EP0010897B1

Polymerisable compositions, derived coatings and other polymerised products

Abstract

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EP0010897B1, drawing sheet 1
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Expired 16 October 1999, 26.9 years ago.

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9 claims: 9 independent, 0 dependent

  1. 1
    A photopolymerisable composition capable of polymerisation by an acid-catalysed mechanism under the influence of ultraviolet and/or visible light which comprises the components:(a) At least one material capable of polymerisation by an acid-catalysed mechanism to a polymeric material of higher molecular weight state;(b) a photosensitive aromatic halonium salt which is represented by the formula: or wherein n is 1 or 2;Hal is a halogen radical selected from Cl, Br and I;R, and R2 are monovalent aromatic carbocyclic or aromatic heterocyclic organic radicals containing 4-20 carbon atoms, the same or different which may be substituted;R3 and R4 are divalent aromatic carbocyclic or aromatic heterocyclic radicals containing 4-20 carbon atoms, the same or different, which may be substituted and which may be directly linked through a carbon-carbon bond (when A=a direct bond) or indirectly linked when A is a hetero atom or a group containing a hetero atom or an alkyl or alkenyl radical containing 4-20 carbon atoms;and Xn- is an anion derived from an acid which is capable of polymerising the material (a) of the composition by an acid-catalysed mechanism to a higher molecular weight state;and(c) a conventional photosensitive free radical generator other than 2-chlorothioxanthone which under the influence of ultraviolet and/or visible light generates a significant proportion of free radicals which are readily converted to the corresponding carbocation by the halonium salt either (i) by intramolecular cleavage, or (ii) by intermolecular hydrogen abstraction in conjunction with a component of the composition other than the photosensitive aromatic halonium salt. 1. Composition photopolymérisable susceptible de polymérisation par un mécanisme catalysé par les acides sous l'influence de la lumière ultraviolette et/ou visible, qui comprend les constituants: (a) au moins une matière susceptible de polymérisation par un mécanisme catalysé par les acides en une matière polymère d'un état de poids moléculaire supérieur,(b) un sel d'halonium aromatique photosensible représenté par la formule: ou où n représente 1 ou 2, Hal représente un radical d'halogène choisi entre CI, Br et I;R, et R2 représentent des radicaux carbocycliques aromatiques ou hétérocycliques aromatiques monovalents comptant 4-20 atomes de carbone, qui sont identiques ou différents et qui peuvent être substitués;R3 et R représentent des radicaux carbocycliques aromatiques ou hétérocycliques aromatiques divalents comptant 4-20 atomes de carbone, qui peuvent être identiques ou différents, qui peuvent être substitués et qui peuvent être unis directement par une liaison carbone-carbone (lorsque A est une liaison directe) ou unis indirectement lorsque A est un hétéroatome ou un radical contenant un hétéroatome ou un radical alcoyle ou alcényle comptant 4-20 atomes de carbone, et Xn- est un anion issu d'un acide qui est capable de polymériser la matière (a) de la composition par un mécanisme catalysé par les acides jusqu'à un état de poids moléculaire supérieur, et(c) un générateur de radicaux libres photosensible classique autre que la 2-chlorothioxanthone qui, sous l'influence de la lumière ultraviolette et/ou visible, engendre une proportion sensible de radicaux libres qui sont aisément convertis en le carbocation correspondant par le sel d'halonium soit (i) par scission intramoléculaire, soit (ii) par élimination intermoléculaire d'hydrogène conjointement avec un constituant de la composition autre que le sel d'halonium aromatique photosensible. 1. Photopolymerisierbare Zusammensetzung, die durch einen säurekatalysierten Mechanismus unter dem Einfluß von ultraviolettem und/oder sichtbarem Licht polymerisierbar ist und die die folgenden Komponenten enthält: (a) mindestens ein Material, das durch einen säurekatalysierten Mechanismus in ein polymeres Material mit höherem Molekulargewicht polymerisierbar ist;(b) ein photosensibles aromatisches Haloniumsalz der Formel: oder worin n für 1 oder 2 steht;Hal für ein aus Cl, Br und J ausgewähltes Halogenradikal steht;R, und R2 für gleiche oder verschiedene einwertige aromatische carbocyclische oder aromatische heterocyclische organische Radikale mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, die substituiert sein können;R3 und R4 für gleiche oder verschiedene zweiwertige aromatische carbocyclische oder aromatische heterocyclische Radikale mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, die substituiert sein können und die direkt durch eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung miteinander verbunden wein können, wobei A eine direkte Bindung darstellt, oder die indirekt miteinander verbunden sein können, wobei A ein Heteroatom oder eine ein Heteroatom enthaltende Gruppe oder ein Alkyl-oder Alkenylradikal mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt;und Xn- für ein Anion steht, das sich von einer Säure ableitet, welche das Material (a) der Zusammensetzung durch einen säurekatalysierten Mechanismus auf ein höheres Molekulargewicht polymerisieren kann;und(c) einen herkömmlichen photosensiblen Bildner von freien Radikalen mit Ausnahme von 2-Chlorothioxanthon, der unter dem Einfluß von ultraviolettem und/oder sichtbarem Licht eine beträchtliche Menge freier Radikale bildet, die leicht durch das Haloniumsalz in das entsprechende Carbokation umgewandelt werden können, und zwar entweder (i) durch intramolekulare Spaltung oder (ii) durch intermolekularen Wasserstoffabzug im Zusammenhang mit einer anderen in der Zusammensetzung vorhandenen Komponente als dem photosensiblen aromatischen Haloniumsalz.
  2. 2
    A photopolymerisable composition according to claim 1 wherein the photosensitive aromatic halonium salt is an iodonium salt. 2. Composition photopolymérisable suivant la revendication 1, dans laquelle le sel d'halonium aromatique photosensible est un sel d'iodonium. 2. Photopolymerisierbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher das photosensible aromatische Haloniumsalz ein Jodoniumsalz ist.
  3. 3
    A photopolymerisable composition according to claim 1 or claim 2 wherein a component (c)(i) is selected from benzoin and benzoin alkyl ethers; substituted acetophenones, for example dialkoxyacetophenones, alkoxy aryl acetophenones, 1-phenyl-1, 2-propanedione-2-0 benzoyl oxime and halogenated acetophenones; or a component (c)(ii) is selected from aromatic diketones and substituted aromatic diketones; benzophenone and substituted benzophenones; materials of structure wherein X = O, S, CH2 or a direct carbon-carbon bond and R = H, and substituted materials of the above structure where R = halogen (except 2-chloro-), alkyl or substituted alkyl; compounds capable of diradical formation; and piperonal. 3. Composition photopolymérisable suivant la revendication 1 ou 2, dans laquelle le constituant (c)(i) est choisi parmi la benzoïne et les éthers alcoyliques de benzoïne; les acétophénones substituées, par exemple les dialcoxy- acétophénones, les alcoxyarylacétophénones; la 1 - phényl - 1,2 - propanedione - 2 - 0-benzoyloxime et les acétophénones halogénées; ou un constituant (c)(ii) est choisi parmi les dicétones aromatiques et dicétones aromatiques substituées, la benzophénone et les benzophénones substituées, les composés de formule:où X représente O, S, CH2 ou une liaison directe carbone-carbone et R représente H, et les composés substitués de la formule ci-dessus où R représente un halogène (sauf 2-chloro) ou un radical alcoyle ou alcoyle substitué;les composés capables de former des diradicaux et le pipéronal. 3. Photopolymerisierbare Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher eine Komponente (c) (i) ausgewählt ist aus Benzoin und Benzoinalkyläthern;substituierten Acetophenonen, wie zum Beispiel Dialkoxyacetophenonen, Alkoxy - aryl - acetophenonen, 1 - Phenyl - 1,2 - propandion - 2 - 0 - benzoyl - oxim und halogenierten Acetophenonen;oder eine Komponente (c) (ii) ausgewählt ist aus aromatischen Diketonen und substituierten aromatischen Diketonen;Benzophenon und substituierten Benzophenonen;Materialien der Struktur worin X = O, S, CH2 oder eine direkte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung und R = H, und substituierten Materialien der obigen Struktur, worin R = Halogen (außer 2-Chloro-), Alkyl oder substituiertes Alkyl;Verbindungen, die ein Diradikal bilden können;und Piperonal.
  4. 4
    A photopolymerisable composition according to any of claims 1 to 3 comprising a further component (d) which plays no part in the polymerisation process but which, when the composition is irradiated with ultraviolet and/or visible light, absorbs at least some of that radiation to which, in the absence of said component (d), the iodonium salt would be sensitive. 4. Composition photopolymérisable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, qui comprend un constituant (d) supplémentaire qui ne joue pas de rôle dans le processus de polymérisation, mais qui, lorsque la composition est irradiée en lumière ultraviolette et/ou visible, absorbe au moins une partie du rayonnement auquel, en l'absence du constituant (d), le sel d'iodonium serait sensible. 4. Photopolymerisierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche eine weitere Komponente (d) enthält, die bei dem Polymerisationsprozeß keine Rolle spielt, die aber, wenn die Zusammensetzung mit ultraviolettem und/oder sichtbarem Licht bestrahlt wird, mindestens einen Teil der Strahlung absorbiert, gegenüber welcher in Abwesenheit der Komponente (d) das Jodoniumsalz sensibel sein würde.
  5. 5
    A photopolymerisable composition according to any of claims 1-4, wherein X"' is selected from BF4-, SbCl6- , SbF6-, SnCl6-- PFe-, AsF6-, FeCl4-, BiCl5--, or R5SO3- where R5 is an aromatic hydrocarbon radical having 6-13 carbon atoms, an alkyl radical having 1-8 carbon atoms, and halogenated derivatives thereof, or Rs is fluorine. 5. Composition photopolymérisable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle Xn- est choisi entre BF4-, SbCl6-, SbF6-, SnCI6--, Pfg , AsF6-, FeCl4-, BiCl5-- et R5SO3-, où Rs représente un radical hydrocarboné aromatique comptant 6 à 13 atomes de carbone, un radical alcoyle comptant 1 à 8 atomes de carbone, et leurs dérivés halogénés ou bien Rs représente le fluor. 5. Photopolymerisierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher Xn- ausgewählt ist aus BF4- , SbCl6- , SbF6-, SnCl6--, PF6-, AsF6-, FeCl4-, BiCl5--, oder RSS03 , worin R5 für ein aromatisches Kohlenwasserstoffradikal mit 6 bis 13 Kohlenstoffatomen, ein Alkylradikal mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, ein halogeniertes Derivat dan oder Fluor steht.
  6. 6
    A photopolymerisable composition according to any one of claims 1 to 5, wherein there is present 0.01 to 10% by weight based on the composition of the component (c). 6. Composition photopolymérisable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, qui contient 0,01 à 10% en poids de constituant (c), sur base de la composition. 6. Photopolymerisierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher 0,01 bis 10 Gew.-% der Komponente (c), bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten sind.
  7. 7
    A photopolymerisable composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the material capable of polymerisation to a higher molecular weight state is selected from epoxides, episulphides, and other cyclic ethers and thioethers;epoxy resins;episulphide resins;vinyl ethers;phenolic resins;and aminoplasts. 7. Composition photopolymérisable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le matière susceptible de polymérisation jusqu'à un état de poids moléculaire supérieur est choisie parmi les époxydes, les épisulfures et d'autres éthers et thioéthers cycliques, les résines époxydes, les résines épisulfures, les éthers vinyliques, les résines phénoliques et les résines aminoplastes. 7. Photopolymerisierbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher das Material, das auf ein höheres Molekulargewicht polymerisierbar ist, ausgewählt ist aus Epoxiden, Episulfiden und anderen cyclischen Äthern und Thioäthern;Epoxyharzen;Episulfidharzen;Vinyläthern;Phenolharzen;und Aminoplasten.
  8. 8
    A coating composition which comprises a photopolymerisable composition according to claim 4 and in which the component (d) is a pigment. 8. Beschichtungszusammensetzung, welche eine photopolymerisierbare Zusammensetzung nach Anspruch 4 enthält und bei welcher die Komponente (d) ein Pigment ist. 8. Composition de revêtement qui comprend une composition photopolymérisable suivant la revendication 4, et dans laquelle le constituant (d) est un pigment.
  9. 9
    A polymerised composition obtained by irradiating with ultraviolet and/or visible light a composition according to any of claims 1 to 8. 9. Composition polymérisée obtenue par irradiation en lumière ultraviolette et/ou visible d'une composition suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8. 9. Polymerisierte Zusammensetzung, welche durch Bestrahlung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit ultraviolettem und/oder sichtbarem Licht erhalten worden ist.