NL9201641A

NL9201641A - Alkyl-bisacylfosfineoxiden.

Info

Publication number: NL9201641A
Application number: NL9201641A
Authority: NL
Original assignee: Ciba Geigy
Priority date: 1991-09-23
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1993-04-16
Also published as: MX9205345A; JPH05345790A; AT401265B; IT1255509B; DE4231579C2; GB9219402D0; SK281581B6; FR2681599A1; SE9202668L; GB2259704A; US5399770A; HK1000208A1; US5472992A; RU2091385C1; ITMI922173A0; ES2050607A1; SE509829C2; SK290592A3; ITMI922173A1; BE1006011A4

Description

Alkyl-bisacvlfosfineoxiden

De uitvinding heeft betrekking op fotoinitiatoren van bisacyl-fosfineoxide en op samenstellingen die deze Fotoinitiatoren bevatten.

Mono- en bisacylfosfineoxiden zijn bekend als fotoinitiatoren.

In EP-A-184.095 staan bisacylfosfineoxiden beschreven die als fotohar-dende materialen voor dentale massa’s worden gebruikt.

Aan EP-A-262.629 is het gebruik van bisacylfosfineoxiden in waterig-basisch ontwikkelbare samenstellingen voor de vervaardiging van drukplaten en reliëfvormen te ontlenen.

Verdere fotoinitiatoren van mono- en bisacylfosfineoxide zijn beschreven in EP-A-413.657.

Voor het omvangrijke toepassingsgebied van fotoinitiatoren bestaat verder behoefte aan werkzame, goed te bereiden fotoinitiatoren.

Gevonden werd dat bepaalde bisacylfosfineoxide-verbindingen met alkylgroepen aan de fosfor werkzame fotoinitiatoren zijn.

Onderwerp van de uitvinding zijn dus verbindingen met formule I,

waarin Cj-C^g alkyl, cyclopentyl of cyclohexyl betekent en R2 en R3 onafhankelijk van elkaar niet gesubstitueerd of een- tot viervoudig met halogeen, C^-C* alkyl en/of Cj-C^ alkoxy gesubstitueerd fenyl betekenen, met dien verstande, dat wanneer R2 en R3 met halogeen gesubstitueerd fenyl betekenen, Rx geen decyl is.

Rx als Ci-Cie alkyl kan lineair of vertakt zijn en betekent bijvoorbeeld methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2,4,4-trimethylpent-l-yl, 2-ethylhexyl, nonyl, decyl, dodecyl of octadecyl.

R2 en R3 als een- tot viervoudig met halogeen, 0χ-0ή alkyl en/of Cj-C* alkoxy gesubstitueerd fenyl betekenen bijvoorbeeld chloorfenyl, dichloor-fenyl, tetrachloorfenyl, tolyl, dimethylfenyl, mesityl, tetramethylfenyl, ethylfenyl, diethylfenyl, triethylfenyl, methylethylfenyl, dimethylethyl-fenyl, methoxyfenyl, dimethoxyfenyl, trimethoxyfenyl, dimethoxymethyl-fenyl, methoxymethylfenyl, dimethylmethoxyfenyl, ethoxyfenyl, diethoxy-fenyl, diethoxymethylfenyl, propyloxyfenyl, butoxyfenyl, dibutoxyfenyl, butoxymethoxyfenyl, ethoxymethoxyfenyl, butoxyethoxyfenyl, bij voorkeur mesityl en dimethoxyfenyl.

R2 en R3 zijn een- tot viervoudig, bij voorkeur een- tot drievoudig, in het bijzonder twee- of drievoudig met halogeen, alkyl en/of Ci-C/, alkoxy gesubstitueerd fenyl.

Halogeen betekent fluor, chloor, broom en jood, in het bijzonder chloor.

Voorkeur hebben verbindingen met formule I waarin R2 en R3 hetzelfde zijn.

Interessante verbindingen met formule I zijn degene waarin Ri C1-Cl8 alkyl, bijvoorbeeld C1-C12 alkyl, in het bijzonder Ci-Cg alkyl of cyclohexyl betekent en R2 en R3 met chloor, Cj-Ci, alkyl en/of C1-C/l alkoxy gesubstitueerd fenyl zijn.

Belangrijk zijn verbindingen met formule I waarin Rx cyclopentyl, cyclohexyl, C^-Cg alkyl of C12-Cl8 alkyl betekent en R2 en R3 met halogeen gesubstitueerd fenyl betekenen.

Verder zijn verbindingen met formule I, waarin Rx Cz,-Cg alkyl of cyclohexyl betekent, interessant.

Andere verbindingen met formule I, die de voorkeur hebben, zijn die waarin R2 en R3 op de 2,6- of 2,4,6-positie gesubstitueerd fenyl betekenen.

Voorkeur hebben verbindingen met formule I waarin R2 en R3 met alkoxy, in het bijzonder methoxy, of/en C1-Cit alkyl, in het bijzonder methyl, gesubstitueerd fenyl betekenen.

Andere interessante verbindingen met formule I zijn die waarin R2 en R3 met Cj-C/, alkoxy, in het bijzonder methoxy, gesubstitueerd fenyl betekenen,

De verbindingen volgens de uitvinding kunnen bijvoorbeeld worden bereid door dubbele acylering van een primair fosfine III met ten minste 2 equivalenten van een zuurchloride II bij aanwezigheid van ten minste 2 equivalenten van een base en vervolgens oxideren van het verkregen di-acylfosfine IV tot het fosfineoxide volgens het schema:

De niet-symmetrische verbinding met formule (I)

verkrijgt men, doordat men een equivalent van een zuurchloride (II) en

(Ila) gebruikt.

Als base zijn b.v. tertiaire aminen, alkalimetalen, lithiumdiisopro-pylamide, alkalimetaalalkoholaten of alkalimetaalhydriden geschikt. De eerste reaktietrap vindt bij voorkeur in oplossing plaats. Als oplosmiddelen zijn vooral koolwaterstoffen geschikt, zoals b.v. alkanen, benzeen, tolueen of xyleen. Na afscheiden van het gevormde basechloride kan het fosfine (IV) door indampen worden geïsoleerd of men voert de tweede reaktietrap zonder isoleren van (IV) met de oplossing van het ruwe produkt uit. Als oxidatiemiddel voor de tweede trap zijn vooral waterstofperoxide en organische peroxyverbindingen, bijvoorbeeld perazijnzuur of lucht, geschikt,

De als uitgangsmateriaal gebruikte primaire fosfinen (III) zijn bekende, gedeeltelijk in de handel verkrijgbare, verbindingen of kunnen in analogie met bekende verbindingen worden bereid (zie daarvoor Houben-Weyl, Methoden der Org. Chemie XII/1, 6Ο-63 (1963). G. Thieme-Verlag, Stuttgart). Ook de bereiding van de zuurchloriden met formule (II) resp. (Ha) vindt via bekende werkwijzen volgens de stand van de techniek plaats.

Volgens de uitvinding kunnen de verbindingen met formule I als foto-initiatoren voor de fotopolymerisatie van ethenisch onverzadigde verbindingen resp. mengsels, die deze verbindingen bevatten, worden gebruikt.

De onverzadigde verbindingen kunnen één of meerdere dubbele alkeenbin-dingen bevatten. Ze kunnen laagmoleculair (monomeer) of hogermoleculair (oligomeer) zijn. Voorbeelden van monomeren met een dubbele binding zijn alkyl- of hydroxyalkyl-acrylaten of -methacrylaten, zoals b.v. methyl-, ethyl-, butyl-, 2-ethylhexyl- of 2-hydroxyethylacrylaat, isobornylacry-laat, methyl- of ethylmethacrylaat. Verdere voorbeelden hiervan zijn acrylonitril, acrylamide, methacrylamide, N-gesubstitueerde (meth)acryl-amiden, vinylesters zoals vinylacetaat, vinylethers zoals isobutylvinyl-ether, styreen, alkyl- en halogeenstyrenen, N-vinylpyrrolidon, vinylchlo-ride of vinylideenchloride.

Voorbeelden van monomeren met meer dubbele bindingen zijn ethyleen-glycol-, propyleenglycol-, neopentylglycol-, hexamethyleenglycol- of bis-fenol-A-diacrylaat, 4,4*-bis-(2-acryloyloxyethoxy)-difenylpropaan, trime-thylolpropaan-triacrylaat, pentaerytritol-triacrylaat of -tetraacrylaat, pentaerytritoldivinylether, vinylacrylaat, divinylbenzeen, divinylsucci-naat, diallylftalaat, triallylfosfaat, triallylisocyanuraat, tris-(2-acryloylethyl)-isocyanuraat of divinylethers, b.v. triethyleenglycol-divinyiether.

Voorbeelden van grotermoleculaire (oligomere) meervoudig onverzadigde verbindingen zijn geacryleerde epoxyharsen, geacryleerde polyethers, geacryleerde polyurethanen of geacryleerde polyesters. Verdere voorbeelden van onverzadigde oligomeren zijn onverzadigde polyesterharsen, die meestal uit maleïnezuur, ftaalzuur en één of meer diolen worden bereid en molcuulgewichten van ongeveer 500 tot 3000 hebben. Zulke onverzadigde oligomeren kan men ook als prepolymeren aanduiden.

Vaak gebruikt men mengsels, die uit twee komponenten bestaan, van een prepolymeer met een meervoudig onverzadigd monomeer of mengsels die uit drie komponenten bestaan, die bovendien nog een enkelvoudig onverzadigd monomeer bevatten. Het prepolymeer is hierbij in eerste instantie maatgevend voor de eigenschappen van de lakfilm, door variatie hiervan kan de deskundige de eigenschappen van de uitgeharde laag beïnvloeden.

Het meervoudig onverzadigde monomeer dient als verknopingsmiddel, dat de laklaag onoplosbaar maakt. Het enkelvoudig onverzadigde monomeer dient als reaktief verdunningsmiddel, met behulp waarvan de viscositeit wordt verlaagd zonder dat men een oplosmiddel moet gebruiken.

Zulke twee- en driekomponentsys temen op basis van een prepolymeer worden zowel voor drukinkten alsook voor lakken, fotoresists of andere fotouithardende massa’s gebruikt.

Onverzadigde polyesterharsen worden meestal in tweekomponentsystemen samen met een enkelvoudig onverzadigd monomeer, bij voorkeur met styreen, gebruikt. Voor fotoresists worden vaak specifieke eenkomponentsystemen gebruikt, zoals b.v. polymaleïneimiden, polychalconen of polyimiden, zoals ze in DE-A-2.308.830 staan beschreven.

De onverzadigde verbindingen kunnen ook als mengsel met niet-fotopo-lymeriseerbare filmvormende komponenten worden gebruikt. Deze kunnen b.v. fysisch drogende polymeren resp. hun oplossingen in organische oplosmiddelen zijn, zoals b.v. nitrocellulose of celluloseacetobutyraat. Ze kunnen echter ook chemisch resp. thermisch uithardende harsen zijn, zoals b.v. polyisocyanaten, polyepoxiden of melamineharsen. Het mede gebruiken van thermisch uithardende harsen is voor het gebruik in zogenaamde hybri-desystemen van belang, die in een eerste trap worden gefotopolymeriseerd en in een tweede trap door thermische nabehandeling worden verknoopt.

De fotopolymeriseerbare mengsels kunnen naast de fotoinitiator ver- schillende toevoegsels bevatten. Voorbeelden hiervan zijn thermische in-hibitoren die een voortijdige polymerisatie moeten verhinderen, zoals b.v. hydrochinon of sterisch gehinderde fenolen. Voor vergroting van de stabiliteit bij opslag in het donker kunnen b.v. koperverbindingen, fos-forverbindingen, quaternaire ammoniumverbindingen of hydroxylaminederi-vaten worden gebruikt. Voor het uitsluiten van zuurstof uit de lucht tijdens de polymerisatie kan men paraffine of overeenkomstige wasachtige stoffen toevoegen, die bij het begin van de polymerisatie naar het oppervlak gaan. Als beschermingsmiddelen tegen licht kunnen UV-absorptiemid-delen met geringe hoeveelheden, zoals b.v. die van benztriazool-, ben-zofenon-, hydroxyfenyl-s-triazine- of oxaalanilide-soort, worden toegevoegd. Nog beter is het toevoegen van beschermingsmiddelen tegen licht die UV-licht niet absorberen, zoals b.v. sterisch gehinderde aminen (HALS).

Voor versnelling van de fotopolymerisatie kunnen aminen worden toegevoegd, zoals b.v. triethanolamine, N-methyldiethanolamine, p-dimethyl-aminobenzoëzuur-ethylester of Michler's keton. De werking van de aminen kan worden versterkt door het toevoegen van aromatische ketonen van het type benzofenon.

Een versnelling van de fotopolymerisatie kan verder door het toevoegen van fotosensibilisatoren plaatsvinden, die de spektrale gevoeligheid verschuiven resp. verbreden. Dit zijn in het bijzonder aromatische carbonyl-verbindingen zoals b.v. benzofenon-, thioxanton-, antrachinon- en 3~acyl-cumarinederivaten alsmede 3"(aroylmethyleen)-thiazolinen.

Verdere gebruikelijke toevoegsels zijn - afhankelijk van het toepas-singsdoel - optische bleekmiddelen, vulmiddelen, pigmenten, kleurstoffen, verknopingsmiddelen of hulpmiddelen voor het vloeien.

De fotoinitiatoren volgens de uitvinding met formule I zijn in het bijzonder geschikt voor het uitharden van polymeriseerbare massa's die stoffen bevatten die de doorlatendheid van licht verminderen.

Voor het uitharden van dikke en van pigmenten voorziene deklagen is het toevoegen van micro-glaskogels of verpulverde glasvezels geschikt, zoals b.v. in US-A-5.Oi3.768 wordt beschreven.

De uitvinding heeft daarom ook betrekking op fotopolymeriseerbare samenstellingen, bevattende (a) ten minste een ethenisch onverzadigde fotopolymeriseerbare verbinding en (b) als fotoinitiator ten minste een verbinding met formule I, waarbij de samenstelling bovendien nog een andere fotoinitiator en/of andere toevoegsels kan bevatten.

De fotopolymeriseerbare samenstellingen bevatten de fotoinitiator (b) doelmatig in een hoeveelheid van 0,05 tot 15 gew.%, bij voorkeur 0,2 tot 5 gew.%, betrokken op de totale hoeveelheid vaste stof.

Onderwerp van de uitvinding zijn ook samenstellingen die als kompo-nent (a) ten minste een in water opgeloste of geëmulgeerde ethenisch onverzadigde fotopolymeriseerbare verbinding bevatten.

Zulke door straling uithardende waterige dispersies van prepolymeren zijn in vele variaties in de handel verkrijgbaar. Men bedoelt daarmee een dispersie van water en ten minste één daarin gedispergeerd prepolymeer.

De hoeveelheid water bij deze systemen bedraagt b.v. 5 tot 80, in het bijzonder 30 tot 60 gew.%. Het door straling uithardende prepolymeer resp. prepolymeermengsel is bijvoorbeeld in hoeveelheden van 95 tot 20, in het bijzonder 70 tot 40 gew.%, aanwezig. Bij deze samenstellingen is de som van de voor water en prepolymeer genoemde percentages steeds 100, de hulpstoffen en toevoegsels komen, afhankelijk van toepassingsdoel, in verschillende hoeveelheden voor.

Bij de door straling uithardende, in water gedispergeerde, vaak ook opgeloste filmvormende prepolymeren gaat het om voor waterige prepoly-meerdispersies op zich bekende, door vrije radikelen te initiëren mono-of polyfunktionele ethenisch onverzadigde prepolymeren, die bijvoorbeeld een gehalte van 0,01 tot 1,0 mol per 100 g prepolymeer aan polymeriseer-bare dubbele bindingen bevatten, alsmede een gemiddeld molecuulgewicht van b.v. ten minste 400, in het bijzonder van 500 tot 10.000 hebben. Afhankelijk van toepassingsdoel komen echter ook prepolymeren met hogere molecuulgewichten in aanmerking.

Er worden bijvoorbeeld polymeriseerbare polyesters met een zuurgehalte van ten hoogste 10 die C-C dubbele bindingen bevatten, polymeriseerbare polyethers die C-C dubbele bindingen bevatten, omzettingsprodukten die hydroxylgroepen bevatten van een polyepoxide dat minstens twee epoxy-groepen per molecule bevat met ten minste een carbonzuur dat α,β-ethe-nisch onverzadigd is, polyurethaan(meth)acrylaten alsmede acrylcopolyme-ren die α,β-ethenisch onverzadigde acrylgroepen bevatten, gebruikt, zoals ze in EP-A-12.339 worden beschreven. Mengsels van deze prepolymeren kunnen eveneens worden gebruikt. Bovendien komen de in EP-A-33-896 beschreven polymeriseerbare prepolymeren, waarbij het om thioetheraddukten van polymeriseerbare prepolymeren met een gemiddeld molecuulgewicht van ten minste 600, een gehalte aan carboxylgroepen van 0,2 tot 15% en een gehalte van 0,01 tot 0,8 mol polymeriseerbare C-C dubbele bindingen per 100 g prepolymeer gaat, in aanmerking. Andere gschikte waterige dispersies op basis van speciale (meth)acrylzuuralkylester-polymeren worden in ΕΡ-Α-^1.125 beschreven, geschikte in water dispergeerbare, door straling hardbare prepolymeren van urethaanacrylaten zijn aan DE-A-2.936.039 te ontlenen.

Als verdere toevoegsels kunnen deze door straling hardbare waterige pre-polymeerdispersies hulpmiddelen voor het dispergeren, emulgeermiddelen, antioxidantia, lichtstabilisatoren, kleurstoffen, pigmenten, vulmiddelen, b.v. talk, gips, kiezelzuur, rutiel, roet, zinkoxide, ijzeroxide, reak-tieversnellers, vloeimiddelen, glijmiddelen, bevochtigingsmiddelen, verdikkingsmiddelen, mat makende middelen, middelen die schuimen tegengaan en andere bij de laktechnologie gebruikelijke hulpstoffen bevatten. Als hulpmiddelen voor het dispergeren komen in water oplosbare grootmoleculi-ge organische verbindingen met polaire groepen, zoals b.v. polyvinylalco-holen, polyvinylpyrrolidon of celluloseëthers, in aanmerking. Als emulgeermiddelen kunnen niet ionogene, eventueel ook ionogene, emulgeermiddelen worden gebruikt.

In bepaalde gevallen kan het van voordeel zijn om mengsels van twee of meer van de fotoinitiatoren volgens de uitvinding te gebruiken. Natuurlijk kunnen ook mengsels met bekende fotoinitiatoren worden gebruikt, b.v. mengsels met benzofenon, derivaten van acetofenon, benzoïne-ethers, benzilketalen, monoacylfosfineoxiden, verdere bisacylfosfineoxiden, peresters of titanocenen.

Onderwerp van de uitvinding zijn daarom ook samenstellingen, waarin de extra fotoinitiatoren verbindingen met formule II

waarin Rk waterstof, C1-Cl8 alkyl, C1-Cl8 alkoxy, -0CH2CH2-0R8, een groep

of een groep

voorstelt, waarin n een waarde van 2 tot 10 heeft en G de rest

voorstelt, R5 en R6 onafhankelijk van elkaar waterstof, 0χ-06 alkyl, fenyl, ¢^-

Cl6 alkoxy of -0(CH2CH20)m-C1-Cl6 alkyl, waarin n voor getal van 1-20 voorstelt, betekenen, of R5 en R6 samen met het koolstof atoom waaraan ze gebonden zijn een cyclohexylring vormen, R7 hydroxy, alkoxy of -0(CH2CH20)„-Ci—Cl6 alkyl voorstelt, waarbij R5, R8 en R? niet alle tegelijkertijd Cj-C^ alkoxy of -0 (CH2CH20) „,-Cj-C·^ alkyl betekenen en

R8 waterstof,

of betekent

en/of met formule III

waarin R9, R10 en Ru onafhankelijk van elkaar waterstof of methyl betekenen, of mengsels daarvan zijn.

Ri, als Cj-Cl8 alkyl kan dezelfde betekenissen hebben als voor Rx beschreven. Ook R5 en R8 als C1-C8 alkyl en R7 als alkyl kunnen de zelfde betekenissen hebben als voor Ri beschreven, tot het respektieve-lijke aantal C-atomen.

R4 als Ci“Cl8 alkoxy betekent bijvoorbeeld vertakt of niet vertakt alkoxy zoals b.v. methoxy, ethoxy, n-propyloxy, iso-propyloxy, n-butyl-oxy, iso-butyloxy, sec-butyloxy, tert-butyloxy, pentyloxy, hexyloxy, hep-tyloxy, octyloxy, 2,4,4-trimethylpent-1-yloxy, 2-ethylhexyloxy, nonyloxy, decyloxy, dodecyloxy of octadecyloxy.

R5, R8 en R7 als alkoxy kunnen dezelfde betekenissen hebben als voor R/, beschreven, tot het betreffende aantal C-atomen, bij voorkeur zijn ze decyloxy, methoxy en ethoxy, in het bijzonder methoxy en ethoxy.

De rest -0(CH2CH20)m-C1-Cl8 alkyl betekent 1 tot 20 op elkaar volgende eenheden ethyleenoxide, waarvan de keten met een Cl"Cl6 alkyl wordt beëindigd. Bij voorkeur is m 1 tot 10, b.v. 1 tot 8, in het bijzonder 1 tot 6. Bij voorkeur wordt de keten van ethyleenoxide-eenheden met een Ct-C10 alkyl, b.v. C1-C8 alkyl, in het bijzonder met een alkyl beëin digd.

Voorkeur hebben samenstellingen waarin in formule II R5 en R6 onafhankelijk van elkaar Cj-Cfc alkyl betekenen of samen met het koolstofatoom waaraan ze gebonden zijn een cyclohexylring vormen en R7 hydroxy voorstelt.

Verdere samenstellingen die voorkeur hebben zijn degene waarin het aandeel van de verbindingen met formule I in het mengsel met verbindingen met de formules II en/of III 5 tot 95$. bij voorkeur 30 tot 10%, bedraagt.

Belangrijk zijn ook samenstellingen waarin in de verbindingen met formule I R* n-butyl, iso-butyl of 2,4,4-trimethylpent-l-yl betekent, R2 en R3 hetzelfde zijn en 2,6-dimethoxyfenyl of 2,4,6-trimethylfenyl betekenen en in de verbindingen met formule II R5 en R6 hetzelfde zijn en methyl voorstellen en R7 hydroxy of iso-propoxy is.

Eveneens voorkeur hebben samenstellingen die verbindingen met formule I bevatten, waarin Ra n-butyl, iso-butyl of 2,4,4-trimethylpent-l-yl betekent, R2 en R3 hetzelfde zijn en 2,6-dimethoxyfenyl of 2,4,6-trimethylfenyl betekenen, en een mengsel van verbindingen met formule III in welke verbindingen met formule III met R9 en R10 als waterstof en Rn als methyl tot 20% en verbindingen met formule III met R9, R10 en Rn als methyl tot 80% aanwezig zijn.

Interessant zijn vooral samenstellingen zoals hiervoor beschreven, die mengsels van fotoinitiatoren met de formules I, II en/of III bevatten en die bij kamertemperatuur vloeibaar zijn.

De bereiding van de verbindingen met de formules II en III is algemeen bekend en een gedeelte van de verbindingen is in de handel verkrijgbaar. De bereiding van oligomere verbindingen met formule II wordt bijvoorbeeld in EP-A-0.161.463 beschreven. Een beschrijving van de bereiding van verbindingen met formule III is b.v. aan EP-A-209-831 te ontlenen.

De fotopolymeriseerbare samenstellingen kunnen voor verschillende doelen worden gebruikt, bijvoorbeeld als drukinkt, als doorzichtige lak, als witte lak, b.v. voor hout of metaal, als verfstof, o.a. voor papier, hout, metaal of kunststof, als bontgepigmenteerde lak, als bij daglicht uithardende verf voor gebouwen en straatmarkeringen, voor de bereiding van heldere of van pigmenten voorziene waterige dispersies, voor fotografische reproduktiewerkwijzen, voor registratiemethoden van beelden of voor de vervaardiging van drukplaten, die met organische oplosmiddelen of die waterig-alkalisch kunnen worden ontwikkeld, voor de bereiding van maskers voor zeefdruk, als vullingen voor tanden, als lijmen, als ets- of permanentresists en als soldeermaskers voor gedrukte elektronische schakelingen, voor de vervaardiging van driedimensionale voorwerpen door uitharden van de massa (UV-uitharding tot transparante vormen) of volgens de stereolitografische werkwijze, zoals b.v. in US octrooischrift 4.575-330 wordt beschreven, voor de bereiding van samengestelde stoffen (b.v. styreenachtige polyesters, die eventueel glasvezels en andere hulpstoffen kunnen bevatten) en andere massa's met dikke lagen, voor het bedekken of verzegelen van elektronische delen of als mantels voor optische vezels;

De fotouithardbare samenstellingen volgens de uitvinding zijn b.v. geschikt als deklagen voor allerlei substraten, b.v. hout, papier, keramiek, kunststoffen zoals polyesters en celluloseacetaatfoelies en metalen zoals koper en aluminium, waarbij door middel van fotopolymerisatie een beschermende laag of een afbeelding moet worden aangebracht.

Het aanbrengen van een deklaag op de substraten kan plaatsvinden doordat men een vloeibare samenstelling, een oplossing of suspensie, op het substraat opbrengt. Dit gebeurt b.v. door onderdompelen, beschilderen, spuiten of aanbrengen van een deklaag door middel van reverseroll. De aangebrachte hoeveelheid (laagdikte) en soort van het substraat (drager van de laag) zijn afhankelijk van het gewenste toepassingsgebied. Als dragende lagen voor fotografische informatieregistratie dienen b.v. foelies van polyester, celluloseacetaat of van een kunststoflaag voorziene papieren; voor offsetdrukvormen speciaal behandeld aluminium en voor de vervaardiging van gedrukte schakelingen laminaten die met koper zijn gelamineerd. De laagdikten voor fotografische materialen en ofsettdruk-vormen bedragen in het algemeen ca. 0,5 tot 10 pm. Bij het mede gebruiken van oplosmiddelen worden deze na het aanbrengen van de deklaag verwijderd.

Grote betekenis heeft de fotouitharding voor drukinkten, omdat de droogtijd van het bindmiddel een maatgevende faktor is voor de produk-tiesnelheid van grafische produkten en in de orde van grootte van frak-ties van een sekonde moet liggen. In het bijzonder voor de offsetdruk zijn UV-uithardbare verven van belang.

De mengsels volgens de uitvinding zijn ook goed geschikt voor de vervaardiging van drukplaten voor flexo- en boekdruk. Hierbij worden b.v. mengsels van oplosbare lineaire polyamiden of styreen/butadieen-rubber met fotopolymeriseerbare monomeren, bijvoorbeeld acrylamiden of acrylesters, en een fotoinitiator gebruikt. Films en platen van deze systemen (nat of droog) worden via het negatief (of positief) van het te drukken voorbeeld belicht en de niet uitgeharde delen worden vervolgens met een geschikt oplosmiddel geëlueerd. Het ontwikkelen kan zowel in een organisch oplosmiddel alsook in een waterig-alkalisch medium plaatsvinden.

Een verder toepassingsgebied van de fotouitharding is het aanbrengen van deklagen op metaal, bijvoorbeeld bij het aanbrengen van lak op dunne metalen platen en tubes, blikjes of sluitingen voor flessen, alsmede de fotouitharding op deklagen van kunststof, bijvoorbeeld van vloeren en wanden, op basis van PVC.

Voorbeelden voor de fotouitharding van deklagen op papier zijn het aanbrengen van kleurloze lak op etiketten, platenhoezen of kaften van boeken.

Ook is het gebruik van fotouithardbare samenstellingen voor repro-duktiewerkwijzen en voor de optische vervaardiging van informatiedragers belangrijk. Hierbij wordt de op de drager opgebrachte laag (nat of droog) door een fotomasker met licht van een korte golflengte bestraald en worden de niet belichte delen van de laag door behandeling met een oplosmiddel (= ontwikkelaar) verwijderd. Het aanbrengen van de fotouithardbare laag kan ook via de elektrisch neerslagwerkwijze op metaal plaatsvinden. De belichte delen bestaan uit verknoopt polymeer en daardoor onoplosbaar en blijven op de drager zitten. Bij overeenkomstig kleuren ontstaan zichtbare beelden. Wanneer de drager een metaallaag is, kan het metaal na belichten en ontwikkelen op de niet belichte plaatsen worden weggeëtst of door galvaniseren worden versterkt. Op deze wijze kunnen gedrukte elektronische schakelingen en fotoresists worden bereid.

De polymerisatie vindt volgens de bekende werkwijzen van de foto-polymerisatie plaats door bestraling met zonlicht of met licht dat rijk is aan straling met een korte golflengte. Als lichtbronnen zijn b.v. kwikstralers met gemiddelde, hoge of lage druk, superaktinische licht-buizen, metaalhalogenide-lampen of lasers geschikt, waarvan het emissie-maxima in het bereik tussen 250 en 450 nm ligt. Laserbronnen van licht hebben het voordeel dat geen fotomaskers noodzakelijk zijn, omdat de gestuurde laserstraal rechtstreeks op de fotouithardbare laag schrijft.

In het geval van kombinatie met fotogevoelig makende middelen kan ook licht met langere golflengten of laserstralen tot 600 nm worden gebruikt.

Onderwerp van de uitvinding is ook een werkwijze voor de fotopolyme-risatie van verbindingen met ethenisch onverzadigde dubbele bindingen, met het kenmerk, dat men een samenstelling zoals hiervoor beschreven met licht in het bereik van 200 tot 600 nm bestraalt.

De fotoinitiatoren volgens de uitvinding hebben een grote reaktivi-teit en bij hun gebruik worden lakoppervlakken met goede glans verkregen. Vanwege de geringe neiging tot vergelen zijn de verbindingen volgens de uitvinding in het bijzonder voor gebruik in transparante lakken geschikt, hun vermogen om dikke lagen uit te harden maakt het gebruik bij de ver- vaardiging van drukplaten en samengestelde materialen mogelijk.

Door opslag van de uitgeharde samenstellingen volgens de uitvinding bij daglicht kan hun hardheid nog worden vergroot en kunnen de verkleurings-waarden nog verder dalen.

De volgende voorbeelden lichten de uitvinding verder toe. Gegevens in delen of procenten hebben, evenals in de verdere beschrijving en in de conclusies, betrekking op het gewicht, voor zover niets anders is aangegeven. In de voorbeelden en tabellen staat de afkorting "ber. ” voor de berekende waarden van de elementairanalyse, de afkorting "gev." voor de in werkelijkheid bepaalde waarden.

Voorbeeld I: Bereiding van bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-isobutylfosfine-oxide

Aan een oplossing van 31.9 ml (0,225 mol) diisopropylamine in 80 ml tetrahydrofuran wordt 140,6 ml (0,225 mol; 1,6 M) butyllithium binnen 30 min bij 0°C en onder stikstof druppelsgewijs toegevoegd. Deze oplossing wordt bij -30eC binnen 90 min aan een oplossing van 4l,l g (0,225 mol) 2,4,6-trimethylbenzoylchloride en 12 ml (0,102 mol) isobutylfosfine in 200 ml tetrahydrofuran druppelsgewijs toegevoegd. Na 2 uur roeren bij -30°C laat men de gele oplossing tot kamertemperatuur opwarmen en wast men één keer met water. De organische fase wordt op magnesiumsulfaat gedroogd, gefiltreerd en met behulp van een rotatieverdamper ingedampt. Het residu wordt in 200 ml tolueen opgelost en met 11,6 g (0,102 mol) 30 %'s waterstofperoxide gemengd. Na 2 uur roeren wordt eerst met water, dan met een verzadigde oplossing van natriumwatersofcarbonaat gewassen. Vervolgens wordt met magnesium gedroogd, af gefiltreerd en de oplossing aan de rotatieverdamper ingedampt. Na kristallisatie uit hexaan verkrijgt men 27.8 g (68,5 % van de theorie) van de hiervoor genoemde verbinding als geelachtig poeder. Het smeltpunt ligt bij 85-86“C.

Elementairanalyse: ber. % C 72,34 gev. % C 72,13 ber. % H 7.84 gev. % H 7,94

Voorbeeld II: Bereiding van bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-n-butylfosfine-oxide.

Aan een oplossing van 44,1 g (0,22 mol) 2,6-dimethoxybenzoylchloride in 200 ml tolueen wordt bij 100-110“ C binnen 60 min een mengsel van 18 g (0,10 mol, 50 %'s in tolueen) n-butylfosfine en 30,7 “1 (0,22 mol) tri-ethylamine toegedruppeld. Na 6 uur roeren bij 100-110°C laat men de gevormde suspensie tot kamertemperatuur afkoelen, verdunt men met tolueen en wast men eerst één keer met water, dan één keer met een verzadigde oplossing van natriumwaterstofcarbonaat. Aan de organische fase wordt 11,3 S (0,10 mol) 30 % waterstofperoxide toegevoegd en dit wordt 2 uur bij 40°C geroerd. Vervolgens wordt met water en een verzadigde oplossing van natriumwaterstofcarbonaat gewassen, boven magnesiumsulfaat gedroogd, gefiltreerd en met behulp van een rotatieverdamper ingedampt. Na herkris-tallisatie uit ethylacetaat verkrijgt men 30,2 g (69,6 % van de theorie) van de bovengenoemde verbinding als geel poeder. Het smeltpunt ligt bij 151-152°C.

Elementairanalyse: ber. % C 60,83 gev. % C 60,84 ber. % H 6,26 gev. % H 6,35

Voorbeelden III - XXV:

De verbindingen van de voorbeelden II - XXV worden analoog aan de verbindingen van voorbeeld I (= methode A), resp. aan de verbindingen van voorbeeld II (= methode B), onder gebruik van de overeenkomstig gesubstitueerde benzoylchloriden en fosfinen bereid. De verbindingen en hun analytische gegevens zijn in tabel A weergegeven.

Tabel A:

Voorbeeld Rx R2 R3 R4 Smelt- Synthese- Elementairanalyse ber.

nr. punt[°C] methode [%] gev.

III C4H9 CH3 CH3 CH3 58 A C 72,34 H 7,84 72,08 8,01 IV CH(CH3)C2H5 CH3 CH3 CH3 115 A C 72,34 H 7,84 72,23 7.93 V C(CH3)3 CH3 CH3 CH3 160 A C 72,34 H 7.84 72,21 8,06 VI Cyclohexyl CH3 CH3 CH3 ΐ4θ A C 73,56 H 7,84 73.39 8,06 VII C8H17 CH3 CH3 CH3 hars A C 73,98 H 8,65 73.83 8,89 VIII CH2CH(CH3)CH2C(CH3)3 CH3 CH3 CH3 hars A C 73.98 H 8,65 73.97 8,98 IX ch2ch(ch3)2 och3 och3 h 183 b c 60,83 H 6,26 60,70 6,09 X ch(ch3)c2h5 och3 och3 h 159 b c 60,83 H 6,26 60,73 6,24 XI C(CH3)3 0CH3 0CH3 H 235 B C 60,83 H 6,26 60,00 6,17 XII Cyclohexyl 0CH3 0CH3 H 165 B C 62,60 H 6,35 62.40 6,39

Tabel A (Vervolg):

Voorbeeld Rx R2 R3 R4 Smelt- Synthese- Elementairanalyse ber.

nr. punt[°C] methode [/£] gev.

XIII C8H17 OCH3 OCH3 H 118 B C 63,66 H 7,19 63,36 7,22 XIV CH2CH(CH3)CH2C(CH3)3 OCH3 OCH3 H 117 B C 63,06 H 7,19 63,60 7.04 XV CH(CH3)C2H5 0C2H5 OC2H5 H hars B C 63,66 H 7,19 62,47 7.33 XVI CH2CH(CH3)2 oc2h5 oc2h5 H 110 B C 63,66 H 7,19 63,54 7,02 XVII CH2CH(CH3)2 0C„H9 0C4H9 H 70 B c 67,75 H 8,53 67,35 8,49 XVIII CH2CH(CH3)2 CH3 CH3 H 54 A c 71,33 H 7,35 71,32 7,54 XIX CH2CH(CH3)2 CH3 0CH3 OCH3 161 B C 62,33 H 6,76 62,23 6,76 XX CH2CH(CH3)2 0CH3 Η H 175 B C 62,33 H 6,76 62,29 6,86 XXI CH(CH3)C2H5 0CH3 Η H 153 B C 62,33 H 6,76 62,10 6,70

Tabel A (Vervolg):

Voorbeeld Rx R2 R3 R4 Smelt- Synthese- Elementairanalyse ber.

nr. punt[°C] methode [%~\ gev.

XXII CH2CH(CH3)2 Cl Cl H 153 B C 47,82 H 3,34 Cl 31,37 47.74 3,25 31,28 XXIII CH(CH3)C2H5 Cl Cl H 136 B C 47,82 H 3.34 Cl 31,37 47,41 3,53 30,62 XXIV Cyclohexyl Cl Cl H 182 B C 50,24 H 3,58 Cl 29,66 50,56 3.90 29,52 XXV C8H17 Cl Cl H 100 B C 51,99 H 4,56 Cl 27,90 51,87 4,63 27,89 xxvi ch2ch(ch3)2 och3 och2ch3 h 174-175 B C 62,33 H 6,76 62,29 6,86 XXVII CH(CH3)C2H5 och3 0CH2CH3 H 152-153 B C 62,33 H 6,76 62,10 6,70 XXVIII CH2CH(CH3)CH2C(CH3)3 CH3 CH3 H hars A C 73,21 H 8,27 73,15 8,47 XXIX Ci,H9 CH3 CH3 0C„Hg olie A C 70,02 H 8,42 69.93 8,65 XXX C4H9 CH3 CH3 0CH3 olie A C 66,96 H 7,26 67,01 7,32

Tabel A (Vervolg):

Voorbeeld Rj R2 R3 R4 Smelt- Synthese- Elementairanalyse ber.

nr. punt[°C] methode [#] gev.

XXXI C4H9 CH3 CH2CH3 0CH3 olie A C 68,11 H 7,69 68,09 7,76 XXXII C4H9 CH3 CH2CH2CH3 OCH3 olie A C 69,12 H 8,08 68,73 δ,18 xxxiii c4h9 ch3 oc4h9 oc4h9 68-69 b c 68,55 h 8,79 68,21 8,80 XXXIV CH2CH(CH3)CH2C(CH3)3 CH3 OC4H9 OC4H9 olie B C 69,94 H 9,24 69.37 9,50 XXXV C4H9 Cl Cl H 151-153 B C 47,82 H 3,34 Cl 31,37 47,85 3,35 31,02 XXXVI C(CH3)3 Cl Cl H 209-213 B c 47,82 H 3,34 Cl 31,37 47,83 2,92 31,47 XXXVII CH2CH(CH3)CH2C(CH3)3 Cl Cl H 127-128 B c 51,99 H 4,56 Cl 27,90 51.75 4,53 27,56 XXXVIII cl8H37 och3 och3 h 84 B c 68,55 H 8,79 68,20 8,83

Voorbeeld XXXIX; Bereiding van 2,6-dimethoxybenzoyl-2,4,6-trimethylben-z oy1-n-buty1-fosfineoxide

Aan een oplossing van 9.1 g (0,05 mol) 2,4,6-trimethylbenzoylchlo-ride in 100 ml tolueen wordt bij 100-110°C onder stikstof binnen 10 minuten een mengsel van 9.0 g (0,05 mol 50 #'s tolueen) n-butylfosfine en 10,1 g (0,10 mol) triethylamine toegedruppeld. Na 3 uur roeren bij 100-110°C wordt bij onveranderde temperatuur binnen 30 minuten een oplossing van 10 g (0,05 mol) 2,6-dimethylbenzoylchloride in 50 ml tolueen toegedruppeld. Na nog 5 uur roeren bij 100-110eC laat men de gevormde gele suspensie tot kamertemperatuur afkoelen en er wordt één keer met water en één keer met natriumwaterstofcarbonaat gewassen. Aan de organische fase wordt 5.7 g (0,05 mol) 30 %'s waterstofperoxide toegevoegd en er wordt 2 uur bij 60°C geroerd. Vervolgens wordt met water en een verzadigde oplossing natriumwaterstofcarbonaat nagewassen, boven magnesiumsulfaat gedroogd, gefiltreerd en in een rotatieverdamper ingedampt. Na zuivering door middel van chromatografie (elutiemiddel: hexaan/ethylacetaat 1:1) en vervolgens kristalliseren uit cyclohexaan verkrijgt men 1,80 g (8,7 % van de theorie) van de titel verbinding als geel poeder met een smelt-punt van 94-96°C.

Elementairanalyse: ber. % C 66,33 gev. % C 65,61 ber. % H 7,02 gev. % H 7,04

Voorbeeld XL: Reaktiviteit van de fotoinitiator in een witte lak

De fotoinitiatoren worden in concentraties van 0,5 en 1 gev.% in een formulering van witte lak bestaande uit: 67,5 delen (SEbecryl 830 (polyesteracrylaat van de Pa. UCB, België) 5,0 delen hexaandioldiacrylaat 2,5 delen trimethylolpropaantriacrylaat en 25,0 delen titaandioxide (R-TC2) van het rutielsoort verwerkt.

De monsters worden met een afstrijkmes met een spleetopening van 100 pm op spaanplaten opgebracht en met een kwiklamp met gemiddelde druk van 80 W/cm (type Hanovia) bij een bandsnelheid van 10 m/min uitgehard. Het aantal doorgangen tot het bereiken van de wrijfvastheid werd bepaald. Van de op deze wijze uitgeharde lagen witte lak wordt de Pendelhardheid volgens König (DIN 53157) direkt na het uitharden gemeten. Daarna wordt onder vier lampen van 40 W (Philips TL 03) nabelicht en na 15 minuten resp. 16 uur de Pendelhardheid opnieuw bepaald. De Yellowness Index volgens ASTM D 1925-70 wordt na 16 uur gemeten.

De Pendelhardheid en de wrijfvastheid zijn een maat voor de reaktiviteit van de geteste fotoinitiator: Hoe geringer het aantal doorgangen voor het bereiken van de wrijfvastheid en hoe hoger de waarden van de Pendelhard-heidmeting, des te reaktiever is het fotouithardende materiaal. Een maat voor de geel verkleuring zijn de waarden van de Yellowness Index: hoe kleiner de waarden, des te minder de geel verkleuring van de geteste formulering.

De meetresultaten zijn in volgende tabel B weergegeven.

Tabel B

Verbinding Concen- Aantal Pendelhardheid Yellowness uit voor- tratie doorgangen direkt na na Index beeld [Gew.#] [10 m/min] 15 min 16 uur na 16 uur IV 0,5 5 165 179 185 1,2 1.0 3 164 182 197 1,2 VII 0,5 6 164 169 178 1,1 1.0 4 178 184 199 1,2 XIII 0,5 6 157 160 174 1,4 1.0 4 158 172 186 1,6

Voorbeeld XLI: Reaktiviteit van de fotoinitiator in een witte lak

Er wordt een witte lak bereid van 75 delen van een formulering van 99,5 % Roskydal UV 502 A (BAYER, BRD), 0,5 % Byk 300 (Byk-Mallinckrodt) en 25 delen titaandioxide. De fotoinitiatoren worden in de aangegeven concentraties door schudden met kogels (bij 2 gew.% fotoinitiator) of door roeren bij 50°C (bij 1,5 gew.# fotoinitiator) erin verwerkt. Vervolgens wordt de formulering met een afstrijkmes met een spleetopening van 150 ym op spaanplaten opgebracht en 1,5 min onder vier lampen van 40 W (Philips TL 03) voorbelicht. De verdere uitharding vindt via twee belich-tingsvarianten plaats: a) De monsters worden bij een bandsnelheid van 10 m/min twee keer onder een kwiklamp met middelmatige druk van 80 W/cm (type Hanovia) belicht, b) De monsters worden bij een bandsnelheid van 3 m/ min twee keer onder een Fusion D lamp van 120 W/cm en een kwiklamp met middelmatige druk van 80 W/cm (type Hanovia), die na elkaar zijn geplaatst, uitgehard.

Van de uitgeharde lagen wordt de Pendelhardheid volgens König (Din 53157) onmiddellijk, na 15 min en na 16 ur nabelichting onder lampen van 40 W (Philips TL 03) gemeten. Hoe hoger de waarden, des te beter uitgehard de formulering is. De geel verkleuring (Yellowness Index; YI) van de lagen wordt na 16 uur nabelichten volgens ASTM D 1925*70 bepaald. Hoe lager de waarden, des te minder de geelverkleuring van de laag is. De resultaten van bestralingsvariant a) zijn in tabel C gegeven. De resultaten van best ralings variant b) zijn in tabel D gegeven.

Tabel C (Bestralingsvariant a))

Verbinding Concen- Pendelhardheid Yellowness uit voor- tratie direkt na na Index beeld [Gew.$] 15 min 16 uur na 16 uur IV 1,5 108 130 179 1,0 2.0 115 147 179 1,0 VI 1,5 113 130 182 0,8 2.0 120 154 188 1,0

Tabel D (Bestralingsvariant b))

Verbinding Concen- Pendelhardheid Yellowness uit voor- tratie direkt na na Index beeld [Gew.$] 15 min 16 uur na 16 uur IV 1,5 150 153 179 1,1 2.0 160 165 167 1,1 VI 1,5 151 158 181 1,0 2.0 165 170 176 1,1

Voorbeeld XLII; Reaktiviteit van een fotoinitiator in een witte lak

Er wordt een fotopolymeriseerbare samenstelling bereid van: 13,5 delen ®Ebecryl 830 (polyesteracrylaat van de Fa. UCB, België) 0,5 deel Trimethylolpropaan-trisacrylaat (Degussa) 1.0 deel 1,6-hexaandiol-diacrylaat (Röhm) 5.0 delen Titaandioxide (rutiel-type, (ER-TC 2 van de Fa. Tioxide, Frankrijk).

Met deze samenstellingen worden mengsels van de fotoinitiator uit voorbeeld XIV (A) met 1-benzoyl-l-hydroxy-l-methylethaan (B) met de in tabel E aangegeven hoeveelheden gemengd. De formulering wordt met een laagdikte van 100 μιη op een aluminiumplaat opgebracht en de op deze wijze verkregen monsters worden met een kwiklamp met middelmatige druk (80 W/ cm, type: Hanovia) bestraald. Daarbij worden de monsters zo vaak op een band, die met een snelheid van 10 m/min loopt, onder de lamp doorgevoerd tot een wrijfvaste laklaag is ontstaan. Hoe geringer het aantal doorgangen (n), des te beter de werking van de geteste fotoinitiatoren resp. fotoinitiatormengsels. De geelverkleuring van de monsters wordt als Yellowness Index volgens ASTM D 1925-70 bepaald. Hoe kleiner de waarde, des te minder de geelverkleuring van het monster. De geelverkleuring wordt direkt na het uitharden en na een extra belichting van 15 min en 16 uur onder 4 lampen van het type TL 40/03 (40 W; Philips) gemeten. De resultaten zijn in tabel E samengevat.

Tabel E

Verbinding Concen- Aantal Yellowness Index tratie doorgangen direkt na na [gew.$] [10 m/min] 15 min 16 uur A 0,5 8 1,0 1,0 -0,7 A 1,0 5 1.9 2,3 -0,5 A 1,5 4 3.3 4,2 -0,1 A 2,0 3 4,1 5.9 “0,2 A 0,5 4 0,8 1,0 -1,2 B 0,5 A 0,75 3 1.6 1,7 -0,6 B 0,75 A 1,0 2 1,8 3,1 -0,8 B 1,0 A 0,65 4 1,3 1,6 -0,9 B 0,35 A 1,0 3 1,1 0,8 -1,4 B 0,5 A 1,3 2 2,9 4,2 -0.2 B 0,7 A 0,35 4 0,8 0,7 -0,8 B 0,65 A 0,5 4 0,7 0,8 -1,2 B 1,0 A 0,7 2 1,9 2,2 -0,6 B 1,3

Voorbeeld XLIII: Reaktiviteit van een fotoinitiator in een witte lak

Er wordt een fotopolymeriseerbare samenstelling bereid van: 99*5 delen ®Roskydal UV 502 A (UPES/styreenoplossing; Fa. BAYER; bevat 35 % styreen en 25 % rutiel-titaandioxide) 0,5 delen <EByk 300 (hulpmiddel bij het vloeien; Fa. Byk-Mallinckrodt)

Met deze samenstelling worden de initiatormengsels (C) [=50 % van de fotoinitiator uit voorbeeld XIV + 50 % 1-benzoyl-l-hy-droxy-l-methylethaan] en (0) [=33 % van de fotoinitiator uit voorbeeld XIV + 67 % 1-benzoyl-l-hy-droxy-l-methylethaan] in de in tabel F weergegeven hoeveelheden gemengd. De formulering wordt met een laagdikte van 150 pm op spaanplaten aangebracht en onder verschillende belichtingsomstandigheden uitgehard.

1) De monsters worden 1,5 minuten onder 4 lampen van het type TL 40/03 (40 W; Philips) voorbelicht. Daarna vindt de uitharding onder een kwik-lamp met middelmatige druk van 80 W/cm plaats, doordat het monster één keer met een snelheid van 3 m/min onder de lamp door wordt geleid.

2) Voor uitharding worden de monsters zonder voorbelichting één keer onder twee kwiklampen met middelmatige druk van 80 W/cm bij een snelheid van 3 m/min doorgeleid.

Als beoordelingskriteria worden de Pendelhardheid volgens König (DIN 53157)· de Yellowness Index volgens ASTM D 1925-70 en de glanswaarde bij 20 en 60e gemeten. De resultaten zijn in tabel F gegeven.

Tabel F

Foto- Hoeveelheid Pendelhardheid Yellowness Index Glans initiator [gew.#] [20/60°] 1) met voorbelichting C 2 93 2,3 84/92 C 4 91 3,6 84/92 D 2 75 2,2 84/92 D 4 92 2,9 84/92 2) zonder voorbelichting C 4 117 4,1 86/93 D 4 102 3,5 86/93

Voorbeeld XLIV: Reaktiviteit van een fotoinitiator in een transparante lak

In 100 delen <ERoskydal 502 (onverzadigd polyesterhars, voor ca. 80 % in butylacetaat opgelost, van de Fa. BAYER) worden de fotoinitiatoren in de in tabel G aangegeven concentraties opgelost. De fotoinitiatoren uit de voorbeelden I en XXII worden gebruikt, alsmede 2,2-dimethoxy-l,2-di-fenylethaan-l-on (=E).

De formuleringen worden met een laagdikte van 100 pm op spaanplaten opgebracht en één minuut bij 50°C gedroogd. De uitharding vindt door belichten met twee kwiklampen met middelmatige druk van 80 W/cm plaats, doordat de monsters met een bandsnelheid van 20 m/min onder de lampen door worden geleid. Voor de bepaling van de reaktiviteit wordt het aantal doorgangen gemeten, dat noodzakelijk is om een wrijfvast oppervlak te verkrijgen ( = n). Bovendien worden de Pendelhardheid volgens König (DIN 53157) en de Yellowness Index volgens ASTM D 1925-70 van de monsters bepaald. De Pendelhardheid wordt bovendien na n+1 belichtingsdoorgangen van de monsters gemeten. De resultaten zijn in tabel G weergegeven.

Tabel G

Fotoiniti- Hoeveelheid Aantal door- Pendelhardheid Yellowness ator uit [gew.#] gangen (n) na Index voorbeeld [20 m/min] n n+1 E 2 2 69 91 7.2 12 2 124 134 8,3 XXII 2 3 81 112 7,8 E 1,25 2 139 148 7,5 I 0,75 E 1,25 2 127 132 6,9 XXII 0,75

Voorbeeld XLV: Vervaardiging van een flexografische drukplaat a) 1,13 delen ©Lrganox 565 (antioxidans; Ciba-Geigy, Zwitserland), 0,03 delen (SCeres Black (pigment, Sudan Black Nr. 86015; Fluka, Zwitserland) en 0,6 % van de te testen fotoinitiator worden bij maximaal 50°C onder roeren gedurende 30 minuten in 41,54 delen 1,6-hexaandioldiacrylaat (HDDA) opgelost, 332,30 delen dCariflex TR 1107 (blokcpolymeer van poly-isopreen en polystyreen; Shell Chemie, Nederland) worden met een overmaat van 2 g 10 min bij l40eC op een kalander tot een vel gesmolten. Bij 110eC wordt met het toedruppelen van de hiervoor gemengde HDDA-oplossing begonnen. Het druppelsgewijs toevoegen duurt ca. 15 min. Daarna wordt de totale formulering nog 15 min bij 100°C op de kalander gehomogeniseerd. Na verwijdering uit de kalander wordt het ruwe vel tussen twee teflonfoelies gelegd en in een met water gekoelde pers bij een druk van 100 kp/cm2 afgekoeld. 70 g van het vel wordt in een persmal met een dikte van 2 mm tussen twee polyesterfoelies van 76 pm ingesloten en tot platen met een dikte van 2 mm geperst, doordat de "sandwich” eerst één minuut zonder druk tussen de vlakken van een tweede, tot 90°C voorverwarmde, pers wordt opgewarmd en daarna 10 min bij een persdruk van 200 kp/cm2 wordt geperst. Daarna wordt de "sandwich" in de eerste, tot 15°C met water gekoelde, pers 10 min bij een persdruk van 200 kp/cm2 afgekoeld en vervolgens uit de persmal gesneden.

b) Nu wordt voor de bepaling van de optimale belichtingstijd voor de vorming van een sokkel van de aan beide zijden met polyesterfoelie voorziene plaat een strook van 4x24 cm afgesneden. Deze strook wordt door verschuiven van een masker tussen 9 belichtingsstappen van ieder 20 s trapsgewijze in een BASF Nyloprint belichter met 20 W Nyloprint 2051 buizen belicht. Daardoor ontstaat op de strook een hardingspatroon van tien gedeelten, die overeenkomen met de belichtingstijden van 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160 en l80 s. De plaat wordt omgedraaid en een 1,5 cm brede strook in het midden wordt in de lengterichting af gedekt. Het geheel wordt overdekt met een dunne UV-transparante foelie, met vacuum aan de belichtingstafel vastgezogen en 6 min belicht. De belichte plaat wordt ontwikkeld, doordat de onvoldoend verknoopte gebieden in de BASF Nyloprint rondwasser bij 20°C met een wasoplossing van een 4:1 mengsel van tetrachloorethaan en n-butanol worden uitgewassen. 5 minuten na het gedurende één uur drogen bij 80 °C in een oven met circulerende lucht wordt de plaat voor fixeren in een 0,4 %'s broomoplossing ondergedompeld en voor neutralisatie 10 s ondergedompeld in een oplossing in water van 1,15 % natriumthiosulfaat/natriumcarbonaat. Vervolgens wordt 30 s met gedeïoni-seerd water gespoeld. De middelste strook van de op deze wijze behandelde plaat wordt geanalyseerd. De belichtingstijd, die tot de vorming van een sokkel van 1400 pm leidt (= belichtingstijd aan de achterzijde), wordt bepaald.

c) Een stuk van een als bij a) vervaardigde plaat-sandwich wordt over het gehele oppervlak met de bij b) bepaalde belichtingstijd voor de vorming van een sokkel van de plaat belicht. Daarna wordt de plaat omge draaid, de polyesterfoelie verwijderd en een testnegatief met 4 velden aangebracht. De belichting van de 4 testvelden van het testnegatief vindt trapsgewijs onder toepassing van een schuifmasker plaats. Het eerste veld wordt 6 min belicht, de belichtingstijd van de velden 2-4 wordt steeds met een minuut verhoogd. Ontwikkelen en fixeren van de plaat vindt zoals hiervoor beschreven plaats. Daarna wordt de plaat aan beide kanten nog 6 min over het gehele oppervlak belicht. De belichtingstijd voor het bereiken van een grijstrap van 2 % (= belichtingstijd van de voorkant) wordt bepaald. De resultaten zijn weergegeven in tabel H.

Tabel H

Verbinding Belichtingstijd van de Belichtingstijd van de uit voorbeeld achterkant [s] voorkant tot grijswaarde - 2 % [min] I 80 7 VIII 80 8

Claims

1. Verbinding met formule I

waarin Rx Cj-Cg alkyl, cyclopentyl of cyclohexyl betekent en R2 en R3 onafhankelijk van elkaar niet gesubstitueerd of een- tot viervoudig met halogeen, Cj-C4 alkyl en/of C^C/, alkoxy gesubstitueerd fenyl voorstellen, met dien verstande, dat wanneer R2 en R3 met halogeen gesubstitueerd fenyl betekenen, Rt geen decyl is.

2. Verbindingen volgens conclusie 1, waarin R2 en R3 hetzelfde zijn.

3. Verbindingen volgens conclusie 2, waarin Rx C1-Cl8 alkyl, in het bijzonder Cj-Cg alkyl of cyclohexyl betekent en R2 en R3 met chloor, alkyl en/of Cj-C^ alkoxy gesubstitueerd fenyl zijn.

4. Verbindingen volgens conclusie 2, waarin Rj cyclopentyl, cyclohexyl, Cj-Cg alkyl of C12-Cl8 alkyl betekent en R2 en R3 met halogeen gesubstitueerd fenyl voorstellen.

5. Verbindingen volgens conclusie 3» waarin Rj^ C^-Cg alkyl of cyclohexyl betekent.

6. Verbindingen volgens conclusie 2, waarin R2 en R3 op de 2,6- of 2,4,6-positie gesubstitueerd fenyl betekenen.

7. Verbindingen volgens conclusie 2, waarin R2 en R3 met Cj-C/, alkoxy en/of Ci-Οή alkyl gesubstitueerd fenyl betekenen.

8. Verbindingen volgens conclusie 7, waarin R2 en R3 met Cj-C/, alkoxy, in het bijzonder met methoxy, gesubstitueerd fenyl betekenen.

9. Samenstelling bevattende (a) ten minste een ethenisch onverzadigde fotopolymeriseerbare verbinding en (b) als fotoinitiator ten minste een verbinding met formule I zoals in conclusie 1 is gedefinieerd.

10. Samenstelling volgens conclusie 9. die naast komponent (b) nog andere fotoinitiatoren en/of toevoegsels bevat.

11. Samenstelling volgens conclusie 9. die 0,05-15* in het bijzonder 0,2-5 gew.% van de komponent (b), betrokken op de samenstelling, bevat.

12. Samenstelling volgens conclusie 10, waarin de extra fotoinitiatoren verbindingen met formule II

waarin R/, waterstof, C1-Cl8 alkyl, C1-Cl8 alkoxy, -0CH2CH2-0R8, een groep

of een groep

voorstelt, waarin n

een waarde van 2 tot 10 heeft en G de groep voorstelt, R5 en R6 onafhankelijk van elkaar waterstof, C1-C8 alkyl, fenyl, C1-Cl8 alkoxy of “0(CH2CH20)m-C1-Cl6 alkyl, waarin m een getal van 1-20 is, betekenen, of R5 en R6 samen met het koolstofatoom waaraan ze gebonden zijn een cyclohexylring vormen,

R? hydroxy, C1-Cl6 alkoxy of -0(CH2CH20) m-Ci-Cl6 alkyl voorstelt, waarbij R5, R8 en Ry niet alle tegelijkertijd 0χ-0ι6 alkoxy of -0(CH2CH20) alkyl betekenen en R8 waterstof,

of betekent, en/of met formule III

waarin Rg, R10 en Rn onafhankelijk van elkaar waterstof of methyl betekenen, of mengsels daarvan zijn.

13. Samenstelling volgens conclusie 12, waarin in formule II R5 en R6 onafhankelijk van elkaar C^-Cg alkyl betekenen, of samen met het koolstof-atoom waaraan ze gebonden zijn een cyclohexylring vormen en R7 hydroxy voorstelt.

14. Samenstelling volgens conclusie 12, waarin het gehalte van de verbindingen met formule I in het mengsel met verbindingen met formules II en/ of III 5 tot 95 bij voorkeur 30 tot 70 %, bedraagt.

15. Samenstelling volgens conclusie 12, waarin in de verbindingen met formule I Rx n-butyl, iso-butyl of 2,4,4-trimethylpent-l-yl betekent, R2 en R3 hetzelfde zijn en 2,6-dimethoxyfenyl of 2,4,6-trimethylfenyl betekenen, en in de verbindingen met formule II R5 en R6 hetzelfde zijn en methyl voorstellen en R7 hydroxy of iso-propoxy is.

16. Samenstelling volgens conclusie 12 bevattende verbindingen met formule I, waarin Rx n-butyl, iso-butyl of 2,4,4-trimethylpent-l-yl betekent, R2 en R3 hetzelfde zijn en 2,6-dimethoxyf enyl of 2,4,6-trimethylfenyl betekenen en een mengsel van verbindingen met formule III, waarin verbindingen met formule III waarbij R9 en R10 waterstof zijn en Rn methyl is tot 20 % en verbindingen met formule III waarbij R9, R10 en Ru methyl zijn tot 80 % aanwezig zijn.

17. Toepassing van de in conclusie 1 gedefinieerde verbindingen als foto-initiatoren voor de fotopolymerisatie van ethenisch onverzadigde verbindingen.

18. Werkwijze voor de fotopolymerisatie van verbindingen met ethenisch onverzadigde dubbele bindingen, met het kenmerk, dat men een samenstelling volgens een van de conclusies 9-l6 met licht in het gebied van 200 tot 600 nm bestraalt.

19. Toepassing van een samenstelling volgens een van de conclusies 9“l6 voor de bereiding van verfen, in het bijzonder witte lakken voor hout en metaal of transparante lakken, voor de bereiding van lakken die van bonte pigmenten zijn voorzien, voor de bereiding van heldere of van gepigmen- teeerde waterige dispersies, voor de bereiding van drukinkten, voor de vervaardiging van driedimensionale voorwerpen door uitharding van de massa of stereolitografie, voor de bereiding van vullingen voor tanden, voor de vervaardiging van samengestelde voorwerpen, voor de vervaardiging van drukplaten, voor de vervaardiging van maskers voor de zeefdruk, voor de vervaardiging van fotoresists voor gedrukte elektronische schakelingen, voor de bereiding van lijmen, als mantel voor optische vezels of als bekleding of verzegeling van elektronische komponenten.

20. Werkwijze volgens conclusie 18 voor de bereiding van verfen, in het bijzonder witte lakken voor hout en metaal of transparante lakken, voor de bereiding van verfen voor bij daglicht hardbare bouwverfen en straat-markeringen, voor de vervaardiging van samengestelde voorwerpen, voor de vervaardiging van drukplaten, voor de vervaardiging van maskers voor de zeefdruk, voor de vervaardiging van fotoresists voor gedrukte elektronische schakelingen, voor de bereiding van lijmen, voor de vervaardiging van mantels voor optische vezels, voor de vervaardiging van bekledingen of verzegelingen van elektronische komponenten.

21. Werkwijze volgens conclusie 18, die volgens de methode van de uitharding van massa's of stereolitografie wordt uitgevoerd.