Composición polimerizable y/o reticulable bajo irradiación por vía catiónica y/o radicalaria.

Composición polimerizable y/o reticulable bajo irradiación, de preferencia actínica y/o por haz (x) de electrones,

por vía catiónica y/o radicalaria que comprende:

(A) al menos un compuesto de base que consta, por molécula, de al menos un agrupamiento de polimerización/reticulación, siendo escogidos los agrupamientos en la lista siguiente: epoxi, oxetano, alquenilo, dioxolano, episulfuro, tioxolano, acrilato o metacrilato, hidroxi;

(B) al menos un fotocebador catiónico y/o radicalario;

(C) eventualmente al menos un compuesto que comprende una función alcohol o tiol o ácido carboxílico;

caracterizada porque comprende

(D) al menos un compuesto que comprende al menos una función isocianato.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/057557.

Solicitante: Vencorex France.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 196 ALLEE ALEXANDRE BORODINE 69800 SAINT-PRIEST FRANCIA.

Inventor/es: BERNARD, JEAN-MARIE, BARBEAU, PHILIPPE, FRANCES, JEAN-MARC, BOURGEOIS,Damien.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G18/58 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 18/00 Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos. › Resinas epoxi.
  • C08G59/22 C08G […] › C08G 59/00 Policondensados que contienen varios grupos epoxi por molécula; Macromoléculas obtenidas por reacción de policondensados poliepoxi con compuestos monofuncionales de bajo peso molecular; Macromoléculas obtenidas por polimerización de compuestos que contienen más de un grupo epoxi por molécula utilizando agentes de endurecimiento o catalizadores que reaccionan con los grupos epoxi. › Compuestos di-epoxi.
  • C08G59/30 C08G 59/00 […] › que contienen átomos distintos del carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
  • C08G59/68 C08G 59/00 […] › caracterizados por los catalizadores utilizados.
  • C08G77/06 C08G […] › C08G 77/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace que contiene silicio con o sin azufre, nitrógeno, oxígeno o carbono en la cadena principal de la macromolécula. › Procesos preparatorios.
  • C08J7/04 C08 […] › C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 7/00 Tratamiento químico o revestimiento de materiales modelados hechos de sustancias macromoleculares (revestimiento con materiales metálicos C23C; deposición electrolítica de metales C25). › Recubrimiento.
  • C09D163/00 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 a base de resinas epoxi; Composiciones de revestimiento a base de derivados de resinas epoxi.

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Fragmento de la descripción:

Composición polimerizable y/o reticulable bajo irradiación por vía catiónica y/o radicalaria

[1] La invención se refiere a una composición polimerizable y/o reticulable bajo irradiación por vía catiónica y/o radicalaria. Se refiere más particularmente a una composición polimerizable y/o reticulable que comprende al menos un compuesto de base, al menos un fotocebador y al menos un compuesto que comprende al menos una función isocianato y su utilización como revestimiento.

[2] El dominio de la invención es el de los sistemas fotopolímeros reticulables y/o polimerizables bajo irradiación, en particular bajo irradiación UV o por haz de electrones, utilizables, especialmente, para formar especialmente unos revestimientos, tales como tintas, barnices o pinturas.

[3] Estas composiciones son del tipo que comprenden una matriz orgánica cuyos componentes son 15 portadores de funciones reactivas de polimerización/reticulación, así como un fotocebador o fotoiniciador que, tras la

absorción de energía, por ejemplo UV, libera un ácido fuerte: H+ (vía catiónica) o un radical libre (vía radicalaria). Los fotocebadores catiónicos permiten así la iniciación y la propagación de polimerizaciones en cadena catiónicas, mientras que los fotocebadores (PA) radicalarios permiten la interrupción de polimerizaciones en cadena por formación de radicales libres.

[4] En el dominio de los revestimientos de tipo barniz, en particular en el dominio de los barnices de embalajes metálicos tales como latas para bebida, se buscan unos compuestos que puedan mejorar la flexibilidad de los revestimientos, sin disminuir la reactividad de los sistemas ni la resistencia química y mecánica (resistencia al rayado especialmente) del revestimiento.

[5] Unas composiciones polimerizables/reticulables bajo irradiación UV catiónica se conocen y se utilizan como revestimiento tales como los barnices. Tales composiciones tienen por ejemplo para matriz orgánica un compuesto que comprende unas funciones de epóxido alifáticas y un fotocebador catiónico. Una capa de barniz a base de tal composición, depositada sobre un soportes de aluminio por ejemplo, presenta una buena resistencia

química y mecánica (resistencia al rayado) pero una flexibilidad (plasticidad) insuficiente.

[6] Así, la presente invención propone una composición que no presenta estos inconvenientes.

[7] A tal efecto la invención propone, según un primer objeto, una composición polimerizable y/o reticulable 35 bajo irradiación, de preferencia actínica y/o por haz (x) de electrones, por vía catiónica y/o radicalaria que

comprende:

A) al menos un compuesto de base que consta, por molécula, de al menos un agrupamiento de polimerización/reticulación, siendo escogidos los agolpamientos en la lista siguiente: epoxi, oxetano, alquenilo, dioxolano, episulfuro, tioxolano, acrilato o metacrilato, hidroxi;

B) al menos un fotocebador catiónico y/o radicalario

C) eventualmente al menos un compuesto que comprende una fundón alcohol o tiol o ácido carboxílico

D) al menos un compuesto que comprende al menos una fundón isocianato. En la presente invención, se prefiere la irradiación por vía catiónica.

[8] De manera ventajosa, el compuesto de base comprende al menos dos agolpamientos de polimerización/reticulación, siendo estos dos agolpamientos seleccionados preferentemente en el grupo de asociaciones de agrupamientos siguientes: epoxi-epoxi, oxetano-oxetano, dioxolano-dioxolano.

[9] Los agrupamientos epoxi, oxetano y dioxolano de la invención son preferentemente unos agrupamientos alifáticos. Los agrupamientos epoxi son incluso más preferencialmente cicloalifáticos.

[1] Los compuestos de base que tienen dos agrupamientos epoxi, oxetano o dioxolano son unos compuestos 55 hidrocarbonados que pueden comprender unas funcionalidades éster, amida, carbamato, carbonato, carbonilo, etc.

[11] De manera ventajosa, el compuesto de base con unos agrupamientos epoxi se selecciona entre los compuestos siguientes:

**(Ver fórmula)**

n = 2 a 1

**(Ver fórmula)**

O

O

^.

[12] Según un modo de realización rnPuest de base es un oli9°mero Y/o

polímero de silicona reticulable y/ oolimPartÍCUIar de la invención, c°arnt>¡ente o termofusible a temperatura inferiora 1°C, comprendiendo el olinñm eri2able líquido a temperatura

'gomero y/o po|¡mero de s¡|¡cona:

al menos un motivo de fórmula siguiente- 1 Z (R°),SiO*«

en la cual:

~ a = , 1 ó 2,

~ R°, idéntico o diferente, representa un radical alquilo cicloalquilo, arilo, vinilo, hidrógeno, hidroxi, alcoxi,

de preferencia un alquilo inferior en C1-C6 H

~ Z, es un sustituyente orgánico que conlleva al menos una función reactiva epoxi y/o alqueniléter y/u oxetano y/o dioxolano y/o carbonato,

y al menos dos átomos de silicio.

[13] Las funciones reactivas Z del polímero u oligómero de silicona pueden ser muy variadas. No obstante, unos revestimientos particularmente interesantes se obtienen cuando el oligómero o polímero de silicona comprende al menos un motivo (FS) en el cual Z representa un sustituyente orgánico Z1 que consta al menos de una función

reactiva epoxi y/o dioxolano y, preferentemente, al menos una función reactiva epoxi.

[14] Según dos alternativas ventajosas de la presente invención, el oligómero o polímero de silicona con al menos una función reactiva Z1 epoxi y/o dioxolano y, preferentemente, al menos una función reactiva Z1 epoxi

puede:

(i) conllevar únicamente este(os) tipo(s) de función(es) reactiva(s) Z1,

(ii) o conllevar otras funciones reactivas Z tales como las funciones reactivas Z2 alqueniléter, oxetano y/o carbonato.

[15] En el caso de la primera alternativa (i), la composición puede comprender igualmente otros oligómeros y/o polímeros de silicona y diferentes del oligómero poimero escri o anteriormente que conlleva otras funciones reactivas Z2 tales como las funciones alqueni , y carbonato y, eventualmente, unas funciones

reactivas Z1.

[16] A título de ejemplos de funciones reactivas Z, estas pueden seleccionarse especialmente entre los radicales siguientes:

**(Ver fórmula)**

- (CH2)3-O-CH=CH-R"

representando R" un radical alquilo lineal o ramificado en C1-C6.

[17] Según una segunda variante ventajosa de la presente invención, el polímero u oligómero de silicona está 15 constituido por al menos una silicona de fórmula media siguiente:

a)

**(Ver fórmula)**

b)

c)

d)

**(Ver fórmula)**

e)

f)

g)

h)

**(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)**

(n < 1)

**(Ver fórmula)**

O

/ \

CHJH----CHj

ch2ch2ch2

CH3-------Si-CH3

ch3s¡-ch3

ch2chh2

CK^H-----CH2

\ / O

**(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)**

k)

**(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)**

i)

J)

n)

Me Me Me Me

n . ' '

.s,..s¡.

o

-J

**(Ver fórmula)**

[18] En estas fórmulas Ro o (R)° = alquilo (preferentemente C1-C1) o arilo (preferentemente fenilo).

[19] Por "alquenilo", se entiende una cadena hidrocarbonada insaturada, lineal o ramificada, sustituida o no, que presenta al menos una doble conexión olefínica y, más preferiblemente, una sola doble conexión. Preferentemente, el grupo "alquenilo" presenta de 2 a 8 átomos de carbono, mejor aún de 2 a 6. Esta cadena hidrocarbonada comprende eventualmente al menos un heteroátomo tal como O, N, S.

[2] Unos ejemplos preferidos de grupos "alquenilo" son los grupos vinilo, alilo y homoalilo; siendo el vinilo particularmente preferido.

[21] Cuando el compuesto de base comprende unos agrupamientos alquenilos, puede tratarse de agrupamientos alquenilos «activados» tales como unos alqueniléter o estireno, que van a polimerizar en presencia

del fotocebador, especialmente catlónlco. Puede tratarse Igualmente de agrupamientos alquenilos «no activados» tales como unos agrupamientos alíllcos. Estos agrupamientos alquenilos «no activados» pueden polimerizar en presencia de un fotocebador radlcalarlo y de un compuesto que comprende unas funciones tioles. Se puede citar a título de ejemplo de tal reacción la fotopollmerlzaclón de tlolenos. Tal reacción se describe en la publicación «Photopolymerlzatlon of thlol-enes : some recent advances» (Rad Tech 21, October 8-1,21, Conference 25 proceedlngs, p.219-224).

[22] Según otro modo de realización particular de la Invención, al menos uno de los agrupamientos del compuesto de base es un agrupamlento alquenilo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición polimerizable y/o reticulable bajo irradiación, de preferencia actínica y/o por haz (x) de

electrones, por vía catiónica y/o radicalaria que comprende:

(A) al menos un compuesto de base que consta, por molécula, de al menos un agrupamiento de polimerización/reticulación, siendo escogidos los agrupamientos en la lista siguiente: epoxi, oxetano, alquenilo, dioxolano, episulfuro, tioxolano, acrilato o metacrilato, hidroxi;

(B) al menos un fotocebador catiónico y/o radicalario;

(C) eventualmente al menos un compuesto que comprende una función alcohol o tiol o ácido

carboxílico;

caracterizada porque comprende

(D) al menos un compuesto que comprende al menos una función isocianato.

2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque es polimerizable y/o reticulable por vía

catiónica.

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el compuesto de base comprende

al menos dos agrupamientos de polimerización/reticulación o dos agrupamientos siendo de 2 polimerización/reticulación seleccionados en el grupo de asociaciones de agrupamientos siguientes epoxi-epoxi, oxetano-oxetano, dioxolano-dioxolano.

4. Composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el compuesto de

base con unos agrupamientos epoxi se selecciona entre los compuestos siguientes:

**(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)**

_... ,. roc. caracterizada porque el compuesto de

5. Composición según una de las reivindicaciones anteare5: uido a temperatura ambiente o

base es un ohgomero y/o polímero de silicona reticulable y/o P?1'*®" y/o polímero de silicona al menos dos 3 termofusible a temperatura inferior a 1 °C, comprendiendo el oligome átomos de silicio y al menos un motivo de fórmula siguiente:

Z (R°)aSi3-a

en la cual

- a = , 1 ó 2,

- R°, idéntico o diferente, representa un radical alquilo, clcloalqullo, arilo, vinilo, hidrógeno, hidroxi, alcoxi, de preferencia un alquilo Inferior en C1-C6,

- Z, es un sustituyente orgánico que conlleva al menos una función reactiva epoxi y/o alqueniléter y/u oxetano y/o 5 dloxolano y/o carbonato.

6. Composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agrupamlento

alquenilo es un alqueniléter.

7. Composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el compuesto (C)

comprende una función tlol o alcohol.

8. Composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el compuesto que comprende una función ¡soclanato es un polüsocianato de fórmula (I):

Y-(-N=C=)n

en la cual Y es un agrupamlento polivalente sustituido o no, que comprende o no heteroátomos, aromático, alifático, cicloalifático o heterocícllco y n es al menos Igual a 1.

9. Composición según la reivindicación 8, caracterizada porque el polüsocianato es un dllsoclanato o un

triisocianato.

1. Procedimiento de revestimiento de un soporte, caracterizado porque se aplica la composición según una de las reivindicaciones de 1 a 9 sobre un soporte.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende las etapas siguientes

- recubrir el soporte con la ayuda de la composición según una de las reivindicaciones de 1 a 9 para formar al menos una capa (al menos parcial) de revestimiento sobre el soporte,

- hacer reticular la capa de revestimiento bajo Irradiación.

12. Compuesto que se puede obtener por el procedimiento según la reivindicación 1 u 11, caracterizado porque comprende

un soporte,

al menos una capa de revestimiento (al menos parcial) obtenida a partir de la composición según una de las reivindicaciones de 1 a 9.

13. Artículo fabricado, caracterizado porque consta del compuesto según la reivindicación 12.

14. Artículo fabricado según la reivindicación 13, caracterizado porque se trata de una caja de embalaje metálica.

15. Utilización de la composición según una de las reivindicaciones de 1 a 9 como barniz.

16. Utilización de la composición según una de las reivindicaciones de 1 a 9 como barniz para caja de

embalaje metálica.

17. Utilización de la composición según una de las reivindicaciones de 1 a 9 como adhesivo, tinta o

pintura.

18. Utilización de un compuesto que comprende una función isocianato tal como se define en las reivindicaciones de 1 a 9 en unas composiciones según las reivindicaciones de 1 a 9 reticulables/polimerizables bajo

irradiación.

19. Utilización según la reivindicación 18, caracterizada porque la composición es una composición para barniz, tinta, adhesivo o pintura.


 

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