Composición de fotoiniciador que incluye un estabilizador de amina estéricamente impedido.

Una composición de fotoiniciador catiónica que tiene una excelente estabilidad y que no libera subproductos potencialmente perjudiciales cuando se utiliza,

que consiste en:

(a) un compuesto que libera cationes tras la exposición a radiación actínica;

(b) un estabilizador de amina estéricamente impedida; y

(c) un diluyente seleccionado del grupo que consiste en alcoholes, ésteres, éteres, cetonas, compuestos clorados y nitrilos.

Composición de fotoiniciador que incluye un estabilizador de amina estéricamente impedido Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones estables de fotoiniciador utilizadas para polimerizar o reticular otra composición que contiene grupos polimerizables o reticulables. Más específicamente, las composiciones incluyen tanto un compuesto que libera cationes tras la exposición a radiación actínica, preferiblemente un borato de yodonio, y una amina estéricamente impedida. La amina estéricamente impedida actúa para estabilizar la composición para proveerla de una vida útil prolongada, particularmente cuando el compuesto liberador catiónico está presente en un líquido diluyente.

2. Descripción de la Tecnología

Es conocido que revestimientos anti-adhesivos se pueden obtener mediante el uso de composiciones que tienen una base de un poliorganosiloxano con grupos funcionales (del tipo epoxi o vinil-éter, etc.) a las que se añade una sal de onio catiónica para poder funcionar como un iniciador de la polimerización (véanse las patentes de EE.UU. N° US-A-4 450 360, N° US-A-4 576 999 y N° US-A-4 640 967).

Se ha observado que los mejores resultados se obtienen con sales de onio cuyo anión es SbF6". Sin embargo, los iniciadores que contienen este tipo de anión son difíciles de manipular y pueden plantear riesgos significativos de toxicidad.

El compuesto utilizado como fotoiniciador es típicamente un sólido, pero para aplicaciones prácticas y para proporcionar un rendimiento mejorado a menudo se mantiene en una forma líquida al disolverlo o dispersarlo en un diluyente. Un ejemplo de este tipo de tecnología se describe en la patente de EE.UU. N° 5.703.137 en donde diluyentes de ásteres tales como lactato de n-butilo se utilizan como diluyentes reactivos para fotoiniciadores de sales de onio.

Cuando el fotoiniciador se almacena en forma líquida, puede tener una tendencia a degradarse y a mostrar un nivel reducido de rendimiento si se utiliza después de haber sido almacenado durante un largo tiempo. Aunque no se desea estar ligado por teoría específica alguna, los autores de la invención plantean la hipótesis de que algunos cationes deben ser liberados del fotoiniciador durante el período de almacenamiento.

Además, cuando se seleccionan determinados diluyentes para el fotoiniciador, se cree que una pequeña cantidad de la reacción prematura entre el diluyente con los cationes generados a partir del compuesto fotoiniciador puede producir subproductos potencialmente nocivos.

Por consiguiente, existe una necesidad en la técnica de una composición de fotoiniciador que tenga una excelente estabilidad y que no libere potencialmente subproductos nocivos cuando se utiliza.

Sumario de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición de fotoiniciador catiónica que tiene una excelente estabilidad y que no libera subproductos potencialmente nocivos cuando se utiliza. Más específicamente, los autores de la invención han descubierto, sorprendentemente, que las propiedades de estabilidad y de toxicidad de fotoiniciadores catiónicos se pueden mejorar significativamente mediante la asociación con el compuesto catiónico de una amina estéricamente impedida.

Más específicamente, una primera realización de la presente invención proporciona una composición que comprende:

(a) un compuesto que libera cationes tras la exposición a radiación actínica; y

(b) un estabilizador de amina.

En realizaciones particularmente preferidas, el compuesto que libera cationes tras la exposición a radiación actínica es un borato de onio, incluso más preferiblemente un borato de yodonio, y la amina estéricamente impedida incluye uno o más grupos amino secundarios o terciarios. Todavía en otras realizaciones preferidas, la composición incluye, además, un diluyente reactivo o no reactivo, siendo particularmente preferido alcohol diacetona.

La composición de fotoiniciador se utiliza para polimerizar o reticular uno o más materiales que contienen grupos polimerizables o reticulables. Se prefiere particularmente que los nuevos iniciadores se utilicen para iniciar la reticulación de materiales de poliorganosiloxano que incluyen uno o más grupos reticulables tales como grupos vinilo o epoxi. El fotoiniciador se puede utilizar también para polimerizar o reticular materiales que no contienen silicona que contienen grupos epoxi.

Otra realización de la presente invención está dirigida a un método para la polimerización o reticulación de una composición, que comprende las etapas de:

(1) proporcionar un compuesto que tiene grupos polimerizables o reticulables;

(2) añadir al compuesto una cantidad reticulante o polimerizante eficaz de una composición de iniciador que comprende:

(a) un compuesto que libera cationes tras la exposición a radiación actínica; y

(b) un estabilizador de amina estéricamente impedida:

(3) exponer la composición resultante a radiación actínica, de forma que la composición de iniciador produce uno o más cationes: y

(4) polimerizar catiónicamente o reticular los grupos polimerizables o reticulables.

Es un objeto de la presente invención proporcionar una composición de fotoiniciador que tiene excelentes propiedades de estabilidad.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar una composición de fotoiniciador que no proporcione una cantidad significativa de subproductos tóxicos cuando se almacena y/o utiliza.

Es aún un objeto adicional de la presente invención proporcionar un procedimiento para utilizar el nuevo 25 fotoiniciador.

Estos y otros objetos resultarán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica como se hace referencia a la descripción detallada de la realización preferida.

Descripción Detallada de la Realización Preferida

En la descripción de la realización preferida, se utilizará una determinada terminología en aras de la claridad. Dicha 30 terminología pretende abarcar la forma de realización recitada, así como todos los equivalentes técnicos que funcionan de una manera similar para un propósito similar para lograr un resultado similar.

Los autores de la invención han descubierto nuevas composiciones de fotoiniciador catiónicas refinadas, útiles para iniciar la polimerización o reticulación de compuestos que tienen grupos funcionales polimerizables o reticulables que no exhiben virtualmente ninguna de las desventajas de las composiciones descritas en la técnica anterior. En 35 particular, dichas nuevas composiciones incluyen un agente estabilizante amino y exhiben una estabilidad muy mejorada durante el almacenamiento y durante el uso. Por otra parte, se eliminan virtualmente reacciones de polimerización incontroladas dentro de las composiciones, sin inhibir la capacidad de dichas composiciones de reticularse bajo condiciones controladas.

Las nuevas composiciones de acuerdo con la invención consisten, básicamente, en los siguientes componentes:

- un compuesto que proporciona cationes tras la exposición a radiación actínica, y en particular exposición a

los rayos ultravioleta (UV) (es decir, "el fotoiniciador"); y

un agente amino que tiene propiedades que mejora notablemente la estabilidad durante el almacenamiento y el uso del fotoiniciador.

El compuesto que libera cationes tras la exposición a radiación actínica de acuerdo con la invención comprende cualquier compuesto o mezcla de compuestos que pueden liberar uno o más cationes tras la exposición a radiación actínica (p. ej., radiación infrarroja, por haces de electrones, luz visible o ultravioleta), y preferiblemente se deriva de sales de orno. En particular, las sales de onio se seleccionan entre al menos un elemento que se selecciona de los 5 grupos 15 a 17 de la Tabla Periódica (Chem. y Eng. News, Vol. 63, N° 5 (4 de febrero, 1985), pág. 26) y cuya entidad catiónica y entidad aniónica se definen más adelante en esta memoria. Las mezclas de fotoiniciadores se contemplan específicamente como que caen dentro del alcance de la presente invención.

La entidad catiónica de la sal de onio se selecciona de entre:

(1) Las sales de onio que tienen la fórmula [(Ri)n-A-(R2)m]+ (I)

en la cual:

"A" representa un elemento en un grupo de 15 a 17, tal como I, S, Se, P y N;

El símbolo Ri representa un radical arilo carbocíclico o heterocíclico que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, que es preferiblemente fenilo, tolilo o toluilo, conteniendo dicho radical heterocíclico opcionalmente al menos un heteroátomo, que es preferiblemente nitrógeno y/o... [Seguir leyendo]

1. Una composición de fotoiniciador catiónica que tiene una excelente estabilidad y que no libera subproductos potencialmente perjudiciales cuando se utiliza, que consiste en:

(a) un compuesto que libera cationes tras la exposición a radiación actínica;

(b) un estabilizador de amina estéricamente impedida; y

(c) un diluyente seleccionado del grupo que consiste en alcoholes, ésteres, éteres, cetonas, compuestos clorados y nitrilos.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el componente (a) es una sal de onio, preferiblemente un borato de onio, y más preferiblemente un borato de yodonio.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el componente (a) comprende al menos una sal de onio que tiene una parte aniónica, en donde la entidad aniónica de dicha sal de onio se selecciona del grupo que consiste en SbFe', BF4, PFe", CF3SO3, B(C>3SCF3)4, B(03SC2Fs)4y B(C>3SC4F9)4.

4. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el componente (a) se selecciona del grupo que consiste en

[(cp-CH3)2l]+[B(C6F5)4]',

[Gl2H25-(p-l(p"]+[B(C6F5)4] ,

[(C8Hi7-0-cp)2l]+[B(C6F5)4]', [((p)2S-cp-0-C8Hi7]+[B(C6H4CF3)4]', [CH3-cp-l-(p-CH(CH3)2]+[B(C6F5)4], [CH3-(p-l-cp-CH(CH3)2]+[B(C6H40CF3)4]', 2[B[C6Fs)4] [(cp)2S-cp-S-cp-S(cp)2]+2

[(<P)2I]+[B(C6F5)4], [(CsHirO-cp-l-cp] [B(C6Fs)4] , [(cp)2l]+[B(C6H3(CF3)2)4r, [(12^25-9)2!] [B(C6Fs)4] , [((p)3S]+[B(C6F5)4]',

y

5. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el componente (b) se selecciona del grupo que consiste en

y

H

6. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho diluyente se selecciona del grupo que consiste en alcohol isopropílico, alcohol isobutílico, alcohol n-butílico, metil-isobutil-carbinol, alcohol diacetona, 2-etilhexanol, para-tolil-etanol, alcohol isopropil-bencílico, alcohol bencílico, metanol, etanol, 2-metoxietanol, 2-etoxietanol, dietilenglicol, polietilenglicol 200, maleato de dibutilo, malonato de dimetil-etilo, salicilato de metilo, adipato de dioctilo, tartrato de butilo, lactato de etilo, lactato de n-butilo, lactato de isopropilo, acetonitrilo, benzonitrilo, acetona, ciclohexanona, tetrahidrofurano, diclorometano y clorobenceno.

7. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde

- el componente (a) es:

[CH3-9-1-9- CH(CH3)2]+[B(CeF5)4]-;

- el componente (b) es:

- y el diluyente es alcohol diacetona.

8. Un procedimiento para polimerizar o reticular una composición, que comprende las etapas de:

(1) proporcionar una composición que tenga grupos polimerizables o reticulables;

(2) añadir a dicha composición una cantidad eficaz como reticulable o polimerizable de una composición de una composición de fotoiniciadorcatiónica según se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,

(3) exponer la composición resultante a radiación actínica, de forma que la composición de fotoiniciador produce uno o más cationes; y

(4) polimerizar o reticular catiónicamente los grupos polimerizables o reticulables.