JPH0363562B2 - - Google Patents
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Description
本発明は光重合性組成物に関するものである。
特に可視領域の光源に対し高感度を示す光重合性
組成物に関するものである。 従来、光重合系利用の画像形成法は多数知られ
ており、例えば付加重合可能なエチレン性二重結
合を含む化合物と光重合開始剤、さらに所望によ
り用いられる有機高分子結合剤、熱重合禁止剤、
着色剤、可塑剤等からなる光重合性組成物を調製
し、この光重合性組成物を無溶媒または溶液とな
し支持体上に塗布して光重合性組成物の層を設け
た感光材料を作成し所望画像を像露光して露光部
分を重合硬化させ未露光部分を溶解除去すること
により硬化レリーフ画像を形成する方法や上述感
光材料が少なくとも一方が透明である2枚の支持
体間に光重合性組成物の層を設けたものであり、
透明支持体側より像露光し光による接着強度の変
化を惹起させた後支持体を剥離することにより画
像を形成する方法その他光重合性組成物層の光に
よるトナー附着性の変化を利用した画像作成方法
等がある。か様な方法に応用される光重合性組成
物の光重合開始剤としては従来、ベンゾイン、ベ
ンゾインアルキルエーテル、ベンゾフエノン、ア
ントラキノン、ベンジル、あるいはミヒラーケト
ンなどが用いられてきた。しかしながら、これら
の光重合開始剤は400nm以下の紫外線領域の光
源に対する光重合開始能力に比較し、400nm以
上の可視光線領域の光源に対するそれは顕著に低
く、従つてそれらを含む光重合性組成物の応用範
囲を著しく限定してきた。 可視光線に感応する光重合系に関しては従来い
くつかの提案がなされてきた。古くは米国特許第
2850445号によればある種の光還元性染料、例え
ばローズベンガル、エオシン、エリスロシン、リ
ボフラビン等が効果的な可視光感応性を有してい
ると報告されている。その后改良技術として染料
と脂肪族アミンの複合開始系(特公昭44−
20189)、ヘキサアリールビイミダゾールとラジカ
ル発生剤および染料の系(特公昭45−37377)、ヘ
キサアリールビイミダゾールと(p−ジアルキル
アミノベンジリデン)ケトンの系(特開昭47−
2528、特開昭54−155292)、環状シス−α−ジカ
ルボニル化合物と染料の系(特開昭48−84183)、
置換トリアジンとメロシアニン色素の系(特開昭
54−151024)などの提案がなされてきた。これら
技術は確かに可視光線に対し有効ではあるが、未
だその感光速度は充分満足すべきものではなくさ
らに改良技術が望まれていた。 本発明者等の一部は、先に、可視光の光源に対
し高感度で感応する光重合性組成物を提案した。
(特開昭57−21401、特願昭56−118339)。 本発明者等は、更に検討を重ねた結果、特定の
光重合開始系に特定のチオール化合物を併用すれ
ば、より感度の向上した光重合性組成物が得られ
ること、従つて、例えば、アルゴンイオンレーザ
ーを用いたレーザー直接製版等の分野に有利に適
用できること、即ち1版当りの製版時間が短縮さ
れ、且つ、低出力のレーザーで容易に製版できる
ことを見い出し本発明を完成するに至つたもので
ある。 すなわち、本発明の要旨は、エチレン性不飽和
二重結合を少くとも1個有する付加重合可能な化
合物および光重合開始系を含む光重合性組成物に
おいて、該光重合開始系が、 (a) 一般式 〔式中、R1およびR2はアルキル基を示し、Y
は−O−、−S−および−CH=CH−より選ば
れた2価原子または原子団であつて3価窒素原
子と共に複素芳香環Bを形成しており、環Aは
ベンゼン環またはナフタリン環であつて環Bと
縮合している。 nは1または2を表わす〕で示されるp−ジ
アルキルアミノスチレン誘導体またはp−ジア
ルキルアミノフエニルブタジエン誘導体、 (b) ヘキサアリールビイミダゾール、および (c) 一般式 〔式中、Zは−O−、−S−、−NH−および
特に可視領域の光源に対し高感度を示す光重合性
組成物に関するものである。 従来、光重合系利用の画像形成法は多数知られ
ており、例えば付加重合可能なエチレン性二重結
合を含む化合物と光重合開始剤、さらに所望によ
り用いられる有機高分子結合剤、熱重合禁止剤、
着色剤、可塑剤等からなる光重合性組成物を調製
し、この光重合性組成物を無溶媒または溶液とな
し支持体上に塗布して光重合性組成物の層を設け
た感光材料を作成し所望画像を像露光して露光部
分を重合硬化させ未露光部分を溶解除去すること
により硬化レリーフ画像を形成する方法や上述感
光材料が少なくとも一方が透明である2枚の支持
体間に光重合性組成物の層を設けたものであり、
透明支持体側より像露光し光による接着強度の変
化を惹起させた後支持体を剥離することにより画
像を形成する方法その他光重合性組成物層の光に
よるトナー附着性の変化を利用した画像作成方法
等がある。か様な方法に応用される光重合性組成
物の光重合開始剤としては従来、ベンゾイン、ベ
ンゾインアルキルエーテル、ベンゾフエノン、ア
ントラキノン、ベンジル、あるいはミヒラーケト
ンなどが用いられてきた。しかしながら、これら
の光重合開始剤は400nm以下の紫外線領域の光
源に対する光重合開始能力に比較し、400nm以
上の可視光線領域の光源に対するそれは顕著に低
く、従つてそれらを含む光重合性組成物の応用範
囲を著しく限定してきた。 可視光線に感応する光重合系に関しては従来い
くつかの提案がなされてきた。古くは米国特許第
2850445号によればある種の光還元性染料、例え
ばローズベンガル、エオシン、エリスロシン、リ
ボフラビン等が効果的な可視光感応性を有してい
ると報告されている。その后改良技術として染料
と脂肪族アミンの複合開始系(特公昭44−
20189)、ヘキサアリールビイミダゾールとラジカ
ル発生剤および染料の系(特公昭45−37377)、ヘ
キサアリールビイミダゾールと(p−ジアルキル
アミノベンジリデン)ケトンの系(特開昭47−
2528、特開昭54−155292)、環状シス−α−ジカ
ルボニル化合物と染料の系(特開昭48−84183)、
置換トリアジンとメロシアニン色素の系(特開昭
54−151024)などの提案がなされてきた。これら
技術は確かに可視光線に対し有効ではあるが、未
だその感光速度は充分満足すべきものではなくさ
らに改良技術が望まれていた。 本発明者等の一部は、先に、可視光の光源に対
し高感度で感応する光重合性組成物を提案した。
(特開昭57−21401、特願昭56−118339)。 本発明者等は、更に検討を重ねた結果、特定の
光重合開始系に特定のチオール化合物を併用すれ
ば、より感度の向上した光重合性組成物が得られ
ること、従つて、例えば、アルゴンイオンレーザ
ーを用いたレーザー直接製版等の分野に有利に適
用できること、即ち1版当りの製版時間が短縮さ
れ、且つ、低出力のレーザーで容易に製版できる
ことを見い出し本発明を完成するに至つたもので
ある。 すなわち、本発明の要旨は、エチレン性不飽和
二重結合を少くとも1個有する付加重合可能な化
合物および光重合開始系を含む光重合性組成物に
おいて、該光重合開始系が、 (a) 一般式 〔式中、R1およびR2はアルキル基を示し、Y
は−O−、−S−および−CH=CH−より選ば
れた2価原子または原子団であつて3価窒素原
子と共に複素芳香環Bを形成しており、環Aは
ベンゼン環またはナフタリン環であつて環Bと
縮合している。 nは1または2を表わす〕で示されるp−ジ
アルキルアミノスチレン誘導体またはp−ジア
ルキルアミノフエニルブタジエン誘導体、 (b) ヘキサアリールビイミダゾール、および (c) 一般式 〔式中、Zは−O−、−S−、−NH−および
【式】より選ばれた2価原子または原子
団を表わす。〕で示されるチオール化合物から
成ることを特徴とする光重合性組成物に存す
る。 以下本発明について詳細に説明する。 本発明の光重合性組成物において第一の必須成
分として含まれるエチレン性不飽和二重結合を少
くとも1個有する付加重合可能な化合物は、光重
合性組成物が活性光線の照射を受けた場合、第二
の必須成分である光重合開始系の光分解生成物の
作用により付加重合することにより硬化し実質的
に不溶化をもたらすようなエチレン性不飽和二重
結合を有する単量体、または、側鎖もしくは主鎖
にエチレン性不飽和二重結合を有する重合体であ
る。なお、本発明における単量体の意味するとこ
ろは、所謂高分子物質に相対する概念であつて、
従つて狭義の単量体以外に二量体、三量体、オリ
ゴマーをも包含するものである。 エチレン性不飽和結合を有する単量体としては
例えば不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸と脂
肪族ポリヒドロキシ化合物とのエステル、不飽和
カルボン酸と芳香族ポリヒドロキシ化合物とのエ
ステル、不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び
前述の脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリ
ヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物との
エステル化反応により得られるエステル等が挙げ
られる。 脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン
酸とのエステルの具体例としては、エチレングリ
コールジアクリレート、トリエチレングリコール
ジアクリレート、トリメチロールプロパントリア
クリレート、トリメチロールエタントリアクリレ
ート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリ
スリトールテトラアクリレート、ジペンタエリス
リトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート、グリセロールアクリ
レート等のアクリル酸エステル、トリエチレング
リコールメタクリレート、トリメチロールプロパ
ントリメタクリレート、トリメチロールエタント
リメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタ
クリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレ
ート、ジペンタエリスリトールジメタクリレー
ト、ジペンタエリスリトールトリメタクリレー
ト、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレー
ト等のメタクリル酸エステル、エチレングリコー
ルジイタコネート、テトラメチレングリコールジ
イタコネート、ペンタエリスリトールトリイタコ
ネート等のイタコン酸エステル、エチレングリコ
ールジクロトネート、ジエチレングリコールジク
ロトネート、ペンタエリスリトールテトラクロト
ネート等のクロトン酸エステル、エチレングリコ
ールジマレエート、トリエチレングリコールジマ
レエート、ペンタエリスリトールジマレエート等
のマレイン酸エステルがある。 芳香族ポリヒドロキシ化合物と、不飽和カルボ
ン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジア
クリレート、ハイドロキノンジメタクリレート、
レゾルシンジアクリレート、レゾルシンジメタク
リレート、ピロガロールトリアクリレート等が挙
げられる。 不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒ
ドロキシ化合物とのエステル化反応により得られ
るエステルとしては必ずしも単一物では無いが代
表的な具体例を挙げれば、アクリル酸、フタル酸
およびエチレングリコールの縮合物、アクリル
酸、マレイン酸およびジエチレングリコールの縮
合物、メタクリル酸、テレフタル酸およびペンタ
エリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン
酸、ブタンジオールおよびグリセリンの縮合物等
がある。 その他本発明に用いられるエチレン性不飽和二
重結合を有する化合物の例としてはエチレンビス
アクリルアミド等のアクリルアミド類、フタル酸
ジアリル等のアリルエステル類、ジビニルフタレ
ート等のビニル基含有化合物などが有用である。 主鎖にエチレン性不飽和結合を有する重合体は
例えば不飽和二価カルボン酸とジヒドロキシ化合
物との重縮合反応により得られるポリエステル、
不飽和二価カルボン酸とジアミンとの重縮合反応
により得られるポリアミド等がある。側鎖にエチ
レン性不飽和結合を有する重合体は側鎖に不飽和
結合をもつ二価カルボン酸例えばイタコン酸、プ
ロピリデンコハク酸、エチリデンマロン酸等とジ
ヒドロキシまたはジアミン化合物との縮合重合体
がある。また側鎖にヒドロキシ基やハロゲン化メ
チル基の如き反応活性を有す官能基をもつ重合
体、例えばポリビニルアルコール、ポリ(2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート)、ポリエピクロ
ルヒドリン等と(メタ)アクリル酸、クロトン酸
の様な不飽和カルボン酸との高分子反応により得
られるポリマーも好適に使用し得る。 以上記載したエチレン性不飽和二重結合を少く
とも1個有する付加重合可能な化合物の内、アク
リル酸エステル類またはメタクリル酸エステル類
の単量体が特に好適に使用できる。 次に本発明の光重合性組成物の第2の必須成分
である光重合開始系について説明する。光重合開
始系は活性光線の照射によりラジカルを発生し前
述のエチレン性不飽和結合を有する化合物の付加
重合反応をもたらすものである。本発明の光重合
開始系は3種類の成分の組合せより成つておりそ
の第1の成分(a)は前記一般式〔〕で表わされる
p−ジアルキルアミノスチレン誘導体またはp−
ジアルキルアミノフエニルブタジエン誘導体であ
る。 式中、R1およびR2はメチル基またはエチル基
であるものが好ましい。 具体的には、例えば、2−(p−ジメチルアミ
ノスチリル)−ベンゾチアゾール、2−(p−ジエ
チルアミノスチリル)−ベンゾチアゾール(a−
1)、2−(p−ジメチルアミノスチリル)−ベン
ゾオキサゾール(a−2)、2−(p−ジエチルア
ミノスチリル)−ベンゾオキサゾール、2−(p−
ジメチルアミノスチリル)−ベンゾ〔4,5〕ベ
ンゾチアゾール(a−3)、2−(p−ジエチルア
ミノスチリル)−ベンゾ〔4,5〕ベンゾチアゾ
ール(a−4)、2−(p−ジエチルアミノスチリ
ル)−ベンゾ〔6,7〕ベンゾチアゾール、2−
(p−ジメチルアミノスチリル)−キノリン(a−
5)、2−(p−ジエチルアミノスチリル)−キノ
リン、2−(p−ジエチルアミノスチリル)−ベン
ゾ〔4,5〕ベンゾオキサゾール等のp−ジアル
キルアミノスチレン誘導体、2−〔4−(p−ジメ
チルアミノフエニル)−1,3−ブタジエニル〕−
ベンゾチアゾール(a−6)、2−〔4−(p−ジ
エチルアミノフエニル)−1,3−ブタジエニル〕
−ベンゾチアゾール、2−〔4−(p−ジ−n−ブ
チルアミノフエニル)−1,3−ブタジエニル〕−
ベンゾチアゾール、2−〔4−(p−ジメチルアミ
ノフエニル)−1,3−ブタジエニル〕−ベンゾ
〔6,7〕ベンゾチアゾール(a−7)、2−〔4
−(p−ジエチルアミノフエニル)−1,3−ブタ
ジエニル〕−ベンゾ〔4,5〕ベンゾチアゾール
(a−8)等のジアルキルアミノフエニルブタジ
エン誘導体等を挙げることができる。 これらは相当するp−ジアルキルアミノベンズ
アルデヒドまたは桂皮アルデヒドと2−メチル−
複素環との縮合反応、例えば、「Zhur.Obshchei
Khim 26、2891〜6(1956)」記載の方法により
合成し得る。 第2の成分(b)はヘキサアリールビイミダゾール
である。これは2,4,5−トリアリ−ルイミダ
ゾリル二量体とも呼ばれ2個のイミダゾールが1
個の共有結合で結ばれた構造を有する化合物であ
る。 前記アリール基としてはフエニル基が好まし
い。かかるフエニル基は置換基を有していてもよ
く、特に2位および2′位のフエニル基のオルト位
が弗素原子、塩素原子、臭素原子、ニトロ基、メ
チル基で置換されたヘキサフエニルビイミダゾー
ルが熱安定性、光反応速度の特性面から有利であ
る。 特に好ましいヘキサアリールビイミダゾールの
具体例としては、2,2′−ビス(0−クロロフエ
ニル)−4,4′,5,5′−テトラフエニルビイミ
ダゾール(b−1)、2,2′−ビス(0−ブロモ
フエニル)−4,4′,5,5′テトラフエニルビイ
ミダゾール(b−2)、2,2′−ビス(0,P−
ジクロロフエニル)−4,4′,5,5′−テトラフ
エニルビイミダゾール(b−3)、2,2′−ビス
(o−クロロフエニル)−4,4′,5,5′−テトラ
(m−メトキシフエニル)ビイミダゾール)、2,
2′−ビス(o,o′−ジクロロフエニル)−4,4′,
5,5′−テトラフエニルビイミダゾール(b−
4)、2,2′−ビス(o−ニトロフエニル)−4,
4′,5,5′−テトラフエニルビイミダゾール(b
−5)、2,2′−ビス(o−メチルフエニル)−
4,4′,5,5′−テトラフエニルビイミダゾール
(b−6)等が挙げられる。 これらのヘキサアリールビイミダゾール類は例
えばBull.Chem.Soc.Japan、33、565(1960)およ
びJ.Org.Chem.、36〔16〕2262(1971)に開示さ
れている方法により容易に合成することができ
る。 我々は更に高感度化を目指して種々検討を試み
た結果、前述の2成分に、更に特定のチオール化
合物を添加することにより数倍の感度改善がなさ
れることを見い出した。 チオール化合物は代表的なラジカル連鎖移動剤
として知られているが、後述の参考例1〜3に従
来の代表的光重合開始系へのチオール化合物添加
による感度に及ぼす効果を示したが、特定の重合
開始系に添加してはじめて感度の大幅な改善効果
が達成されるのである。 本発明の成分(c)として用いられるチオール化合
物は前記一般式〔〕で示されるものであつて、
具体的には、2−メルカプトベンズチアゾール
(c−1)、2−メルカプトベンズオキサゾール
(c−2)、2−メルカプトベンズイミダゾール
(c−3)、2−メルカプト−4(3H)−キナゾリ
ン(c−4)を挙げることができる。 本発明の光重合性組成物に用いられる構成成分
(a)、成分(b)、成分(c)の好適な使用量はエチレン性
付加重合可能な化合物100重量部に対し、成分(a)
0.1〜10、好ましくは1〜7重量部、成分(b)0.5〜
30、好ましくは2〜15重量部、成分(c)0.1〜20、
好ましくは1〜15重量部の割合で用いられる。 本発明の光重合性組成物は前記の各構成成分の
他に本組成物の改質、光硬化後の物性改善の為に
結合剤として有機高分子物質を更に添加すること
ができる。結合剤は相溶性、皮膜形成性、現像
性、接着性等改善目的に応じて適宜選択すればよ
い。具体的には例えば水系現像性改善には(メ
タ)アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、
部分エステル化マレイン酸共重合体、側鎖カルボ
キシル基を有する酸性セルロース変性物、ポリエ
チレンオキシド、ポリビニルピロリドン等があ
り、皮膜強度、接着性の改善にはエピクロロヒド
リンとビスフエノールAとのポリエーテル、可溶
性ナイロン、ポリメチルメタクリレートの様なポ
リメタクリル酸アルキルやポリアクリル酸アルキ
ル、メタクリル酸アルキルとアクリロニトリル、
アクリル酸、メタクリル酸、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、スチレン等との共重合体、アクリロニ
トリルと塩化ビニル、塩化ビニリデンとの共重合
体、塩化ビニリデン、塩素化ポリオレフイン、塩
化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体、ポリ酢酸ビ
ニル、アクリロニトリルとスチレンとの共重合
体、アクリロニトリルとブタジエン、スチレンと
の共重合体、ポリビニルアルキルエーテル、ポリ
ビニルアルキルケトン、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート
イソフタレート、アセチルセルローズポリビニル
ブチラール等を挙げることができる。これらの結
合剤はエチレン結合を有する化合物に対し重量比
率で500%以下、好ましくは200%以下の範囲で添
加混合することができる。 本発明の光重合性組成物は必要に応じ更に熱重
合防止剤、着色剤、可塑剤、表面保護剤、平滑
剤、塗布助剤等添加することができる。 熱重合防止剤としては例えばハイドロキノン、
p−メトキシフエノール、ピロガロール、カテコ
ール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレーゾー
ル、β−ナフトールなどがあり、着色剤としては
例えばフタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、カー
ボンブラツク、酸化チタンなどの顔料、エチルバ
イオレツト、クリスタルバイオレツト、アゾ系染
料、アントラキノン系染料、シアニン系染料があ
る。これら熱重合防止剤や着色剤の添加量はエチ
レン性不飽和二重結合を有する化合物と結合剤と
の合計重量に対し熱重合防止剤が0.01%ないし3
%、着色剤0.1%ないし20%が好ましい。可塑剤
としては例えばジオクチルフタレート、ジドデシ
ルフタレート、トリエチレングリコールジカブリ
レート、ジメチルグリコールフタレート、トリク
レジオホスフエート、ジオクチルアジベート、ジ
ブチルセパケート、トリアセチルグリセリン等が
ありエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物
と結合剤との合計重量に対し5%以下添加するこ
とができる。 本発明の光重合性組成物は無溶剤にて感光材料
を形成するかまたは適当な溶剤に溶解して溶液と
なしこれを支持体上に塗布、乾燥して感光材料を
調製する。溶剤としては例えばメチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、酢酸アミ
ル、ブロピオン酸エチル、トルエン、キシレン、
モノクロロベンゼン、四塩化炭素、トリクロロエ
チレン、トリクロロエタン、ジメチルホルムアミ
ド、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テト
ラヒドロフラン、ペントキソン等がある。 本発明の光重合性組成物を用いて感光材料を調
製する際に適用される支持体としては例えばアル
ミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛、クロム、ニ
ツケル、鉄等の金属またはそれらを主成分とした
合金シート、上質紙、アート紙、剥離紙の様な紙
類、ガラス、セラミツクスの如き無機シート、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ
メチルメタクリレート、塩化ビニル、塩化ビニル
−塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、6−
ナイロン、セルローストリアセテート、セルロー
スアセテートブチレートの様なポリマーシートな
どがある。 また本発明の光重合性組成物はさらに酸素によ
る感度低下や保存安定性の劣化等の悪影響を防止
する為の公知技術、例えば、感光層上に剥離可能
な透明カバーシートを設けたり酸素透過性の小さ
いロウ状物質、水溶性ポリマー等による被覆層を
設けることもできる。 本発明の組成物に適用し得る露光光源としては
カーボンアーク、高圧水銀燈、キセノンランプ、
メタルハライドランプ、螢光ランプ、タングステ
ンランプ、アルゴンイオンレーザー等180nm以
上の紫外線、可視光線を含む汎用の光源を好適に
使用し得る。 本発明の光重合性組成物は広範囲な応用分野に
有用であつて例えば平版、凹版、凸版等印刷版の
作成、プリント配線やICの作成の為のフオロレ
ジスト、ドライフイルム、レリーフ像や画像複製
などの画像形成、光硬化性のインク、塗料、接着
剤等に利用できるが特に可視光線の光源を用いる
応用分野に有効である。 以下本発明を実施例ならびに比較例、参考例に
より具体的に説明するが、本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。 なお、文中で用いた各成分名の略号は本分中に
記載したものを用いており、添加量はエチレン性
単量体と結合剤との合計重量に対する重量%で示
している。 実施例1および比較例1〜3 ポリメチルメタクリレートBR−83(三菱レイ
ヨン社製)を常法により20mol%部分加水分解し
て得たメチルメタクリレート/メタクリル酸共重
合体(結合剤)1.0g、トリメチロールプロパン
トリアクリレート(大阪有機化学工業社製)1.0
g、p−メトキシフエノール6mg、ビクトリアピ
エアブルーBOH(保土谷化学工業社製)6mgをメ
チルエチルケトン18g中に溶解し、感光液原液を
調製した。この原液に表1に示す添加成分を配合
溶解し、これを砂目立てかつ陽極酸化を施したア
ルミニウムシート上にホワラーを用い、乾燥膜厚
2μmとなる様に塗布し、次いで80℃、5分間乾
燥した。その表面に更にポリビニルアルコール水
溶液を塗布し、乾燥膜厚3μmのオーバーコート
層を設け、試料を作成した。次いで真空焼枠中に
てステツプタプレツト(イーストマンコタツク社
製)を前記試料に重ね露光した。露光条件はキセ
ノン燈より色ガラスフイルターY−47、および干
渉フイルターKL−49(共に東芝ガラス社製)の両
者を通して得られる490nm前後の波長の光線
(光強度1.0mw/cm2)を10秒間照射した。露光
後、ブチルセロソルブ9重量%、ケイ酸ソーダ1
重量%を含む水溶液により現像を行ない、得られ
た光硬化画像の段数により感度を測定した。結果
を第1表に示す。
成ることを特徴とする光重合性組成物に存す
る。 以下本発明について詳細に説明する。 本発明の光重合性組成物において第一の必須成
分として含まれるエチレン性不飽和二重結合を少
くとも1個有する付加重合可能な化合物は、光重
合性組成物が活性光線の照射を受けた場合、第二
の必須成分である光重合開始系の光分解生成物の
作用により付加重合することにより硬化し実質的
に不溶化をもたらすようなエチレン性不飽和二重
結合を有する単量体、または、側鎖もしくは主鎖
にエチレン性不飽和二重結合を有する重合体であ
る。なお、本発明における単量体の意味するとこ
ろは、所謂高分子物質に相対する概念であつて、
従つて狭義の単量体以外に二量体、三量体、オリ
ゴマーをも包含するものである。 エチレン性不飽和結合を有する単量体としては
例えば不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸と脂
肪族ポリヒドロキシ化合物とのエステル、不飽和
カルボン酸と芳香族ポリヒドロキシ化合物とのエ
ステル、不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び
前述の脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリ
ヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物との
エステル化反応により得られるエステル等が挙げ
られる。 脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン
酸とのエステルの具体例としては、エチレングリ
コールジアクリレート、トリエチレングリコール
ジアクリレート、トリメチロールプロパントリア
クリレート、トリメチロールエタントリアクリレ
ート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリ
スリトールテトラアクリレート、ジペンタエリス
リトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート、グリセロールアクリ
レート等のアクリル酸エステル、トリエチレング
リコールメタクリレート、トリメチロールプロパ
ントリメタクリレート、トリメチロールエタント
リメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタ
クリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレ
ート、ジペンタエリスリトールジメタクリレー
ト、ジペンタエリスリトールトリメタクリレー
ト、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレー
ト等のメタクリル酸エステル、エチレングリコー
ルジイタコネート、テトラメチレングリコールジ
イタコネート、ペンタエリスリトールトリイタコ
ネート等のイタコン酸エステル、エチレングリコ
ールジクロトネート、ジエチレングリコールジク
ロトネート、ペンタエリスリトールテトラクロト
ネート等のクロトン酸エステル、エチレングリコ
ールジマレエート、トリエチレングリコールジマ
レエート、ペンタエリスリトールジマレエート等
のマレイン酸エステルがある。 芳香族ポリヒドロキシ化合物と、不飽和カルボ
ン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジア
クリレート、ハイドロキノンジメタクリレート、
レゾルシンジアクリレート、レゾルシンジメタク
リレート、ピロガロールトリアクリレート等が挙
げられる。 不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒ
ドロキシ化合物とのエステル化反応により得られ
るエステルとしては必ずしも単一物では無いが代
表的な具体例を挙げれば、アクリル酸、フタル酸
およびエチレングリコールの縮合物、アクリル
酸、マレイン酸およびジエチレングリコールの縮
合物、メタクリル酸、テレフタル酸およびペンタ
エリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン
酸、ブタンジオールおよびグリセリンの縮合物等
がある。 その他本発明に用いられるエチレン性不飽和二
重結合を有する化合物の例としてはエチレンビス
アクリルアミド等のアクリルアミド類、フタル酸
ジアリル等のアリルエステル類、ジビニルフタレ
ート等のビニル基含有化合物などが有用である。 主鎖にエチレン性不飽和結合を有する重合体は
例えば不飽和二価カルボン酸とジヒドロキシ化合
物との重縮合反応により得られるポリエステル、
不飽和二価カルボン酸とジアミンとの重縮合反応
により得られるポリアミド等がある。側鎖にエチ
レン性不飽和結合を有する重合体は側鎖に不飽和
結合をもつ二価カルボン酸例えばイタコン酸、プ
ロピリデンコハク酸、エチリデンマロン酸等とジ
ヒドロキシまたはジアミン化合物との縮合重合体
がある。また側鎖にヒドロキシ基やハロゲン化メ
チル基の如き反応活性を有す官能基をもつ重合
体、例えばポリビニルアルコール、ポリ(2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート)、ポリエピクロ
ルヒドリン等と(メタ)アクリル酸、クロトン酸
の様な不飽和カルボン酸との高分子反応により得
られるポリマーも好適に使用し得る。 以上記載したエチレン性不飽和二重結合を少く
とも1個有する付加重合可能な化合物の内、アク
リル酸エステル類またはメタクリル酸エステル類
の単量体が特に好適に使用できる。 次に本発明の光重合性組成物の第2の必須成分
である光重合開始系について説明する。光重合開
始系は活性光線の照射によりラジカルを発生し前
述のエチレン性不飽和結合を有する化合物の付加
重合反応をもたらすものである。本発明の光重合
開始系は3種類の成分の組合せより成つておりそ
の第1の成分(a)は前記一般式〔〕で表わされる
p−ジアルキルアミノスチレン誘導体またはp−
ジアルキルアミノフエニルブタジエン誘導体であ
る。 式中、R1およびR2はメチル基またはエチル基
であるものが好ましい。 具体的には、例えば、2−(p−ジメチルアミ
ノスチリル)−ベンゾチアゾール、2−(p−ジエ
チルアミノスチリル)−ベンゾチアゾール(a−
1)、2−(p−ジメチルアミノスチリル)−ベン
ゾオキサゾール(a−2)、2−(p−ジエチルア
ミノスチリル)−ベンゾオキサゾール、2−(p−
ジメチルアミノスチリル)−ベンゾ〔4,5〕ベ
ンゾチアゾール(a−3)、2−(p−ジエチルア
ミノスチリル)−ベンゾ〔4,5〕ベンゾチアゾ
ール(a−4)、2−(p−ジエチルアミノスチリ
ル)−ベンゾ〔6,7〕ベンゾチアゾール、2−
(p−ジメチルアミノスチリル)−キノリン(a−
5)、2−(p−ジエチルアミノスチリル)−キノ
リン、2−(p−ジエチルアミノスチリル)−ベン
ゾ〔4,5〕ベンゾオキサゾール等のp−ジアル
キルアミノスチレン誘導体、2−〔4−(p−ジメ
チルアミノフエニル)−1,3−ブタジエニル〕−
ベンゾチアゾール(a−6)、2−〔4−(p−ジ
エチルアミノフエニル)−1,3−ブタジエニル〕
−ベンゾチアゾール、2−〔4−(p−ジ−n−ブ
チルアミノフエニル)−1,3−ブタジエニル〕−
ベンゾチアゾール、2−〔4−(p−ジメチルアミ
ノフエニル)−1,3−ブタジエニル〕−ベンゾ
〔6,7〕ベンゾチアゾール(a−7)、2−〔4
−(p−ジエチルアミノフエニル)−1,3−ブタ
ジエニル〕−ベンゾ〔4,5〕ベンゾチアゾール
(a−8)等のジアルキルアミノフエニルブタジ
エン誘導体等を挙げることができる。 これらは相当するp−ジアルキルアミノベンズ
アルデヒドまたは桂皮アルデヒドと2−メチル−
複素環との縮合反応、例えば、「Zhur.Obshchei
Khim 26、2891〜6(1956)」記載の方法により
合成し得る。 第2の成分(b)はヘキサアリールビイミダゾール
である。これは2,4,5−トリアリ−ルイミダ
ゾリル二量体とも呼ばれ2個のイミダゾールが1
個の共有結合で結ばれた構造を有する化合物であ
る。 前記アリール基としてはフエニル基が好まし
い。かかるフエニル基は置換基を有していてもよ
く、特に2位および2′位のフエニル基のオルト位
が弗素原子、塩素原子、臭素原子、ニトロ基、メ
チル基で置換されたヘキサフエニルビイミダゾー
ルが熱安定性、光反応速度の特性面から有利であ
る。 特に好ましいヘキサアリールビイミダゾールの
具体例としては、2,2′−ビス(0−クロロフエ
ニル)−4,4′,5,5′−テトラフエニルビイミ
ダゾール(b−1)、2,2′−ビス(0−ブロモ
フエニル)−4,4′,5,5′テトラフエニルビイ
ミダゾール(b−2)、2,2′−ビス(0,P−
ジクロロフエニル)−4,4′,5,5′−テトラフ
エニルビイミダゾール(b−3)、2,2′−ビス
(o−クロロフエニル)−4,4′,5,5′−テトラ
(m−メトキシフエニル)ビイミダゾール)、2,
2′−ビス(o,o′−ジクロロフエニル)−4,4′,
5,5′−テトラフエニルビイミダゾール(b−
4)、2,2′−ビス(o−ニトロフエニル)−4,
4′,5,5′−テトラフエニルビイミダゾール(b
−5)、2,2′−ビス(o−メチルフエニル)−
4,4′,5,5′−テトラフエニルビイミダゾール
(b−6)等が挙げられる。 これらのヘキサアリールビイミダゾール類は例
えばBull.Chem.Soc.Japan、33、565(1960)およ
びJ.Org.Chem.、36〔16〕2262(1971)に開示さ
れている方法により容易に合成することができ
る。 我々は更に高感度化を目指して種々検討を試み
た結果、前述の2成分に、更に特定のチオール化
合物を添加することにより数倍の感度改善がなさ
れることを見い出した。 チオール化合物は代表的なラジカル連鎖移動剤
として知られているが、後述の参考例1〜3に従
来の代表的光重合開始系へのチオール化合物添加
による感度に及ぼす効果を示したが、特定の重合
開始系に添加してはじめて感度の大幅な改善効果
が達成されるのである。 本発明の成分(c)として用いられるチオール化合
物は前記一般式〔〕で示されるものであつて、
具体的には、2−メルカプトベンズチアゾール
(c−1)、2−メルカプトベンズオキサゾール
(c−2)、2−メルカプトベンズイミダゾール
(c−3)、2−メルカプト−4(3H)−キナゾリ
ン(c−4)を挙げることができる。 本発明の光重合性組成物に用いられる構成成分
(a)、成分(b)、成分(c)の好適な使用量はエチレン性
付加重合可能な化合物100重量部に対し、成分(a)
0.1〜10、好ましくは1〜7重量部、成分(b)0.5〜
30、好ましくは2〜15重量部、成分(c)0.1〜20、
好ましくは1〜15重量部の割合で用いられる。 本発明の光重合性組成物は前記の各構成成分の
他に本組成物の改質、光硬化後の物性改善の為に
結合剤として有機高分子物質を更に添加すること
ができる。結合剤は相溶性、皮膜形成性、現像
性、接着性等改善目的に応じて適宜選択すればよ
い。具体的には例えば水系現像性改善には(メ
タ)アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、
部分エステル化マレイン酸共重合体、側鎖カルボ
キシル基を有する酸性セルロース変性物、ポリエ
チレンオキシド、ポリビニルピロリドン等があ
り、皮膜強度、接着性の改善にはエピクロロヒド
リンとビスフエノールAとのポリエーテル、可溶
性ナイロン、ポリメチルメタクリレートの様なポ
リメタクリル酸アルキルやポリアクリル酸アルキ
ル、メタクリル酸アルキルとアクリロニトリル、
アクリル酸、メタクリル酸、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、スチレン等との共重合体、アクリロニ
トリルと塩化ビニル、塩化ビニリデンとの共重合
体、塩化ビニリデン、塩素化ポリオレフイン、塩
化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体、ポリ酢酸ビ
ニル、アクリロニトリルとスチレンとの共重合
体、アクリロニトリルとブタジエン、スチレンと
の共重合体、ポリビニルアルキルエーテル、ポリ
ビニルアルキルケトン、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート
イソフタレート、アセチルセルローズポリビニル
ブチラール等を挙げることができる。これらの結
合剤はエチレン結合を有する化合物に対し重量比
率で500%以下、好ましくは200%以下の範囲で添
加混合することができる。 本発明の光重合性組成物は必要に応じ更に熱重
合防止剤、着色剤、可塑剤、表面保護剤、平滑
剤、塗布助剤等添加することができる。 熱重合防止剤としては例えばハイドロキノン、
p−メトキシフエノール、ピロガロール、カテコ
ール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレーゾー
ル、β−ナフトールなどがあり、着色剤としては
例えばフタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、カー
ボンブラツク、酸化チタンなどの顔料、エチルバ
イオレツト、クリスタルバイオレツト、アゾ系染
料、アントラキノン系染料、シアニン系染料があ
る。これら熱重合防止剤や着色剤の添加量はエチ
レン性不飽和二重結合を有する化合物と結合剤と
の合計重量に対し熱重合防止剤が0.01%ないし3
%、着色剤0.1%ないし20%が好ましい。可塑剤
としては例えばジオクチルフタレート、ジドデシ
ルフタレート、トリエチレングリコールジカブリ
レート、ジメチルグリコールフタレート、トリク
レジオホスフエート、ジオクチルアジベート、ジ
ブチルセパケート、トリアセチルグリセリン等が
ありエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物
と結合剤との合計重量に対し5%以下添加するこ
とができる。 本発明の光重合性組成物は無溶剤にて感光材料
を形成するかまたは適当な溶剤に溶解して溶液と
なしこれを支持体上に塗布、乾燥して感光材料を
調製する。溶剤としては例えばメチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、酢酸アミ
ル、ブロピオン酸エチル、トルエン、キシレン、
モノクロロベンゼン、四塩化炭素、トリクロロエ
チレン、トリクロロエタン、ジメチルホルムアミ
ド、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テト
ラヒドロフラン、ペントキソン等がある。 本発明の光重合性組成物を用いて感光材料を調
製する際に適用される支持体としては例えばアル
ミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛、クロム、ニ
ツケル、鉄等の金属またはそれらを主成分とした
合金シート、上質紙、アート紙、剥離紙の様な紙
類、ガラス、セラミツクスの如き無機シート、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ
メチルメタクリレート、塩化ビニル、塩化ビニル
−塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、6−
ナイロン、セルローストリアセテート、セルロー
スアセテートブチレートの様なポリマーシートな
どがある。 また本発明の光重合性組成物はさらに酸素によ
る感度低下や保存安定性の劣化等の悪影響を防止
する為の公知技術、例えば、感光層上に剥離可能
な透明カバーシートを設けたり酸素透過性の小さ
いロウ状物質、水溶性ポリマー等による被覆層を
設けることもできる。 本発明の組成物に適用し得る露光光源としては
カーボンアーク、高圧水銀燈、キセノンランプ、
メタルハライドランプ、螢光ランプ、タングステ
ンランプ、アルゴンイオンレーザー等180nm以
上の紫外線、可視光線を含む汎用の光源を好適に
使用し得る。 本発明の光重合性組成物は広範囲な応用分野に
有用であつて例えば平版、凹版、凸版等印刷版の
作成、プリント配線やICの作成の為のフオロレ
ジスト、ドライフイルム、レリーフ像や画像複製
などの画像形成、光硬化性のインク、塗料、接着
剤等に利用できるが特に可視光線の光源を用いる
応用分野に有効である。 以下本発明を実施例ならびに比較例、参考例に
より具体的に説明するが、本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。 なお、文中で用いた各成分名の略号は本分中に
記載したものを用いており、添加量はエチレン性
単量体と結合剤との合計重量に対する重量%で示
している。 実施例1および比較例1〜3 ポリメチルメタクリレートBR−83(三菱レイ
ヨン社製)を常法により20mol%部分加水分解し
て得たメチルメタクリレート/メタクリル酸共重
合体(結合剤)1.0g、トリメチロールプロパン
トリアクリレート(大阪有機化学工業社製)1.0
g、p−メトキシフエノール6mg、ビクトリアピ
エアブルーBOH(保土谷化学工業社製)6mgをメ
チルエチルケトン18g中に溶解し、感光液原液を
調製した。この原液に表1に示す添加成分を配合
溶解し、これを砂目立てかつ陽極酸化を施したア
ルミニウムシート上にホワラーを用い、乾燥膜厚
2μmとなる様に塗布し、次いで80℃、5分間乾
燥した。その表面に更にポリビニルアルコール水
溶液を塗布し、乾燥膜厚3μmのオーバーコート
層を設け、試料を作成した。次いで真空焼枠中に
てステツプタプレツト(イーストマンコタツク社
製)を前記試料に重ね露光した。露光条件はキセ
ノン燈より色ガラスフイルターY−47、および干
渉フイルターKL−49(共に東芝ガラス社製)の両
者を通して得られる490nm前後の波長の光線
(光強度1.0mw/cm2)を10秒間照射した。露光
後、ブチルセロソルブ9重量%、ケイ酸ソーダ1
重量%を含む水溶液により現像を行ない、得られ
た光硬化画像の段数により感度を測定した。結果
を第1表に示す。
【表】
実施例1は比較例1〜3に比し4倍以上の感度
を有していることがわかつた。 実施例2〜7および比較例4〜7 実施例1に記載した感光液原液に成分(b)として
b−2を5重量%添加溶解し、成分(a)および成分
(c)は表2に示した化合物を添加した以外は実施例
1と同様条件下で評価した。
を有していることがわかつた。 実施例2〜7および比較例4〜7 実施例1に記載した感光液原液に成分(b)として
b−2を5重量%添加溶解し、成分(a)および成分
(c)は表2に示した化合物を添加した以外は実施例
1と同様条件下で評価した。
【表】
実施例8〜12および比較例8〜12
実施例1に記載の感光液原液に成分(b)としてb
−2を5重量%添加溶解し、成分(a)および成分(c)
は表3に示した化合物を添加し、更に露光条件と
して高圧水銀燈から色ガラスフイルターL−42お
よび干渉フイルターKL−43(共に東芝ガラス社
製)の両者を通して得られる波長436nm(光強
度0.065mw/cm2)を50秒間露光した以外は実施
例1と同様な条件下で評価した。結果を表−3に
示す。
−2を5重量%添加溶解し、成分(a)および成分(c)
は表3に示した化合物を添加し、更に露光条件と
して高圧水銀燈から色ガラスフイルターL−42お
よび干渉フイルターKL−43(共に東芝ガラス社
製)の両者を通して得られる波長436nm(光強
度0.065mw/cm2)を50秒間露光した以外は実施
例1と同様な条件下で評価した。結果を表−3に
示す。
【表】
【表】
実施例13〜16および比較例13、14
実施例1で用いた感光液原液に成分(a)としてa
−4を2.5重量%、成分(b)および成分(c)として表
4の化合物を配合した以外は実施例1と同様な条
件下で評価した。結果を表4に示す。
−4を2.5重量%、成分(b)および成分(c)として表
4の化合物を配合した以外は実施例1と同様な条
件下で評価した。結果を表4に示す。
【表】
実施例 17〜20
実施例1で用いたトリメチロールプロパントリ
アクリレートに代え、表5のエチレン性単量体を
用いた以外は実施例1と同様な条件下で評価し
た。結果を表5に示す。
アクリレートに代え、表5のエチレン性単量体を
用いた以外は実施例1と同様な条件下で評価し
た。結果を表5に示す。
【表】
実施例 21
実施例1で用いた試料に対しアルゴンイオンレ
ーザーによる走査露光を行なつた。波長488nm
のレーザー光線を試料表面上でビーム径15μmに
集光し光強度15.5mw、走査速度51.3m/secの条
件下で露光した。実施例1と同様な現像を行なつ
た結果、線幅15μmの硬化画線を得た。 参考例 1〜3 実施例1で使用した感光液原液に常用の光重合
開始系5重量%を添加した場合の感度およびそれ
に更にチオールc−1を5重量%添加した場合の
感度を求め比較した。結果を表6に示す。
ーザーによる走査露光を行なつた。波長488nm
のレーザー光線を試料表面上でビーム径15μmに
集光し光強度15.5mw、走査速度51.3m/secの条
件下で露光した。実施例1と同様な現像を行なつ
た結果、線幅15μmの硬化画線を得た。 参考例 1〜3 実施例1で使用した感光液原液に常用の光重合
開始系5重量%を添加した場合の感度およびそれ
に更にチオールc−1を5重量%添加した場合の
感度を求め比較した。結果を表6に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 エチレン性不飽和二重結合を少くとも1個有
する付加重合可能な化合物および光重合開始系を
含む光重合組成物において、該光重合開始系が、 (a) 一般式 〔式中、R1およびR2はアルキル基を示し、Y
は−O−、−S−および−CH=CH−より選ば
れた2価原子または原子団であつて3価窒素原
子と共に複素芳香環Bを形成しており、環Aは
ベンゼン環またはナフタリン環であつて環Bと
縮合している。 nは1または2を表わす。〕で示されるp−
ジアルキルアミノスチレン誘導体またはp−ジ
アルキルアミノフエニルブタジエン誘導体、 (b) ヘキサアリールビイミダゾール、および (c) 一般式 〔式中、Zは−O−、−S−、−NH−および
【式】より選ばれた2価原子または原子 団を表わす。〕で示されるチオール化合物から
成ることを特徴とする光重合性組成物。 2 エチレン性不飽和二重結合を有する付加重合
可能な化合物が、アクリル酸エステルまたはメタ
クリル酸エステル化合物である特許請求の範囲第
1項記載の組成物。 3 p−ジアルキルアミノスチレン誘導体または
p−ジアルキルアミノフエニルブタジエン誘導体
が、2−(p−ジアルキルアミノスチリル)−ベン
ゾ〔4,5〕ベンゾチアゾール、2−(p−ジア
ルキルアミノスチリル)−ベンゾチアゾールまた
は2−(p−ジアルキルアミノスチリル)−ベンゾ
オキサゾールである特許請求の範囲第1項記載の
組成物。 4 ヘキサアリールビイミダゾール2,2′が−ビ
ス(0−クロロフエニル)−4,4′,5,5′−テ
トラフエニルビイミダゾールまたは2,2′−ビス
(0−ブロモフエニル)−4,4′,5,5′−テトラ
フエニルビイミダゾールである特許請求の範囲第
1項記載の組成物。 5 チオール化合物が、2−メルカプト−ベンズ
チアゾールまたは2−メルカプト−ベンズオキサ
ゾールである特許請求の範囲第1項記載の組成
物。
Priority Applications (6)
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---|---|
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ID=15861616
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR101079607B1 (ko) | 2001-12-13 | 2011-11-03 | (주)하야시바라 생물화학연구소 | 쿠마린 화합물 |
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