 前記オニウム化合物が、ジアリールヨードニウムテトラアリールボレートまたはトリアリールスルホニウムテトラアリールボレートである、請求項1記載の組成物。
  3. 前記オニウム化合物が、N−アルコキシピリジニウムテトラアリールボレートである、請求項1記載の組成物。
  4. 前記増感剤色素が、シアニン色素である、請求項1〜3のいずれか1項記載の組成物。
  5. 前記増感剤の前記テトラアリールボレートアニオンが、テトラフェニルボレートである、請求項1〜4のいずれか1項記載の組成物。
  6. 前記オニウム化合物の前記テトラアリールボレートアニオンが、テトラフェニルボレートである、請求項1〜4のいずれか1項記載の組成物。
  7. 前記増感剤色素の前記アニオンおよび前記オニウム化合物の前記アニオンの両方が、テトラフェニルボレートである、請求項1〜6のいずれか1項記載の組成物。
  8. 前記ヨードニウムボレート開始剤組成物が、1種または2種以上の、ジフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、4−オクチルオキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、[4−[(2−ヒドロキシテトラデシル)−オキシ]−フェニル]−フェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフェニルボレート、4−メチルフェニル−4’−ヘキシルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、4−メチルフェニル−4’−シクロヘキシルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−ヘキシルフェニル−フェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、4−シクロへキシルフェニル−フェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、2−メチル−4−t−ブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムテトラフェニルボレート、4−メチルフェニル−4’−ペンチルフェニル−ヨードニウムテトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]−ボレート、4−メトキシフェニル−4’−シクロへキシルフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−メチルフェニル−4’−ドデシルフェニル−ヨードニウムテトラキス(4−フルオロフェニル)ボレート、ビス(ドデシル−フェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラキス(1−イミダゾリル)ボレート、およびビス(4−クミル)ヨードニウムテトラフェニルボレートを含む、請求項2記載の組成物。
  9. 基材を含んでなるネガ型画像形成性要素であって、該基材上に
    (a)700〜1200nmの範囲の輻射線を吸収することができる増感剤色素、
    (b)露光された該増感剤と相互作用してラジカルを発生することができる開始剤、
    (c)フリーラジカル重合性成分、および
    (d)場合によっては、ポリマーバインダー、
    を含む画像形成性層を有し、該増感剤色素はテトラアリールボレートアニオンを有するカチオン性色素であり、そして該開始剤は、ジアリールヨードニウムテトラアリールボレート、トリアリールスルホニウムテトラアリールボレート、ジアゾニウムテトラアリールボレート、ホスホニウムテトラアリールボレート、およびN−複素環式オニウムテトラアリールボレート、から選ばれるオニウム化合物であり、ここでNは−ORで置換されており、ここでRは場合によっては置換されていてもよいヒドロカルビル基である、画像形成性要素。
  10. A)請求項9記載のネガ型画像形成性要素を、前記増感剤に吸収される700〜1200nmの範囲の波長の輻射線に像様に露光させる工程、
    B)該画像形成性層の非露光領域のみを取り除くように、像様に露光された前記要素を現像する工程、
    を含む、画像形成された要素の製造方法。
  11. 請求項10記載の方法によって得られる画像形成された要素。
  12. 請求項1〜8のいずれか1項記載の輻射線感受性組成物を、基材に適用することを含む、請求項8記載の画像形成性要素、の製造方法。
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