説明

新規三官能性光開始剤

【課題】特に紫外線及び可視光線を使用する放射線硬化性組成物のための新規光開始剤及びそれらの混合物、それらの調製のための中間体、及び中間体からの開始剤の調製方法を提供する。
【解決手段】式I及びII:


で示される新規ケトン系開始剤を用いる。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
式I又はII:
【化72】


〔式中、
1、R2、R3及びR4は、互いに独立して、C1〜C8アルキル;OH、C1〜C4アルコキシ、−CN、−COO(C1〜C8アルキル)、(C1〜C4アルキル)−COO−、ベンジル、フェニル若しくは−N(R13)(R14)で置換されているC1〜C4アルキル;C3〜C6アルケニル、ベンジル、−CH2−C64−(C1〜C4アルキル)又はフェニルであるか;あるいは
1及びR2は、一緒になって、並びに/又はR3及びR4は、一緒になって、非分岐鎖状又は分岐鎖状のC2〜C9アルキレン又はC3〜C6−オキサ−若しくは−アザ−アルキレンであり;
5は、水素、C1〜C8アルキル、C3〜C6アルケニル、ベンジル、−CH2−C64−(C1〜C4アルキル)又はフェニルであり;
Aは、Cl、Br、−O−R7、−NR89又は−S−R16であり;
A′は、−O−、−NH−又は−NR8−であり;
X及びYは、互いに独立して、−O−R10又は−N(R11)(R12)であり;
nは、1〜10の整数、好ましくは1〜4の整数、特に1、2又は3であり;
6は、炭素鎖が、シクロヘキサンジイル、フェニレン、−CH(OH)−、−C(C25)(CH2−CH2−OH)−、C(CH3)(CH2−CH2−OH)−、−C(CH2−CH2−OH)2−、−N(CH3)−、−N(C25)−、−N(CH2−CH2−OH)−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−NH、NH−CO−O−、−P(CH2−CH2−OH)−、−P(O)(CH2−CH2−OH)−、−O−P(O−CH2−CH2−OH)−O−、−O−P(O)(O−CH2−CH2−OH)−O−、−O−シクロヘキサンジイル−C(CH32−シクロヘキサンジイル−O−、−O−フェニレン−C(CH32−フェニレン−O−、−O−フェニレン−CH2−フェニレン−O−、−Si(CH32−、−O−Si(CH32−O−、−O−Si(CH3)(O−CH3)−O−、−Si(CH3)(R17)−O−Si(CH3)(R18)−、5−(2−ヒドロキシエチル)−〔1,3,5〕トリアジナン−2,4,6−トリオン−1,3−ジイル及び/又は1〜9個の酸素原子で中断されていてよい、直鎖状又は分岐鎖状のC2〜C20アルキルのn価の基であるか、あるいは
6は、フェニレン、メチルフェニレン、フェニレン−O−フェニレン、シクロヘキサンジイル、メチルシクロヘキサンジイル、トリメチルシクロヘキサンジイル、ノルボルナンジイル、〔1−3〕ジアゼチジン−2,4−ジオン−1,3−ジイル、3−(6−イソシアナトヘキシル)−ビウレット−1,5−ジイル又は5−(6−イソシアナトヘキシル)−〔1,3,5〕トリアジナン−2,4,6−トリオン−1,3−ジイルの基の1又は2個で中断されていてよい、直鎖状若しくは分岐鎖状の−CO−NH−(C2〜C16アルキレン)−(NH−CO)n-1−又は直鎖状若しくは分岐鎖状の−CO−NH−(C0〜C9アルキレン)−(NH−CO)n-1−のn価の基であるか、あるいは
6は、直鎖状又は分岐鎖状の−CO−(C0〜C12アルキレン)−(CO)n-1−のn価の基であり、該アルキレンは、酸素、フェニレン、シクロヘキサンジイル又はノルボルナンジイルで中断されていてよいか、あるいは
6は、炭素鎖が、1〜15個の酸素原子で中断されており、そしてOH又はNH2で置換されていてもよい、直鎖状又は分岐鎖状の−C2〜C50アルキレンのn価の基であり;
7は、水素、−Si(C1〜C6アルキル)3、C1〜C12アルキル、R21、C2〜C18アシル、−CO−NH−C1〜C12アルキル、C2〜C20ヒドロキシアルキル、C2〜C20メトキシアルキル、3−(C1〜C18アルコキシ)−2−ヒドロキシ−プロピル、3−〔1,3,3,3−テトラメチル−1−〔(トリメチルシリル)オキシ〕ジシロキサニル〕−プロピル、2,3−ジヒドロキシ−プロピル、又は炭素鎖が1〜9個の酸素原子で中断されている、直鎖状若しくは分岐鎖状のC2〜C21ヒドロキシアルキル若しくは(C1〜C4アルコキシ)−C2〜C21アルキルであり;
8及びR9は、互いに独立して、水素、C1〜C12アルキル;OH、C1〜C4アルコキシ、−CN、−COO(C1〜C4アルキル)の基の1つ以上で置換されているC2〜C4アルキル;C3〜C5アルケニル、シクロヘキシル又はC7〜C9フェニルアルキルであるか、あるいは
9=H又はメチルの場合、R8は、また、メチル、エチル、OH、NH2の基の1つ以上で置換され、そして酸素、−NH−、シクロヘキサンジイル、ノルボルナンジイル又はフェニレンの1つ以上で中断されているC2〜C50アルキルであるか、あるいは
8及びR9は、一緒になって、−O−又は−N(R15)−で中断されていてよい、非分岐鎖状又は分岐鎖状のC3〜C9アルキレンであり;
10は、水素、−Si(C1〜C6アルキル)3、C1〜C8アルキル、C3〜C6アルケニル又はベンジルであり;
11及びR12は、互いに独立して、C1〜C12アルキル;OH、C1〜C4アルコキシ、−CN、−COO(C1〜C4アルキル)の基の1つ以上で置換されているC2〜C4アルキル;C3〜C5アルケニル、シクロヘキシル又はC7〜C9フェニルアルキルであるか、あるいは
11及びR12は、一緒になって、−O−又は−N(R15)−で中断されていてよい、非分岐鎖状又は分岐鎖状のC3〜C9アルキレンであり;
13及びR14は、互いに独立して、水素、C1〜C12アルキル;OH、C1〜C4アルコキシ、−CN、−COO(C1〜C4アルキル)の基の1つ以上で置換されているC2〜C4アルキル;C3〜C5アルケニル、シクロヘキシル又はC7〜C9フェニルアルキルであるか、あるいは
13及びR14は、一緒になって、−O−又は−N(R15)−で中断されていてよい、非分岐鎖状又は分岐鎖状のC3〜C9アルキレンであり;
15は、水素、C1〜C4アルキル、アリル、ベンジル、C1〜C4ヒドロキシアルキル、−CH2CH2−COO(C1〜C4アルキル)又は−CH2CH2CNであり;
16は、C1〜C18アルキル、ヒドロキシエチル、2,3−ジヒドロキシプロピル、シクロヘキシル、ベンジル、フェニル、C1〜C12アルキルフェニル、−CH2−COO(C1〜C18アルキル)、−CH2CH2−COO(C1〜C18アルキル)又は−CH(CH3)−COO(C1〜C18アルキル)であり;
17及びR18は、互いに独立して、一価の基のメチル、−O−Si(CH33、−O−Si(CH32−O−Si(CH33、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−O−Si(CH3)であるか、又は二価の基の−O−Si(CH32−、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−、−O−Si(CH3)(R19)−、−O−Si(CH3)(R20)−であり、そして鎖を形成し;
19及びR20は、互いに独立して、一価の基のメチル、−O−Si(CH33、−O−Si(CH32−O−Si(CH33、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−O−Si(CH3)であるか、又は二価の基の−O−Si(CH32−、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−、−O−Si(CH3)(R19)−、−O−Si(CH3)(R20)−であり、そして鎖を延長し、R19及びR20が結合して環になる場合、−(R19)−(R20)−は架橋−O−であり;
21は、式Iと独立して、下記式の基:
【化73】


であり、
pは、2〜12の整数、好ましくは3、5又は6であり、アルキレンの炭素鎖が1〜3個の酸素原子で中断されていることが可能である〕
で示される光開始剤。
【請求項2】
式III又はIV:
【化74】


〔式中、
1、R2、R3及びR4は、互いに独立して、C1〜C8アルキル、C3〜C6アルケニル、ベンジル、−CH2−C64−(C1〜C4アルキル)又はフェニルであるか、あるいは
1及びR2は一緒になって、並びに/又はR3及びR4は一緒になって、非分岐鎖状又は分岐鎖状のC2〜C9アルキレンであり;
5は、水素、C1〜C8アルキル、C3〜C6アルケニル、ベンジル、−CH2−C64−(C1〜C4アルキル)又はフェニルであり;
nは、1〜10の整数、好ましくは1〜4の整数、特に1、2又は3であり;
6は、炭素鎖が、シクロヘキサンジイル、フェニレン、−CH(OH)−、−C(C25)(CH2−CH2−OH)−、C(CH3)(CH2−CH2−OH)−、−C(CH2−CH2−OH)2−、−N(CH3)−、−N(C25)−、−N(CH2−CH2−OH)−、−CO−O−、−O−CO−、−P(CH2−CH2−OH)−、−P(O)(CH2−CH2−OH)−、−O−P(O−CH2−CH2−OH)−O−、−O−P(O)(O−CH2−CH2−OH)−O−、−O−シクロヘキサンジイル−C(CH32−シクロヘキサンジイル−O−、−O−フェニレン−C(CH32−フェニレン−O−、−O−フェニレン−CH2−フェニレン−O−、−Si(CH32−、−O−Si(CH32−O−、−O−Si(CH3)(O−CH3)−O−、−Si(CH3)(R17)−O−Si(CH3)(R18)−、5−(2−ヒドロキシエチル)−〔1,3,5〕トリアジナン−2,4,6−トリオン−1,3−ジイル及び/又は1〜9個の酸素原子で中断されていてよい、直鎖状又は分岐鎖状のC2〜C20アルキルのn価の基であるか、あるいは
6は、フェニレン、メチルフェニレン、フェニレン−O−フェニレン、シクロヘキサンジイル、メチルシクロヘキサンジイル、トリメチルシクロヘキサンジイル、ノルボルナンジイル、〔1−3〕ジアゼチジン−2,4−ジオン−1,3−ジイル、5−(6−イソシアナトヘキシル)−〔1,3,5〕トリアジナン−2,4,6−トリオン−1,3−ジイル又は3−(6−イソシアナトヘキシル)−ビウレット−1,5−ジイルの基の1又は2個で中断されていてよい、直鎖状若しくは分岐鎖状の−CO−NH−(C2〜C9アルキレン)−(NH−CO)n-1−又は直鎖状若しくは分岐鎖状の−CO−NH−(C0〜C9アルキレン)−(NH−CO)n-1−のn価の基であるか、あるいは
6は、直鎖状又は分岐鎖状の−CO−(C0〜C12アルキレン)−(CO)n-1−のn価の基であり、該アルキレンは、酸素、フェニレン、シクロヘキサンジイル又はノルボルナンジイルで中断されていてよく;
7は、水素、−Si(C1〜C6アルキル)3、C1〜C12アルキル、R21、C2〜C18アシル、−CO−NH−C1〜C12アルキル、C2〜C20ヒドロキシアルキル、C2〜C20メトキシアルキル、3−(C1〜C18アルコキシ)−2−ヒドロキシ−プロピル、3−〔1,3,3,3−テトラメチル−1−〔(トリメチルシリル)オキシ〕ジシロキサニル〕−プロピル、2,3−ジヒドロキシプロピル、又は炭素鎖が1〜9個の酸素原子で中断されている、直鎖状若しくは分岐鎖状のC2〜C21ヒドロキシアルキル若しくは(C1〜C4アルコキシ)−C2〜C21アルキルであり;
10は、水素、−Si(C1〜C6アルキル)(CH32、C1〜C8アルキル、C3〜C6アルケニル又はベンジルであり;
17及びR18は、互いに独立して、一価の基のメチル、−O−Si(CH33、−O−Si(CH32−O−Si(CH33、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−O−Si(CH3)であるか、又は二価の基の−O−Si(CH32−、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−、−O−Si(CH3)(R19)−、−O−Si(CH3)(R20)−であり、そして鎖を形成し;
19及びR20は、互いに独立して、一価の基のメチル、−O−Si(CH33、−O−Si(CH32−O−Si(CH33、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−O−Si(CH3)であるか、又は二価の基の−O−Si(CH32−、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−、−O−Si(CH3)(R19)−、−O−Si(CH3)(R20)−であり、そして鎖を延長し、R19及びR20が結合して環になる場合、−(R19)−(R20)−は架橋−O−であり;
21は、式IIIと独立して、下記式の基:
【化75】


であり、
pは、2〜12の整数、好ましくは3、5又は6であり、アルキレンの炭素鎖が1〜3個の酸素原子で中断されていることが可能である〕
で示される、請求項1に記載の光開始剤。
【請求項3】
式V:
【化76】


〔式中、
7は、水素、−Si(CH33、C1〜C8アルキル、ビス〔4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル〕−メチル、C2〜C18アシル、−CO−NH−C1〜C8アルキル、C2〜C20ヒドロキシアルキル、C2〜C20メトキシアルキル又は炭素鎖が1〜9個の酸素原子で中断されているC2〜C20ヒドロキシアルキルである〕
で示される、請求項1に記載の光開始剤。
【請求項4】
式B:
【化77】


で示される、請求項1に記載の光開始剤。
【請求項5】
下記式:
【化78】


で示される、請求項1に記載の光開始剤。
【請求項6】
式VI、VII又はVIII:
【化79】


〔式中、
nは、1〜4の整数、好ましくは1〜3の整数、特に2であり、
6は、炭素鎖が、シクロヘキサンジイル、フェニレン、−CH(OH)−、−C(CH2−CH2−OH)2−、−C(CH3)(CH2−CH2−OH)−、−C(C25)(CH2−CH2−OH)−、−N(CH3)−、−N(CH2−CH2−OH)−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH32−、−Si(CH3)(R17)−O−Si(CH3)(R18)−、−O−Si(CH32−O−、−O−Si(CH3)(O−CH3)−O−、5−(2−ヒドロキシエチル)−〔1,3,5〕トリアジナン−2,4,6−トリオン−1,3−ジイル及び/又は1〜6個の酸素原子で中断されていてよい、直鎖状又は分岐鎖状のC2〜C16アルキルのn価の基であるか、あるいは
6は、フェニレン、メチルフェニレン、フェニレン−O−フェニレン、シクロヘキサンジイル、メチルシクロヘキサンジイル、トリメチルシクロヘキサンジイル、ノルボルナンジイル、〔1−3〕ジアゼチジン−2,4−ジオン−1,3−ジイル、5−(6−イソシアナトヘキシル)−〔1,3,5〕トリアジナン−2,4,6−トリオン−1,3−ジイル又は3−(6−イソシアナトヘキシル)−ビウレット−1,5−ジイルの基の1又は2個で中断されていてよい、直鎖状若しくは分岐鎖状の−CO−NH−(C2〜C16アルキレン)−(NH−CO)n-1−又は直鎖状若しくは分岐鎖状の−CO−NH−(C0〜C9アルキレン)−(NH−CO)n-1−のn価の基であり、
17及びR18は、互いに独立して、一価の基のメチル、−O−Si(CH33、−O−Si(CH32−O−Si(CH33、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−O−Si(CH3)であるか、又は二価の基の−O−Si(CH32−、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−、−O−Si(CH3)(R19)−、−O−Si(CH3)(R20)−であり、そして鎖を形成し、
19及びR20は、互いに独立して、一価の基のメチル、−O−Si(CH33、−O−Si(CH32−O−Si(CH33、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−O−Si(CH3)であるか、又は二価の基の−O−Si(CH32−、−O−Si(CH3)〔−(CH2p−OH〕−、−O−Si(CH3)(R19)−、−O−Si(CH3)(R20)−であり、そして鎖を延長し、R19及びR20が結合して環になる場合、−(R19)−(R20)−は架橋−O−であり、
pは、2〜12の整数、好ましくは3、5又は6であり、アルキレンの炭素鎖が1〜3個の酸素原子で中断されていることが可能である〕
で示される、請求項1に記載の光開始剤。
【請求項7】
式IX:
【化80】


〔式中、
8及びR9は、互いに独立して、水素、C1〜C12アルキル;OH、C1〜C4アルコキシ、−CN、−COO(C1〜C4アルキル)の基の1つ以上で置換されているC2〜C4アルキル;C3〜C5アルケニル、シクロヘキシル又はC7〜C9フェニルアルキルであるか、あるいは
9=H又はメチルの場合、R8は、また、メチル、エチル、OH、NH2の基の1つ以上で置換され、そして酸素、−NH−、シクロヘキサンジイル、ノルボルナンジイル又はフェニレンの1つ以上で中断されているC2〜C50アルキルであるか、あるいは
8及びR9は、一緒になって、−O−又は−N(R15)−で中断されていてよい、非分岐鎖状又は分岐鎖状のC3〜C9アルキレンである〕
で示される、請求項1に記載の光開始剤。
【請求項8】
式X:
【化81】


〔式中、
nは、1〜4の整数、好ましくは1〜3の整数、特に2であり、
6は、炭素鎖が、シクロヘキサンジイル、フェニレン、−CH(OH)−、−C(CH2−CH2−OH)2−、−C(CH3)(CH2−CH2−OH)−、−C(C25)(CH2−CH2−OH)−、−N(CH3)−、−N(CH2−CH2−OH)−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−NH、NH−CO−O−、−Si(CH32−、−Si(CH3)(R17)−O−Si(CH3)(R18)−、−O−Si(CH32−O−、−O−Si(CH3)(O−CH3)−O−、5−(2−ヒドロキシエチル)−〔1,3,5〕トリアジナン−2,4,6−トリオン−1,3−ジイル及び/又は1〜6個の酸素原子で中断されていてよい、直鎖状又は分岐鎖状のC2〜C16アルキルのn価の基であるか、あるいは
6は、炭素鎖が、1〜15個の酸素原子で中断されており、そしてOH又はNH2で置換されていてもよい、直鎖状又は分岐鎖状の−C2〜C50アルキレンのn価の基であり;
8は、水素、C1〜C4アルキル;OH、C1〜C4アルコキシ、−CN、−COO(C1〜C4アルキル)の基の1つ以上で置換されているC2〜C4アルキル;C3〜C5アルケニル、シクロヘキシル又はC7〜C9フェニルアルキルである〕
で示される、請求項1に記載の光開始剤。
【請求項9】
式I又はIIの化合物の調製方法であって、
a)ジフェニルメタンと、式:R12CH−COHalの酸ハロゲン化物との反応、場合により、フリーデル−クラフツ触媒の存在下での式:R34CH−COHalの酸ハロゲン化物との更なる反応により、式A:
【化82】


の異性体混合物を得る工程、
b)式Aの異性体混合物のハロゲン化、続く臭素化及び加水分解により、式B:
【化83】


の異性体混合物を得る工程、
c)場合により、得られる式Bの異性体混合物におけるベンジルヒドロキシ基と、
エーテルの調製のための、触媒としての酸の存在下でアルコールとの反応、
エステルの調製のための、カルボン酸との反応、
ウレタンの調製のための、イソシアネートとの反応、
架橋化合物の調製のための、ジオール、ジカルボン酸又はジイソシアネートとの反応、
ジオール又はジアミンと一緒でのジイソシアネートとの反応、
シリコーン誘導体の調製のための、シロキサンとの反応
による選択的置換の工程、
d)場合により、得られる式Bの異性体混合物におけるα−ヒドロキシ基との反応工程、
e)場合により、異性体の分離の工程
を含む方法。
【請求項10】
式I又はIIの化合物の調製方法であって、
a)ジフェニルメタンと、式:R12CH−COHalの酸ハロゲン化物との反応、場合により、フリーデル−クラフツ触媒の存在下での式:R34CH−COHalの酸ハロゲン化物との更なる反応により、式A:
【化84】


の異性体混合物を得る工程、
b)式Aの異性体混合物のハロゲン化、続く臭素化、ベンジル位のブロミドのアミノリシス及び第三級ハロゲン化物の加水分解により、式C:
【化85】


の異性体混合物を得る工程、
c)場合により、式Cの異性体混合物におけるR8又はR9が、第一級ヒドロキシ基を有する場合、第一級ヒドロキシ基と、
エステルの調製のための、カルボン酸との反応、
ウレタンの調製のための、イソシアネートとの反応、
架橋化合物の調製のための、ジカルボン酸又はジイソシアネートとの反応、
シリコーン誘導体の調製のための、シロキサンとの反応
による選択的置換の工程、
d)場合により、異性体の分離の工程
を含む方法。
【請求項11】
(A)少なくとも1個のエチレン性不飽和化合物と、
(B)請求項1〜8に記載の式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX又はXの光開始剤と
(C)場合により、更なる添加剤と、
(D)場合により、更なる光開始剤及び共開始剤と
からなる組成物。
【請求項12】
化合物(A)が、遊離OH基、遊離イソシアナト基又は遊離カルボキシ基を含有する樹脂であり、そして光開始剤(B)が、樹脂に結合している、請求項11に記載の組成物。
【請求項13】
引掻き抵抗性耐久表面の製造方法であって、請求項11又は請求項12のいずれかに記載の組成物を支持体に塗布し、配合物の硬化を、200nmからIR領域の波長を有する電磁放射線による照射のみか又は電磁放射線による照射及びその前、同時及び/若しくはその後の熱の適用、のいずれかにより実施する、ことを含む方法。
【請求項14】
着色及び非着色表面コーティング、オーバープリントコーティング、粉末コーティング、プリントインク、インクジェットインク、ゲルコート、複合材料又はガラス繊維コーティングの製造における請求項11に記載の組成物の使用。
【請求項15】
食品包装材料用表面コーティングとしての請求項12に記載の組成物の使用。

【公開番号】特開2012−237011(P2012−237011A)
【公開日】平成24年12月6日(2012.12.6)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−179629(P2012−179629)
【出願日】平成24年8月13日(2012.8.13)
【分割の表示】特願2006−505585(P2006−505585)の分割
【原出願日】平成16年5月4日(2004.5.4)
【出願人】(396023948)チバ ホールディング インコーポレーテッド (530)
【氏名又は名称原語表記】Ciba Holding Inc.
【復代理人】
【識別番号】100125793
【弁理士】
【氏名又は名称】川田 秀美
【復代理人】
【識別番号】100116528
【弁理士】
【氏名又は名称】三宅 俊男
【Fターム(参考)】