DE2342817A1 - Uv-licht-haertbare bindemittelkompositionen - Google Patents

Uv-licht-haertbare bindemittelkompositionen

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DE2342817A1 DE19732342817 DE2342817A DE2342817A1 DE 2342817 A1 DE2342817 A1 DE 2342817A1 DE 19732342817 DE19732342817 DE 19732342817 DE 2342817 A DE2342817 A DE 2342817A DE 2342817 A1 DE2342817 A1 DE 2342817A1
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031—Organic compounds not covered by group G03F7/029
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10—Esters
    • C08F20/20—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate

Description

A3CH21513 -
UV-Licht-härtbare Binderaittelkompositionen
A k ζ ο GmbH Wuppertal
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mischungen, die mittels UV-Licht härtbar sind und im wesentlichen Verbindungen mit wenigstens zwei Struktureinheiten der Formel
CH0 = c - C - 0 0
und einen Photokatalysator enthalten.
Verbindungen mit wenigstens zwei der oben genannten Struktureinheiten können durch Veresterung von Säuren mit entsprechender Struktur, beispielsweise Acrylsäure oder Methacrylsäure, oder durch umesterung von Estern solcher Säuren mit Polyhydroxy !verbindungen erhalten werden. Für die Umesterung brauchbare Polyhydroxy!verbindungen sind Diole, wie Äthylenglykol und Propylenglykol, Triole, wie Trimethylolpropan, und Polyhydroxylverbindungen, wie sie z.B. in der DT-OS 2 102 382 beschrieben werden. Diese Verbindungen können auch eine oder mehrere andere funktionelle Gruppen zusätzlich zu den Hydroxylgruppen enthalten.
L, 0 9 8 1 4 / 1 ι 8 8
- i ~ A3CH21513
Es ist bekannt, daß Di- oder Polyester aus Acrylsäure oder Methacrylsäure und einem Di- oder Polyalkohol durch Bestrahlung mittels UV-Licht gehärtet werden können. Um eine schnelle Härtung zu erreichen, ist der Zusatz eines Photokatalysators angezeigt. Für diese Zwecke sind halogenierte aromatische, alicyclische und aliphatische Verbindungen bekannt (US-PS Nr. 3 551 235). In diesen halogenierten aromatischen oder alicyclischen Verbindungen, z.B. halogenierten Benzolen oder Perchlorpentacyclodecan, sind die Halogenatome direkt an den Ring gebunden. Als halogenierte aliphatische Verbindung ist 2-Bromäthylmethyläther bekannt.
Es wurde nun gefunden, daß Verbindungen der allgemeinen Formel (D :
<Cl)3-m
worin m Null, 1 oder 2 und ρ eine ganze Zahl von 1-5 bedeuten und in der für ρ = 1, R eine Alkyl oder Alkoxygruppe mit wenigstens 4 C-Atomen und für ρ > 1 R eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit zusammen wenigstens 4 C-Atomen darstellt, ausgezeichnete Photokatalysatoren für die Härtung von Verbindungen, die wenigstens zwei Struktureinheiten der Formel
CH„ = C - C - 0 -
•^ I ti
aufweisen, sind.
Verbindungen der allgemeinen Formel I haben eine hohe kataly-
^ G 9 8 IA/1 1 8 8 -3-
- 3 - A3CH21513 „
tische Wirksamkeit und keinen nachteiligen Einfluß auf die Stabilität derartiger UV-härtbaren Mischungen.
Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel I sind: 2-Chlor-4'-tert.-butyl-acetophenon, 2,2-Dlchlor-4 *-tert.-butyl-acetophenon, 2,2,2-Trichlor-4'-tert.-butyl-acetophenon, 2-Chlor-4'-octyl-acetophenon, 2,2-Dichlor-4'-octyl-acetophenon, 2-Chlor-4'-n-Cg^ j-alkyl-acetophenon, 2,2-Dichlor-4'~n"C8~i3~ alky!-acetophenon, 2,2,2-Trichlor-4'-n-Cg_13~alkyl-acetophenon, in denen die Alkylgruppen zwischen 8-13 C-Atomen variieren; 2,2-Dichlor-4'-octyloxyacetophenon, 2,2,2-Trichlor-4'-octy1-oxyacetophenon, 2,2-Dichlor-2', 4'-diisopropyl-acetophenon, 2,2,2-Trichlor-2', 4'-diisopropyl-acetophenon oder Mischungen dieser Verbindungen.
Die bevorzugten Mischungen, die unter dem Einfluß der Photokatalysatoren erfindungsgemäß gehärtet werden können, sind hauptsächlich Di- oder Polyester der Acryl- oder Methacrylsäure mit Di- oder Polyalkoholen, wie Trimethylolpropan-tri methacrylat oder 2,2-Bis-(4-methacryloyloxyäthoxyphenyl)-propan. Gegebenenfalls können andere polymerisierbare Verbindungen, z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure beziehungsweise deren Ester, oder Harze, wie das Toluolsulfonamid-Formaldehyd-Harz, der Mischung zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Mischungen sind ausgezeichnet geeignet als Bindemittel für Lacke oder Druckerschwärzen. In diesem Fall können die beim Bedrucken üblicherweise verwendeten Zusatzstoffe, wie Russ oder andere Pigmente und Färbemittel, zunächst der Mischung in den üblichen Mengen zugesetzt werden, ehe die Druckerschwärze durch Zusatz eines Lösungsmittels fertiggestellt wird. Weiterhin können die bekannten Sikkative, z.B. Kobaltseifen, und andere Zusätze, wie Triäthanolamin, diesen Druckerschwärzen beigefügt werden.
409 8 14/1188 _4_
- 4 - A3CH21513
Druckerschwärzen, die Photokatalysatoren entsprechend der Erfindung enthalten, können auf jedes Substrat, wie Papier, Metall, Holz, Textilien oder synthetische Materialien, aufgetragen und durch Bestrahlung mittels UV-Licht in sehr kurzer Zeit gehärtet werden.
Die erfindungsgemäßen Photokatalysatoren werden den zu härtenden Mischungen in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.%, vorzugsweise von 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die zu härtende verarbeitungsfertige Masse bzw. ihren Mischungen zugesetzt.
Durch Beispiele wird die Erfindung im einzelnen erläutert: Beispiel 1
Die Photokatalysatoren, die aus Tabelle 1 ersichtlich sind, wurden bei etwa 70 C zu einer Mischung, die aus Trimethylolpropan-trimethacrylat (TRIM) und gegebenenfalls einem Toluolsulfonamid-Formaldehyd-Harz (Santolite MHP) bestand, in unterschiedlichen Mengen zugesetzt. Nach dem anheimgestellten Zusatz von Triäthanolamin wurden die Mischungen auf Glasplatten zu einem Film von 6 - 8^" verteilt. Die Filmschicht wurde mit einer transparenten Folie abgedeckt und anschließend der Strahlung einer Philips-HTO-4-Hochdruck-Quecksilberlampe aus einer Entfernung von 20 cm ausgesetzt, bis die Filmschicht nicht mehr klebrig war. Die Bestrahlungszeiten für den nicht-klebrigen Zustand sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Danach werden die Filmschichten an der Luft ohne UV-Bestrahlung bis zum hart-trockenen Zustand getrocknet.
Die Stabilität der Mischungen bei der Lagerung im Dunkeln bei Raumtemperatur wurde durch Messung der Viskosität bestimmt. Es v/urde die Zeit gemessen, die eine Stahlkugel von 33 mg Gewicht
4 Q 9 8 U / 1 1 8 8 ~5~
-Ξ - A3CH21513
und einem Durchmesser von 2 mm für einen Fall über eine Strecke von 130 mm durch eine vertikale Säule der Mischung benötigt. Nach 3 Wochen wurde keine Änderung der Viskosität festgestellt.
Tabelle 1
TRIM Santolite
MHP		 Photokatalysator Gewichts
menge		 Klebfrei
nach see.		 Bemerkun
gen
100 ohne >60
96 2,2,2-Trichlor -
4'-tert.butyl-
acetophenon		 4 2
50 50 ohne > 60
48 48 2,2,2-Trichlor-
4'-tert.butyl-
acetophenon		 4 3
47 47 dito 4 2 +
49 49 dito 2 2
49 49 2-Chlor-4'-n-oc-
ty!-acetophenon		 2 30
49 49 2,2-Dichlor -41-
octyloxyaceto-
phenon		 2 2
+) Zusatz von 2 Gewichtsteilen Triäthanolamin.
Beispiel 2
Die Photokatalysatoren, die in Tabelle 2 angegeben sind, wurden bei einer Temperatur von etwa 700C zu einer Mischung, bestehend aus 2,2-Bis-(4-methacryloyloxy-äthoxyphenyl)-propan (Diacryl) und gegebenenfalls einem Toluolsulfonamid-Formaldehyd-Harz
A09S14/ 11 88
A3CH21513
(Santolite MHP),in aus der Tabelle ersichtlichen Mengen hinzugesetzt. Die Mischungen wurden in derselben Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Die Ergebnisse nach der Härtung mittels UV-Bestrahlung sind aus der Tabelle 2 ersichtlich.
Die Stabilität der Mischung bei der Lagerung in der Dunkelheit bei Raumtemperatur wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ermittelt. Nach drei Wochen wurde bei keiner der Mischungen eine Viskositätsänderung festgestellt.
Tabelle 2
Diacryl Santolite
MHP		 Photokatalysator Gewichts
menge		 Klebfrei
nach see.		 Bemer
kungen
100 ohne > 60
96 2,2,2-Trichlor-
4'-tert.butyl-
acetophenon		 4 1
85 15 ohne > 60
81.6 14.4 2,2,2-Trichlor-
4'-tert.butyl-
acetophenon		 4 1
64 32 dito 4 2
62.7 31.3 dito 4 1 1)
83 15 dito 2 2
83 15 2,2-Dichlor-4'-n-
alkyl-
acetophenon		 2 4 2)
83 15 2,2,2-Trichlor-
2', 4'-diisopro-
py!-acetophenon		 2 2
1) Zusatz von 2 Gewichtsteilen Triäthanolamin
2) Alkylgruppen variieren von 8-13 C-Atomen
U 0 9 8 U / 1 1 8 8

Claims (6)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von UV-Licht-härtbaren Bindeini ttelkompositionen, die im wesentlichen Verbindungen mit wenigstens zwei Struktureinheiten der Formel
CH7 = C - C - O -
~ ι H
enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man diesen als
Photokatalysator eine Verbindung der allgemeinen Formel
3-
worin m = 0, 1 oder 2 und ρ eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeuten und in der für ρ = 1 R eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit wenigstens 4 C-Atomen und für ρ >1 R eine
Alkyl- oder Alkoxygruppe mit zusammen wenigstens 4 C-Atomen darstellt, zusetzt.
2. Verfahren nach Anspruch lr dadurch gekennzeichnet, daß
man den Photokatalysator in einer Menge von 0,5 bis
10 Gewichtsprozent, bezogen auf die zu härtende verarbeitungsfertige Masse oder ihren Mischungen, zusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Photokatalysator in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsprozent zusetzt.
409814/1188 - 8 -
- a - A3CH21513
4. UV-Licht-härtbare Bindemittelkompositionen, dadurch
gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen Verbindungen
mit wenigstens zwei Struktureinheiten der Formel
CH9 = C - C - 0 0
und einen Photokatalysator der in Anspruch 1 definierten Formel enthalten.
5. Bindemittelkompositionen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Photokatalysator in einer Menge
von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die zu härtende verarbeitungsfertige Masse oder ihren Mischungen, enthalten.
6. Bindemittelkompositionen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Photokatalysator in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsprozent enthalten.
4098U/1 188
DE19732342817 1972-09-25 1973-08-24 UV-Licht-härtbare Mischungen Expired DE2342817C2 (de)

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FR2200288B1 (de) 1979-02-09
DE2342817C2 (de) 1983-06-01
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