DE3826947A1 - Thioxanthonderivate, ihre verwendung als fotoinitiatoren, fotopolymerisierbare bindemittelsysteme sowie verfahren zur herstellung einer strahlungsgehaerteten beschichtung - Google Patents

Thioxanthonderivate, ihre verwendung als fotoinitiatoren, fotopolymerisierbare bindemittelsysteme sowie verfahren zur herstellung einer strahlungsgehaerteten beschichtung

Info

Publication number
DE3826947A1
DE3826947A1 DE3826947A DE3826947A DE3826947A1 DE 3826947 A1 DE3826947 A1 DE 3826947A1 DE 3826947 A DE3826947 A DE 3826947A DE 3826947 A DE3826947 A DE 3826947A DE 3826947 A1 DE3826947 A1 DE 3826947A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
photoinitiators
photopolymerizable
alkyl
compounds
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE3826947A
Other languages
English (en)
Inventor
Manfred Dr Koehler
Joerg Dr Ohngemach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novartis AG
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Priority to DE3826947A priority Critical patent/DE3826947A1/de
Priority to EP19890114238 priority patent/EP0354458A3/de
Priority to US07/390,940 priority patent/US5047556A/en
Priority to JP1204009A priority patent/JPH0291067A/ja
Publication of DE3826947A1 publication Critical patent/DE3826947A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D335/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D335/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D335/10Dibenzothiopyrans; Hydrogenated dibenzothiopyrans
    • C07D335/12Thioxanthenes
    • C07D335/14Thioxanthenes with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached in position 9
    • C07D335/16Oxygen atoms, e.g. thioxanthones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031Organic compounds not covered by group G03F7/029

Description

Die Erfindung betrifft Fotoinitiatoren mit aus unterschiedlichen Fotoinitiator-Grundstrukturtypen kombinierter Molekülstruktur. Es handelt sich hierbei um Molekülstrukturen, die im wesentlichen aus einem Strukturteil vom Thioxanthon-Typ und einem Strukturteil vom Typ der α-substituierten Alkylphenone zusammengesetzt sind. Derartige Fotoinitiatoren kombinierter Struktur dienen als Fotoinitiatoren für die Fotopolymerisation ethylenisch ungesättigter Verbindungen oder solche enthaltender Bindemittelsysteme. Sie zeigen hierbei eine Reihe vielfach unerwarteter Vorteile gegenüber den ihnen zugrundeliegenden Fotoinitiator-Einzelstrukturen bzw. deren Gemische.
Fotochemisch induzierte Polymerisationsreaktionen haben in der Technik große Bedeutung erlangt, insbesondere wenn es um eine schnelle Härtung von dünnen Schichten geht, wie z. B. bei der Härtung von Lacküberzügen und Kunststoffbeschichtungen auf Papier, Holz, Metall und Kunststoff oder bei der Trocknung von Druckfarben. Dabei zeichnet sich die Strahlungshärtung in Gegenwart von Fotoinitiatoren gegenüber konventionellen Methoden zum Trocknen oder Härten von Beschichtungen durch Rohstoff- und Energieersparnis, geringe thermische Belastung des Untergrunds, und insbesondere eine hohe Geschwindigkeit aus. Aber auch die Herstellung von Polymermaterialien an sich durch Polymerisation entsprechender ungesättigter monomerer Ausgangsmaterialien erfolgt vielfach fotochemisch und mit Hilfe von Fotoinitiatoren, wobei übliche Verfahren, wie Lösungs- und Emulsionspolymerisationen zur Anwendung gelangen.
Da bei den genannten Reaktionen in der Regel keiner der Reaktionspartner in der Lage ist, die fotochemisch wirksame Strahlung in ausreichendem Maße zu absorbieren, müssen Fotoinitiatoren zugesetzt werden, die in der Lage sind, entweder eingestrahlte energiereiche Strahlung, meist UV-Licht, zu absorbieren und dabei aktive Starterradikale zu bilden, die ihrerseits die Fotopolymerisation auslösen, oder die aufgenommene Energie zur Radikalbildung auf einen der polymerisierbaren Reaktionspartner zu übertragen. An der eigentlichen Polymerisationsreaktion nehmen die Initiatoren normalerweise nicht teil.
Hierfür geeignete Fotoinitiatoren sind überwiegend Verbindungen vom Typ der aromatischen Ketone, wie Benzophenon, Benzil oder Thioxanthone sowie vom Typ der α-substituierten Alkylphenone, wie Benzoinether, Benzilmonoketale, Dialkoxyacetophenone oder Hydroxyalkylphenone, sowie von diesen Strukturtypen abgeleitete Derivate.
Die fortschreitende Diversifizierung und Spezialisierung von Verfahren und Produkten auf dem Sektor der Beschichtungstechnik mit Polymermaterialien und das vermehrt einhergehende Erfordernis von maßgeschneiderten Problemlösungen bringt es mit sich, daß auch an Fotoinitiatoren immer höhere und spezifischere Anforderungen gestellt werden. Fotoinitiatoren konventioneller Art erfüllen daher vielfach nicht oder zumindest nicht optimal die heute an sie gestellten Forderungen.
Wesentliche Problemkreise sind hierbei die Erzielung einer maximalen Fotoinitiator-Wirkung, vor allem auch in pigmentierten Systemen, die Kompatibilität mit den unterschiedlichsten Bindemittelsystemen, ihren reaktiven Bestandteilen und sonstigen modifizierenden Zusätzen, die Dunkellagerstabilität der mit dem Initiator versehenen Systeme und die möglichen Qualitätsbeeinträchtigungen des gehärteten Endprodukts, wie Vergilbung, durch unumgesetzte Initiatorreste und Initiatorabbauprodukte.
Fotoinitiatoren vom Typ der aromatischen Ketone, wie insbesondere Benzophenon und Thioxanthon sowie deren Derivate, gehören bekanntlich zur Gruppe der "intermolekularen H-Abstraktoren", die Fotoinitiatoren vom Typ der α-substituierten Alkylphenone, wie α-Hydroxy- und α-Aminoalkylphenone, gehören zur Gruppe der "intramolekularen α-Spalter". Intramolekulare α-Spalter zerfallen nach der Strahlungsanregung und Übergang in den angeregten Triplett-Zustand in zwei aktive Starterradikale. Intermolekulare H-Abstraktoren benötigen für eine effektive Wirksamkeit Coinitiatoren, meist werden hierfür Amine eingesetzt, von denen sie im angeregten Triplett- Zustand ein Wasserstoffatom abstrahieren und hierdurch die aktiven Starterradikale bilden.
Von den zahlreichen bekannten Fotoinitiatoren haben sich die Hydroxyalkylphenon-Fotoinitiatoren, wie sie in den Patentschriften DE-PS 27 22 264 und EP-PS 3 002 beschrieben sind, als besonders vorteilhaft erwiesen, vor allem aufgrund ihrer hohen Reaktivität aber auch wegen der vorzüglichen Dunkellagerstabilität der mit ihnen versetzten strahlungshärtbaren Systeme sowie der geringen Neigung der damit gehärteten Schichten zu vergilben. Diese Verbindungen absorbieren jedoch vornehmlich im mittleren bis niederen UV-Wellenlängenbereich und sind daher für pigmentierte Systeme weniger günstig. Gerade bei mit Titanoxid pigmentierten Systemen wird ein großer Teil der aktiven Wellenlänge durch das Pigment absorbiert, so daß höhere Initiatorkonzentrationen und/oder zusätzliche spektrale Sensibilisatoren eingesetzt werden müssen.
Thioxanthon-Fotoinitiatoren absorbieren im längerwelligen UV-Bereich, insbesondere auch in einem "Absorptionsfenster" von Titandioxid, so daß sie gerade in dieser Hinsicht für mit Titanoxid pigmentierte Systeme prädestiniert sind. Thioxanthone haben aber den Nachteil, daß sie überwiegend schwer löslich und nur mit Coinitiator ausreichend aktiv sind. Systeme mit Thioxanthon- Amin-Gemischen neigen darüber hinaus sehr stark zu vergilben, was gerade bei weißpigmentierten Systemen sehr störend ist.
Als günstiger für pigmentierte Systeme haben sich Gemische aus Hydroxyalkylphenonen und Thioxanthonen erwiesen. Die höhere Reaktivität derartiger Gemische gegenüber den reinen Hydroxyalkylphenonen beruht wahrscheinlich auf einer gewissen spektralen Sensibilisierung im längerwelligen Bereich durch das Thioxanthon.
Die bekannten Fotoinitiatoren und Fotoinitiatorkombinationen entsprechen aber vielfach nicht ausreichend den heute an sie gestellten gesteigerten Anforderungen. Der Erfindung lag daher die Problemstellung zugrunde, leistungsfähigere Fotoinitiatoren aufzufinden und bereitzustellen, die vor allem auch für pigmentierte Systeme geeignet sind.
Es wurde nun gefunden, daß diese Anforderungen in hervorragender Weise erfüllt werden, von Verbindungen der Formel I
worin
R¹ Wasserstoff, Halogen, C1-6-Alkyl, C1-6-Alkoxy, C1-6-Alkylthio, NO₂
R² COO-(CH₂) m -X oder X(-CH₂) m -Y-CO-(CH₂) n -X mit X gleich O, S und Y gleich O, NH, m die Zahlen 2 bis 10 und n die Zahlen 1 bis 10
R³, R⁴ jeweils unabhängig voneinander H, C1-12-Alkyl, C2-12-Alkenyl oder zusammen C2-6-Alkylen
R⁶ H, C1-6-Alkyl oder C1-6-Alkanoyl
R⁷ C1-6-Alkyl oder gegebenenfalls jeweils mit Halogen, C1-6-Alkyl oder C1-6-Alkoxy substituiertes Phenyl oder Benzyl
bedeuten.
Gegenstand der Erfindung sind somit die Verbindungen der Formel I.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung der Verbindungen der Formel I als Fotoinitiatoren für die Fotopolymerisation ethylenisch ungesättigter Verbindungen oder solche enthaltender Bindemittelsysteme.
Gegenstand der Erfindung sind darüber hinaus fotopolymerisierbare Bindemittelsysteme, enthaltend mindestens eine ethylenisch ungesättigte fotopolymerisierbare Verbindung sowie gegebenenfalls weitere bekannte und übliche Zusatzstoffe, die darüber hinaus mindestens eine Verbindung der Formel I als Fotoinitiator enthalten.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung einer strahlungsgehärteten Beschichtung auf einem Substrat, wobei man dieses mit einem fotopolymerisierbaren Bindemittelsystem, das mindestens eine Verbindung der Formel I als Fotoinitiator enthält, beschichtet und die Härtung durch Bestrahlen mit UV-Licht einer Wellenlänge zwischen 250 und 450 nm vornimmt.
Die Verbindungen der Formel I sind neu. Es handelt sich hierbei um Fotoinitiatoren mit aus zwei unterschiedlichen Fotoinitiator-Grundstrukturtypen, nämlich vom Thioxanthontyp einerseits und vom Typ der α-substituierten Alkylphenone andererseits, kombinierter Molekülstruktur.
In Formel I wird ein Thioxanthonrest, der gegebenenfalls einen Substituenten R¹ der Halogen, wie insbesondere Chlor, C1-6-Alkyl, C1-6-Alkoxy, C1-6-Alkylthio oder NO₂ darstellen kann, trägt, über eine Brückengruppierung R² mit dem aromatischen Ring eines α-substituierten Alkylphenonrests verknüpft. Die Anbindung der Brückengruppierung R² an die Thioxanthonstruktureinheit kann in 1-, 2-, 3- oder 4-Stellung, bevorzugt in 1-, 2- oder 3-Stellung, insbesonder in 1- oder 3-Stellung, erfolgen. Im Alkylphenonrest können die Substituenten R³ und R⁴ am zur Carbonylgruppe α-ständigen C-Atom Wasserstoff, C1-12- Alkyl, C2-12-Alkenyl oder zusammen C2-6-Alkylen bedeuten. Vorzugsweise sind R³ und R⁴ jeweils Methyl. Der Substituent R⁵ kann eine Hydroxy-, eine C1-6-Alkoxy-, eine C1-6- Alkanoyl-Gruppe, eine Dialkylamino- oder Dialkanoylaminogruppe, in denen die Alkyl- bzw. Alkanoylgruppen jeweils bis zu 6 C-Atomen aufweisen können, eine N-Piperidino-, eine N-Piperazino- oder eine N-Morpholinogruppe sein. Bevorzugte Fotoinitiator-Struktureinheiten hierbei sind solche, in denen R⁵ für die Hydroxy- oder N-Morholinogruppe steht. Besonders bevorzugt sind Fotoinitiator- Struktureinheiten vom Hydroxyalkylphenontyp. Als Brückengruppierung R² fungieren Alkylengruppen sowie Gruppierungen, die aus mittels Ester- oder Amidgruppen verknüpften Alkylengruppen bestehen, welche ihrerseits wiederum über Carboxyl-, Sauerstoff- oder Schwefelatome mit den Fotoinitiator-Struktureinheiten verknüpft sind. Bevorzugte Brückengruppierungen sind Carbonyloxyethylenoxy-, Carbonyloxyethylenthio-, Oxymethylencarbonyloxyethylenthio- und Oxymethylencarbonylamidoethylenthiogruppen.
Typische Beispiele für Verbindungen der Formel I sind
1-(1-Thioxanthonylcarbonyloxy)-2-[4-(2-hydroxy-2-methyl)-propanoylph-enoxy]ethan
1-(1-Thioxanthonylcarbonyloxy)-2-[4-(2-hydroxy-2-methyl)-propanoylph-enylthio]ethan
1-(1-Thioxanthonylcarbonyloxy)-2-[4-(2-N-morpholino-2-methyl)-propan-oylphenoxy]ethan
1-(1-Thioxanthonylcarbonyloxy)-2-[4-(2-N-morpholino-2-methyl)-propan-oylphenylthio]ethan
1-(3-Thioxanthonylthio)-2-[4-(2-hydroxy-2-methyl)-propanoylphenoxyme-thylencarbonyloxy]ethan
1-(3-Thioxanthonylthio)-2-[4-(2-hydroxy-2-methyl)-propanoylphenoxyme-thylencarbonylamido]ethan
Die Herstellung der Verbindungen der Formel I erfolgt mit Hilfe gängiger Reaktionen, wie insbesondere Veresterungsreaktionen, aus entsprechend funktionalisierten Derivaten der zugrundeliegenden Thioxanthon- und Alkylphenon- Einheiten.
Die Reaktionsbedingungen hierbei entsprechen dem Üblichen und können den Standardwerken der präparativen organischen Chemie entnommen werden, z. B. Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart, oder Organic Synthesis, J. Wiley, New York London Sydney.
Als funktionalisierte Derivate der Fotoinitiatorgrundstrukturen sind solche bevorzugt, die bereits die spätere Brückengruppierung R² bzw. entsprechende Vorstufen oder Teilstücke hiervon im Molekül enthalten. Entsprechende Verbindungen sind etwa mit Hydroxyethoxy-, Hydroxyethylthio-, Hydroxycarbonyl- oder Hydroxycarbonylmethylenoxy- Gruppen versehene Thioxanthon- bzw. Alkylphenon- Derivate. Funktionalisierte Fotoinitiator-Derivate dieser Art sind in den deutschen Patentanmeldungen P 37 07 891 und P 37 38 567 ausführlich beschrieben. So lassen sich beispielsweise durch Umsetzung von Thioxanthon- 1-carbonsäure mit Hydroxyethoxy- oder Hydroxyethylthio- Derivaten entsprechender Alkylphenone oder deren Methosulfate die Verbindungen Ia bis Id erhalten. Durch Umsetzung von 3-Hydroxyethoxy- bzw. 3-Hydroxyethylthiothioxanthon oder deren Methosulfate mit Hydroxycarbonylethylenoxy- funktionalisierten Alkylphenonen erhält man die Verbindungen Ie und If.
Die erfindungsgemäßen Fotoinitiatoren kombinierter Struktur können sehr vorteilhaft als Fotoinitiatoren für die Fotopolymerisation ethylenisch ungesättigter Verbindungen bzw. solche enthaltender Bindemittelsysteme eingesetzt werden. Vornehmlich dienen sie analog zu konventionellen Fotoinitiatoren als UV-Härter für Lack- oder Polymerbeschichtungen sowie Druckfarben auf Basis UV-härtbarer Bindemittel- oder Hybridbindemittelsysteme, die auch in Form wäßriger Dispersionen vorliegen können. Die Anwendung erfolgt in üblicher Weise, wobei sie den Bindemittelsystemen in der Regel in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% zugesetzt werden. Dieser Zusatz geschieht in der Regel durch direktes Einrühren, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer untergeordneten Menge eines kompatiblen Lösungsmittels. Hierbei zeigen die Verbindungen der Formel I sehr günstige Eigenschaften in bezug auf ihre Löslichkeit bzw. homogene Mischbarkeit mit praktisch allen üblichen strahlungshärtbaren Systemen sowie in Bezug auf die Dunkellagerstabilität der mit ihnen versetzten Systeme.
Ein besonderer Vorteil ist die überraschend höhere Reaktivität der erfindungsgemäßen Fotoinitiatoren kombinierter Struktur gegenüber den entsprechenden zugrundeliegenden Fotoinitiatortypen und deren Gemische. Dies trifft insbesondere auch für pigmentierte Systeme zu. So lassen sich mit den Verbindungen der Formel I bei äquivalentem Mengeneinsatz und vergleichbaren Härtungsbedingungen höhere Schichthärten erzielen als mit Gemischen aus Thioxanthon- und Hydroxyalkylphenon-Fotoinitiatoren. Eine Erklärung hierfür könnte in einer unmittelbaren sensibilisierenden und/oder coinitiierenden Wechselwirkung der unterschiedlichen Initiatorgruppen, bedingt durch die räumlich nahe Fixierung im Molekül, gesehen werden.
Unter einem fotopolymerisierbaren Bindemittelsystem wird üblicherweise ein Gemisch verstanden, das mindestens eine ethylenisch ungesättigte, durch freie Radikale fotopolymerisierbare Verbindung sowie gegebenenfalls weitere übliche Zusatzstoffe enthält. Als radikalisch polymerisierbare Komponenten sind praktisch alle Materialien, die olefinisch ungesättigte Doppelbindungen aufweisen, geeignet. Es können dies insbesondere Monomere, Oligomere und Polymere mit jeweils zumindest einer oder zweckmäßigerweise mit mehreren ungesättigten Funktionen vom Acrylat- oder Vinyl-Typ sein. Entsprechende Materialien sind dem Fachmann in großer Fülle bekannt. Beispiele für solche Verbindungen sind Acrylverbindungen, insbesondere Acrylate von aliphatischen und aromatischen Mono- oder Polyhydroxyverbindungen, wie etwa (Meth)- acrylsäure einschließlich deren Salze und Amide, (Meth)- acrylnitril, (Meth)acrylsäurealkylester, Hydroxyethyl(meth)acrylat, Vinyl(meth)acrylat, Ethylendi(meth)acrylat, 1,6-Hexandioldi(meth)acrylat, Trimethylolpropandi(meth)acrylat, Pentaerythrittri(meth)acrylat, weiterhin Vinylverbindungen wie etwa Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol, Divinylbenzol, N-Vinylpyrrolidion, N-Vinylcarbazol. Beispiele für höhermolekulare und polymere Bindemittelkomponenten sind etwa acrylierte Polyester-, Acrylat-, Epoxy-, Urethan-, Polyamid- und Siliconharze. Überwiegend sind strahlungshärtbare Bindemittelsysteme Gemische mehrerer der aufgeführten niedermolekularen und höhermolekularen ungesättigten Komponenten.
Hybridbindemittelsysteme enthalten darüber hinaus noch Komponenten, die thermisch, beispielsweise durch Polykondensation oder Polyaddition, nicht jedoch radikalisch vernetzt werden können. Beispiele hierfür sind etwa säurehärtbare Melaminharze sowie Polyurethan- oder Polyester- bildende Reaktivharze.
Die strahlungshärtbaren Bindemittelsysteme können auch in Form wäßriger Dispersionen vorliegen, deren Wasseranteil nach erfolgter Beschichtung normalerweise durch kurzen Erhitzen entfernt wird.
Die mit den Verbindungen der Formel I als Fotoinitiatoren härtbaren Bindemittelsysteme können in ihren qualitativen wie quantitativen Zusammensetzungen in weiten Bereichen variiert werden und sie können insbesondere auch weitere Bestandteile und Zusätze enthalten. Zweckmäßigerweise sollte hierbei der Anteil an reaktiven Komponenten 10 Gew.-% nicht unterschreiten. Als weitere Bestandteile und Zusätze in den für den jeweiligen Zweck angebrachten und üblichen Mengen können anorganische und organische Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Verlaufsmittel, oberflächenaktive Mittel, Lichtstabilisatoren und Antioxydantien, Thixotropiemittel, Mattierungsmittel, Weichmacher, Lösungsmittel, Dispergierhilfsmittel, weitere Bindemittel und Harze, sonstige Fotoinitiatoren, spektrale Sensibilisatoren und Coinitiatoren bekannter Art, weitere thermo- bzw. photoreaktive Radikalstarter sowie Kationen- oder säurebildende Katalysatoren enthalten sein.
Die genannten Bindemittelsysteme können mit den Verbindungen der Formel I erfindungsgemäß durch Einwirkung von Strahlungsenergie, insbesondere aus dem UV-Wellenlängenbereich gehärtet werden. In bestimmten Fällen, vornehmlich bei Hybridbindemittelsystemen, ist es zweckmäßig, die Aushärtung durch gleichzeitige oder nachfolgende Zufuhr von Wärmeenergie zu fördern.
Die Fotopolymerisation erfolgt nach an sich bekannten Methoden durch Bestrahlen mit Licht oder UV-Strahlung des Wellenlängenbereichs von 250-450 nm, vorzugsweise von 300-400 nm. Als Strahlenquellen können die üblichen Quecksilberdampf-Hochdruk-, -Mitteldruck- oder -Niederdrucklampen sowie Xenon- und Wolframlampen verwendet werden.
Die Durchführung der Fotopolymerisation unter Verwendung der erfindungsgemäßen Fotoinitiator kombinierter Struktur kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich geschehen. Die Bestrahlungsdauer hängt von der Art der Durchführung, von der Art und Menge der eingesetzten polymerisierbaren Materialien, von Art und Konzentration der verwendeten Fotoinitiatoren und von der Intensität der Lichtquelle ab. Bei der Strahlungshärtung von Beschichtungen liegt sie üblicherweise im Bereich weniger Sekunden bis Minuten.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I werden bevorzugt verwendet als Fotoinitiatoren bei der UV-Härtung von dünnen Schichten wie beispielsweise Lackbeschichtungen auf allen hierfür üblichen Materialien und Trägern. Diese können vornehmlich sein Papier, Holz, textile Träger, Kunsstoff und Metall. Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist auch die Trocknung bzw. Härtung von Druckfarben und Siebdruckmaterialien, von denen letztere bevorzugt bei der Oberflächenbeschichtung bzw. -gestaltung von beispielsweise Dosen, Tuben und metallenen Verschlußkappen eingesetzt werden.
Ihre einfache Zugänglichkeit und ihre vorzüglichen anwendungstechnischen Eigenschaften, vor allem ihre hohe Reaktivität in pigmentierten Systemen, machen die erfindungsgemäßen Fotoinitiatoren kombinierter Struktur für den praktischen Einsatz besonders wertvoll.
Beispiel 1
1-(1-Thioxanthonylcarbonyloxy)-2-[4-(2-hydroxy-2-methyl)-propanoylph-enoxy]ethan (Ia)
Zu 0,3 g Natrium in 50 ml Methanol wurden bei Raumtemperatur unter Rühren 2,6 g (0,01 mol) Thioxanthon-1-carbonsäure gegeben, 1 Stunde bei Rückflußtemperatur gerührt und dann das Lösungsmittel abdestilliert. Zu dem Rückstand wurden 3,0 g (0,01 mol) 4-(2-Methylsulfonyloxyethoxy) phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)keton gegeben und 3 Stunden bei 80°C gerührt. Nach dem Abkühlen wurde mit Wasser versetzt und das Gemisch mit Essigester extrahiert. Nach Entfernen des Lösungsmittels und Umkristallisation des Rückstands aus Methylethylketon wurden 1,4 g an Verbindung Ia in Form eines gelblichen Kristallpulvers vom Schmelzpunkt 160°C erhalten.
Analog wurden erhalten die Verbindungen
1-(1-Thioxanthonylcarbonyloxy)-2-[4-(2-hydroxy-2-methyl)-propanoylph-enylthio]ethan (Ib)
1-(1-Thioxanthonylcarbonyloxy)-2-[4-(2-N-morpholino-2-methyl)-propan-oylphenoxy]ethan (Ic)
1-(1-Thioxanthonylcarbonyloxy)-2-[4-(2-N-morpholino-2-methyl)-propan-oylphenylthio]ethan (Id) Smp. 134°C.
Beispiel 2
1-(3-Thioxanthonylthio)-2-[4-(2-hydroxy-2-methyl)-propanoylphenoxyme-thylencarbonyloxy]ethan (Ie)
Zu 1,2 g Kalium-t-butylat wurden 50 ml DMSO und 2,4 g (0,01 mol) 4-(Hydroxycarbonylmethoxy)phenyl-(2-hydroxy- 2-propyl)keton gegeben und 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde auf 70°C erhitzt und 3,7 g (0,01 mol) 3-(2-Methylsulfonyloxyethylthio)thioxanthon zugegeben und 4 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Durch Aufarbeitung wie in Beispiel 1 und Umkristallisation aus Toluol wurden 2,1 g an Verbindung Ie mit Schmelzpunkt 114°C erhalten.
Analog wurde erhalten die Verbindung
1-(3-Thioxanthonylthio)-2-[4-(2-hydroxy-2-methyl)-propanoylphenoxyme-thylencarbonylamido]ethan (If).

Claims (5)

1. Verbindungen der Formel I worin
R¹ Wasserstoff, Halogen, C1-6-Alkyl, C1-6-Alkoxy, C1-6-Alkylthio, NO₂
R² COO-(CH₂) m -X oder X-(CH₂) m -Y-CO-(CH₂) n -X mit X gleich O, S und Y gleich O, NH, m die Zahlen 2 bis 10 und n die Zahlen 1 bis 10
R³, R⁴ jeweils unabhängig voneinander H, C1-12- Alkyl, C2-12-Alkenyl oder zusammen C2-6- Alkylen R⁶ H, C1-6-Alkyl oder C1-6-Alkanoyl
R⁷ C1-6-Alkyl oder gegebenenfalls jeweils mit Halogen, C1-6-Alkyl oder C1-6-Alkoxy substituiertes Phenyl oder Benzyl
bedeuten.
2. Verwendung der Verbindungen der Formel I als Fotoinitiatoren für die Fotopolymerisation ethylenisch ungesättigter Verbindungen oder solche enthaltender Bindemittelsysteme.
3. Fotopolymerisierbare Bindemittelsysteme, enthaltend mindestens eine ethylenisch ungesättigte fotopolymerisierbare Verbindung sowie gegebenenfalls weitere bekannte und übliche Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Verbindung der Formel I als Fotoinitiator enthalten.
4. Fotopolymerisierbare Bindemittelsysteme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 20 Gew.-% einer Verbindung der Formel I enthält.
5. Verfahren zur Herstellung einer strahlungsgehärteten Beschichtung auf einem Substrat, wobei man dieses mit einem fotopolymerisierbaren Bindemittelsystem beschichtet und die Härtung durch Bestrahlen mit UV-Licht einer Wellenlänge zwischen 250 und 450 nm vornimmt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittelsystem nach Anspruch 3 oder 4 verwendet wird.
DE3826947A 1988-08-09 1988-08-09 Thioxanthonderivate, ihre verwendung als fotoinitiatoren, fotopolymerisierbare bindemittelsysteme sowie verfahren zur herstellung einer strahlungsgehaerteten beschichtung Withdrawn DE3826947A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3826947A DE3826947A1 (de) 1988-08-09 1988-08-09 Thioxanthonderivate, ihre verwendung als fotoinitiatoren, fotopolymerisierbare bindemittelsysteme sowie verfahren zur herstellung einer strahlungsgehaerteten beschichtung
EP19890114238 EP0354458A3 (de) 1988-08-09 1989-08-02 Fotoinitiatoren kombinierter Struktur
US07/390,940 US5047556A (en) 1988-08-09 1989-08-08 Photoinitiators having a combined structure
JP1204009A JPH0291067A (ja) 1988-08-09 1989-08-08 組合せ分子構造を有する光開始剤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3826947A DE3826947A1 (de) 1988-08-09 1988-08-09 Thioxanthonderivate, ihre verwendung als fotoinitiatoren, fotopolymerisierbare bindemittelsysteme sowie verfahren zur herstellung einer strahlungsgehaerteten beschichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3826947A1 true DE3826947A1 (de) 1990-02-22

Family

ID=6360483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3826947A Withdrawn DE3826947A1 (de) 1988-08-09 1988-08-09 Thioxanthonderivate, ihre verwendung als fotoinitiatoren, fotopolymerisierbare bindemittelsysteme sowie verfahren zur herstellung einer strahlungsgehaerteten beschichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5047556A (de)
EP (1) EP0354458A3 (de)
JP (1) JPH0291067A (de)
DE (1) DE3826947A1 (de)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6211383B1 (en) 1993-08-05 2001-04-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nohr-McDonald elimination reaction
US5645964A (en) 1993-08-05 1997-07-08 Kimberly-Clark Corporation Digital information recording media and method of using same
US5733693A (en) 1993-08-05 1998-03-31 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for improving the readability of data processing forms
US5721287A (en) 1993-08-05 1998-02-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of mutating a colorant by irradiation
US6017471A (en) 1993-08-05 2000-01-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Colorants and colorant modifiers
US6017661A (en) 1994-11-09 2000-01-25 Kimberly-Clark Corporation Temporary marking using photoerasable colorants
US5681380A (en) 1995-06-05 1997-10-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ink for ink jet printers
US5773182A (en) 1993-08-05 1998-06-30 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of light stabilizing a colorant
US5865471A (en) 1993-08-05 1999-02-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Photo-erasable data processing forms
US5700850A (en) 1993-08-05 1997-12-23 Kimberly-Clark Worldwide Colorant compositions and colorant stabilizers
US5685754A (en) 1994-06-30 1997-11-11 Kimberly-Clark Corporation Method of generating a reactive species and polymer coating applications therefor
US6242057B1 (en) 1994-06-30 2001-06-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Photoreactor composition and applications therefor
US6071979A (en) 1994-06-30 2000-06-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Photoreactor composition method of generating a reactive species and applications therefor
US6008268A (en) 1994-10-21 1999-12-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Photoreactor composition, method of generating a reactive species, and applications therefor
US5786132A (en) 1995-06-05 1998-07-28 Kimberly-Clark Corporation Pre-dyes, mutable dye compositions, and methods of developing a color
JP2001515524A (ja) 1995-06-05 2001-09-18 キンバリー クラーク ワールドワイド インコーポレイテッド 新規プレ染料
ES2161357T3 (es) 1995-06-28 2001-12-01 Kimberly Clark Co Composicion estabilizante de colorantes.
GB9522683D0 (en) * 1995-11-06 1996-01-10 Coates Brothers Plc Photoinitiator
PL321573A1 (en) 1995-11-28 1997-12-08 Kimberly Clark Co Improved stabilising agents for dyes
US6099628A (en) 1996-03-29 2000-08-08 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Colorant stabilizers
US5782963A (en) 1996-03-29 1998-07-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Colorant stabilizers
US5855655A (en) 1996-03-29 1999-01-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Colorant stabilizers
US5840817A (en) * 1995-12-29 1998-11-24 Samsung Display Devices Co., Ltd. Polymer for photo-conductive layer and preparation method thereof
US5891229A (en) 1996-03-29 1999-04-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Colorant stabilizers
US6524379B2 (en) 1997-08-15 2003-02-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Colorants, colorant stabilizers, ink compositions, and improved methods of making the same
CA2298615C (en) 1998-06-03 2009-03-31 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Neonanoplasts produced by microemulsion technology and inks for ink jet printing
BR9906513A (pt) 1998-06-03 2001-10-30 Kimberly Clark Co Fotoiniciadores novos e aplicações para osmesmos
US6228157B1 (en) 1998-07-20 2001-05-08 Ronald S. Nohr Ink jet ink compositions
AU1309800A (en) 1998-09-28 2000-04-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Novel photoinitiators and applications therefor
WO2000042110A1 (en) 1999-01-19 2000-07-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Novel colorants, colorant stabilizers, ink compositions, and improved methods of making the same
US6331056B1 (en) 1999-02-25 2001-12-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Printing apparatus and applications therefor
US6294698B1 (en) 1999-04-16 2001-09-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Photoinitiators and applications therefor
US6368395B1 (en) 1999-05-24 2002-04-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Subphthalocyanine colorants, ink compositions, and method of making the same
DE60121588T2 (de) 2000-06-19 2006-11-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc., Neenah Neue photoinitiatoren
US6486903B1 (en) 2000-09-27 2002-11-26 Sawgrass Systems, Inc. Transfer printing process
US6983571B2 (en) 2000-09-29 2006-01-10 Teel Plastics, Inc. Composite roofing panel
ES2262033T3 (es) * 2003-01-09 2006-11-16 Alcon, Inc. Absorvedores de luz uv con doble funcion para materiales de lentes oftalmicas.
EP2010796B1 (de) * 2006-04-04 2016-06-01 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Infrarotgehärtete schleifartikel und herstellungsverfahren
US7735287B2 (en) * 2006-10-04 2010-06-15 Novik, Inc. Roofing panels and roofing system employing the same
DE102006051897A1 (de) * 2006-10-31 2008-05-08 Bayer Materialscience Ag Bedruckte, verformbare Folien
US8020353B2 (en) 2008-10-15 2011-09-20 Novik, Inc. Polymer building products
US8209938B2 (en) * 2010-03-08 2012-07-03 Novik, Inc. Siding and roofing panel with interlock system
CA135807S (en) 2010-06-04 2011-01-27 Novik Inc Roof or siding shingle panel
TWI513778B (zh) * 2010-12-01 2015-12-21 Nissan Chemical Ind Ltd 含氟高分支聚合物之包覆用硬化性組成物
CA2838061C (en) 2012-12-19 2016-03-29 Novik Inc. Corner assembly for siding and roofing coverings and method for covering a corner using same
US9388565B2 (en) 2012-12-20 2016-07-12 Novik Inc. Siding and roofing panels and method for mounting same
JP6554040B2 (ja) * 2016-01-25 2019-07-31 三井化学株式会社 液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2722264C2 (de) * 1977-05-17 1984-06-28 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Verwendung von substituierten Oxyalkylphenonen als Photosensibilisatoren
EP0003002B1 (de) * 1977-12-22 1984-06-13 Ciba-Geigy Ag Verwendung von aromatisch-aliphatischen Ketonen als Photoinitiatoren, photopolymerisierbare Systeme enthaltend solche Ketone und neue aromatisch-aliphatische Ketone
CH640849A5 (de) * 1979-05-18 1984-01-31 Ciba Geigy Ag Thioxanthoncarbonsaeureester, -thioester und -amide.
CH643552A5 (de) * 1980-05-06 1984-06-15 Ciba Geigy Ag Thioxanthoncarbonsaeuren und thioxanthoncarbonsaeurederivate.

Also Published As

Publication number Publication date
US5047556A (en) 1991-09-10
EP0354458A2 (de) 1990-02-14
EP0354458A3 (de) 1990-10-10
JPH0291067A (ja) 1990-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3826947A1 (de) Thioxanthonderivate, ihre verwendung als fotoinitiatoren, fotopolymerisierbare bindemittelsysteme sowie verfahren zur herstellung einer strahlungsgehaerteten beschichtung
EP0281941B1 (de) Coreaktive Fotoinitiatoren
EP0217205B1 (de) Copolymerisierbare Fotoinitiatoren
EP0216884B1 (de) Fotoinitiatoren für die fotopolymerisation von ungesättigten systemen
EP0805152B1 (de) Cyclisches Amin substituiertes Phenyl-alkyl-Keton und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0141110B1 (de) Photopolymerisierbare Mischungen, enthaltend tertiäre Amine als Photaktivatoren
DE2722264C2 (de) Verwendung von substituierten Oxyalkylphenonen als Photosensibilisatoren
EP0117233B1 (de) Photohärtbare gefärbte Massen
EP0088050B1 (de) Photohärtbare gefärbte Massen
EP0138754B1 (de) Photohärtbare Gemische
DE3505998A1 (de) Verwendung thiosubstituierter ketone als photoinitiatoren
DE3209706C2 (de)
EP0007508B1 (de) Acylphosphinoxidverbindungen, ihre Herstellung und ihre Verwendung
DE3008411A1 (de) Neue aromatisch-aliphatische ketone, ihre verwendung als photoinitiatoren sowie photopolymerisierbare systeme enthaltend solche ketone
DE2658935A1 (de) Photopolymerisierbare masse und deren verwendung
EP0057474A2 (de) Acylphosphinoxidverbindungen, ihre Herstellung und Verwendung
EP0073413A2 (de) Acylphosphinoxidverbindungen und ihre Verwendung
DE3126433A1 (de) "neue gemische auf basis von substituierten dialkoxyacetophenonen, ihre verwendung als photoinitiatoren sowie photopolymerisierbare systeme enthaltend solche gemische"
DE69828964T2 (de) Aromatische maleimide und ihre verwendung als photoinitiatoren
DE112020002202T5 (de) Neuartige Diaroylcarbazolverbindung und Verwendung derselben als Sensibilisierungsmittel
EP1140761B1 (de) Benzophenone und ihre verwendung als photoinitiatoren
DE4014489A1 (de) Copolymerisierbare benzilketal-fotoinitiatoren
DE2328544A1 (de) 4,4'-bis(alkoxycarbonyl)benzoinaether, sowie verfahren zu ihrer herstellung
DE2808459A1 (de) Hydroxyalkylphenone und ihre verwendung als photosensibilisatoren
CH628651A5 (en) UV radiation-polymerisable mixtures

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: CIBA-GEIGY AG, BASEL, CH

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: ZUMSTEIN, F., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. KLINGSEISEN,

8139 Disposal/non-payment of the annual fee