FOTOINICIADOR, NUEVO COMPUESTO, Y COMPOSICIÓN FOTOCURABLE.
Un fotoiniciador que consiste esencialmente en un compuesto que tiene un peso molecular de 1000 o menos,
y que tiene una estructura química representada por la fórmula (1), en la que R3 y R4 representan independientemente un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, y R1 y R2 representan independientemente 1) un grupo atractor de electrones, 2) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, o 3) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, que tiene un grupo atractor de electrones en la posición β, γ, o δ con respecto a ambos grupos carbonílicos, en la que el grupo alquilo 2) es un grupo metilo o etilo cuando cada uno de los dos sustituyentes es el grupo alquilo 2), y el porcentaje másico de un elemento de la estructura química representado por la siguiente fórmula (2), que se expresa en la fórmula (1), basado en el peso molecular total del compuesto, está en el intervalo de 17% a 54% en masa
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2003/004282.
Solicitante: DIC CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 35-58, SAKASHITA 3-CHOME ITABASHI-KU TOKYO JAPON.
Inventor/es: LACHOWICZ, ARTUR, GAUDL, KAI-UWE, FERBITZ,Jens, GRAHE,F. Gerwald, JING,Yu, GUANGHUI,Wu.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 3 de Abril de 2003.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08F2/50 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 2/00 Procesos de polimerización. › con agentes sensibilizantes.
Clasificación PCT:
- C07C69/716 C […] › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 69/00 Esteres de ácidos carboxílicos; Esteres del ácido carbónico o del ácido halofórmico. › Esteres de ácidos cetocarboxílicos.
- C08F2/50 C08F 2/00 […] › con agentes sensibilizantes.
- C09D4/00 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, a base de compuestos no macromoleculares orgánicos con al menos un enlace carbono-carbono insaturado polimerizable.
- G03F7/031 FISICA. › G03 FOTOGRAFIA; CINEMATOGRAFIA; TECNICAS ANALOGAS QUE UTILIZAN ONDAS DISTINTAS DE LAS ONDAS OPTICAS; ELECTROGRAFIA; HOLOGRAFIA. › G03F PRODUCCION POR VIA FOTOMECANICA DE SUPERFICIES TEXTURADAS, p. ej. PARA LA IMPRESION, PARA EL TRATAMIENTO DE DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; MATERIALES A ESTE EFECTO; ORIGINALES A ESTE EFECTO; APARELLAJE ESPECIALMENTE ADAPTADO A ESTE EFECTO (aparatos de composición fototipográfica B41B; materiales fotosensibles o procesos para la fotografía G03C; electrofotografía, capas sensibles o procesos a este efecto G03G). › G03F 7/00 Producción por vía fotomecánica, p. ej. fotolitográfica, de superficies texturadas, p. ej. superficies impresas; Materiales a este efecto, p. ej. conllevando fotorreservas; Aparellaje especialmente adaptado a este efecto (utilizando estructuras de fotorreservas para procesos de producción particulares, ver en los lugares adecuados, p. ej. B44C, H01L, p. ej. H01L 21/00, H05K). › Compuestos orgánicos no cubiertos por el grupo G03F 7/029.
Clasificación antigua:
- C07C69/716 C07C 69/00 […] › Esteres de ácidos cetocarboxílicos.
- C08F2/50 C08F 2/00 […] › con agentes sensibilizantes.
- C09D4/00 C09D […] › Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, a base de compuestos no macromoleculares orgánicos con al menos un enlace carbono-carbono insaturado polimerizable.
- G03F7/031 G03F 7/00 […] › Compuestos orgánicos no cubiertos por el grupo G03F 7/029.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre.
PDF original: ES-2359809_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Campo técnico
La presente invención se refiere a fotoiniciadores, a un nuevo compuesto, y a composiciones fotocurables que 5 incluyen un fotoiniciador. Más específicamente, la presente invención se refiere a fotoiniciadores que se pueden utilizar en revestimientos curables por UV de capa gruesa.
Antecedentes de la técnica
En años recientes, los fotoiniciadores están ganando importancia en el campo de composiciones de resinas curables mediante luz UV y luz visible, tales como revestimientos fotocurables o tintas de impresión fotocurables, que pueden ser aplicables a una amplia variedad de sustratos, incluyendo metal, papel, plástico y madera, puesto que los fotoiniciadores pueden incrementar drásticamente la velocidad de curado.
En este campo, se desean fotoiniciadores muy sensibles, que sean capaces de absorber suficiente luz UV o visible, y de producir radicales que comiencen la polimerización o de transferir la energía absorbida a sustancias polimerizables para la formación de radicales. Convencionalmente, los fotoiniciadores se han estudiado repetidamente hasta ahora con el objetivo de potenciar la sensibilidad, y mejorar problemas técnicos inherentes tales como el amarilleamiento. A fin de superar estos problemas generales, por ejemplo, en la patente U.S. nº 6.020.528 se describen óxidos de alquilfenilbisacrilfosfina, y mezclas de fotoiniciadores de un óxido de alquilfenilbisacrilfosfina con benzofenona.
Los fotoiniciadores convencionales, tales como los óxidos de alquilfenilbisacilfosfina, muestran una buena capacidad de curado, particularmente cuando se usan en revestimientos fotocurables de capa delgada. Sin embargo, los fotoiniciadores son difíciles de usar para el curado mediante UV de revestimientos que tienen un mayor grosor de capa. Esto es debido a que la autoabsorción de la molécula fotoiniciadora que contiene elementos estructurales aromáticos es grande.
Además, los fotoiniciadores del tipo óxido de alquilfenilbisacilfosfina muestran un comportamiento de amarilleamiento mejorado en comparación con otros fotoiniciadores convencionales (por ejemplo, benzofenona). Sin embargo, el problema del amarilleamiento no se ha resuelto completamente hasta ahora. Por lo tanto, existe una gran necesidad de un fotoiniciador que muestre una mejora significativa con relación al amarilleamiento.
Descripción de la invención
Por lo tanto, es un objeto de la invención proporcionar un fotoiniciador que muestre excelente fotosensibilidad, 30 produzca productos incoloros, y también se pueda usar en revestimientos curables mediante UV de capa gruesa.
Otro objeto es proporcionar un nuevo compuesto químico que se pueda utilizar para el fotoiniciador. Además, otro objeto es proporcionar una composición fotocurable que tenga las propiedades mencionadas anteriormente.
Inesperadamente, ahora los inventores han encontrado que un compuesto que tiene una estructura química representada por la siguiente fórmula (1) tiene una excelente fotoactividad con la irradiación de UV, y es muy adecuado para la fotopolimerización de compuestos etilénicamente insaturados curables mediante radicales.
En consecuencia, la presente invención proporciona un fotoiniciador que consiste esencialmente en un compuesto que tiene un peso molecular de 1000 o menos, y que tiene una estructura química representada por la siguiente fórmula (1),
**(Ver fórmula)**
40 en la que R3 y R4 representan independientemente un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, y
R1 y R2 representan independientemente
1) un grupo atractor de electrones,
2) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, o 3) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, que tiene un grupo atractor de electrones en la posición , , o con respecto a ambos grupos carbonílicos, en la que el grupo alquilo 2) es un grupo metilo o etilo cuando cada uno de los dos sustituyentes es el grupo alquilo 2), y
el porcentaje másico de un elemento de la estructura química representado por la siguiente fórmula (2),
**(Ver fórmula)**
que se expresa en la fórmula (1), basado en el peso molecular total del compuesto que tiene la estructura química representada por la fórmula (1), está dentro del intervalo de 17% a 54%.
La presente invención también proporciona un fotoiniciador que consiste esencialmente en un compuesto que tiene un peso molecular de 1000 o menos, y que tiene una estructura química representada por la siguiente fórmula (3),
**(Ver fórmula)**
10 en la que R3 representa un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, R5 representa un grupo de hidrocarburo alifático mono-, di-, tri-, tetra- o pentavalente o un grupo de hidrocarburo alifático sustituido con un grupo alquilenoxi, n es un número natural de 1 a 5, y R1 y R2 representan independientemente 15 1) un grupo atractor de electrones, 2) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, o 3) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, que tiene un grupo atractor de electrones en la posición , , o con respecto a ambos grupos carbonílicos, en la que el grupo alquilo 2) es un grupo metilo o etilo cuando cada uno de los dos sustituyentes es el grupo alquilo 2), y 20 el porcentaje en peso de un elemento de la estructura química representado por la siguiente fórmula (2),
**(Ver fórmula)**
que se expresa en la fórmula (3), basado en el peso molecular total del compuesto que tiene la estructura química representada por la fórmula (3), está en el intervalo de 17% a 47%.
La presente invención también proporciona un nuevo compuesto que tiene una estructura química representada 25 mediante la siguiente fórmula (7),
**(Ver fórmula)**
en la que
R6 representa un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, un grupo alquil C1-4-carbonilo, un grupo ciano, un grupo alquil C1-4-carbonil-metilo, un grupo alquil C1-4-carbonil-etilo, un grupo alcoxi C1-4-carbonil-metilo, un grupo alcoxi C1-4-carbonil-etilo, y un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8 el cual está sustituido
con un grupo carboxilo o con un grupo ciano, R7, R8, R9, y R10 representan independientemente un átomo de hidrógeno, o un grupo metilo, y al menos uno de R9 y R10 es un átomo de hidrógeno,
R11 representa un grupo de hidrocarburo alifático di-, tri- o tetravalente que tiene un número de carbonos de 2 a 12, R12 representa un grupo metilo, o un grupo alcoxi que tiene un número de carbonos de 1 a 18, n es un número natural de 2 a 4, y m es un número entero de 0 a 15. La presente invención también proporciona una composición fotocurable que comprende un fotoiniciador mencionado anteriormente, y un compuesto etilénicamente insaturado curable mediante radicales. Mejor modo para llevar a cabo la invención R3 y R4, definidos como un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8 en la estructura química
mencionada anteriormente representada por la fórmula (1) o la estructura química mencionada anteriormente representada por la fórmula (3), pueden ser un grupo alquilo lineal o ramificado, que incluye grupos metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, t-butilo, pentilo, hexilo, ciclohexilo, n-heptilo y n-octilo. Entre estas estructuras, en particular, es preferible un grupo metilo desde el punto de vista de la fotosensibilidad.
R5, definido como un hidrocarburo alifático, incluye un grupo alquilo lineal o ramificado tal como metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, t-butilo, pentilo, hexilo, ciclohexilo, n-heptilo, n-octilo, y un grupo de hidrocarburo alifático multifuncional tal como etileno, propileno, un grupo residual de trimetilolpropano, o un grupo residual de pentaeritritol.
R5, definido como un grupo de hidrocarburo alifático sustituido con un grupo alquilenoxi, incluye un grupo alquilo obtenido mediante una reacción de metanol, etanol, propanol, isopropanol, n-butanol, t-butanol, pentanol, hexanol, ciclohexanol, n-heptanol, n-octanol, etilenglicol, propilenglicol, neopentilglicol, trimetilolpropano, o pentaeritritol y óxido de etileno u óxido de propileno.
R1 y R2 en la estructura química mencionada anteriormente representada por la fórmula (1) o la estructura química mencionada anteriormente representada por la fórmula... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un fotoiniciador que consiste esencialmente en un compuesto que tiene un peso molecular de 1000 o menos, y que tiene una estructura química representada por la fórmula (1),
**(Ver fórmula)**
en la que R3 y R4 representan independientemente un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, y
5 R1 y R2 representan independientemente
1) un grupo atractor de electrones,
2) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, o
3) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, que tiene un grupo atractor de electrones en la
posición , , o con respecto a ambos grupos carbonílicos, en la que el grupo alquilo 2) es un grupo metilo o 10 etilo cuando cada uno de los dos sustituyentes es el grupo alquilo 2), y
el porcentaje másico de un elemento de la estructura química representado por la siguiente fórmula (2),
**(Ver fórmula)**
que se expresa en la fórmula (1), basado en el peso molecular total del compuesto, está en el intervalo de 17% a 54% en masa.
2. Un fotoiniciador que consiste esencialmente en un compuesto que tiene un peso molecular de 1000 o menos, y que tiene una estructura química representada por la siguiente fórmula (3),
**(Ver fórmula)**
en la que R3 representa un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, R5 representa un grupo de hidrocarburo alifático mono-, di-, tri-, tetra- o pentavalente, o un grupo de hidrocarburo alifático sustituido con un grupo alquilenoxi, n es un número natural de 1 a 5, y R1 y R2 representan independientemente
1) un grupo atractor de electrones, 25 2) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, o 3) un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, que tiene un grupo atractor de electrones en la posición , , o con respecto a ambos grupos carbonílicos, en la que el grupo alquilo 2) es un grupo metilo o etilo cuando cada uno de los dos sustituyentes es el grupo alquilo 2), y el porcentaje en peso de un elemento de la estructura química representado por la siguiente fórmula (2),
**(Ver fórmula)**
que se expresa en la fórmula (3), basado en el peso molecular total del compuesto, está en el intervalo de 17% a 47% en masa.
3. Un fotoiniciador según la reivindicación 1 ó 2, en el que el R1 y R2 son idénticos.
4. Un fotoiniciador según la reivindicación 1, en el que el compuesto tiene al menos un elemento de la estructura química representado por la siguiente fórmula (5).
5. Un fotoiniciador según la reivindicación 2, en el que el compuesto tiene al menos un elemento de la estructura química representado por la siguiente fórmula (6).
6. Un compuesto que tiene una estructura química representada mediante la siguiente fórmula (7),
**(Ver fórmula)**
**(Ver fórmula)**
**(Ver fórmula)**
en la que R6 representa un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8, un grupo alquil C1-4-carbonilo, un 15 grupo ciano, un grupo alquil C1-4-carbonil-metilo, un grupo alquil C1-4-carbonil-etilo, un grupo alcoxi C1-4-carbonil
metilo, un grupo alcoxi C1-4-carbonil-etilo, y un grupo alquilo que tiene un número de carbonos de 1 a 8 el cual está sustituido con un grupo carboxilo o con un grupo ciano, R7, R8, R9, y R10 representan independientemente un átomo de hidrógeno, o un grupo metilo, y al menos uno de
R9 y R10 es un átomo de hidrógeno, R11 representa un grupo de hidrocarburo alifático di-, tri- o tetravalente que tiene un número de carbonos de 2 a 12, R12 representa un grupo metilo, o un grupo alcoxi que tiene un número de carbonos de 1 a 18, n es un número natural de 2 a 4, y m es un número entero de 0 a 15.
25 7. Una composición fotocurable, que comprende
(i) un fotoiniciador según la reivindicación 1 a 7, y
(ii) un compuesto etilénicamente insaturado curable por radicales.
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