JP5559976B2 - 画像形成方法と光硬化画像、およびその方法に用いる光硬化性組成物 - Google Patents
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Description
しかしながら、電子部品などの基板周りやMEMSセンサなど、使用環境が厳しい分野へ応用展開できるだけの技術は確立できておらず、これまで感熱記録紙やプルーフ材などの分野にその利用が限られている。
すなわち、本発明の画像形成方法は、光酸発生剤と電子供与性染料とを含有する光硬化性組成物の塗膜に対し、異なる波長域で複数回露光することにより、着色部と未着色部とからなる画像コントラストの形成と定着をそれぞれ行うことを特徴とする。
本発明において好ましくは、異なる波長域での複数回露光が、着色部と未着色部とからなる画像コントラストを形成する第1露光工程と、第1露光工程の露光波長域とは異なる未着色部が発色しない波長域で全面露光して着色部と未着色部とからなる画像コントラストを光架橋により定着する第2露光工程とを含む。
また本発明においてより好ましくは、異なる波長域での複数回露光が、光酸発生剤が感光して酸を発生する波長域で露光して発色と光架橋を同時に行い、着色部の形成と定着をする第1露光工程と、前記光酸発生剤が感光しない波長域で露光して光架橋のみを進行させて、着色部と未着色部を含む塗膜全体を硬化する第2露光工程を含む。
本発明の画像形成方法は、電子供与性染料と光酸発生剤とを含有する光硬化性組成物の塗膜に対し、異なる波長域で複数回露光することにより、着色部と未着色部とからなる画像コントラストの形成と定着をそれぞれ行うものである。
本発明において、異なる波長域での複数回露光は、電子供与性染料と光酸発生剤が感光して発生した酸との反応により着色部を形成するための露光と、光架橋により画像コントラストを定着するための露光とを異なる波長域で複数回に分けて行うものであり、好ましくは着色部と未着色部とからなる画像コントラストを形成する第1露光工程と、第1露光工程の露光波長域とは異なる未着色部が発色しない波長域で全面露光して着色部と未着色部とからなる画像コントラストを光架橋により定着する第2露光工程とを含むものである。
さらに好ましくは、異なる波長域での複数回露光は、光酸発生剤が感光して酸を発生する波長域で露光して発色と光架橋を同時に行い、着色部の形成と定着をする第1露光工程と、前記光酸発生剤が感光しない波長域で露光して光架橋のみを進行させて、着色部と未着色部を含む塗膜全体を硬化する第2露光工程を含むものである。
光硬化性組成物中の発色剤である電子供与性染料に対し、顕色剤の効果を示す電子受容性化合物として、光酸発生剤を使用する。具体的には、電子供与性染料と光酸発生剤が感光して発生した酸との平衡反応、即ち電子供与性染料と酸とが感光層内で接触することで発色するものである。
したがって、電子供与性染料と光酸発生剤とを含有する光硬化性組成物の塗膜に対し、光酸発生剤が感光して酸を発生する波長域で露光することにより、着色部と未着色部とからなる画像コントラストが形成される。
また、これらの電子供与性染料には、発色性を上げるための四臭化炭素のような光酸化剤や、暗発色を防止するキノリノールのような添加剤を配合してもよい。
したがって、画像コントラストを形成する工程において、着色部の形成と同時に一定の定着が行われる場合には、発色が不十分とならないためにも、光重合が優先しないようにすることが好ましい。この点、光酸発生剤は、光重合開始剤とは異なり酸素阻害を受けないことから、酸素雰囲気下での露光でも安定して酸が供給できるという利点があり、真空密着露光、プロキシミティ露光、ダイレクトイメージイングなどの露光方法を自由に選択することができる。
一方で、後述する画像コントラストを定着する工程では、光架橋度が低下して硬化塗膜物性が低下しないためにも、発色反応を抑制しつつ塗膜全体を光重合させることが好ましい。
エチレン性不飽和基含有化合物としては、例えば、エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコールのジアクリレート類;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレートなどの多価アルコール又はこれらのエチレオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物などの多価アクリレート類;フェノキシアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、及びこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物などの多価アクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどのグリシジルエーテルの多価アクリレート類;及びメラミンアクリレート、及び/又は上記アクリレートに対応する各メタクリレート類などが挙げられる。
このようなエチレン性不飽和基含有化合物は、目的用途に応じて、1種または2種以上を任意に組み合わせて用いることができる。
表1に示す配合成分を混合し3本ロールミルで混練して、組成物1〜3の光硬化性組成物を得た。
<画像の形成>
(1)第1露光工程
光源としてメタルハライドランプを用い、基板に形成した塗膜に対し、所定のパターンを形成したネガマスク介して全光波長領域で1000mJ/cm2の光照射を行った。その後、80℃で10分間のPEB処理(露光後加熱処理)を行った。このようにして、比較例1〜3の画像形成方法として、第1露光工程のみで画像を形成した塗膜を有する基板(画像形成基板)を得た。
(2)第2露光工程
実施例1〜3については、上記第1露光工程を終えた後、さらに本実施例で用いた光酸発生剤が感光しない405nmの波長を発振する直描露光機を用い、塗膜全体を300mJ/cm2で光照射し、画像を形成した塗膜を有する基板(画像形成基板)を得た。
(1)画像コントラスト
実施例1〜3、比較例1〜3で得られた画像形成基板について、画像コントラスト(塗膜の発色)を目視で確認した。評価基準は以下のとおりである。
発色あり・・・露光後の発色が見られる
発色なし・・・露光前後に色彩変化なし
(2)タック性
実施例1〜3、比較例1〜3で得られた画像形成基板について、各露光工程後のタック性(指触性)により、塗膜の硬化状態を評価した。評価基準は以下のとおりである。
○・・・指蝕時に塗膜表面に指跡が全く残らない
×・・・指蝕時に塗膜表面に指跡が残る
(3)耐溶剤性
実施例1〜3、比較例1〜3で得られた画像形成基板について、着色部と未着色部のそれぞれを、アセトンによるラビングテストを10回行い、塗膜の溶解、剥がれを目視で確認する耐溶剤性の評価により、塗膜の硬化性を確認した。評価基準は以下のとおりである。
○・・・ラビングテスト後の塗膜の溶解、剥がれなし
×・・・ラビングテスト後の塗膜の溶解、剥がれあり
(4)画像安定性
実施例1〜3、比較例1〜3で得られた画像形成基板について、蛍光灯下で一週間放置し、未着色部のカブリを目視で確認することにより、画像安定性(耐候性)を評価した。評価基準は以下のとおりである。
○・・・放置後の未着色部のカブリは見られず、画像コントラストが 維持された状態
×・・・放置後の未着色部のカブリが見られ、画像コントラストが 維持できない状態
Claims (8)
- オニウム塩である光酸発生剤とフルオラン系化合物である電子供与性染料と光重合開始剤とエチレン性不飽和基含有化合物とを含有する光硬化性組成物の塗膜に対し、光酸発生剤が感光して酸を発生する400nm以下の紫外域で露光して発色と光架橋を同時に行い、着色部の形成と定着をする第1露光工程と、前記光酸発生剤が感光しない400nm超の波長域で露光して光架橋のみを進行させて、着色部と未着色部を含む塗膜全体を硬化する第2露光工程を行うことにより、現像液を用いることなく、着色部と未着色部とからなる画像コントラストの形成と定着をそれぞれ行うことを特徴とする電子部品における画像形成方法。
- さらに、エポキシアクリレート系樹脂を含有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記光酸発生剤が、電子供与性染料の顕色剤として作用することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成方法。
- 前記光酸発生剤が感光しない400nm超の波長域での露光が、405nm、436nm、488nm、及び512nmのいずれかで行われることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法により形成した光硬化画像。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法に用いる組成物であって、オニウム塩である光酸発生剤とフルオラン系化合物である電子供与性染料と光重合開始剤とエチレン性不飽和基含有化合物とを含有することを特徴とする光硬化性組成物。
- 前記光酸発生剤が、電子供与性染料の顕色剤として作用することを特徴とする請求項6に記載の光硬化性組成物。
- 前記光重合開始剤が、前記光酸発生剤が感光しない波長域でも感光することができるものであることを特徴とする請求項7に記載の光硬化性組成物。
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