SENSIBILIZADORES DE PIPERAZINO.
Compuestos de fórmula (I): **(Ver fórmula)** en la que: A representa un átomo de hidrógeno o un grupo de fórmula:
**(Ver fórmula)** B representa un átomo de halógeno o un grupo de fórmula: **(Ver fórmula)** R1 representa un grupo de fórmula (II) o (III): **(Ver fórmula)** R2 representa un grupo alquilo C1-C6, un grupo arilo o un grupo arilo sustituido que tiene uno o más sustituyentes alquilo C1-C6, alcoxilo C1-C6 o fenilo; Z representa un grupo de fórmula -(CHR3)n-, en la que R3 representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo o un grupo alquilo C1-C4 y n es un número desde 0 hasta 6; Y representa un grupo carbonilo o un grupo de fórmula -CH2-; Hal representa un átomo de halógeno; Q representa un residuo de un poli(alquilen(C2-C6)glicol), etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, 2,2-propanodiol o un bis(hidroxialquil C1-C6) éter, o Q representa un grupo de fórmula -D-Q''-D-, en la que: D representa un grupo de fórmula -[O(CHR4CHR5)a]y-, -[O(CH2)bCO]y- u -[O(CH2)bCO](y-1)-[O(CHR4CHR5)a]-; en las que: R4 y R5 representan independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C4; a es un número desde 1 hasta 2; b es un número desde 4 hasta 5; y es un número desde 1 hasta 10; y Q'' representa un residuo de alquilen(C2-C6)glicol o de un poli(alquilen(C2-C6)glicol); y x es un número desde 1 hasta 100
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W05003505US.
Solicitante: SUN CHEMICAL CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 35 WATERVIEW BOULEVARD,PARSIPPANY, NJ 07054-1285.
Inventor/es: HERLIHY, SHAUN, LAWRENCE, ROWATT,BRIAN.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 28 de Octubre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07D295/112 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07D COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares C08). › C07D 295/00 Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos polimetileno-imina de al menos cinco miembros, ciclos aza-3 biciclo [3.2.2] nonano, piperazina, morfolina o tiomorfolina, que tienen solamente átomos de hidrógeno unidos directamente a los átomos de carbono del ciclo. › con los átomos de nitrógeno del ciclo y los átomos de oxígeno o de azufre unidos por enlaces dobles separados por carbociclos o por cadenas carbonadas interrumpidas por carbociclos.
- C07D295/15 C07D 295/00 […] › a una cadena acíclica saturada.
- 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 PCT:
- C07D295/112 C07D 295/00 […] › con los átomos de nitrógeno del ciclo y los átomos de oxígeno o de azufre unidos por enlaces dobles separados por carbociclos o por cadenas carbonadas interrumpidas por carbociclos.
- C07D295/15 C07D 295/00 […] › a una cadena acíclica saturada.
- G03F7/031 G03F 7/00 […] › Compuestos orgánicos no cubiertos por el grupo G03F 7/029.
Clasificación antigua:
- C07D295/112 C07D 295/00 […] › con los átomos de nitrógeno del ciclo y los átomos de oxígeno o de azufre unidos por enlaces dobles separados por carbociclos o por cadenas carbonadas interrumpidas por carbociclos.
- C07D295/15 C07D 295/00 […] › a una cadena acíclica saturada.
- G03F7/031 G03F 7/00 […] › Compuestos orgánicos no cubiertos por el grupo G03F 7/029.
Fragmento de la descripción:
Sensibilizadores de piperazino.
La presente invención se refiere a una serie de nuevos sensibilizadores a base de piperazina para su uso en el curado por radiación, por ejemplo en el curado por radiación de composiciones de recubrimiento tales como tintas de impresión o barnices.
Las composiciones fotocurables se curan mediante exposición a radiación, habitualmente radiación ultravioleta, e incluyen por ejemplo, lacas que pueden aplicarse a madera, metal o sustratos similares mediante técnicas adecuadas tales como recubrimiento por rodillo o recubrimiento por cortina. También pueden formularse como tintas, por ejemplo que van a aplicarse mediante técnicas tales como tipografía, litografía offset, impresión en huecogravado, impresión en serigrafía, impresión flexográfica o por chorro de tinta. La impresión dependiendo de la técnica de impresión particular, es aplicable a una amplia variedad de sustratos que incluyen papel, cartón, vidrio, materiales de plástico o metales.
Tales composiciones contendrán el monómero o el oligómero que va a polimerizarse, junto con un fotoiniciador, cuya función es absorber la radiación y formar un estado excitado que entonces puede iniciar la polimerización. Además, puede haber un sensibilizador, cuya función es potenciar y/o ampliar el espectro de absorción del iniciador. Cuando, como es común, la composición ha de usarse en forma líquida, puede haber también un disolvente/modificador de la viscosidad, que preferiblemente también es polimerizable. Sin embargo, normalmente se prefiere evitar cualquier aditivo de este tipo, si es posible, ya que puede modificar las propiedades del recubrimiento polimerizado final de formas impredecibles o indeseables.
La cetona de Michler es el sensibilizador mejor conocido para el curado por radiación. Aunque puede funcionar como fotoiniciador por derecho propio, la cetona de Michler no es particularmente eficaz ya que tiene un carácter de transferencia de carga significativo hasta su estado de triplete que se encuentra más bajo. Esto hace que la extracción de hidrógeno de moléculas donadoras sea desfavorable debido a la alta densidad electrónica en el oxígeno del carbonilo. Sin embargo, una combinación de benzofenona y cetona de Michler actúa como una combinación sinérgica debido a la formación de un complejo de estado excitado que puede poblarse mediante la excitación de cualquier molécula.
Ahora se ha descubierto sorprendentemente una serie de compuestos de piperazina que pueden usarse con fotoiniciadores de tipo II para proporcionar curado por radiación extremadamente eficaz.
Por tanto, la presente invención consiste en compuestos de fórmula (I):
en la que:
A representa un átomo de hidrógeno o un grupo de fórmula:
B representa un átomo de halógeno o un grupo de fórmula:
R1 representa un grupo de fórmula (II) o (III):
R2 representa un grupo alquilo C1-C6, un grupo arilo o un grupo arilo sustituido que tiene uno o más sustituyentes alquilo C1-C6, alcoxilo C1-C6 o fenilo;
Z representa un grupo de fórmula -(CHR3)n-, en la que R3 representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo o un grupo alquilo C1-C4 y n es un número desde 0 hasta 6;
Y representa un grupo carbonilo o un grupo de fórmula -CH2-;
Hal representa un átomo de halógeno;
Q representa un residuo de un poli(alquilen(C2-C6)glicol), etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, 2,2-propanodiol o un bis(hidroxialquil C1-C6) éter, o Q representa un grupo de fórmula -D-Q'-D-, en la que:
D representa un grupo de fórmula -[O(CHR4CHR5)a]y-, -[O(CH2)bCO]y- u -[O(CH2)bCO](y-1)-[O(CHR4CHR5)a]-; en las que:
Q' representa un residuo de alquilen(C2-C6)glicol o de un poli(alquilen(C2-C6)glicol); y
x es un número desde 1 hasta 100.
La presente invención también proporciona una composición curable por energía que comprende: (a) un monómero, prepolímero u oligómero polimerizable; (b) un fotoiniciador y, opcionalmente, un sinergista, y (c) un sensibilizador que es un compuesto de fórmula (I).
La invención todavía proporciona adicionalmente un procedimiento para preparar una composición polimérica curada mediante la exposición de una composición según la presente invención a radiación actínica, preferiblemente radiación ultravioleta.
La naturaleza de los grupos terminales representados en la fórmula anterior por A y B no es crítica para la presente invención, aunque, naturalmente, pueden tener una influencia en las propiedades del compuesto de fórmula (I). Por conveniencia de preparación, normalmente derivarán del/de los compuesto(s) usados para preparar el resto del compuesto de fórmula (I), en lugar de seleccionarse especialmente y añadirse mediante una reacción separada. A representa un átomo de hidrógeno, o un grupo de fórmula:
en la que Y, Q y Z son tal como se definieron anteriormente y Hal representa un átomo de halógeno, preferiblemente un átomo de cloro o bromo. Más preferiblemente, A es uno de los grupos mencionados anteriormente.
B representa un átomo de halógeno o un grupo de fórmula:
en la que R1 es tal como se define en la reivindicación 1. Más preferiblemente B representa un átomo de halógeno o un grupo de fórmula:
En los compuestos de la presente invención, en los que R1 representa un grupo de fórmula (III) y R2 representa un grupo alquilo, éste puede ser un grupo de cadena lineal o ramificada y tiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono. Ejemplos de tales grupos incluyen los grupos metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, sec-butilo, t-butilo, pentilo, isopentilo, neopentilo, hexilo e isohexilo, de los que se prefieren aquellos grupos que tienen desde 1 hasta 4 átomos de carbono, más preferiblemente los grupos metilo o etilo.
Cuando R1 representa un grupo de fórmula (III) y R2 representa un grupo arilo, éste puede estar no sustituido o puede estar sustituido con uno o más de los sustituyentes a continuación. El grupo arilo puede tener uno o más anillos, y, si hay más de uno, los anillos pueden estar condensados. El grupo arilo tiene preferiblemente desde 6 hasta 10 átomos de carbono, y ejemplos incluyen los grupos fenilo, 1-naftilo, 2-naftilo e indenilo, de los cuales se prefiere el grupo fenilo.
Cuando el grupo arilo representado por R2 está sustituido, no hay restricción en el número de sustituyentes, excepto tal como puede imponerse por el número de posiciones sustituibles y posiblemente por las restricciones estéricas. En general, normalmente habrá desde 1 hasta 5, más comúnmente desde 1 hasta 3 sustituyentes. Ejemplos de tales sustituyentes incluyen grupos alquilo C1-C6 (tal como se definieron y se facilitaron a modo de ejemplo anteriormente en relación con los grupos que pueden representarse por R1), grupos alcoxilo C1-C6 y grupos fenilo. Sin embargo, el grupo arilo preferiblemente está no sustituido y el grupo arilo...
Reivindicaciones:
1. Compuestos de fórmula (I):
en la que:
A representa un átomo de hidrógeno o un grupo de fórmula:
B representa un átomo de halógeno o un grupo de fórmula:
R1 representa un grupo de fórmula (II) o (III):
R2 representa un grupo alquilo C1-C6, un grupo arilo o un grupo arilo sustituido que tiene uno o más sustituyentes alquilo C1-C6, alcoxilo C1-C6 o fenilo;
Z representa un grupo de fórmula -(CHR3)n-, en la que R3 representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo o un grupo alquilo C1-C4 y n es un número desde 0 hasta 6;
Y representa un grupo carbonilo o un grupo de fórmula -CH2-;
Hal representa un átomo de halógeno;
Q representa un residuo de un poli(alquilen(C2-C6)glicol), etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, 2,2-propanodiol o un bis(hidroxialquil C1-C6) éter, o Q representa un grupo de fórmula -D-Q'-D-, en la que:
D representa un grupo de fórmula -[O(CHR4CHR5)a]y-, -[O(CH2)bCO]y- u -[O(CH2)bCO](y-1)-[O(CHR4CHR5)a]-; en las que:
Q' representa un residuo de alquilen(C2-C6)glicol o de un poli(alquilen(C2-C6)glicol); y
x es un número desde 1 hasta 100.
2. Compuestos según la reivindicación 1, en los que Hal representa un átomo de cloro o bromo.
3. Compuestos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en los que Z representa un grupo de fórmula -CHR3-.
4. Compuestos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en los que R3 representa un átomo de hidrógeno, un grupo metilo o un grupo etilo.
5. Compuestos según la reivindicación 4, en los que R3 representa un átomo de hidrógeno.
6. Compuestos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en los que Z representa un grupo de fórmula -(CHR3)n-, n es un número desde 2 hasta 6 y uno de R3 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C4 y el otro o los otros de R3 representan átomos de hidrógeno.
7. Compuestos según la reivindicación 1, en los que y es un número desde 3 hasta 10.
8. Compuestos según la reivindicación 1, en los que D representa un grupo de fórmula -[O(CHR4CHR5)a]y-, en la que a es un número entero desde 1 hasta 2 e y es un número desde 1 hasta 10.
9. Compuestos según la reivindicación 8, en los que D representa un grupo de fórmula -[OCH2CH2]y-, -[OCH2CH2 CH2CH2]y- u -[OCH(CH3)CH2]y-, en las que y es un número desde 1 hasta 10.
10. Compuestos según la reivindicación 1, en los que D representa un grupo de fórmula -[O(CH2)bCO]y-, en la que b es un número desde 4 hasta 5 e y es un número desde 1 hasta 10.
11. Compuestos según la reivindicación 1, en los que D representa un grupo de fórmula -[O(CH2)bCO](y-1)-[O(CHR4CHR5)a]-, en la que a es un número desde 1 hasta 2, b es un número desde 4 hasta 5 e y es un número desde 1 hasta 10.
12. Compuestos según la reivindicación 1, en los que a es 2 e y es un número desde 1 hasta 10.
13. Compuestos según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en los que y es un número desde 1 hasta 6.
14. Compuestos según la reivindicación 1, en los que Q' es un residuo de etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, 2,2-propanodiol, polietilenglicol, polipropilenglicol o polibutilenglicol.
15. Compuestos según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que x es un número desde 1 hasta 50.
16. Uso del compuesto de fórmula (I) como sensibilizador de fotoiniciación.
17. Composición curable por energía que comprende: (a) un monómero, prepolímero u oligómero polimerizable; (b) un fotoiniciador; y (c) el sensibilizador según la reivindicación 16.
18. Procedimiento para preparar una composición polimérica curada mediante la exposición de una composición según la reivindicación 17 a radiación actínica.
19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que la radiación actínica es radiación ultravioleta.
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