DE3926666C2 - Lichtempfindliche Zusammensetzung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine lichtempfindliche bzw.
photopolymerisierbare Zusammensetzung, die bei der
Herstellung von Flachdruckplatten, Kunststoff-
Kopierpreß-Druckplatten, Resistmustern oder Photomasken
für die Herstellung von gedruckten Schaltungen, Schwarz-
Weiß- oder Farbmaterialien für die Transferfarbentwick
lung oder Farbentwicklungsmaterialien einsetzbar.
Es sind verschiedene photographische bilderzeugende
Systeme bekannt, bei denen die Erzeugung von Bildern mit
Hilfe von härtbaren organischen Komponenten mit
ethylenisch ungesättigter Gruppe bewerkstelligt wird.
Aufgrund der Anwesenheit einer ethylenisch ungesättigten
Gruppe gehen die organischen Komponenten eine bildweise
lichtinduzierte Additionsreaktion ein, die typischerweise
entweder eine Polymerisation oder Vernetzung und die
Härtung unter Bildung entsprechender Bilder umfaßt.
Ein weiteres bekanntes photographisches Bilderzeugungs
system bedient sich einer Kombination aus einem
Leukofarbstoff, der bei der Oxidation oder Reaktion mit
einer Säure eine Farbe erzeugt, und einer Radikale
erzeugenden Substanz, die als Oxidationsmittel oder Säure
wirkt. Beispiele für diesen Systemtyp sind beschrieben
in Phot. Sci. Eng, 598 (1961) und den US-PS-3042515 und
3615568.
Die in diesen Systemen eingesetzten Zusammensetzungen
verwenden im allgemeinen Co-Initiatoren. Einer der
Co-Initiatoren ist ein Photosensibilisator, von dem man
annimmt, daß er Photonen aus der einfallenden Strahlung
einfängt. Die anderen Co-Initiatoren werden Aktivatoren
genannt. Ein Aktivator reagiert nicht direkt auf
einfallende Strahlung sondern Aktivatormoleküle
wechselwirken mit den umliegenden, durch das Einfangen
von Photonen angeregten Photosensibilisatormolekülen und
anschließend emittiert der Aktivator freie Radikale. In
dem Fall, wo eine Verbindung mit ethylenisch ungesättig
ter Gruppe vorhanden ist, induzieren die auf diese Weise
emittierten freien Radikale eine Additionsreaktion. Wenn
ein Leukofarbstoff vorhanden ist, induzieren die freien
Radikale eine Reaktion des Leukofarbstoffs, wodurch in
dem Farbstoff entweder eine Farbe erzeugt oder zum
Verschwinden gebracht wird.
Verschiedene Kombinationen von Photosensibilisator und
Aktivator, die wie oben beschrieben funktionieren, sind
bekannt. Ein besonders nützlicher Aktivator ist eine
s-Triazinverbindung mit wenigstens einer Trihalogen
methylgruppe (im folgenden als "Trihalogenmethyl-
s-triazin" bezeichnet), da sie in vorteilhafter Weise als
Photopolymerisationsinitiator für Verbindungen mit einer
ungesättigten Doppelbindung eingesetzt werden kann. Die
Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindung kann mit Vorteil
auch als ein Material in Photo-Druckverfahren eingesetzt
werden, die sich der Oxidation eines Leukofarbstoffs oder
anderer Farbstoffe oder der Reaktion solcher Farbstoffe
mit einer Säure bedienen. Daher sind verschiedene
Kombinationen von Trihalogenmethyl-s-triazinen mit
Photosensibilisatoren vorgeschlagen worden.
Beispiele für diese Photosensibilisatoren sind die in
JP-A-58-15503 (entsprechend US-PS-4505793) beschriebenen
Ketocumarin-Verbindungen, die in JP-A-58-40302 be
schriebenen Thiopyryliumsalze, die in JP-B-59-28328 und
JP-B-60-53300 beschriebenen Naphthothiazol-Merocyanin
verbindungen, die in DE 38 01 065 A1, JP-B-61-9621,
JP-B-62-3842, JP-A-59-89303 (entsprechend US-PS-4481276)
und JP-A-60-60104 beschriebenen Merocyaninverbindungen
und die in der prioritätsälteren, nachveröffentlichten
DE 37 43 454 A1 beschriebenen photoreduzierbaren Farb
stoffe. Durch Verwendung dieser Photosensibilisatoren
wurde der Spektralbereich, in dem die Trihalogenmethyl-
s-triazin-Verbindungen eine spektrale Empfindlichkeit
aufweisen, in den sichtbaren Bereich hinein ausgedehnt,
und insbesondere in den Bereich von Licht einer
Wellenlänge von 550 nm oder kürzer, in dem einige
Sensibilisatoren mit Vorteil eingesetzt werden können.
Photosensibilisatoren, die im Licht-Wellenlängenbereich
von 550 nm oder länger mit Vorteil eingesetzt werden
können, sind bisher jedoch mit Ausnahme der in DE 35 41 534
A1 beschriebenen Hemioxonol-Farbstoffe nicht entwickelt
worden. Für die praktische Verwendung im Licht-Wellen
längenbereich von 550 nm oder kürzer besteht jedoch ein
Bedürfnis nach empfindlicheren Photosensibilisatoren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine
lichtempfindliche Zusammensetzung zur Verfügung zu
stellen, die auf Strahlung mit einer Wellenlänge im
sichtbaren und nahen Infrarot-Bereich des Spektrums
reagiert und eine gute thermische und Lagerstabilität
aufweist. Ferner soll eine photopolymerisierbare
Zusammensetzung unter Einsatz der genannten licht
empfindlichen Zusammensetzung bereitgestellt werden.
Gegenstand der Erfindung ist die in Anspruch 1 definierte
lichtempfindliche Zusammensetzung, die einen Trihalogen
methyl-s-triazin-Aktivator und einen speziellen Photo
sensibilisator enthält. Gegenstand der Erfindung ist
ferner die in Anspruch 3 definierte photopolymerisierbare
Zusammensetzung.
Zweckmäßige Ausführungsformen dieser Zusammensetzungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert
beschrieben.
Der Photosensibilisator zur Verwendung in der
erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Zusammensetzung ist
ein Farbstoff mit einem Reduktionspotential, das nicht
mehr als 0,10 Volt höher ist als das Reduktionspotential
der Trihalogenmethyl-s-triazin-Aktivatorverbindung.
Erfindungsgemäß sind verschiedene Arten von Farbstoffen,
die man bisher für als Photoradikal-Erzeuger ungeeignet
hielt, außerordentlich nützlich, wenn sie als Photosensi
bilisatoren für den Trihalogenmethyl-s-triazin-Aktivator
verwendet werden, da solche Farbstoffe bei der Belichtung
mit Licht einer Wellenlänge im sichtbaren und nahen
Infrarotbereich (Wellenlängen von 400 bis 900 nm) des
Spektrums Photoradikale erzeugen.
Insbesondere werden erfindungsgemäß die Farbstoffe zur
Verwendung als Photosensibilisatoren für den Trihalogen
methyl-s-triazin-Aktivator unter solchen Farbstoffen
ausgewählt, die ein Reduktionspotential aufweisen, das
nicht mehr als 0,10 Volt höher ist als dasjenige des
Trihalogenmethyl-s-triazin-Aktivators.
Bisher wurde angenommen, daß ein Amino-substituierter
Photosensibilisator-enthaltender Ketofarbstoff,
insbesondere ein Ketocumarinfarbstoff und ein
Ketomethylenfarbstoff (Merocyaninfarbstoff) mit einem
Hauptabsorptions-Peak im Wellenlängenbereich von bis zu
550 nm, der eine relative starke Intersystem-Crossing-
Effizienz aufweist, als Co-Initiator zur Kombination mit
einem Trihalogenmethyl-s-triazin-Aktivator geeignet ist.
Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß ein Farbstoff,
der die obige Bedingung hinsichtlich des Reduktions
potentials erfüllt, ein sehr effektiver Photosensi
bilisator ist, wenn er als Co-Initiator in Kombination
mit einer Trihalogenmethyl-s-triazin-Aktivatorverbindung
verwendet wird.
Deshalb kann ein die obigen Reduktionspotential-Kriterien
erfüllender Farbstoff, der eine für die spezielle
Bilderzeugung geeignete Farbe liefert vorteilhaft als
Photosensibilisator eingesetzt werden. Im allgemeinen
wird vorzugsweise eine subtraktive Mischung von
Grundfarb-Farbstoffen als Photosensibilisator eingesetzt,
wobei dies insbesondere dann zutrifft, wenn
Mehrfarbbilder erzeugt werden sollen. Eine subtraktive
Mischung von Grundfarb-Farbstoffen weist einen Haupt-
Peak in einem der folgenden Bereich auf: Blau (400 bis
500 nm), Grün (500 bis 600 nm) und Rot (600 bis 700 nm)
und die Farbtönungen davon sind Gelb, Magenta und Cyan.
Ein Farbstoff zur Verwendung als Photosensibilisator in
der vorliegenden Erfindung kann z. B. ausgewählt werden
aus Cumarinfarbstoffen (mit Ausnahme von Ketocumarin),
Merostyrylfarbstoffen und Oxonolfarbstoffen. Alle
Farbstoffe in der soeben beschriebenen Gruppe enthalten
eine Ketogruppe in den blaue Farbe-absorbierenden
chromophoren Gruppen und werden deshalb zu den
Ketofarbstoffen gezählt. Dies bedeutet jedoch nicht, daß
Farbstoffe, die erfindungsgemäß als Photosensibilisa
toren geeignet sind, notwendigerweise Ketofarbstoffe sein
müssen. Das heißt, eine Ketogruppe ist nicht essentiell
für eine chromophore Gruppe eines erfindungsgemäß ein
gesetzten Farbstoffes. Nicht-Ketofarbstoffe zur
Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind
verschiedene Farbstoffe, wie z. B. Nicht-Keto-
Polymethinfarbstoffe, Anthracenfarbstoffe,
Rhodaminfarbstoffe, Acridinfarbstoffe, Anilinfarbstoffe
und Azofarbstoffe. Nicht-Keto-Polymethinfarbstoffe sind
z. B. Cyanin-, Hemicyanin- und Styrylfarbstoffe.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird der Farbstoff-Sensibilisator aus
Polymethinfarbstoffen ausgewählt. Beispiele für
Farbstoffe dieser Gruppe sind Cyanin-, zusammengesetztes
Cyanin- (z. B. Tri-, Tetra- und mehrkernige Cyanine),
Oxonol-, Styryl-, Merostyryl- und Streptocyanin-
Farbstoffe.
Im Falle von Absorptionswellenlängen von nicht länger als
550 nm sind Cyaninfarbstoffe (z. B. die Verbindungen c und
d unten) und Acridinfarbstoffe (z. B. die Verbindung f
unten) besonders bevorzugt.
Im Falle von Absorptionswellenlängen von 550 nm oder
mehr, sind Cyaninfarbstoffe (z. B. die Verbindung g unten)
und Cyaninfarbstoffe, die einen
Oxokohlenstoff-verbrückten Kern in ihrer Methinkette
enthalten (z. B. die Verbindung a unten), besonders
bevorzugt.
Der Cyaninfarbstoff enthält zwei basische heterocyclische
Kerne, z. B. Azolinium- oder Aziniumkerne, die durch eine
Methinkette verbunden sind. Beispiele für basische
heterocyclische Kerne sind Derivate von quaternären
Pyridinium-, Chinolinium-, Isochinolinium-, Oxazolium-,
Thiazolium-, Selenazolium-, Indazolium-, Pyrazolium-,
Pyrrolium-, Indolium-, 3H-Indolium-, Imidazolium-,
Oxdiazolium-, Benzoxazolium-, Benzoselenazolium-,
Benzotellurazolium-, Benzimidazolium-, 3H- oder
1H-Benzoindolium-, Naphthoxazolium-,
Naphthoselenazolium-, Naphthotellurazolium-,
Carbazolium-, Pyrrolopyridinium- und Phenanthrothiazoliu-
m-Salzen.
Beispiele für basische heterocyclische Kerne werden von
den folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt.
In den obigen Formeln stellt Z die Atome dar, die
erforderlich sind, um einen cyclischen Kern zu bilden,
enthaltend wenigstens ein Atom ausgewählt aus Kohlenstoff,
Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und Selen, wobei diese
Atome aus einer basischen Stickstoff-enthaltenden
heterocyclischen Verbindung, in der der cyclische Kern
ein fünf- oder sechsgliedriger Ring oder ein kondensierter
Ring, der aus fünf- und/oder sechsgliedrigen Ringen
besteht, ist, stammen. Beispiele für die Stickstoff-
enthaltende Verbindung sind Oxazolin, Oxazol, Benzoxazol,
Naphthoxazol (z. B. Naphtho[2,1-d]oxazol,
Naphtho[2,3-d]oxazol, Naphtho[1,2-d]oxazol), Oxadiazol,
Thiazolin, Thiazolochinolin (z. B. Thiazolo[4,5-d]chinolin),
Thiadioxazol, Selenazolin, Selenazol, Benzoselenazol,
Naphthoselenazol (z. B. Naphtho[1,2-d]selenazol),
Benzotellurazol, Naphthotellurazol (z. B.
Naphtho[1,2-d]tellurazol), Imidazolin, Imidazol,
Benzimidazol, Naphthoimidazol (z. B.
Naphtho[2,3-d]imidazol), 2- oder 4-Pyridin, 2- oder
4-Chinolin, 1- oder 3-Isochinolin, Benzochinolin, 3H-Indol,
1H- oder 3H-Benzoindol und Pyrazol. Die Kerne dieser
Verbindungen können einen oder mehrere Substituenten
aufweisen, beispielsweise Hydroxylgruppen, Halogenatome
(Fluor, Chlor, Brom, Jod), substituierte oder
unsubstituierte Alkylgruppen (z. B. Methyl, Ethyl, Propyl,
Isopropyl, Butyl, Octyl, Dodecyl, Octadecyl,
2-Hydrcaxyethyl, 3-Sulfopropyl, Carboxymethyl, 2-Cyanoethyl,
Trifluormethyl), substituierte oder unsubstituierte
Arylgruppen (z. B. Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl,
4-Sulfophenyl, 3-Carboxyphenyl, 4-Biphenyl), Aralkylgruppen
(z. B. Benzyl, Phenethyl), Alkoxygruppen (z. B. Methoxy,
Ethoxy, Isopropoxy), Aryloxygruppen (z. B. Phenoxy,
1-Naphthoxy), Alkylthiogruppen (z. B. Methylthio,
Ethylthio), Arylthiogruppen (z. B. Phenylthio, p-Tolylthio,
2-Naphthylthio), Methylendioxygruppen, Cyanogruppen,
2-Thienylgruppen, Styrylgruppen, Aminogruppen,
substituierte Aminogruppen (z. B. Anilino, Dimethylamino,
Diethylamino, Morpholino) und Acylgruppen (z. B. Formyl,
Acetyl, Benzoyl, Benzolsulfonyl).
In den obigen Formeln stellt Q Atome dar, die erforderlich
sind, um einen cyclischen Kern zu bilden, enthaltend
wenigstens ein Atom, das ausgewählt ist aus Kohlenstoff,
Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und Selen, wobei diese
Atome aus einer basischen Stickstoff-enthaltenden
Verbindung, in der der cyclische Kern ein fünf- oder
sechsgliedriger Ring oder ein kondensierter Ring, der aus
fünf- und/oder sechsgliedrigen Ringen besteht, ist,
stammen. Beispiele für die Stickstoff-enthaltenden
Verbindungen sind z. H. Pyrrol, Indol, Carbazol, Benzindol,
Pyrazol, Indazol oder Pyrrolopyridin.
R bedeutet eine Alkylgruppe mit vorzugsweise 1 bis 20
Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit vorzugsweise 6 bis
20 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit vorzugsweise
2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Aralkylgruppe mit
vorzugsweise 7 bis 20 Kohlenstoffatomen, wobei diese
Gruppen unsubstituiert oder substituiert sein können und
Beispiele für Substituenten Carboxy, Hydroxy, Sulfo,
Alkoxy, Sulfato, Thiosulfato, Phosphono, Chlor und Brom
sind.
L stellt eine substituierte oder unsubstituierte
Methingruppe dar, die beispielsweise durch -CR1=
repräsentiert wird, worin R1 im Falle einer
unsubstituierten Methingruppe Wasserstoff ist und im
Falle einer substituierten Methingruppe eine Alkylgruppe
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe
bedeutet.
Weiterhin hat q in den obigen Formeln den Wert 0 oder 1.
Der Cyaninfarbstoff kann zwei heterocyclische Kerne der
Formel (1), die miteinander durch eine Methinkette, die
aus einer ungeraden Anzahl von Methingruppen besteht,
verbunden sind, enthalten, oder kann zwei heterocyclische
Kerne, die durch die Formeln (1) bzw. (2) dargestellt
werden und miteinander durch eine Methinkette, die aus
einer geraden Anzahl von Methingruppen besteht, verbunden
sind, enthalten. Die Methingruppe kann die Struktur -CR1=,
wie sie oben beschrieben ist, aufweisen. Im allgemeinen
ist die Wellenlänge des vom Farbstoff absorbierten Lichts
um so länger, je größer die Zahl der Methingruppen ist,
die die Kerne in einem Polymethinfarbstoff, insbesondere
in einem Cyaninfarbstoff, verbinden. Zum Beispiel ist die
Licht-Wellenlänge, die von einem Dicarbocyaninfarbstoff
(d. h. einem Cyaninfarbstoff, der fünf Methingruppen
enthält, die zwei basische heterocyclische Kerne verbinden)
absorbiert wird, länger als die Wellenlänge für einen
Carbocyaninfarbstoff (d. h. einen Cyaninfarbstoff, der
drei die basischen heterocyclischen Kerne verbindende
Methingruppen enthält) und der letztgenannte Farbstoff
absorbiert Licht einer längeren Wellenlänge als ein
einfacher Cyaninfarbstoff (d. h. ein Cyaninfarbstoff, der
eine einzige die zwei basischen heterocyclischen Kerne
verbindende Methingruppe besitzt). Der
Carbocyaninfarbstoff und der Dicarbocyaninfarbstoff sind
Farbstoffe für lange Wellenlängen. Der einfache
Cyaninfarbstoff ist repräsentativ für einen gelben
Farbstoff aber durch geeignete Wahl der Kerne oder anderer
Substituenten oder Komponenten des Farbstoffs, die das
Absorptionsmaximum bathochrom verschieben können, kann
sein Absorptionsmaximum zu einer Wellenlänge von ungefähr
550 nm hin verschoben werden.
Ein allgemein angewendetes Verfahren zur bathochromen
Verschiebung der Absorptionsmaxima von
Polymethinfarbstoffen, insbesondere von Cyaninfarbstoffen,
ist die Einverleibung eines Oxokohlenstoff-verbrückten
Kerns in die Methinkette. Ein Beispiel für einen
derartigen Oxokohlenstoff-verbrückten Kern wird durch
eine der durch die Formel (3) dargestellten Formen
repräsentiert, in denen n 0,1 oder 2 ist:
Der Hemicyaninfarbstoff hat eine Struktur, in der einer
der zwei basischen heterocyclischen Kerne wie in den oben
beschriebenen Cyaninfarbstoffen durch eine Methinkette
mit einer wie oben beschriebenen Struktur (vorausgesetzt,
die Anzahl der darin enthaltenen Methingruppen ist 0,2
oder eine größere gerade Zahl) an einen tertiären Aminkern
gebunden ist.
In einem O-Methinfarbstoff, d. h. einem Farbstoff, in dem
die die Kerne verbindende Kette keine Methingruppe enthält,
sind die beiden Kerne in einer Resonanzstruktur miteinander
über eine Doppelbindung und in einer anderen
Resonanzstruktur miteinander über eine Einfachbindung
verbunden. In jeder der beiden Resonanzstrukturen ist
die Stellung in jedem Kern, an der die zwei Kerne
miteinander verbunden sind, jedoch von einer Methingruppe
besetzt, die einen Teil des Kerns darstellt.
O-Methin-Polymethinfarbstoffe sind gelbe Farbstoffe.
Ein Beispiel für den oben beschriebenen tertiären Aminkern
wird durch die folgende Formel (IV) dargestellt.
In Formel (4) können G3 und G4 gleich oder verschieden
sein und stehen jeweils für substituierte oder
unsubstituierte Alkylgruppen mit vorzugsweise 1 bis 20
Kohlenstoffatomen, substituierter oder unsubstituierte
Arylgruppen mit vorzugsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatomen
oder Aralkylgruppen mit vorzugsweise 7 bis 20
Kohlenstoffatomen, ausgewählt aus den oben angegebenen
Substituentengruppen für die Kerne der Formel (1).
Alternativ dazu können G3 und G4 unter Bildung eines
Ringes verbunden sein, der sich von einem cyclischen
sekundären Amin ableitet, wie z. B. Pyrrolidin, 3-Pyrrolin,
Piperidin, Piperazin, Piperazinderivaten (z. B.
4-Methylpiperazin, 4-Phenylpiperazin), Morpholin,
1,2,3,4-Tetrahydrochinolin, Decahydrochinolin,
3-Aza-bicyclo[3,2,2]nonan, Indolin, Azetidin oder
Hexahydroazepin.
Die oben beschriebenen Cyaninfarbstoffe und
Hemicyaninfarbstoffe stellen geeignete Polymethinfarbstoffe
mit relativ einfacher Struktur dar. Im allgemeinen geht
man davon aus, daß eine zusätzliche Ringstruktur durch
Einführung weiterer Substituentengruppen in die Kerne und
die Methinketten gebildet werden kann. Weiterhin kann
jeder der oben erwähnten Farbstoffe drei oder mehr Kerne
enthalten.
Außerdem ist es möglich, durch Modifizierung von
verschiedenen Substituentengruppen, die von denjenigen in
der chromophoren Gruppe verschieden sind, die
physikalischen Eigenschaften des Farbstoffes, insbesondere
die hydrophobe oder hydrophile Natur desselben, so zu
ändern, daß der Farbstoff zur Verwendung mit einer
speziellen filmbildenden Komponente (hauptsächlich
Bindemittel und Monomere) kompatibel wird. Zum Beispiel
kann ein Farbstoff stärker hydrophob gemacht werden,
indem man als eine aliphatische Einheit des Farbstoffs eine
Kohlenwasserstoffgruppe mit einer relativ großen Zahl von
Kohlenstoffatomen (z. B. ungefähr 6 bis 20
Kohlenstoffatomen) auswählt, während eine
Kohlenwasserstoffgruppe mit einer kleinen Zahl von
Kohlenstoffatomen (z. B. 1 bis 5 Kohlenstoffatomen) oder
insbesondere eine Kohlenwasserstoffgruppe mit einem
polaren Substituenten den Farbstoff hydrophiler macht.
Eine aromatische Einheit eines Farbstoffs enthält
typischerweise 6 bis 10 Kohlenstoffatome.
Die Cyaninfarbstoffe, die erfindungsgemäß eingesetzt
werden können, können durch bekannte Verfahren hergestellt
werden, wie sie z. B. in F. M. Hamer, The Cyanine Dyes and
Related Compounds, Interscience, New York (1964)
beschrieben sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird ein Farbstoff zur Verwendung
als Photosensibilisator aus Acridinfarbstoffen ausgewählt.
Die Acridinfarbstoffe werden durch die folgende Formel (5)
dargestellt:
In Formel (5) sind A1 und A2 gleiche oder verschiedene
Gruppen und stehen für Wasserstoff oder Alkylgruppen mit
vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die unsubstituiert
(z. B. Methyl, Ethyl) oder substituiert mit einem oder
mehreren Substituenten (z. B. Carboalkoxygruppen,
Alkoxygruppen, Carboxygruppen, Halogenatomen oder
Arylgruppen) sein können; A3 und A4 sind gleich oder
verschieden und repräsentieren jeweils Wasserstoff,
Halogenatome (z. B. Chlor oder Brom) oder Alkylgruppen mit
vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die unsubstituiert
(z. B. Methyl) oder mit einem oder mehreren Substituenten
(z. B. Carboalkoxygruppen, Alkoxygruppen, Carboxygruppen,
Halogenatomen oder Arylgruppen) substituiert sein können;
A5 steht für Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit vorzugsweise
1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die unsubstituiert (z. B. Methyl,
Ethyl) oder substituiert mit einem oder mehreren
Substituenten (z. B. Halogenatomen, Alkoxygruppen,
Carboalkoxygruppen oder Carboxygruppen) sein kann, oder
für eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe
(z. B. Phenyl, p-Aminophenyl); A6 repräsentiert Wasserstoff
oder eine Alkylgruppe mit vorzugsweise 1 bis 20
Kohlenstoffatomen und A7- ist ein Anion, wie z. B. Halogen
(z. B. Cl-, Br-, I-), Perchlorat (C104 -), Tetrafluoroborat
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird der Farbstoff zur Verwendung
als Photosensibilisator aus Sulfonocumarinfarbstoffen
ausgewählt. Die Sulfonocumarinfarbstoffe werden durch
die folgende Formel (6) dargestellt.
In Formel (6) steht B1 für eine C1-C12-Alkyl- oder
Alkenylgruppe, eine Arylgruppe mit einer Ringstruktur,
die 5 bis 20 Kohlenstoffatome und ein Heteroatom enthält,
oder einen heterocyclischen Ring. B2, B3 und B4 können
gleich oder verschieden sein und repräsentieren jeweils
Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen
(wie z. B. Methyl, Ethyl), eine Mono- oder
Dialkylaminogruppe (wie z. B. Methylamino, Dimethylamino,
Diethylamino), eine Alkoxygruppe (wie z. B. Methoxy,
Ethoxy, n-Propoxy), eine Acyloxygruppe (wie z. B.
Acetyloxy), ein Alkoxycarbonylgruppe, eine Arylgruppe mit
6 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Hydroxygruppe oder
einen heterocyclischen Ring (z. B. Pyridyl, Pyrrolinyl
oder Pyrrolidyl). Alternativ dazu können B2, B3 und B4
jeweils zusammen mit den Atomen, an die sie gebunden
sind, einen heterocyclischen Ring bilden.
Obwohl ein Farbstoff zur Verwendung als Photosensibilisator
der vorliegenden Erfindung aus den verschiedenen oben
beschriebenen Farbstoffen ausgewählt werden kann, sollte
der ausgewählte Farbstoff ein Reduktionspotential
aufweisen, das geringer oder höchstens 0,10 Volt höher als
das Reduktionspotential der
Trihalogenmethyl-s-triazin-Aktivatorverbindung zur
Verwendung in Kombination mit dem Farbstoff ist, so daß
der Farbstoff in nützlicher Weise als Photosensibilisator
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Der
Elektronentransfer vom Photosensibilisator zum Aktivator
wird effektiv bewerkstelligt, wenn das Reduktionspotential
des Farbstoffs geringer ist als dasjenige des Aktivators.
Weiter findet ein Elektronentransfer statt, wenn das
Reduktionspotential des Photosensibilisators gleich
demjenigen des Aktivators ist. Außerdem wird ein
effektiver Elektronentransfer auch dann beobachtet, wenn
das Reduktionspotential des Photosensibilisators nicht
mehr als 0,10 Volt höher ist als dasjenige des Aktivators.
Zum Zwecke der Auswahl eines geeigneten Farbstoffs muß
die Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindung zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung mit den Farbstoffen
hinsichtlich des Reduktionspotentials verglichen werden.
Ein Verfahren zur Messung von Reduktionspotentialen von
Verbindungen der vorliegenden Erfindung wird in J. Lenhard,
Measurement of Reversible Electrode Potentials for Cyanine
Dyes by the Use of Phase-Selective Second Harmonic Ac
Voltametry, Journal of Imaging Science, Bd. 30, Nr. 1,
1967 (Januar/Februar) beschrieben.
Nicht-beschränkende Beispiele für Sensibilisatoren zur
Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind in der
folgenden Tabelle 1 aufgeführt.
Die Trihalogenmethyl-s-triazine zur Verwendung in der
vorliegenden Erfindung werden durch die folgende
Formel (7) dargestellt.
In Formel (7) stellen D1, D2 und D3 jeweils unabhängig
voneinander Wasserstoff, Alkylgruppen mit vorzugsweise 1
bis 10 Kohlenstoffatomen, Arylgruppen mit vorzugsweise 6
bis 20 Kohlenstoffatomen oder Alkenylgruppen mit
vorzugsweise 2 bis 20 Kohlenstoffatomen dar, wobei diese
Alkyl-, Aryl- und Alkenylgruppen unsubstituiert oder mit
einem Substituenten substituiert sein können (z. B.
Alkoxygruppen, Carboalkoxygruppen, Carboxygruppen,
Halogenatomen, Cyanogruppen, Alkylgruppen, Alkenylgruppen,
Arylgruppen, Aminogruppen, Dialkylaminogruppen und
Alkylthiogruppen), vorausgesetzt, daß wenigstens eine der
Gruppen D1, D2 und D3 eine Trihalogenmethylgruppe ist.
Trihalogenmethyl-s-triazine zur Verwendung in der
vorliegenden Erfindung können gemäß üblicher Verfahren
hergestellt werden. Zum Beispiel kann das
Tri(trichlormethyl)-s-triazin der Formel
unter Bezugnahme auf z. B. Bull. Chem. Soc. Jpn. 42, 2924
(1969) hergestellt werden;
kann hergestellt werden unter Bezugnahme auf z. B.
DE-OS-27 18 259;
kann hergestellt werden unter Bezugnahme auf z. B. die
US-PS-4 619 998;
kann synthetisiert werden unter Bezugnahme auf die
US-PS-3 987 037;
kann hergestellt werden unter Bezugnahme auf die
JP-A-63-58440; und
kann synthetisiert werden unter Bezugnahme auf die
JP-A-63-146867. Die Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindung
zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist jedoch
nicht auf die oben beschriebenen konkreten Verbindungen
beschränkt.
In Tabelle 2 sind Beispiele für bevorzugt in der
vorliegenden Erfindung eingesetzte
Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindungen zusammen mit
ihren Reduktionspotentialen aufgelistet. Die
Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindung zur Verwendung in
der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese
Beispiele beschränkt.
TABELLE 2
Trihalogenmethyl-s-triazin-
Verbindungen
Die erfindungsgemäße lichtempfindliche Zusammensetzung,
die ein Trihalogenmethyl-s-triazin und einen
Photosensibilisator enthält, kann in verschiedenen
Bildaufzeichnungsmaterialien eingesetzt werden. Beispiele
für Bildaufzeichnungssysteme mit der lichtempfindlichen
Zusammensetzung sind die folgenden.
- 1.
- 1. Herstellung eines gehärteten Bildes durch Vereinigen der lichtempfindlichen Zusammensetzung mit ethylenisch ungesättigten Verbindungen.
- 2. Herstellung eines Photodruckbildes durch Vereinigen der lichtempfindlichen Zusammensetzung mit Leukofarbstoffen oder Verbindungen, die in Anwesenheit einer Säure eine Farbe hervorbringen.
- 3. Herstellung eines Positivs durch Vereinigen der lichtempfindlichen Zusammensetzung mit Verbindungen die durch Säure zersetzt werden können.
- 4. Herstellung eines gehärteten Bildes durch Vereinigung der lichtempfindlichen Zusammensetzung mit Epoxyverbindungen, die durch Umsetzung mit Säure polymerisiert werden können.
In dem obigen System (2) können Arylaminverbindungen und
Arylmethanverbindungen als Leukofarbstoffe eingesetzt
werden. Konkrete Beispiele für diese Verbindungen sind
Diphenylamin, Dibenzylanilin, Triphenylamin,
p,p'-Tetramethyldiaminotriphenylmethan,
p,p',p"-Triaminotriphenylcarbinol, usw. Als Verbindungen,
die in Anwesenheit einer Säure eine Farbe hervorbringen
können, können Triphenylmethanverbindungen und
Oxadinverbindungen eingesetzt werden. Konkrete Beispiele
für diese Verbindungen sind Ethylviolett, Erythrocin B,
Kristallviolett, Victoria-Reinblau, Ölblau, usw.
Beispiele für die Zusammensetzungen der obigen Systeme (3)
und (4) sind z. B. in der US-PS-4 619 998 beschrieben.
Die Menge an Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindung, die
in der photopolymerisierbaren Zusammensetzung der
vorliegenden Erfindung enthalten ist, liegt bevorzugt im
Bereich von 0,01 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf die
Gesamtmenge an ethylenisch ungesättigter
photopolymerisierbarer Verbindung und gegebenenfalls in
der photopolymerisierbaren Zusammensetzung vorhandenem
organischem linearen Hochpolymeren. Noch bevorzugter
liegt die Menge an Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindung
im Bereich von 1 bis 30 Gewichtsprozent.
Die Menge an Photosensibilisator, die in der
erfindungsgemäßen photopolymerisierbaren Zusammensetzung
vorhanden ist, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis
60 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an
ethylenisch ungesättigter photopolymerisierbarer
Verbindung und gegebenenfalls in der photopolymerisierbaren
Zusammensetzung vorhandenem organischem linearen
Hochpolymeren. Noch bevorzugter liegt die Menge an
Photosensibilisator im Bereich von 1 bis
30 Gewichtsprozent.
Das Gewichtsverhältnis Aktivator/Photosensibilisator
liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 100, noch
bevorzugter 0,5 bis 10.
Die ethylenisch ungesättigte polymerisierbare Verbindung,
die in der erfindungsgemäßen photopolymerisierbaren
Zusammensetzung enthalten ist, ist eine Verbindung mit
wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Bindung und
kann z. B. ein Monomer oder ein Präpolymeres (d. h. Dimer,
Trimer, Oligomer), eine Mischung davon oder ein Copolymer
davon sein. Beispiele für ein derartiges Monomeres und
ein davon abgeleitetes Copolymer sind z. B. Ester von
ungesättigten Carbonsäuren mit aliphatischen mehrwertigen
Alkoholen und Amide von aliphatischen Polyaminen und
ungesättigten Carbonsäuren.
Beispiele für monomere Ester einer ungesättigten
Carbonsäure mit einem mehrwertigen aliphatischen Alkohol
schließen ein Ester von Acrylsäure, wie z. B.
Ethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat,
1,3-Butandioldiacrylat, Tetramethylenglykoldiacrylat,
Propylenglykoldiacrylat, Neopentylglykoldiacrylat,
Trimethylolpropantriacrylat,
Trimethylolpropantris(acryloyloxypropyl)ether,
Trimethylolethantriacrylar, Hexandioldiacrylat,
1,4-Cyclohexandioldiacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat,
Pentaerythritdiacrylat, Pentaerythrittriacrylat,
Pentaerythrittetraacrylat, Dipentaerythritdiacrylat,
Dipentaerythrittriacrylat, Dipentaerythrittetraacrylat,
Dipentaerythrithexaacrylat, Sorbittriacrylat,
Sorbittetraacrylat, Sorbitpentaacrylat, Sorbithexaacrylat,
Tri(acryloyloxyethyl)isocyanurat und
Bis[p-(acryloxyethoxy)phenyl]dimethylmethan.
1,3-Butandioldiacrylat, Tetramethylenglykoldiacrylat,
Propylenglykoldiacrylat, Neopentylglykoldiacrylat,
Trimethylolpropantriacrylat,
Trimethylolpropantris(acryloyloxypropyl)ether,
Trimethylolethantriacrylar, Hexandioldiacrylat,
1,4-Cyclohexandioldiacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat,
Pentaerythritdiacrylat, Pentaerythrittriacrylat,
Pentaerythrittetraacrylat, Dipentaerythritdiacrylat,
Dipentaerythrittriacrylat, Dipentaerythrittetraacrylat,
Dipentaerythrithexaacrylat, Sorbittriacrylat,
Sorbittetraacrylat, Sorbitpentaacrylat, Sorbithexaacrylat,
Tri(acryloyloxyethyl)isocyanurat und
Bis[p-(acryloxyethoxy)phenyl]dimethylmethan.
Weiter schließen Beispiele für monomere Ester ein Ester
von Methacrylsäure, wie z. B.
Tetramethylenglykoldimethacrylat,
Triethylenglykoldimethacrylat,
Neopentylglykoldimethacrylat,
Trimethylolpropantrimethacrylat,
Trimethylolethantrimethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat,
1,3-Butandioldimethacrylat, Hexandioldimethacrylat,
Pentaerythritdimethacrylat, Pentaerythrittrimethacrylat,
Pentaerythrittetramethacrylat,
Dipentaerythritdimethacrylat,
Dipentaerythrithexamethacrylat, Sorbittrimethacrylat,
Sorbittetramethacrylat und
Bis[p-(3-methacryloxy-2-hydroxypropoxy)phenyl]dimethyl methan.
Triethylenglykoldimethacrylat,
Neopentylglykoldimethacrylat,
Trimethylolpropantrimethacrylat,
Trimethylolethantrimethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat,
1,3-Butandioldimethacrylat, Hexandioldimethacrylat,
Pentaerythritdimethacrylat, Pentaerythrittrimethacrylat,
Pentaerythrittetramethacrylat,
Dipentaerythritdimethacrylat,
Dipentaerythrithexamethacrylat, Sorbittrimethacrylat,
Sorbittetramethacrylat und
Bis[p-(3-methacryloxy-2-hydroxypropoxy)phenyl]dimethyl methan.
Weiter sind Beispiele für die monomeren Amide aus
aliphatischen Polyaminverbindungen und ungesättigten
Carbonsäuren z. B. Methylenbisacrylamid,
Methylenbismethacrylamid, 1,6-Hexamethylenbisacrylamid,
1,6-Hexamethylenbismethacrylamid,
Diethylentriamintrisacrylamid, Xylylenbisacrylamid und
Xylylenbismethacrylamid. Weiter sind Beispiele für
polymere ungesättigte Verbindungen Copolyrnere von
Allylmethacrylsäure, Copolymere von Allylacrylsäure,
Copolymere von Allylglykolmethacrylsäure und Copolymere
von Allylglykolacrylsäure. Die Menge an ethylenisch
ungesättigter photopolymerisierbarer Verbindung, die der
erfindungsgemäßen photopolymerisierbaren Zusammensetzung
einverleibt wird, beträgt wenigstens 5 Gewichtsprozent
und liegt vorzugsweise im Bereich von 10 bis
99,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der
Komponenten in der photopolymerisierbaren Zusammensetzung.
Die oben erwähnten neuen lichtempfindlichen
Zusammensetzungen oder neuen photopolymerisierbaren
Zusammensetzungen, die die lichtempfindliche
Zusammensetzung und die ethylenisch ungesättigte Verbindung
enthalten, sind für verschiedene Anwendungen nützlich.
Zum Beispiel kann eine Schicht, die sowohl die
erfindungsgemäße photopolymerisierbare Zusammensetzung als
auch ein organisches lineares Hochpolymeres enthält, auf
einen Schichtträger aufgebracht werden und die so
hergestellte Verbundstruktur kann als Resist zur Verwendung
bei der Herstellung von Druckplatten oder gedruckten
Schalttafeln (siehe US-PS-4 604 342, 4 587 199, 4 629 680,
4 431 723 und 4 550 073 sowie JP-A-61-285444 und
JP-A-61-213213); als farbechtes Material (siehe
JP-A-62-67529); als bilderzeugendes Material unter
Verwendung von Mikrokapseln (siehe JP-B-64-7378,
JP-A-61-130945 (entsprechend US-PS-4 587 194),
JP-A-58-88739 (entsprechend US-PS-4 399 209 und 4 822 714),
JP-A-58-88740 (entsprechend US-PS-4 440 846) und
EP-A-223 587) sowie in vielen anderen Gebieten gemäß
bekannter Verfahren eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter
Bezugnahme auf den Einsatz bei lithographischen
Druckplatten beschrieben.
Das organische lineare Hochpolymere zur Verwendung in der
erfindungsgemäßen photopolymerisierbaren Zusammensetzung
schließt organische lineare Polymere ein, die mit der
ethylenisch ungesättigten polymerisierbaren Verbindung,
kompatibel sind. Das organische lineare Hochpolymere ist
vorzugsweise jedoch in Wasser oder in einer schwach
alkalischen wässrigen Lösung löslich oder quellbar, um die
Entwicklung in Wasser oder einer schwach alkalischen
wässrigen Lösung zu ermöglichen. Zum Beispiel erlaubt
die Verwendung eines wasserlöslichen organischen
Hochpolymeren die Entwicklung der photopolymerisierbaren
Zusammensetzung mit Wasser. Beispiele für wasserlösliche
organische lineare Hochpolymere sind Additionspolymere
mit einer Carbonsäuregruppe als Seitenkette. Solche
Additionspolymere schließen ein Copolymere von
Methacrylsäure, Copolymere von Acrylsäure, Copolymere von
Itaconsäure, Copolymere von Crotonsäure, Copolymere von
Maleinsäure und teilweise veresterte Copolymere von
Maleinsäure, wie sie z. B. in JP-A-59-44615, JP-B-61-61094
(entsprechend US-PS-4 284 707), JP-A-59-53836 (entsprechend
US-PS-4 687 727), JP-A-59-71048 (entsprechend
US-PS-4 537 855), JP-B-54-34327 (entsprechend
US-PS-3 804 631), JP-B-58-12577 und JP-B-54-25957
beschrieben sind. Zusätzliche Beispiele für solche
organische lineare Hochpolymere sind saure
Cellulosederivate mit einer Carbonsäuregruppe in einer
Seitenkette. Zusätzlich zu diesen Beispielen sind andere
geeignete organische lineare Hochpolymere z. B. Polymere,
die durch Addition eines cyclischen Säureanhydrids an ein
Additionspolymeres mit einer Hydroxylgruppe hergestellt
wurden. Besonders bevorzugt sind Copolymere von
Benzyl(meth)acrylat, (Meth)acrylsäure und, abhängig von der
konkreten Anwendung, anderen Additions-polymerisierbaren
Vinylmonomeren, und Copolymere von Allyl(meth)acrylat,
(Meth)acrylsäure, und abhängig von der konkreten
Anwendungsform, anderen Additions-polymerisierbaren
Vinylmonomeren.
Das organische lineare Hochpolymere kann in der
photopolymerisierbaren Zusammensetzung in einer Menge von
0 bis 95%, vorzugsweise von 0 bis 90%, bezogen auf die
Gesamtmenge an photopolymerisierbarer Zusammensetzung,
vorhanden sein. Wenn jedoch der Anteil des Polymeren
90 Gewichtsprozent der photopolymerisierbaren
Zusammensetzung überschreitet, wird die Festigkeit der
resultierenden Bilder vermindert.
Farbstoffe oder Pigmente können je nach Bedarf in die
photopolymerisierbare Zusammensetzung einverleibt werden,
um die Zusammensetzung anzufärben. Die einverleibte
Menge an Farbstoff oder Pigment liegt vorzugsweise im
Bereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 Gewichtsprozent
der Gesamtmenge an Komponenten der photopolymerisierbaren
Zusammensetzung. Weiter können in die
photopolymerisierbare Zusammensetzung Füllstoffe oder
andere bekannte Additive einverleibt werden, um die
physikalischen Eigenschaften der gehärteten Überzüge zu
verbessern.
Wenn die photopolymerisierbare Zusammensetzung der
vorliegenden Erfindung auf einen Schichtträger aufgetragen
wird, können dimensionsstabile Platten, Bögen oder Filme
als Schichtträger eingesetzt werden. Konkrete Beispiele
für Schichtträger sind Papier, mit Kunststoff (z. B.
Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol) laminiertes Papier,
Metallplatten (z. B. aus Aluminium, Aluminiumlegierung,
Zink, Kupfer), Kunststoffilme (z. B. aus Cellulosediacetat,
Cellulosetriacetat, Cellulosepropionat, Cellulosebutyrat,
Celluloseacetatbutyrat, Cellulosenitrat,
Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polystyrol,
Polypropylen, Polycarbonaten, Polyvinylacetaten) und
Papier oder Kunststoffilm das (der) mit einem der oben
erwähnten dampfabgeschiedenen Metalle laminiert ist.
Unter diesen Schichtträgern sind Aluminiumplatten besonders
bevorzugt, wenn eine lichtempfindliche lithographische
Druckplatte hergestellt werden soll, da Aluminiumplatten
eine extrem gute Dimensionsstabilität aufweisen und
billig sind. Ein Verbundlaminatblatt, das aus einem
Polyethylenterephthalatfilm und einem Aluminiumblatt
besteht, wie es in JP-B-48-18327 beschrieben ist, wird
ebenfalls bevorzugt eingesetzt.
Wenn der Schichtträger für die photopolymerisierbare
Zusammensetzung eine Metalloberfläche, insbesondere eine
Aluminiumoberfläche aufweist, wird der Schichtträger
vorzugsweise vorher einer Oberflächenbehandlung, wie z. B.
Sandstrahlen, Eintauchen in eine wässrige Lösung von z. B.
Natriumsilicat, Kaliumfluorozirkonat oder einem Phosphat,
oder Anodisierung unterzogen.
Um die Inhibierung der Photopolymerisation durch Sauerstoff
in der Luft zu verhindern, kann die auf einem Schichtträger
vorgesehene photopolymerisierbare Zusammensetzung mit
einer Schutzschicht aus einem Polymeren, wie z. B.
Polyvinylalkohol oder einer sauren Cellulose, die eine
ausgezeichnete Undurchlässigkeit für Sauerstoff aufweisen,
bedeckt werden. Verfahren zur Auftragung einer solchen
Schutzschicht sind detailliert z. B. in der US-PS-3 458 311
und der JP-B-55-69729 beschrieben. Alternativ dazu kann
in die photopolymerisierbare Zusammensetzung ein Derivat
einer höheren Fettsäure, wie z. B. Behensäure oder
Behensäureamid, oder dergleichen einverleibt werden,
wodurch das Derivat sich unter Bildung einer Schicht aus
dem Derivat auf der Oberfläche der lichtempfindlichen
Schicht abscheidet und so ebenfalls als Sauerstoffbarriere
wirkt. Die Menge an zuzugebendem höherem Fettsäurederivat
liegt vorzugsweise im Bereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr
10 Gewichtsprozent der Gesamtmenge der Bestandteile der
photopolymerisierbaren Zusammensetzung.
Das lichtempfindliche Material, das die erfindungsgemäße
photopolymerisierbare Zusammensetzung enthält, wird
bildweise Licht oder Strahlung ausgesetzt und dann mit
einer Entwicklungslösung entwickelt, um die nicht
belichteten Teile der lichtempfindlichen Schicht zu
entfernen und dadurch ein Bild zu schaffen.
Entwicklungslösungen, die dann bevorzugt eingesetzt
werden, wenn die photopolymerisierbare Zusammensetzung
für die Herstellung von lithographischen Druckplatten
verwendet wird, sind in der JP-B-57-7427 beschrieben.
Geeignete Entwicklungslösungen sind beispielsweise wässrige
Lösungen von anorganischem Alkali (wie z. B. Natriumsilikat,
Kaliumsilikat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid,
Lithiumhydroxid, tertiäres Natriumphosphat, sekundäres
Natriumphosphat, tertiäres Ammoniumphosphat, sekundäres
Ammoniumphosphat, Natriummetasilikat, Natriumbicarbonat,
Natriumcarbonat, Ammoniakwasser) und wässrige Lösungen
von organischem Alkali (wie z. B. Mono- oder Diethanolamin).
Diese Entwicklungslösungen weisen eine Alkalikonzentration
von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,5 bis
5 Gewichtsprozent, auf.
Die wässrigen alkalischen Entwicklungslösungen können
kleine Mengen an Tensid und organischem Lösungsmittel,
wie z. B. Benzylalkohol, 2-Phenoxyethanol oder
2-Butoxyethanol, enthalten. Beispiele für solche Additive
sind z. B. in den US-PS-3 375 171 und 3 615 480 angegeben.
Die erfindungsgemäßen neuen lichtempfindlichen
Zusammensetzungen unter Verwendung eines
Photoradikalerzeugers sprechen stark auf aktinisches
Licht an, und zwar über einen weiten Wellenlängenbereich,
einschließlich des nahen Ultraviolett-Bereichs, des
sichtbaren Lichtbereichs und des nahen Infrarotbereichs.
Deshalb können für die Belichtung unterschiedliche Lampen
als Lichtquellen eingesetzt werden, wie z. B. Ultra-
Hochdruck-, Mitteldruck- oder Niederdruck-
Quecksilberlampen, chemische Lampen,
Kohlenstoffbogenlampen, Xenonlampen, Metallhalogenidlampen,
verschiedene Laserlampen, die Licht im sichtbaren,
ultravioletten oder nahen Infrarot emittieren,
Fluoreszenzlampen und Wolframlampen. Auch Sonnenlicht kann
eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf
die folgenden nicht-beschränkenden Beispiele weiter
veranschaulicht.
Jede der in Tabelle 3 angegebenen lichtempfindlichen
flüssigen Zusammensetzungen wurde mit Hilfe einer Schleuder
mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 100 Umdrehungen
pro Minute auf einen 100 µm dicken
Polyethylenterephthalatschichtträger aufgetragen und dann
2 Minuten bei 100°C getrocknet, um dadurch auf dem
Schichtträger eine lichtempfindliche Schicht zu erzeugen.
Anschließend wurde auf die so erhaltenen lichtempfindlichen
Schichten eine wässrige Lösung von 3 Gewichtsprozent
Polyvinylalkohol (Verseifungsgrad 86,5 bis 89 Molprozent,
Polymerisationsgrad 1000) aufgetragen und dann 2 Minuten
bei 100°C getrocknet.
Die so erhaltenen lichtempfindlichen Materialien wurden
hinsichtlich ihrer Lichtempfindlichkeit wie folgt getestet.
Jedes lichtempfindliche Material wurde 100 Sekunden lang
durch ein Filter (hergestellt von Toshiba Glass Co. Ltd.,
Japan), das praktisch undurchlässig für Licht einer
Wellenlänge von 350 nm oder kürzer war, mit einer 500 W-
Xenonlampe (hergestellt von Ushio Electric Inc.) belichtet.
Für die Beurteilung der Empfindlichkeit wurde ein Fuji PS-
Stufenkeil,
(15 Stufen mit
einer optischen Transmissionsdichte in Inkrementen von
0,15, wobei die erste Stufe eine optische
Transmissionsdichte von 0,05 hat) eingesetzt.
Die Proben wurden durch Eintauchen der belichteten
Strukturen in eine Entwicklungslösung der folgenden
Zusammensetzung bei 32°C für 20 Sekunden entwickelt.
Natriumcarbonat | 10 g |
Butylcellosolve | 5 g |
Wasser | 1 Liter |
Die Empfindlichkeit einer jeden Struktur wurde gemessen,
indem man die maximale Stufenzahl der Stufenbilder ablas,
die nach der Photohärtung und Entwicklung zurückblieb.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Der Tabelle 3 kann man entnehmen, daß eine brauchbare
Lichtempfindlichkeit nur erhalten wird, wenn das
Reduktionspotential des Photosensibilisators niedriger als
oder höchstens 0,10 Volt höher als das Reduktionspotential
der Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindung ist.
Claims (7)
1. Lichtempfindliche Zusammensetzung enthaltend eine
Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindung und einen Photo
sensibilisator, dadurch gekennzeichnet, daß der
Photosensibilisator ein Farbstoff ist, dessen Reduk
tionspotential nicht mehr als 0,10 Volt höher ist als
das Reduktionspotential der Trihalogen-methyl-s-tri
azin-Verbindung, jedoch kein Hemioxanol-Farbstoff ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Photosensibilisator ausgewählt ist aus
Cyaninfarbstoffen, Cyanin, das einen Oxokohlenstoff
verbrückten Kern enthält, Acridinfarbstoffen und
Sulfonocumarinfarbstoffen.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie zusätzlich eine polymerisierbare
Verbindung mit wenigstens einer ethylenisch ungesät
tigten Gruppe enthält.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß sie außerdem ein organisches lineares Hoch
polymeres enthält, das in Wasser oder einer schwach
alkalischen wässrigen Lösung löslich ist.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die polymerisierbare Verbindung mit
wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Gruppe 10
bis 99,5 Gewichtsprozent der photopolymerisierbaren
Zusammensetzung ausmacht.
6. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche
3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an
Trihalogenmethyl-s-triazin-Verbindung, die in der
photopolymerisierbaren Zusammensetzung vorhanden ist,
im Bereich von 0,01 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen
auf die Gesamtmenge an ethylenisch ungesättigter
photopolymerisierbarer Verbindung und gegebenenfalls
vorhandenem organischem linearem Hochpolymeren, liegt.
7. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche
3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an
Photosensibilisator, die in der photopolymerisierbaren
Zusammensetzung vorhanden ist, im Bereich von 0,01 bis
60 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an
ethylenisch ungesättigter photopolymerisierbarer
Verbindung und gegebenenfalls vorhandenem organischem
linearem Hochpolymeren, liegt.
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