JPH09328482A - クマリン化合物およびその用途 - Google Patents

クマリン化合物およびその用途

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JPH09328482A
JPH09328482A JP14466296A JP14466296A JPH09328482A JP H09328482 A JPH09328482 A JP H09328482A JP 14466296 A JP14466296 A JP 14466296A JP 14466296 A JP14466296 A JP 14466296A JP H09328482 A JPH09328482 A JP H09328482A
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general formula
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Application number
JP14466296A
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English (en)
Inventor
Rihoko Suzuki
理穂子 鈴木
Atsuo Otsuji
淳夫 大辻
Tatsunobu Uragami
達宣 浦上
Hirosuke Takuma
啓輔 詫摩
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【解決手段】 構造式(L)を有する化合物で代表され
るクマリン化合物、およびこれを光増感剤として含有す
る可視光感光性樹脂組成物。 【効果】 クマリン化合物は、可視光領域、特に、アル
ゴンレーザーおよびYAGレーザーの第二高調波に十分
な感度を有し、溶媒に対する溶解性、樹脂に対する相溶
性に優れ、これを光増感剤として含有する可視光感光性
樹脂組成物は、保存安定性に優れており、可視光レーザ
ー用の優れた感光層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な化合物であ
るクマリン化合物、およびこれを光増感剤として含有す
る可視光領域の光線に対し高い感度を示す可視光感光性
樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光重合反応を用いた情報、あるい
は画像記録の分野で、従来のフィルム原稿等を用いた紫
外線による記録方法に代わり、コンピューターによって
電子編集された原稿を、そのまま、高出力レーザーを用
いて直接出力し、記録する方法が検討されている。この
方法は、レーザーによる直接書き込みにより、記録、画
像形成工程が、大幅に簡略化できるという利点をもつ。
現在、一般的に使用されている高出力で安定なレーザー
光源は、可視領域にその出力波長を有するものが多い。
具体的には、波長488nmおよび514.5nmに安
定な発振線を持つアルゴンレーザー、あるいは第二高調
波(SHGと略す)として532nmに輝線を持つYA
Gレーザー等が汎用されている。従来使用されてきた感
光性組成物は、可視領域にはほとんど感度を有していな
いため、可視光に感度を有する光増感剤の添加が必要で
ある。ピリリウム塩、またはチオピリリウム塩類等の添
加で、可視部での感度の向上は可能ではあるが、その感
光層の保存安定性が低く、使用するのが困難であった。
【0003】可視領域に感光性を有する化合物として、
例えば、7−ジエチルアミノ−3−ベンゾチアゾイルク
マリン(慣用名:クマリン−6)、或いは、ビス〔3−
(7−ジエチルアミノクマリル)〕ケトン(慣用名:ケ
トクマリン)が知られているが、これらは最大吸収波長
が450nm前後にあるために、アルゴンレーザーの4
88nmよりは短波長であり、感度が不十分である。ま
た、特開平4−18088号に記載の4−置換−3−ベ
ンゾチアゾイルクマリン化合物は、アルゴンレーザーの
488nmには感光しうるものの、514.5nmある
いはYAGレーザー(SHG)の532nmには吸収を
ほとんど持たず、感度向上の余地を残していた。さら
に、特開昭54−66928号に記載の4−シアノクマ
リン誘導体は、YAGレーザー(SHG)付近に吸収を
有するものの、有機溶媒に対する溶解性に乏しく、感光
層の形成が非常に困難なばかりでなく、十分な感度が得
られなかった。
【0004】光重合反応を用いた情報、あるいは画像記
録の分野では、実用性に優れた可視光感光性樹脂組成物
の要望がある。感光性樹脂は、通常可視光には感度を有
しておらず、可視光レーザーによって直接書き込みを行
うためには、光増感剤に対して、数々の特性が要求され
る。かかる光増感剤は、適切な吸収波長および吸光係数
を有し、高感度であり、良好な溶媒溶解性や他成分との
相溶性を有し、保存安定性がよいことなどが要求特性と
して挙げられる。しかしながら、光増感剤の分子構造
や、含まれる他の成分との相互作用により、各特性の発
現がどのようにして起こるのかは、現状ではまだ十分に
解明されていない。このため、前記要求特性をすべて満
足する光増感剤を選択することは困難な作業であり、公
知材料から類推、選択することは容易なことではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高出力で安
定なレーザー光源であるアルゴンレーザーあるいはYA
Gレーザー(SHG)等の可視光領域のレーザー光に対
して高感度な光増感剤、および感光性樹脂組成物を提供
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、Arレーザー及びY
AGレーザー(SHG)で十分使用可能な吸収波長、高
い感度および実用に十分な溶媒溶解性を有する化合物を
見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明
は、下記一般式(1)(化4)で表されるクマリン化
合物に関するものである。
【0007】
【化4】 〔式中、R1 及びR2 は各々、水素原子、アルキル基、
アリール基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ
アルキル基、アリールオキシアルキル基、アルケニルオ
キシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、または下記一
般式(2)(化5)で表される置換基を示し、
【0008】
【化5】 (式中、Q1 は水素原子、アルキル基、ヒドロキシアル
キル基、ヒドロキシアルコキシアルキル基、アルコキシ
アルキル基またはシクロアルキル基を示し、p及びqは
各々、1〜5の整数を示す) R1 とR2 は互いに結合するか、または骨格内のアミノ
基の置換したベンゼン核と結合して環を形成してもよ
く、R3 は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アル
コキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲノア
ルキル基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、
アルコキシアルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチ
オ基又はスルホン酸基を示し、Xは酸素原子、硫黄原
子、−NH−基または−NR4 −基を示し、R4 はアル
キル基、アルコキシアルキル基、アリールオキシアルキ
ル基、アルケニルオキシアルキル基、ヒドロキシアルキ
ル基、ポリエーテル基またはヒドロキシポリーテル基を
示し、環Aは置換されていてもよく、Ym+は有機化合物
または無機化合物の陽イオンを示し、mは有機化合物ま
たは無機化合物の陽イオン各々が持つ価数を示す1〜5
の整数を示す〕
【0009】また、本発明は、一般式(1)において
m+が下記一般式(3)(化6)で表されるローダミン
系色素であるクマリン化合物に関するものであり、さら
に、 前記またはのクマリン化合物を含有する光増感
剤、 の光増感剤を含有する可視光感光性樹脂組成物、 の可視光感光性樹脂組成物と溶剤とを含有してな
る可視光感光性材料用インキ、および の可視光感光性樹脂組成物を基材上に有してなる
可視光感光性材料、に関するものである。
【0010】
【化6】 (式中、R5 〜R9 は水素原子またはアルキル基を示
し、環B、C、Dは置換されていてもよい)
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。本発明の化合物は、一般式(1)で表され、光増
感剤として有用な新規のクマリン化合物である。本発明
の化合物は、クマリン環4位にカルボン酸の陰イオン基
を有し、また有機化合物または無機化合物の陽イオンを
対イオンとして有することを特徴とする。すなわち、本
発明の一般式(1)は、Ym+で表される有機化合物また
は無機化合物の陽イオンと、この陽イオンの価数と同数
であるm個の一般式(1)における括弧内の式で表され
るクマリンの陰イオンの化合物とが、塩を形成した化合
物であることを表す。本発明の化合物は優れた諸特性を
有するため、光硬化性樹脂(エチレン性不飽和二重結合
を分子中に少なくとも1個以上有する光重合または光架
橋可能な化合物など)ならびに光重合開始剤を用いる光
硬化に最適であり、極めて有用である。更に、従来の感
光性樹脂組成物は、塗布方式の違いによって感度が大き
く変動していたが、本発明の光増感剤含有の感光性組成
物は、いずれの方式においても安定した感度を示し、市
場の要望を十分に満足させるものである。
【0012】一般式(1)において、R1 及びR2 とし
ては、それぞれ独立または同一に、水素原子;炭素数1
〜10の分岐してもよいアルキル基;フェニル基等のア
リール基;アリル、2−ブテニル、2−ペンテニル基等
のアルケニル基;ベンジル基等のアラルキル基;メトキ
シメチル、メトキシエチル、エトキシメチル、エトキシ
エチル、γ−エトキシプロピル基等の炭素数2〜11の
アルコキシアルキル基;フェニルオキシメチル、p-メチ
ルフェニルオキシエチル、m-メチルフェニルオキシプロ
ピル、o-メチルフェニルオキシブチル、2,4-ジメチルフ
ェニルオキシペンチル基等のアリールオキシアルキル
基;アリルオキシメチル、2-ブテニルオキシエチル、2-
ペンテニルオキシプロピル基等のアルケニルオキシアル
キル基;ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、2-ヒド
ロキシプロピル、3-ヒドロキシプロピル、2-ヒドロキシ
ブチル基等のヒドロキシアルキル基;ヒドロキシメトキ
シメチル、ヒドロキシエトキシエチル、2-ヒドロキシプ
ロポキシメチル、3-ヒドロキシプロポキシブチル基等の
ヒドロキシアルコキシアルキル基;ヒドロキシエトキシ
エトキシブチル、ヒドロキシプロポキシプロポキシメチ
ル、ヒドロキシメトキシエトキシペンチル、ヒドロキシ
プロポキシメトキシメチル、ヒドロキシエトキシエトキ
シエトキシエチル基等のヒドロキシポリエーテル基;メ
トキシメトキシメチル、メトキシエトキシエチル、エト
キシメトキシプロピル、エトキシエトキシブチル、γ−
エトキシプロポキシペンチル基、メトキシエトキシエト
キシエチル、エトキシエトキシエトキシエトキシエチル
等のポリエーテル基等の前記一般式(2)で表される置
換基等が挙げられる。また、R1 とR2 は互いに結合し
て環を形成するか、または骨格内のベンゼン核と環を形
成してもよく、例えば、下記一般式(4a)〜(4e)
(化7)の様な環を形成してもよい。
【0013】
【化7】 (上式中、R2 およびR3 は一般式(1)の場合と同じ
意味を示し、Q2 〜Q5は水素原子または炭素数1〜6
のアルキル基を表す)
【0014】R1 及びR2 は、好ましくは、アルキル
基、アルケニル基、アルコキシアルキル基、アリールオ
キシアルキル基、アルケニルオキシアルキル基、ヒドロ
キシアルキル基、あるいは一般式(2)または一般式
(4a)〜(4e)で表される置換基であり、より好ま
しくは、アルキル基、アルコキシアルキル基、ヒドロキ
シアルキル基、あるいは一般式(2)または一般式(4
a)で表される置換基である。
【0015】また、一般式(1)において、R3 の例と
しては、水素原子;ハロゲン原子;炭素数1〜10のア
ルキル基;メトキシメチル、メトキシエチル、エトキシ
メチル、エトキシエチル、γ- エトキシプロピル基等の
炭素数2〜11のアルコキシアルキル基;ヒドロキシメ
チル、ヒドロキシエチル、2-ヒドロキシプロピル、3-ヒ
ドロキシプロピル、2-ヒドロキシブチル基等のヒドロキ
シアルキル基;クロロメチル、ジクロロメチル、フルオ
ロメチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチ
ル、ノナフルオロブチル基等の炭素数1〜10のハロゲ
ノアルキル基;水酸基;炭素数1〜10のアルコキシ
基;フェニルオキシ、p−メチルフェニルオキシ、m−
メチルフェニルオキシ、o−メチルフェニルオキシ、2,
4-ジメチルフェニルオキシ基等のアリールオキシ基;メ
トキシメトキシ、メトキシエトキシ、エトキシメトキ
シ、エトキシエトキシ、n−プロポキシエトキシ等の炭
素数2〜11のアルコキシアルコキシ基;メチルチオ、
エチルチオ、n−ブチルチオ基等のアルキルチオ基;フ
ェニルチオ、2−メチルフェニルチオ、3−クロロフェ
ニルチオ、4−メトキシフェニルチオ基等のアリールチ
オ基;スルホン酸基等が挙げられる。
【0016】一般式(1)において、Xは酸素原子、硫
黄原子、−NH−基または−NR4−基を示し、R4
アルキル基、アルコキシアルキル基、アリールオキシア
ルキル基、アルケニルオキシアルキル基、ヒドロキシア
ルキル基、ポリエーテル基またはヒドロキシポリエーテ
ル基を示す。Xは、好ましくは、酸素原子、硫黄原子、
−NR4 −基であり、さらに好ましくは酸素原子、硫黄
原子であり、特に好ましくは硫黄原子である。R4 は、
好ましくは、アルキル基、アルコキシアルキル基、アル
ケニルオキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ポリ
エーテル基またはヒドロキシポリエ−テル基であり、さ
らに好ましくは、アルコキシアルキル基、ヒドロキシア
ルキル基、ポリエーテル基またはヒドロキシポリエーテ
ル基である。環Aは置換されていてもよく、置換されて
いてもよい基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素な
どのハロゲン原子;メチル、エチル、n−プロピル、i
so−プロピル、n−ブチル、iso−ブチル、ter
t−ブチル等のアルキル基等が挙げられる。環Aは、好
ましくは、未置換または、アルキル基で置換されたベン
ゼン環である。
【0017】Ym+は前記一般式(3)で表されるローダ
ミン系色素を含む有機化合物または無機化合物の陽イオ
ンを示す。有機化合物の陽イオンとしては、シアニン系
色素、ジフェニルメタン系色素、トリフェニルメタン系
色素、ジアゾニウム塩化合物、チアジン系色素、オキサ
ジン系色素、アクリジン系色素、下記一般式(5)(化
8)で表される置換アンモニウムイオン等が挙げられ
る。
【0018】
【化8】 (式中、Q6 〜Q9 は分岐してもよいアルキル基または
アラルキル基を示す) なお、Q6 〜Q9 で示される分岐してもよいアルキル基
としては、メチル、エチル、n−プロピル、iso−プ
ロピル、n−ブチル、n−ペンチル等の炭素数1〜9の
アルキル基;ベンジル、o−メチルベンジル、m−メチ
ルベンジル、p−メチルベンジル等のアラルキル基が挙
げられる。
【0019】シアニン系色素としては、アポシアニン、
シアニン、カルボシアニン、ポリカルボシアニン、ヘミ
シアニン、アザカルボシアニン、またはジアザカルボシ
アニン等が挙げられる。ジフェニルメタン系色素として
はオーラミンO等が、トリフェニルメタン系色素として
はマラカイトグリーン、クリスタルバイオレット、フタ
リド系色素、キサンテン系色素、または一般式(3)で
表されるローダミン系色素等が挙げられる。有機化合物
の陽イオンとして、好ましくは、シアニン系色素、ジフ
ェニルメタン系色素およびトリフェニルメタン系色素で
あり、特に好ましくは、一般式(3)で表されるローダ
ミン系色素である。
【0020】無機化合物の陽イオンとしてはAg+ ,H
2 2+,Pb2+,Bi3+,Cu2+,Cd2+,Hg2+,A
3+,As5+,Sb3+,Sb5+,Sn2+,Sn4+,Al
3+,Cr3+,Zn2+,Mn2+,Fe3+,Fe2+,N
2+,Co2+,Ba2+,Sr2+,Ca2+,Mg2+,Na
+ ,K+ ,NH4 + 等が挙げられ、好ましくは、A
3+,Cr3+,Zn2+,Mn2+,Fe3+,Fe2+,Ni
2+,Co2+,Ba2+,Sr2+,Ca2+,Mg2+,N
+ ,K+ ,NH4 + であり、さらに好ましくは、Ca
2+,Mg2+,Na+ ,K+ ,NH4 + で、特に好ましく
はNa+ ,K+ ,NH4 + である。
【0021】一般式(3)において、R5 〜R9 は水素
原子または炭素数1〜6の分岐していてもよいアルキル
基を示し、環B、C、Dは置換されていてもよい。環
B、C、Dが置換されていてもよい基としては、フッ
素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子、炭素数1
〜6の分岐していてもよいアルキル基、イソチオシアノ
基、アミノスルホニル基、ヒドロキシ基、カルボキシル
基等が挙げられる。環CおよびDは、水素原子またはア
ルキル基置換が好ましい。本発明の一般式(1)で表さ
れるクマリン化合物の中間体であるクマリン化合物は、
公知の方法、例えば、「Dyes and Pigments ,3〜1
5(1980)」に開示されている方法により製造できる。
また、例えば、本発明の一般式(1)で表されるクマリ
ン化合物のうち、Ym+がNa+ またはK+ の場合は、下
記の反応式(化9)に従って製造することができる。
【0022】
【化9】
【0023】一般式(8)で表される化合物は、代表的
には、反応促進剤の存在化、一般式(6)と一般式
(7)で表される化合物とを反応させることにより製造
される。すなわち、一般式(6)で表されるN−置換ア
ミノサリチルアルデヒド化合物と一般式(7)で表され
るアセトニトリル化合物とのアルドール型の縮合反応に
より、好適に製造することができる。一般式(6)で表
されるN−置換アミノサリチルアルデヒド化合物および
一般式(7)で表されるアセトニトリル化合物は、公知
の製法によって製造できる。一般式(6)で表されるN
−置換アミノサリチルアルデヒド化合物は、公知の方
法、例えば、3−置換アミノフェノール化合物を、「新
実験化学講座 14〔II〕,688〜699(1977
年、日本化学会編)」記載のVilsmeier反応に
よってホルミル化を行うことによって得られる。また、
一般式(7)で表されるアセトニトリル化合物は、米国
特許4064136号または「J.Chem.Soc., Perkin
Trans., (13) 1759 〜1770(1995)」記載の方法に
よって得ることができる。
【0024】一般式(8)で表される化合物は、例え
ば、一般式(6)で表されるN−置換アミノサリチルア
ルデヒド化合物と一般式(7)で表されるアセトニトリ
ル化合物とを、メタノール、エタノール、N,N-ジメチル
ホルムアミド(以下DMF と略する)、ジメチルスルホキ
シド、1,3-ジメチル-2- イミダゾリジノン(以下DMI と
略する)の様な極性溶媒中で、10分の1程度の触媒量の
弱塩基(例えば、ピペリジン、ピロリジン、ピリジン、
アニリンの様なアミン類が好ましい)を加え、0〜10
0℃で、1〜12時間反応させることによって得られ
る。一般式(8)で表される化合物を、塩酸、硫酸など
の酸性水溶液中、または、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウムなどのアルカリ性水溶液中で加熱し、加水分解す
ることにより、一般式(9)で表される化合物を得るこ
とができる。また、一般式(10)で表される化合物
は、例えば、特開昭54−66928号記載の方法に従
い、一般式(9)で表される化合物をシアノ化すること
によって製造できる。例えば、DMF 中でNaCNと反応させ
た後に、臭素などによって酸化する方法で行う。
【0025】一般式(10)で表される化合物中のシア
ノ基は、50〜98重量%の硫酸を用いて、70〜10
0℃に加熱して加水分解すると、カルボキシル基に変換
でき、一般式(11)で表される化合物が得られる。Y
m+がNa+ またはK+ である一般式(12)で表される
化合物は、例えば、水溶性のある極性有機溶媒中で、酢
酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ性水溶液を
加えて、0℃〜100℃で攪拌することによって得られ
る。なお、一般式(12)で表される化合物が溶解した
まま、析出しない場合には、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム等を加えて、塩析することによって得られる。
【0026】一般式(1)で表される化合物のうち、Y
m+がNa+ 及びK+ 以外の場合は、Ym+がNa+ または
+ である一般式(12)で表される化合物と、下記一
般式(13)で表される化合物とを、極性有機溶媒中ま
たは水と極性有機溶媒の混合液中で0℃〜100℃で攪
拌することによって得ることができる。 nYm+・sZr- (13) (式中、Ym+、mは前記と同じ意味を表し、Zr-は有機
化合物または無機化合物の陰イオンを示し、rは陰イオ
ンの価数を示す1〜4の整数を示し、n及びsはそれぞ
れ1〜4の整数を示し、m×n=r×sである) Zr-で示される有機化合物または無機化合物の陰イオン
としては、SO4 2-、SiF6 2-、SO3 2-、S2 3
2-、CrO4 2-、Cr2 7 2-、C2 4 2-、F- 、S
iO3 2-、CO3 2-、PO4 3-、BO2 - 、As
3 3-、AsO4 3-、Cl- 、Br- 、I- 、Cl
- 、CN- 、CNS- 、S2-、Fe(CN)6 4-、F
e(CN)6 3-、NO2 - 、NO3 - 、ClO3 - 、C
3 COO- 等が例示でき、好ましくは、SO4 2-、S
3 2-、PO4 3-、Cl- 、Br- 、I- 、NO3 -
あり、さらに好ましくはCl- である。
【0027】本発明の一般式(1)で表されるクマリン
化合物は、400〜700nmの可視光領域の光、特
に、400〜600nmの光を吸収することにより励起
され、光硬化性樹脂や、重合開始剤と相互作用を有する
化合物である。ここで言う「相互作用」には、励起され
た本発明の化合物から光硬化性樹脂または重合開始剤へ
のエネルギー移動や電子移動が包含される。このことか
ら、本発明の化合物は、光増感剤として極めて有用な化
合物である。
【0028】本発明の光増感剤は、一般式(1)で表さ
れるクマリン化合物を少なくとも1種含有するものであ
り、その他の公知の光増感剤を含有していてもよい。公
知の光増感剤としては、一般に使用されている光増感剤
であれば特に限定はされないが、ケトクマリン、クマリ
ン−6および特開平4−18088号に記載されたクマ
リン化合物等が挙げられる。この場合、光増感剤中の一
般式(1)で表されるクマリン化合物の含有量として
は、特に制限はないが、本発明で所望の効果を得るため
には、光増感剤中の一般式(1)で表されるクマリン化
合物の含有量は、10重量%以上であることが好まし
く、より好ましくは20重量%以上であり、さらに好ま
しくは30重量%以上であり、50重量%以上含有する
光増感剤は特に好ましい。
【0029】本発明の可視光感光性樹脂組成物とは、エ
チレン性不飽和二重結合を有する重合可能な化合物(以
下、エチレン性化合物と略す)、光重合開始剤および光
増感剤を含有し、必要により、溶剤やその他の光硬化性
樹脂を含有するものである。さらに、活性化剤や開始補
助剤と呼ばれる物質を含有していてもよい。本発明の可
視光感光性樹脂組成物において、本発明の光増感剤の使
用量は、光増感剤中に含有される一般式(1)で表され
るクマリン化合物の種類や量、相互作用すべき光硬化性
樹脂成分の種類により異なるが、通常、光硬化性樹脂成
分100重量部当たり、本発明のクマリン化合物の使用
量が0.1〜10重量部、好ましくは0.3〜5重量部
の範囲内が適当である。本化合物の使用量が0.1重量
部より少なすぎると、形成される被膜の感光性が低下す
る傾向があり、10重量部より多くなると、溶解性の点
から、組成物を均一な状態に保つことが困難になる傾向
がみられる。
【0030】本発明で用いる光硬化性樹脂としては、一
般に使用されている光照射により架橋もしくは重合しう
る感光性基を有する光硬化性樹脂であれば特に限定され
るものではなく、例えば、特開平3−223759号公
報の第2頁右下欄第6行〜第6頁左下欄第16行目に記
載の感光性基として(メタ)アクリロイル基を含むアニ
オン性光硬化性樹脂、感光性基としてシンナモイル基を
含む光硬化性樹脂、感光性基としてアリル基を含む光硬
化性樹脂等が挙げられる。エチレン性化合物とは、その
化学構造中に少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結
合をもつ化合物であって、モノマー、プレポリマー、2
量体、3量体等のオリゴマー、それらの混合物ならびに
それらの共重合体などである。単官能および多官能アク
リレート、メタアクリレートが一般的であり、さらに、
不飽和カルボン酸およびその塩、不飽和カルボン酸と脂
肪族アルコール化合物または脂肪族ポリオール化合物と
のエステル等、特開昭58−15503号公報の第3頁
〜第4頁に記載の光硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性
樹脂は、その種類により、反応性、粘度等が異なるの
で、2種類以上を組合せて使用してもよい。
【0031】本発明で用いる光重合開始剤としては、一
般に使用されている光重合開始剤であれば特に限定され
ないが、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾインメチルエ
ーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジル、
キサントン、チオキサントン、アントラキノン等の芳香
族カルボニル化合物;アセトフェノン、プロピオフェノ
ン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、α,α’−ジ
クロル−4−フェノキシアセトフェノン、1−ヒドロキ
シ−1−シクロヘキシルアセトフェノン、アセトフェノ
ン等のアセトフェノン類;ベンゾイルパーオキサイド、
t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオ
キシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルハイドロ
パーオキサイド、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタ
レート、3,3',4,4'−テトラ(t−ブチルパーオキ
シカルボニル)ベンゾフェノン等の有機過酸化物;ジフ
ェニルヨードニウムブロマイド、ジフェニルヨードニウ
ムクロライド等のジフェニルハロニウム塩;四塩化炭
素、四臭化炭素、クロロホルム、ヨードホルム等の有機
ハロゲン化物、3−フェニル−5−イソオキサゾロン、
2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5
−トリアジンベンズアントロン,9−フェニルアクリジ
ン等の複素環式および多環式化合物;2,2'−アゾ
(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビ
スイソブチロニトリル、1,1'−アゾビス(シクロヘキ
サン−1−カルボニトリル)、2,2'−アゾビス(2−
メチルブチロニトリル)等のアゾ化合物;鉄−アレン錯
体( Iron −Arene Complex:ヨーロッパ特許152377号公
報参照);チタノセン化合物(特開昭63-221110 号公報
参照);ビスイミダゾール系化合物;N−アリールグリ
シン系化合物;アクリジン系化合物;芳香族ケトン/芳
香族アミンの組み合わせ;等が挙げられる。
【0032】上記の重合開始剤の中でも、ジ−t−ブチ
ルジパーオキシイソフタレート、3,3',4,4'−テト
ラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノ
ン、鉄−アレン錯体およびチタノセン化合物は架橋もし
くは重合に対して活性が高いので好ましい化合物であ
り、さらに好ましくはチタノセン化合物である。これら
重合開始剤は、単独で、あるいは、2種類以上を組み合
わせて用いることができる。また、その使用量は、臨界
的なものではなく、その種類等に応じて広い範囲で変え
ることができるが、一般には、前述した光硬化性樹脂固
形分100重量部当たり、0.1〜25重量部、好まし
くは、0.2〜10重量部の範囲内とすることができ
る。25重量部を越えて多量に用いると、得られる組成
物の安定性が低下する傾向がみられる。
【0033】次に、本発明の可視光感光性樹脂組成物の
用途について説明する。本発明の可視光感光性樹脂組成
物は、一般に用いられている公知の感光性材料と同様に
取り扱うことができる。例えば、本発明の可視光感光性
材料インキ(感光液)は、本発明の化合物を含有する可
視光感光性樹脂組成物を溶剤に溶解(着色剤に顔料を用
いた場合は顔料を微分散)させることにより得られる。
また、本発明の可視光感光性材料はこの感光液を、基板
上に、例えば、ローラー、コールコーター、スピンコー
ター等のごとき塗布装置を用いて塗布し、乾燥する方法
により、これを可視光感光材料として用いることができ
る。使用する溶剤としては、例えば、ケトン類(アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
等)、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸
メチル、プロピオン酸メチル等)、エーテル類(テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等)、セ
ロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジ
エチレングリコールモノメチルエーテル等)、芳香族炭
化水素(ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン等)、ハロゲン化炭化水素(クロロホルム、トリクロ
ロエチレン、ジクロロメタン等)、アルコール(エチル
アルコール、ベンジルアルコール等)、その他(ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルスルホンオキシム等)などが
挙げられる。また、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、ニッケル、鉄
等の金属またはそれらを成分とした合金のシート又はこ
れらの金属で表面を処理したプリント基板、プラスチッ
ク、ガラス又はシリコーンウェハー、カーボンなどが挙
げられる。
【0034】また、本発明の可視光感光性組成物は、通
常の電着塗装用感光性材料と同様に取り扱うことがで
き、電着塗装用の塗料として用いることもできる。その
場合、最初に光硬化性樹脂を水分散化物とするか、又は
水溶化物とする。光硬化性樹脂の水分散化又は水溶化
は、光硬化性樹脂中にカルボキシル基等のアニオン性
基が導入されている場合にはアルカリ(中和剤)で中和
するか、又はアミノ基等のカチオン性基が導入されて
いる場合には、酸(中和剤)で中和することによって行
われる。その際に使用されるアルカリ中和剤としては、
例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン類;ト
リエチルアミン、ジエチルアミン、モノエチルアミン、
ジイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジイソブチ
ルアミン等のアルキルアミン類;ジメチルアミノエタノ
ール等のアルキルアルカノールアミン類;シクロヘキシ
ルアミン等の脂環族アミン類;カセイソーダ、カセイカ
リ等のアルカリ金属水酸化物;アンモニアなどが挙げら
れる。また、酸中和剤としては、例えば、ギ酸、酢酸、
乳酸、酪酸等のモノカルボン酸が挙げられる。これらの
中和剤は単独でまたは混合して使用できる。中和剤の使
用量は光硬化樹脂中に含まれるイオン性基1当量当り、
一般に、0.2〜1.0当量、特に0.3〜0.8当量
の範囲が望ましい。
【0035】水溶化または水分散化した樹脂成分の流動
性をさらに向上させるために、必要により、上記光硬化
性樹脂に親水性溶剤、例えば、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、n-ブタノール、t-ブタノール、
メトキシエタノール、エトキシエタノール、ブトキシエ
タノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、
ジオキサン、テトラヒドロフラン等を加えることができ
る。かかる親水性溶剤の使用量は、一般には、樹脂固形
成分100重量部当り、300重量部まで、好ましくは
100重量部までとすることができる。また、被塗装物
への塗着量を多くするため、上記光硬化性樹脂に対し、
疎水性溶剤、例えば、トルエン、キシレン等の石油系溶
剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
ケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;2-
エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコール等のア
ルコール類等も加えることができる。これらの疎水性溶
剤の配合量は、樹脂固形成分100重量部当り、通常、
200重量部まで、好ましくは、100重量部以下とす
ることができる。
【0036】電着塗料として可視光感光性組成物の調製
は、従来から公知の方法で行うことができる。例えば、
前記の中和により水溶化された光硬化性樹脂、本発明の
光増感剤、重合開始剤、さらに必要に応じ、含窒素化合
物、溶剤及びその他の成分をよく混合し、水を加えるこ
とにより調製することができる。このようにして調製さ
れた組成物は、通常の方法で、更に水で希釈し、例え
ば、pHが4〜9の範囲内、浴濃度(固形分濃度)3〜
25重量%、好ましくは5〜15重量%の範囲内の電着
塗料(または電着浴)とすることができる。
【0037】上記のようにして調製された電着塗料は、
次のようにして被塗物である導体表面に塗装することが
できる。すなわち、まず、浴のpH及び浴濃度を上記の
範囲に調整し、浴温度を15〜40℃、好ましくは15
〜30℃に管理する。次いで、このように管理された電
着塗装浴に、塗装されるべき導体を電着塗料がアニオン
型の場合には陽極として、また、カチオン型の場合には
陰極として、浸漬、5〜200Vの直流電流を通電す
る。通電時間は30秒〜5分が適当であり、得られる膜
厚は乾燥膜厚で、一般に0.5〜50μm、好適には、
1〜15μmである。電着塗装後、電着浴から被塗物を
引き上げ水洗いした後、電着塗膜中に含まれる水分など
を熱風等で乾燥、除去する。導体としては、金属、カー
ボン、酸化錫等の導電性材料またはこれらを積層、メッ
キ等によりプラスチック、ガラス表面に固着させたもの
が使用できる。
【0038】上記のごとくして支持体や導体表面に形成
された可視光感光材料、或いは、電着塗装によって得ら
れた可視光感光性電着塗膜は、画像に応じて、可視光で
露光し、硬化させ、非露光部を現像処理によって除去す
ることにより、画像を形成することができる。露光のた
めの光源としては、超高圧、高圧、中圧、低圧の水銀
灯、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、キセノン灯、
メタルハライド灯、蛍光灯、タングステン灯、太陽光等
の各光源により得られる光源のうち、紫外線を紫外カッ
トフィルターによりカットした可視領域の光線や、可視
領域に発振線をもつ各種レーザー等が使用できる。高出
力で安定なレーザー光源として、アルゴンレーザー、あ
るいはYAGレーザーの第2高調波が好ましい。
【0039】現像処理は、非露光部膜がアニオン性の場
合にはアルカリ水溶液を用いて、また、カチオン性の場
合にはpH5以下の酸水溶液を用いて洗い流すことによ
り行われる。アルカリ水溶液は通常、カセイソーダ、炭
酸ソーダ、カセイカリ、アンモニア水など塗膜中に有す
る遊離のカルボン酸と中和して水溶性を与えることので
きるものが、また、酸水溶液は酢酸、ギ酸、乳酸などが
使用可能である。また、イオン性基をもたない光硬化性
樹脂の場合の現像処理は、1,1,1−トリクロロエタ
ン、トリクレン、メチルエチルケトン、塩化メチレン等
の溶剤を使って未露光部を溶解することによって行う。
現像した後の塗膜は、水洗後、熱風等により乾燥され、
導体上に目的とする画像が形成される。また、必要に応
じて、エッチングを施し、露出した導体部を除去した
後、レジスト膜を除去し、プリント回路板の製造を行う
こともできる。本発明の組成物は、フォトレジストをは
じめ、平板や凸版用製版材、オフセット印刷用PS板、
情報記録材料、レリーフ像作製材料等幅広い用途への応
用が可能である。
【0040】
【実施例】以下に、本発明を具体例によって説明する
が、これらは例示的なものであり、本発明は、これらに
限定されるものではない。実施例中の部は重量部、%は
重量%を示す。 実施例1 窒素雰囲気下、下記式(A)(化10)の3−アミノフ
ェノール化合物22.3部を、乾燥したDMF80部中
に溶解させ、室温でオキシ塩化リン30.6部を滴加
し、70℃で7時間反応させた。反応後、反応溶液を氷
水200部に排出して、28%アンモニア水で中和した
後、酢酸エチルで抽出した。水洗し、濃縮して、下記式
(B)(化10)のサリチルアルデヒド化合物を21.
8部得た。式(B)の化合物5.0部及び2-( シアノメ
チル) -5- メチルベンゾオキサゾール3.4部、ピペリ
ジン0.2部をエタノール20部中に加えて、50℃で
1時間反応させた。冷却後、濾過して、下記式(C)
(化10)の化合物を得た。この濾塊を水30部に分散
させ、35%塩酸6部を加えて、5時間還流した。冷却
後、濾過、水洗して、乾燥、下記式(D)(化10)の
化合物を5.3部得た。窒素雰囲気下、式(D)の化合
物3.1部をDMF30部中に溶解させ、40℃に昇温
し、40℃で30%シアン化ナトリウム水溶液3.7部
を滴下し、45℃で4時間反応させた。5℃に冷却し、
臭素1.4部を滴加した後、室温で4 時間攪拌した。氷
水40部中に排出し、濾過した。濾塊を水洗し、乾燥し
て、式(E)(化10)の化合物を2.7部得た。式
(E)の化合物2.5部を60%硫酸20部中で、80
℃で5時間反応させた。冷却後、氷水200部中に加え
て、水酸化ナトリウム水溶液でpH=7まで中和した。
濾過、水洗、乾燥して式(F)(化10)の化合物を
1.8部得た。式(F)の化合物1.7部をメタノール
20部中で攪拌し、15%酢酸ナトリウム水溶液4.3
1部を滴下し、30℃で3時間反応させ、下記式(G)
(化10)の化合物とした。ここに、下記式(H)(化
10)のローダミンB1.89部を加え、室温で2時間
攪拌した。これを濾過し、濾塊を水洗し、乾燥して、式
(I)(化10)の化合物を3.0部得た。
【0041】
【化10】
【0042】この化合物の分析結果は以下の通りであっ
た。 ・吸収スペクトル;吸収極大〔λmax 〕552nm(ク
ロロホルム中) ・FAB−MSスペクトル;(マトリックス:m−ニト
ロベンジルアルコール) (positive)m/z=443 (negatine)m/z=449 ・FD−MSスペクトル ; m/z=449,443 以上より、分子量は892(443+449)と言え
る。 ・元素分析値(C53564 9 C(%) H(%) N(%) 計算値 71.29 6.32 6.27 実測値 71.40 6.34 6.16 実施例2 実施例1において、式(G)の化合物の代わりに下記式
(J)(化11)の化合物を,式(H)の化合物の代わ
りに下記式(K)(化11)の化合物を使用する以外
は、実施例1に記載の方法と同様な方法により、下記式
(L)(化11)の化合物を製造した。
【0043】
【化11】 この化合物の分析結果は以下の通りであった。 ・吸収スペクトル;吸収極大〔λmax 〕536nm(ク
ロロホルム中) ・FAB−MSスペクトル;(マトリックス:m−ニト
ロベンジルアルコール) (positive)m/z=443 (negatine)m/z=393 ・FD−MSスペクトル ; m/z=443,393 以上より、分子量は836(443+393)と言え
る。 ・元素分析値(C49484 7 S) C(%) H(%) N(%) S(%) 計算値 70.32 5.78 6.69 3.83 実測値 70.27 5.69 6.75 3.84
【0044】実施例3 光硬化性樹脂(高分子バインダー)として、メチルメタ
クリレート/メタクリル酸/ヒドロキシフェニルメタク
リレート/ベンジルメタクリレート=50/20/10
/20の混合物の重合体100部、トリメチロールプロ
パントリアクリレート55部、重合開始剤として下記式
(M)(化12)のチタノセン化合物20部、光増感剤
として実施例1で得られたクマリン化合物5部、ならび
に、溶媒としてメチルセルソルブ 160部を用いて感光液
を調製した。この感光液を、乾燥膜圧3.5g/m2
なるように、積層銅板上に、スピナーを用いて塗布し
た。上記の感光層に、5mJ/cm2 強度のYAGレー
ザーの第2高調波(532nm)を光照射したところ、
速やかに樹脂が硬化することが確認された。露光後、炭
酸ナトリウムの0.5%水溶液で現像した。得られたパ
ターンは、現像液による膜減りや、未露光部のレジスト
残渣のない良好なものであった。また同様にして得た感
光層について、さらに5.0mJ/cm2 強度のArレ
ーザーで露光し、次いで現像したところ、良好なパター
ンが得られた。
【0045】
【化12】
【0046】実施例4 実施例3におけるクマリン化合物として、実施例1で得
られた化合物の代わりに、実施例2で得られた化合物を
用いた以外は、実施例3と同様にして、感光層を得た。
この感光層は、5mJ/cm2 強度のYAGレーザーの
第2高調波(532nm)で、速やかに樹脂が硬化するこ
とが確認された。また同様にして得た感光層について、
さらに5.0mJ/cm2 強度のArレーザーで露光
し、次いで現像したところ、良好なパターンが得られ
た。
【0047】実施例5〜11 実施例1と同様にして合成したクマリン化合物を第1表
にまとめて示した。これらの化合物を用いて、実施例3
および4と同様に評価し、その結果を(表1)に示し
た。得られた感光層について、5mJ/cm2 強度のY
AGレーザーの第2高調波(532nm)で走査露光し、
現像した。また同様にして得た感光槽を5.0mJ/c
2 強度のArレーザーで露光し、次いで現像した。得
られたパターンの状態を下記のように評価した。作製し
た感光層は、実施例1で合成したクマリン化合物と同等
の感光感度を示した。
【0048】
【表1】
【0049】
【発明の効果】本発明のクマリン化合物は光増感剤とし
て極めて有用性の高い化合物である。従来、光重合反応
を用いた情報記録の分野で、コンピューターによって電
子編集された原稿を、そのまま直接、レーザーを用いて
出力し記録する方式では、感光層の経時安定性が低く、
また、増感剤の感度が低く、溶解性、溶解後の保存安定
性等に問題があった。本発明のクマリン化合物は、基本
樹脂との相溶性がよく、かつ、汎用の塗布溶液に溶解
し、支持体上で均一で平滑な塗面を得ることができる。
また、本発明のクマリン化合物は、488nmおよび5
14.5nmに安定な発振線を持つアルゴンレーザーや
第2高調波として532nmに輝線を持つYAGレーザ
ー等の汎用可視レーザーに対して、非常に高い感度を有
するため、本発明の光増感剤を用いて得られた感光材料
は、このようなレーザーにより高速走査露光が可能であ
る。さらに、高速走査露光により画像を形成した場合、
極めて微細な高解像度の画像が得られる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年6月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0048
【補正方法】変更
【補正内容】
【0048】
【表1】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 2/50 MDN C08F 2/50 MDN C09B 11/28 C09B 11/28 E 57/02 57/02 A 69/04 69/04 C09K 3/00 C09K 3/00 T G03F 7/031 G03F 7/031 //(C07D 413/04 311:18 263:32) (C07D 405/04 235:06 311:18) (C07D 417/04 311:18 277:66) (72)発明者 詫摩 啓輔 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1)(化1)で表されるクマリ
    ン化合物。 【化1】 〔式中、R1 及びR2 は各々、水素原子、アルキル基、
    アリール基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ
    アルキル基、アリールオキシアルキル基、アルケニルオ
    キシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、または下記一
    般式(2)(化2)で表される置換基を示し、 【化2】 (式中、Q1 は水素原子、アルキル基、ヒドロキシアル
    キル基、ヒドロキシアルコキシアルキル基、アルコキシ
    アルキル基またはシクロアルキル基を示し、p及びqは
    各々1〜5の整数を示す) R1 とR2 は互いに結合するか、または骨格内のアミノ
    基の置換したベンゼン核と結合して環を形成してもよ
    く、R3 は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アル
    コキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲノア
    ルキル基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、
    アルコキシアルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチ
    オ基又はスルホン酸基を示し、Xは酸素原子、硫黄原
    子、−NH−基または−NR4 −基を示し、R4 はアル
    キル基、アルコキシアルキル基、アリールオキシアルキ
    ル基、アルケニルオキシアルキル基、ヒドロキシアルキ
    ル基、ポリエーテル基またはヒドロキシポリーテル基を
    示し、環Aは置換されていてもよく、Ym+は有機化合物
    または無機化合物の陽イオンを示し、mは有機化合物ま
    たは無機化合物の陽イオン各々が持つ価数を示す1〜5
    の整数を示す〕
  2. 【請求項2】 Ym+が下記一般式(3)(化3)で表さ
    れるローダミン系色素であることを特徴とする請求項1
    記載のクマリン化合物。 【化3】 (式中、R5 〜R9 は水素原子またはアルキル基を示
    し、環B、C、Dは置換されていてもよい)
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のクマリン化合
    物を含有する光増感剤。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の光増感剤を含有する可
    視光感光性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の可視光感光性樹脂組成物
    と溶剤とを含有してなる可視光感光性材料用インキ。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の可視光感光性樹脂組成物
    を、基材上に有してなる可視光感光性材料。
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