PL209505B1

PL209505B1 - Photopolymerizing compound

Info

Publication number: PL209505B1
Application number: PL379138A
Authority: PL
Inventors: Jolanta Sokołowska; Radosław Podsiadły
Original assignee: Politechnika Lodzka
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2011-09-30
Also published as: PL379138A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja fotopolimeryzująca mająca zastosowanie w stomatologii, poligrafii, stereolitografii oraz produkcji kolorowych lakierów i klejów fotoutwardzalnych.The subject of the invention is a photopolymerizing composition for use in dentistry, printing, stereolithography and the production of colored varnishes and photo-curable adhesives.

Znane kompozycje fotopolimeryzujące zawierają związek z co najmniej jednym nienasyconym wiązaniem olefinowym, donor lub akceptor elektronu oraz inicjator fotopolimeryzacji.Known photopolymerization compositions include a compound with at least one olefinic unsaturated bond, an electron donor or acceptor, and a photopolymerization initiator.

Jako donory i akceptory elektronu stosuje się w tych kompozycjach aminy aromatyczne, aromatyczne kwasy karboksylowe, sole boranowe oraz sole alkoksypirydyniowe, zaś jako absorbery promieniowania UV-VIS stosuje się barwniki akrydynowe, ksantenowe, tiazynowe, metinowe, safraninowe oraz pochodne kumaryny.Aromatic amines, aromatic carboxylic acids, borate salts and alkoxypyridinium salts are used as electron donors and acceptors in these compositions, and acridinium, xanthene, thiazine, methine, safranin dyes and coumarin derivatives are used as UV-VIS radiation absorbers.

Kompozycja fotopolimeryzująca, zawierająca co najmniej jeden monomer lub oligomer, donor lub akceptor elektronu oraz inicjator fotopolimeryzacji, według wynalazku, zawiera 95-99,797% monomeru lub oligomeru, 1-0,2% związku o wzorze 3, w którym R4 oznacza grupę fenyIową, n-butylową, sec-butylową lub tert-butylową, I⁺ oznacza Na lub kation tetrametyloamoniowy, związku o wzorze 4, w którym Q oznacza atom siarki, grupę NH lub CH2, lub związku o wzorze 5, w którym R5 oznacza grupę alkilową, oraz 0,003-4% związku dicyjanostyrylowego o wzorze 1, w którym R1 i R2 oznaczają niezależnie od siebie grupę metylową, etylową, etanolową, cyjanoetylową lub związku dicyjanostyrylowego o wzorze 2, w którym R1 i R2 mają wyżej podane znaczenie, R3 oznacza grupę alkilową, zaś Y oznacza anion HSO4. Jako monomery stosuje się w tych kompozycjach alkiloakrylany, hydroksyalkiloakrylany, metakrylany, diakrylany, triakrylany.The photopolymerizing composition, containing at least one monomer or oligomer, electron donor or acceptor, and photopolymerization initiator, according to the invention, comprises 95-99.797% monomer or oligomer, 1-0.2% of the compound of formula 3, wherein R4 is phenyl group, n -butyl, sec-butyl or tert-butyl, I ⁺ is Na or a tetramethylammonium cation, a compound of formula 4 where Q is sulfur, NH or CH2, or a compound of formula 5 where R5 is alkyl, and 0.003-4% of the dicyanostyryl compound of the formula 1, wherein R 1 and R 2 are independently of each other methyl, ethyl, ethanol, cyanoethyl or the dicyanostyryl compound of the formula 2, wherein R 1 and R 2 are as defined above, R 3 is an alkyl group, and Y is the HSO4 anion. The monomers used in these compositions are alkyl acrylates, hydroxyalkyl acrylates, methacrylates, diacrylates, and triacrylates.

Kompozycje według wynalazku, zawierające jako inicjatory fotopolimeryzacji związki dicyjanostyrylowe, ulegają fotopolimeryzacji, zarówno pod wpływem światła UV (długość fali 300-350 nm), jak i ś wiatła widzialnego z zakresu długości fali 400-450 nm, znacznie szybciej niż kompozycje znane.The compositions of the invention containing dicyanostyryl compounds as photopolymerization initiators are photopolymerized by both UV light (wavelength 300-350 nm) and visible light in the 400-450 nm wavelength range, much faster than known compositions.

Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady. Podane w przykładach części i procenty oznaczają części i procenty wagowe.The following examples illustrate the subject matter of the invention. The parts and percentages given in the examples are parts and percentages by weight.

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

8,85 części aldehydu p-(N,N-dietyloanilino)benzoesowego, 3,3 części dinitrylu malonowego, 0,75 części 99% kwasu octowego i 0,25 części octanu amonowego rozpuszczono w 60 częściach toluenu i całość ogrzewano przez 3 godziny w zakresie temperatur 100-110°C. Po tym czasie oddestylowano 50 części toluenu, otrzymany związek odfiltrowano i przekrystalizowano z gorącego etanolu. Otrzymano 9,9 części związku o wzorze 6. W celu udowodnienia struktury chemicznej otrzymanego związku wykonano analizę NMR. W widmie stwierdzono obecność następujących sygnałów: 1,24 (6H, t, J 7,5); 3,47 (4H, q, J 7,5); 6,67 (2H, d, J 10); 7,43 (1H, s); 7,79 (2H, d, J 10). Przygotowano kompozycję o składzie: 99,769% akrylanu etylu, 0,003% związku o wzorze 6 oraz 0,228% związku o wzorze 4, w którym Q oznaczało atom siarki. Kompozycje tę rozpuszczono w 2 częściach 1-metylo-2-pirolidonu, odtleniono azotem i naświetlano w czasie dwóch minut światłem widzialnym o długości fali 419 nm. Wyznaczona szybkości polimeryzacji kompozycji była równa 0,84 μmol s^-1.8.85 parts of p- (N, N-diethylanilino) benzaldehyde, 3.3 parts of malonic dinitrile, 0.75 parts of 99% acetic acid and 0.25 parts of ammonium acetate are dissolved in 60 parts of toluene and heated for 3 hours in temperature range 100-110 ° C. After this time, 50 parts of toluene were distilled off, the obtained compound was filtered off and recrystallized from hot ethanol. 9.9 parts of the compound of formula 6 were obtained. NMR analysis was performed in order to prove the chemical structure of the compound obtained. The following signals were found in the spectrum: 1.24 (6H, t, J 7.5); 3.47 (4H, q, J 7.5); 6.67 (2H, d, J 10); 7.43 (IH, s); 7.79 (2H, d, J 10). A composition was prepared with the following composition: 99.769% ethyl acrylate, 0.003% of the compound of formula 6 and 0.228% of the compound of formula 4, where Q was sulfur. This composition was dissolved in 2 parts of 1-methyl-2-pyrrolidone, deoxygenated with nitrogen and irradiated for two minutes with visible light with a wavelength of 419 nm. The polymerization rate of the composition was determined to be 0.84 µmol s ^-1 .

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

0,45 części związku o wzorze 6 rozpuszczono w 25 częściach siarczanu dimetylu i następnie ogrzewano w zakresie temperatur 110-115°C w czasie około 18 h. Po zakończeniu procesu metylowania (kontrola chromatograficzna) całość wylano do 50 części wody i ogrzewano w czasie 10 godzin w zakresie temperatur 50-55°C. Po tym czasie całość zobojętniono niewielką ilością stężonego ługu sodowego. Otrzymany związek odfiltrowano i przemyto acetonem. Otrzymano 0,4 części związku o wzorze 7. Przygotowano kompozycję o składzie: 99,642% akrylanu metylu, 0,007% związku o wzorze 7 oraz 0,351% związku o wzorze 4, w którym Q oznaczało atom siarki. Kompozycję tę rozpuszczono w 2 częściach 1-metylo-2-pirolidonu, odtleniono azotem i naświetlano w czasie dwóch minut światłem UV o długości fali 350 nm. Wyznaczona szybkość polimeryzacji tej kompozycji była równa0.45 parts of the compound of formula 6 was dissolved in 25 parts of dimethyl sulfate and then heated to 110-115 ° C for about 18 hours. After the methylation process was completed (chromatographic control), it was poured into 50 parts of water and heated for 10 hours. hours in the temperature range 50-55 ° C. After this time, it was neutralized with a small amount of concentrated sodium hydroxide solution. The obtained compound was filtered off and washed with acetone. 0.4 parts of the compound of formula 7 were obtained. The composition was prepared with the following composition: 99.642% methyl acrylate, 0.007% of the compound of formula 7 and 0.351% of the compound of formula 4, where Q was sulfur. This composition was dissolved in 2 parts of 1-methyl-2-pyrrolidone, deoxygenated with nitrogen and irradiated for two minutes with UV light at a wavelength of 350 nm. The polymerization rate of this composition was determined equal

16,5 μmol s^-1.16.5 μmol s ^-1 .

P r z y k ł a d IIIP r z x l a d III

Przygotowano kompozycję o składzie: 99,63% akrylanu etylu, 0,005% związku o wzorze 6 oraz 0,365% związku o wzorze 4, w którym Q oznaczało atom siarki. Kompozycje tę rozpuszczono w 2 częściach 1-metylo-2-pirolidonu, odtleniono azotem i naświetlano w czasie dwóch minut światłem UV o długości fali 350 nm. Wyznaczona szybkość polimeryzacji była równa 11,0 μmol s^-1.A composition was prepared with the following composition: 99.63% ethyl acrylate, 0.005% of the compound of formula 6 and 0.365% of the compound of formula 4, where Q was sulfur. This composition was dissolved in 2 parts of 1-methyl-2-pyrrolidone, deoxygenated with nitrogen and irradiated for two minutes with UV light at a wavelength of 350 nm. The determined polymerization rate was 11.0 µmol s ^-1 .

P r z y k ł a d IVP r x l a d IV

Przygotowano kompozycję o składzie: 99,733% akrylanu etylu, 0,003% związku o wzorze 6 oraz 0,264% związku o wzorze 5, w którym R5 oznaczało grupę etylową. Kompozycję tę rozpuszczoPL 209 505 B1 no w 2 częściach 1-metylo-2-pirolidonu, odtleniono azotem i naświetlano w czasie dwóch minut światłem widzialnym o długości fali 419 nm. Wyznaczona szybkość polimeryzacji była równa 1,78 μmol s^-1.A composition was prepared with the following composition: 99.733% ethyl acrylate, 0.003% of the compound of formula 6 and 0.264% of the compound of formula 5, where R5 was an ethyl group. This composition was dissolved in 2 parts of 1-methyl-2-pyrrolidone, deoxygenated with nitrogen and irradiated for two minutes with visible light with a wavelength of 419 nm. The determined polymerization rate was 1.78 μmol s ^-1 .

Claims

A photopolymerization composition comprising at least one monomer or oligomer, electron donor or acceptor and a photopolymerization initiator, comprising 95-99.797% monomer or oligomer, 1-0.2% of the compound of Formula 3 in which R4 is phenyl, n-butyl, sec-butyl or tert-butyl, F is Na or tetramethylammonium, a compound of formula 4 where Q is sulfur, NH or CH2 or a compound of formula 5 where R5 is alkyl and 0.003- 4% of a dicyanostyryl of formula 1, where R1 and R2 are independently of each other methyl, ethyl, ethanol, cyanoethyl or a dicyanostyryl compound of formula 2, in which R1 and R2 are as defined above, R3 is alkyl and Y is HSO4 anion.