DE19648282B4 - Säurestabile Borate für die Photopolymerisation - Google Patents

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DE19648282B4 DE19648282.8A DE19648282A DE19648282B4 DE 19648282 B4 DE19648282 B4 DE 19648282B4 DE 19648282 A DE19648282 A DE 19648282A DE 19648282 B4 DE19648282 B4 DE 19648282B4
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Abstract

Verbindungen der Formel (I)worin (4) R1 Butyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder (5) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder (5a) R1 Ethyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder (5b) R1 Ethyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(C4H9)4 ist, oder (6) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ist, oder (7) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ist, oder (16) R1 Benzyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder (17) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(C4H9)4 ist, oder (18) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(C10H21)4 ist, oder (19) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ist, oder ...

Description

  • Die Erfindung betrifft hochreaktive Borat-Photoinitiator Verbindungen, die in säurehaltigen Medien stabil sind, photopolymerisierbare Zusammensetzungen enthaltend diese Verbindungen, sowie die Verwendung der Verbindungen als Initiatoren für die Polymerisation.
  • Die Verwendung von Boraten als Photoinitiatoren in Kombination mit Coinitiatoren ist im Stand der Technik bekannt. So offenbaren beispielsweise die US Patente 4,772,530 , 4,772,541 und 5,151,520 Triarylalkylborat-anionen mit kationischen Farbstoffen, wie z. B. Cyaninen, Rhodaninen usw., als Gegenionen. Diese Verbindungen werden als Photoinitiatoren eingesetzt. Weitere Borat-anionen mit kationischen Farbstoffen sind z. B. in EP 407228 , EP 379157 , US 5,168,032 und EP 661598 in unterschiedlichen Anwendungen beschrieben. EP 555058 und EP 690074 offenbaren Sulfonium- und Oxisulfoniumkomplexe mit Borat-Anionen. Im US Patent 4,954,414 werden kationische Übergangsmetallkomplexe zusammen mit Triarylalkylboratanionen in photopolymerisierbaren Zusammensetzungen verwendet. Bekannt ist auch aus dem US Patent 5,055,372 die Verwendung von quarternären Ammoniumverbindungen, wie z. B. Tetramethylammonium, Pyridinium, Cetylpyridinium usw., als kationische Gegenionen zum Triarylalkylborat. In dieser Publikation werden die Borate in Verbindung mit aromatischen Ketoninitiatorverbindungen als Coinitiatoren in photohärtbaren Materialen eingesetzt. Diese Borate sind in Medien, welche Komponenten mit Säuregruppen enhalten, nicht stabil und können daher in solchen Medien nicht als Photoinitiatoren eingesetzt werden.
  • In der Technik besteht für den umfangreichen Anwendungsbereich von Photointiatoren ein Bedarf an stabilen reaktiven Verbindungen, insbesondere auch solchen, die im sauren Medium stabil sind.
  • Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass bestimmte Monoboratverbindungen auch in säurehaltigen Medien genügend stabil und reaktiv sind. Gegenstand der Erfindung sind daher Verbindungen der Formel (I)
    Figure DE000019648282B4_0005
    worin
    • (4) R1 Butyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder
    • (5) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder
    • (5a) R1 Ethyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder
    • (5b) R1 Ethyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(C4H9)4 ist, oder
    • (6) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0006
      ist, oder
    • (7) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0007
      ist, oder
    • (16) R1 Benzyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder
    • (17) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(C4H9)4 ist, oder
    • (18) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(C10H21)4 ist, oder
    • (19) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0008
      ist, oder
    • (20) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0009
      ist, oder
    • (21) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ Methylen Blau Kation ist, oder
    • (22) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ Safranin O Kation ist, oder
    • (28) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(CH3)3(n-C16H33) ist, oder
    • (29) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0010
      ist, oder
    • (30) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G*
      Figure DE000019648282B4_0011
      ist, oder
    • (31) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(CH3)3(CH2OH) ist, oder
    • (32) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (CH3)3N+(CH2)6N+(CH3)3 ist, oder
    • (33) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(C2H5)3([CH2]3Br) ist, oder
    • (34) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0012
      ist, oder
    • (35) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0013
      ist, oder
    • (36) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (Phenyl)3P=N+=P(Phenyl)3 ist, oder
    • (37) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0014
      ist, oder
    • (38) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (CH3)3N+H ist, oder
    • (39) R1, Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0015
      ist, oder
    • (40) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (Phenyl)3-P +-CH2-CH:CH2 ist, oder
    • (41) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0016
      ist, oder
    • (42) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (Phenyl)3S+ ist, oder
    • (43) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0017
      ist, oder
    • (44) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (Phenyl)-I+-(Phenyl) ist, oder
    • (45) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
      Figure DE000019648282B4_0018
      ist.
  • Ebenfalls Erfindungsgegenstand sind Zusammensetzungen enthaltend
    • (a) mindestens eine ethylenisch ungesättigte Verbindung;
    • (b) mindestens eine eine saure Gruppe enthaltende Verbindung, wobei die saure Gruppe auch in der Komponente (a) enthalten sein kann;
    • (c) mindestens einen Photoinitiator der Formel (I); und
    • (d) gegebenenfalls einen oder mehrere Coinitiator.
  • Die Verbindungen der Formel I sind sehr reaktive Initiatoren für die Photopolymerisation von ethylenisch ungesättigten Verbindungen, gegebenenfalls unter Zusatz von Coinitiatoren.
  • Wenn die Verbindungen der Formel I als Gegenion keinen Farbstoff enthalten und gleichzeitig das entsprechende Borat nicht ausreichend absorptionsfähig ist, so ist es zweckmässig für den Photopolymerisationsprozess der Zusammensetzung mindestens einen Coinitiator bzw. Elektronenakzeptor (d) zuzugegeben. Der Begriff Coinitiator steht in dieser Anmeldung z. B. auch für Sensibilisatoren (= Energieüberträger), wie z. B. Thioxanthone, Farbstoffe oder Reaktionsbeschleuniger, wie z. B. Amine, Thiole usw.. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Farbstoffe. Geeignete Farbstoffe, welche als Coinitiatoren zugesetzt werden können, sind z. B. im US Patent 5,151,520 beschrieben. Es sind beispielsweise Triarylmethane, z. B. Malachit Grün, Indoline, Thiazine, z. B. Methylen Blau, Xanthone, Thioxanthone, Oxazine, Acridine oder Phenazine, z. B. Safranin.
  • Als Coinitiator können auch die oben beschriebenen Übergangsmetallkomplex-Verbindungen oder Oniumionenverbindungen verwendet werden.
  • Es können kationische, neutrale oder anionische Farbstoffe als Coinitiatoren für die erfindungsgemässen Verbindungen eingesetzt werden.
  • Besonders geeignete kationische Farbstoffe sind Malachit Grün, Methylen Blau, Safranin O, Rhodamine der Formel III
    Figure DE000019648282B4_0019
    worin R und R' für Alkyl- oder Arylreste stehen, z. B. Rhodamin B, Rhodamin 6 G oder Violamin R, ausserdem Sulforhodamin B oder Sulforhodamin G.
  • Andere geeignete Farbstoffe sind Fluorone, wie sie z. B. von Neckers et al. in J. Polym. Sci., Part A, Poly. Chem, 1995, 33, 1691–1703 beschrieben sind. Besonders interessant ist
    Figure DE000019648282B4_0020
  • Beispiele für weitere geeignete Farbstoffe sind Cyanine der Formel IV
    Figure DE000019648282B4_0021
    worin R = Alkyl; n = 0, 1, 2, 3 oder 4 und Y1 = CH=CH, N-CH3, C(CH3)2, O, S oder Se bedeutet. Bevorzugt sind Cyanine, worin Y1 in Formel IV C(CH3)2 oder S ist.
  • Ausserdem sind folgende Farbstoffverbindungen als Coinitiatoren geeignet:
    Figure DE000019648282B4_0022
    worin Z für P, S oder N steht und R einen Alkyl- oder Arylrest bedeutet. Bevorzugt sind Verbindungen der obigen Formeln, worin ZR3 für N(CH3)3, N(C2H5)3 oder P(C6H5)3 steht.
  • Ebenfalls geeignet sind Verbindungen wie z. B.
    Figure DE000019648282B4_0023
    wie sie z. B. von Yagci et al. in J. Polym. Sci. Part A: Polymer Chem. 1992, 30, 1987 und Polymer 1993, 34(6), 1130 beschrieben sind. Geeignet sind auch Verbindungen wie z. B.
    Figure DE000019648282B4_0024
    mit R' = unsubstituiertes oder substituiertes Benzyl oder Phenacyl (beschrieben in JP-A Hei 7 70221 ). Bei diesen Verbindungen können die aromatischen Ringe im Pyridinium auch substituiert sein.
  • Andere geeignete Farbstoffe sind beispielsweise dem US Patent 4,902,604 zu entnehmen. Es handelt sich um Azulen-Farstoffe. Insbesondere interessant als Coinitiatoren für die erfindungsgemässen Verbindungen sind die in den Spalten 10 und 11 dieses Patentes in der Tabelle angegebenen Verbindungen 1–18.
  • Weitere geeignete Farbstoffe sind z. B. Merocyanin-Farbstoffe, wie sie im US Patent 4,950,581 von Spalte 6, Zeile 20 bis Spalte 9, Zeile 57 beschrieben sind.
  • Als Coinitiatoren für die erfindungsgemässen Verbindungen bzw. Photoinitiatoren können auch Coumarin-Verbindungen verwendet werden. Beispiele dafür sind im US Patent 4,950,581 in den Spalten 11, Zeile 20 bis Spalte 12, Zeile 42 angegeben.
  • Andere geeignete Coinitiatoren sind Xanthone oder Thioxanthone wie sie z. B. im US Patent 4,950,581 , Spalte 12, Zeile 44 bis Spalte 13, Zeile 15 beschrieben sind.
  • Es können als Coinitiatoren beispielsweise auch anionische Farbstoff-Verbindungen eingesetzt werden. So sind z. B. auch Rose Bengal, Eosin oder Fluorescein als Coinitiatoren geeignet. Weitere geeignete Farbstoffe, wie z. B. aus der Triarylmethan- oder Azo-klasse, sind z. B. im US Patent 5,143,818 beschrieben.
  • Ebenfalls geeignet sind auch z. B. Benzoxanthen-, Benzothioxanthen-, Pyronin- oder Porphyrin-Farbstoffe oder UV-Absorber. Das sind z. B. Thioxanthonderivate, Coumarine, Benzophenon, Benzophenonderivate oder Hexaarylbisimidazolderivate.
  • Geeignete Hexaarylbisimidazolderivate sind z. B. in den US Patenten 3,784,557 , 4,252,887 , 4,311,783 , 4,459,349 , 4,410,621 und 4,622,286 beschrieben. Insbesondere interessant sind 2-o-chlorophenyl-substituierte Derivate wie z. B. 2,2'-bis(o-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,1'-bisimidazol. Andere in diesem Zusammenhang geeignete UV-Absorber sind z. B. polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Anthracen oder Pyren, sowie die in der EP-A-137 452 , der DE-A-27 18 254 und der DE-A-22 43 621 beschriebenen Triazine. Weitere geeignete Triazine sind dem US Patent 4,950,581 Spalte 14, Zeile 60 bis Spalte 18, Zeile 44 zu entnehmen. Insbesondere interessant sind Trihalogenmethyltriazine, wie z. B. 2,4-Bis(trichloromethyl)-6-(4-styrylphenyl)-s-triazin.
  • Die Verbindungen der Formel I können z. B. durch Umsetzung von Triorganylboranen (A) mit metallorganischen Reagenzien, wie z. B. Alkyllithiumverbindungen oder Grignard-Reagenzien, erhalten werden:
    Figure DE000019648282B4_0025
  • M ist z. B. ein Alkalimetall, wie Li oder Na, oder MgX, wobei X für ein Halogenatom, insbesondere Br, steht.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der Verbindungen der Formel I ist beispielsweise die Reaktion von Alkyldihalogenboranen bzw. Alkyl-di(alkoxy)boranen oder Alkyl-di(aryloxy)boranen (B) mit metallorganischen Verbindungen wie z. B. Grignardreagenzien oder Lithiumorganylverbindungen:
    Figure DE000019648282B4_0026
  • X steht für Halogen, insbesondere Br, X' bedeutet Halogen, Alkoxy oder Aryloxy. Die Bedeutungen der anderen Reste sind wie oben angegeben.
  • Für den Fall, dass G in der oben angegeben Formel I für einen anderen positiven Rest als Lithium oder Magnesium steht, können diese Verbindungen z. B. durch Kationenaustauschreaktionen erhalten werden.
  • Die Reaktionsbedingungen beim Arbeiten mit metallorganischen Reagentien sind dem Fachmann im allgemeinen geläufig. So erfolgt die Umsetzung zweckmässigerweise in einem inerten organischen Lösungsmittel, beispielsweise einem Ether oder aliphatischen Kohlenwasserstoff, z. B. Diethylether, Tetrahydrofuran oder Hexan.
  • Als metallorganische Reagenzien zur Herstellung der erfindungsgemässen Polyborate kommen beispielsweise die Lithiumverbindungen der entsprechenden aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffreste in Frage. Die Herstellung von Grignard Reagentien ist dem Fachmann geläufig und in Lehrbüchern und sonstigen Publikationen vielfältig beschrieben.
  • Die Reaktion mit dem metallorganischen Reagenz wird zweckmässigerweise unter Luftausschluss in einer Inertgasatmosphäre, z. B. unter Stickstoff, durchgeführt. Die Reaktion wird in der Regel unter Kühlung auf 0°C oder darunter und anschliessendem Erwärmen bis auf Raumtemperatur ausgeführt.
  • Es ist zweckmässig die Reaktionsmischung zu rühren. Die Isolierung und Reinigung der Produkte erfolgt ebenfalls nach dem Fachmann allgemein bekannten Methoden, wie z. B. Chromatographie, Umkristallisation usw.
  • Enthalten die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I als Kation einen Farbstoff-Rest, so werden diese Verbindungen durch Kationenaustausch-Reaktion eines entsprechenden Borat-Salzes mit einem Farbstoff hergestellt. Die zum Austausch geeigneten Boratsalze sind z. B. die Lithium-, Magnesium-, Natrium-, Ammonium- oder Tetraalkylammoniumsalze.
  • Enthalten die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I als Kation einen Übergangsmetallkomplex, so werden diese Verbindungen analog zur im US Patent 4,954,414 , Spalte 7, Abschnitt 2 beschriebenen Methode hergestellt.
  • Dier Herstellung einiger Triorganylboranen (A) ist z. B. von Wittig et al. in Chem. Ber. 1955, 88, 962 veröffentlicht worden.
  • Der Zugang zu einigen Alkyldihalogenboranen (B) ist z. B. von Brown et al. in JACS 1977, 99, 7097 und im US Patent 3,083,288 dargestellt worden. Auch Mikailov et al. in Zh. Obshch. Khim. 1959, 29, 3405, sowie Tuchagues et al. in Bull. Chim. Soc. France, 1967, 11, 4160 beschreiben die Herstellung solcher Verbindungen. Die Alkyldialkoxy- und Alkyldiaryloxyborane können nach verschiedenen publizierten Vorschriften hergestellt werden, z. B. Brown et al. Organometallics 1983,2,1316; Brown et al. Organometallics 1992,11,3094; Brown et al. J. Org. Chem. 1980,2,1316.
  • Die als Edukte für die erfindungsgemässen Verbindungen benötigten Borane können beispielsweise entsprechend einer der vorstehend genannten veröffentlichten Methoden erhalten werden.
  • Erfindungsgemäss können die Verbindungen der Formel I als Photoinitiatoren für die Photopolymerisation von sauren Zusammensetzungen enthaltend mindestens eine ethylenisch ungesättigte Verbindung und mindestens eine saure Gruppe, wobei die saure Gruppe auch in der ethylenisch ungesättigten Verbindung enthalten sein kann, verwendet werden.
  • Diese Verwendung kann auch in Kombination mit anderen Photoinitiatoren Coinitiatoren und/oder anderen Additiven erfolgen.
  • Als Zusätze können z. B. Coinitiatoren bzw. Elektronenakzeptoren verwendet werden Geeignete Coinitiatoren sind z. B. Benzopteridinedione (beschrieben in JP Hei 02 113002 ), substituierte Benzophenone (z. B Michler's Keton, Quantacure ABQ, Quantacure BPQ und Quantacure BTC der Firma International Biosynthetics), Trichlormethyltriazine (beschrieben in JP Hei 01 033548 ), Metallkomplexe (beschrieben in JP Hei 04 261405 ), Porphyrine (beschrieben in JP Hei 06 202548 und JP Hei 06 195014 ), Coumarine und Ketocoumarine (beschrieben in US 4,950,581 und JP Hei 06 175557 ), p-Aminophenyl-Verbindungen (beschrieben in EP-A 475153 ), Xanthene (beschrieben in JP Hei 06 175566 ) oder Pyrilium-, Thiopyrilium- und Selenopyrilium Farbstoffe (beschrieben in JP Hei 06 175563 ).
  • Als Zusätze geeignet sind auch leicht reduzierbare Verbindungen. Unter leicht reduzierbarer Verbindung sind in diesem Zusammenhang auch Verbindungen wie sie im US Patent 4,950,581 beschrieben sind zu verstehen, beispielsweise auch Iodoniumsalze, Sulfoniumsalze, organische Peroxide, Verbindungen mit Kohlenstoff-Halogenid Bindungen (Trichlormethyltriazine), heterocyclische Schwefelverbindungen und andere Photoinitiatoren (α-Aminoketone). Andere Additive sind z. B Heterocylen wie sie in den Patenten und Patentanmeldungen US 5,168,032 , JP 02 244050 , JP 02 054268 , JP 01 017048 und DE 383308 beschrieben sind.
  • Weitere Additive sind z. B. aromatische Imine, beschrieben in US 5,079,126 und US 5,200,292 (z. B. Iminochinondiazide), Thiole, beschrieben in US 4,937,159 und Thiole und N,N-Dialkylaniline, beschrieben in US 4,874,685 . Es können auch mehrere der aufgeführten Elektronenakzeptoren und Additive kombiniert eingesetzt werden.
  • Wie schon erwähnt, ist die Kombination der erfindungsgemässen Boratverbindungen mit Coinitiatoren, z. B. auch solchen, welche als Sensibilisatoren (= Energieüberträger) wirken, vorteilhaft. Dabei sind auch insbesondere Kombinationen mit mehreren verschiedenen Sensibilisatoren, wie z. B. Mischungen der erfindungsgemässen Boratver-bindungen mit ”Onium”-Salzen und Thioxanthonen oder Coumarinen oder Farbstoffen, sehr effektiv. Bevorzugte ”Onium”-Salze in diesen Mischungen sind Diphenyliodonium-hexafluorophosphat, (p-Octyloxyphenyl)(phenyl)iodonium-hexafluorophosphat oder entsprechende andere Anionen dieser Verbindungen, wie z. B. die Halogenide; aber auch Sulfoniumsalze, wie z. B. Triarylsulfoniumsalze (Cyracure® UVI 6990, Cyracure® UVI-6974 von Union Carbide; Degacure® KI 85 von Degussa oder SP-150 und SP-170 von Asahi Denka). Bevorzugt ist beispielsweise eine Mischung der erfindungsgemässen Boratver-bindungen mit Diphenyliodonium-hexafluorophosphat und Isopropylthioxanthon, eine Mischung der erfindungsgemässen Boratverbindungen mit (p-Octyloxyphenyl)(phenyl)iodo-nium-hexafluorophosphat und Isopropylthioxanthon, sowie eine Mischung der erfindungsgemässen Boratverbindungen mit
    Figure DE000019648282B4_0027
    Figure DE000019648282B4_0028
    (= Cyracure® UVI-6974) und Isopropylthioxanthon.
  • Besonders vorteilhaft ist es jedoch auch, den oben erwähnten Mischungen noch einen weiteren Photoinitiator von α-Aminoketon-Typ zuzusetzen. So sind beispielsweise Mischungen aus den erfindungsgemässen Boraten mit ”Onium”-Salzen und Thioxanthonen oder Farbstoffen und α-Aminoketonen sehr effektiv. Ein bevorzugtes Beispiel ist die Mischung der erfindungsgemässen Boratverbindungen mit Diphenyliodonium-hexafluorophosphat oder (p-Octyloxyphenyl)(phenyl)iodonium-hexafluorophosphat, Isopropythioxanthon und (4-Methylthiobenzoyl)-methyl-1-morpholino-ethan. Als Boratverbindung ist in diesen Mischungen Tetramethylammonium-hexyl-tris(m-fluorphenyl)borat besonderes geeignet.
  • Erfindungsgemäss ist auch eine Zusammensetzung, enthaltend zusätzlich zu den Komponenten (a), (b) und (c) mindestens einen neutralen, anionischen oder kationischen Farbstoff oder ein Thioxanthon und eine Oniumverbindung. Weiterhin ist Erfindungegegenstand eine solche Zusammensetzung, enthaltend zusätzlich einen radikalischen Photoinitiator, insbesondere eine α-Aminoketonverbindung.
  • Ausserdem ist Gegenstand der Erfindung eine Zusammensetzung, enthaltend zusätzlich zu den Komponenten (a), (b) und (c) mindestens eine Verbindung der Formel XI
    Figure DE000019648282B4_0029
    worin Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl, Trimethylsilylmethyl, Phenyl, einen anderen aromatischen Kohlenwasserstoff, C1-C6-Alkylphenyl, Allyl, Phenyl-C1-C6-alkyl, C2-C8-Alkenyl, C2-C8-Alkinyl, C3-C12-Cycloalkyl oder gesättigte oder ungesättigte heterozyclische Reste stehen, wobei die Reste Phenyl, anderer aromatischer Kohlenwasserstoff, Phenyl-C1-C6-alkyl, und gesättigte oder ungesättigte heterozyklische Reste unsubstituiert oder mit unsubstituiertem oder mit OR6, NR8R9 oder Halogen substituiertem C1-C12-Alkyl, OR6, R7S(O)p, R7S(O)2O, R8R9NS(O)2, NR8R9, NR8R9CO3 SiR10R11R12, BR13R14, Halogen oder R15R16P(O)q substituiert sind;
    R6 und R7 unsubstituiertes oder mit Halogen substituiertes C1-C12-Alkyl, unsubstituiertes oder ein- bis fünffach mit C1-C6-Alkyl, C1-C12-Alkoxy oder Halogen subsituiertes Phenyl-C1-C6-alkyl oder unsubstituiertes oder ein- bis fünffach mit C1-C6-Alkyl, C1-C12-Alkoxy oder Halogen subsituiertes Phenyl bedeuten;
    R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15 und R16 unabhängig voneinander C1-C12-Alkyl, C3-C12-Cycloalkyl, unsubstituiertes oder ein- bis fünffach mit C1-C6-Alkyl, C1-C12-Alkoxy oder Halogen subsituiertes Phenyl-C1-C6-alkyl oder unsubstituiertes oder ein- bis fünffach mit C1-C6-Alkyl, C1-C12-Alkoxy oder Halogen subsituiertes Phenyl bedeuten, oder R8 und R9 zusammen mit dem N-Atom, an welches sie gebunden sind einen 6-gliedrigen aliphatischen Ring bilden, der ausserdem als weiteres Heteroatom Sauerstoff oder Schwefel enthalten kann;
    p für eine Zahl von 0 bis 2 steht;
    q 0 oder 1 darstellt; und
    E für einen Rest steht, welcher positive Ionen bilden kann, insbesondere Alkalimetalle, Ammonium oder Tetraalkylammonium.
  • C1-C20-Alkyl ist linear oder verzweigt und ist beispielsweise C1-C12-, C1-C8-, C1-C6- oder C1-C4-Alkyl. So bedeutet es beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, 2,4,4-Trimethyl-pentyl, 2-Ethylhexyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl oder Icosyl. Beispielsweise ist R1 C1-C12-Alkyl, insbesondere C1-C8-Alkyl, vorzugsweise C1-C6-Alkyl, wie z. B. Methyl, Hexyl oder Butyl. Sind R1, R2, R3 und R4 mit R9R10R11Si substituiertes C1-C20-Alkyl, so handelt es sich bei dem Alkylrest z. B. um C1-C12-, insbesondere um C1-C8-, vorzugsweise um C1-C4-Alkyl. Besonders bevorzugt ist Methyl. C1-C12-Alkyl und C1-C6-Alkyl sind ebenfalls linear oder verzweigt und haben z. B. die oben angegebenen Bedeutungen bis zur entsprechenden Anzahl der C-Atome. R5, R8, R7, R8, R9, R10, R11, R12 und R13 sind z. B. C1-C8-, insbesondere C1-C6-, vorzugsweise C1-C4-Alkyl, wie z. B. Methyl oder Butyl. C1-C6-Alkyl-Substituenten für Phenyl-C1-C6-alkyl, Phenyl oder Biphenyl sind insbesondere C1-C4-Alkyl, z. B. Methyl oder Butyl.
  • Substituiertes Phenyl ist ein- bis fünffach, z. B. ein-, zwei- oder dreifach, insbesondere ein- oder zweifach am Phenylring substituiert.
  • Phenyl-C1-C6-alkyl bedeutet z. B. Benzyl, Phenylethyl, α-Methylbenzyl, Phenylpentyl, Phenylhexyl oder α,α-Dimethylbenzyl, insbesondere Benzyl. Bevorzugt ist Phenyl-C1-C4-alkyl, insbesondere Phenyl-C1-C2-alkyl. Substituiertes Phenyl-C1-C6-alkyl ist ein- bis vierfach, z. B. ein-, zwei- oder dreifach, insbesondere ein- oder zweifach am Phenylring substituiert. C2-C8-Alkenyl-Reste können ein- oder mehrfach ungesättigt sein und sind beispielsweise Allyl, Methallyl, 1,1-Dimethylallyl, 1-Butenyl, 3-Butenyl, 2-Butenyl, 1,3-Pentadienyl, 5-Hexenyl oder 7-Octenyl, insbesondere Allyl. R4 als C2-C8-Alkenyl ist z. B. C2-C6-, insbesondere C2-C4-Alkenyl.
  • C3-C12-Cycloalkyl bedeutet z. B. Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclooctyl, Cyclododecyl, insbesondere Cyclopentyl und Cyclohexyl, vorzugsweise Cyclohexyl.
  • Als Rest, welcher positive Ionen bilden kann, sind allgemein Reste geeignet, welche positive Ionen bilden können.
  • Dies sind beispielsweise Alkalimetalle, insbesondere Lithium oder Natrium, quarternäre Ammoniumverbindungen, Farbstoffkationen oder kationische Übergangsmetallkoordinationskomplex-Verbindungen. Bevorzugt sind Ammonium, Tetraalkylammonium oder Farbstoffkationen. Ein Beispiel für Tetraalkylammonium ist Tetra(C1-C4-alkyl)ammonium. Darunter sind Verbindungen der folgenden Formel zu verstehen: N(C1-C4-Alkyl)+, wobei C1-C4-Alkyl die oben angegeben Bedeutungen bis zur entsprechenden Anzahl der C-Atome haben kann. Beispiele für entsprechende Ammoniumverbindungen sind Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Tetrapropylammonium oder Tetrabutylammonium, insbesondere Tetramethylammonium und Tetrabutylammonium. Weiterhin geeignet ist Benzyltri(C1-C4alkyl)ammonium. Das bedeutet C6H5-CH2-N(C1-C4-Alkyl)3 +, wobei C1-C4-Alkyl die oben angegeben Bedeutungen bis zur entsprechenden Anzahl der C-Atome haben kann. Beispiele für solche Reste sind Benzyltrimethylammonium, Benzyltriethylammonium, Benzyltripropylammonium und Benzyltributylammonium, insbesondere Benzyltrimethylammonium und Benyzltributylammonium. Geeignet sind aber auch Trisalkylammoniumionen, z. B. Trimethylammonium. Geeignet sind Phosphonium- und Ammonium-gegenionen der Formeln +PRwRxRyRz und +NRwRxRyRz, wobei Rw, Rx, Ry, Rz unabhängig voneinander Wasserstoff, unsubstituiertes oder substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, Alkenyl, Phenyl oder Arylalkyl bedeuten. Substituenten für diese Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Phenyl- oder Arylalkyl-Reste sind z. B. Halogenid, Hydroxy, Heterocycloalkyl (z. B. Epoxy, Aziridyl, Oxetanyl, Furanyl, Pyrrolidinyl, Pyrrolyl, Thiophenyl, Tetrahydrofuranyl, usw.), Dialkylamino, Amino, Carboxy, Alkyl- und Arylcarbonyl und Aryloxy- und Alkoxycarbonyl.
  • Der tetravalente Stickstoff kann auch Mitglied eines 5- oder 6-gliedrigen Ringes sein, wobei dieser Ring wiederum an andere Ringsysteme anneliert werden kann. Diese Systeme können auch zusätzliche Heteroatome enthalten, wie z. B. S, N, O.
  • Der tetravalente Stickstoff kann auch Mitglied eines polycyclischen Ringsystemes sein, z. B. Azoniapropellan. Diese Systeme können auch weitere Heteroatome enthalten, wie z. B. S, N, O.
  • Ebenfalls geeignet sind Polyammonium- und Polyphosphoniumsalze, im besonderen die Bissalze, wobei die gleichen Substituenten wie oben für die ”mono”-Verbindungen beschrieben sind, vorhanden sein werden können.
  • Die Ammonium- und Phosphoniumsalze können auch mit neutralen Farbstoffen (z. B. Thioxanthenen, Thioxanthonen, Coumarinen, Ketocoumarinen, usw.) substituiert werden. Solche Salze werden von der Reaktion von den mit reaktiven Gruppen (z. B. Epoxy, Amino, Hydroxy, usw.) substituierten Ammonium- und Phosphoniumsalze mit geeigneten Derivaten von neutralen Farbstoffen erhalten. Entsprechende Beispiele sind in der EP-A 224967 beschrieben (Quantacure QTX).
  • Ebenso können Ammonium- und Phosphoniumsalze auch mit farblosen Elektronenakzeptoren (z. B. Benzophenonen) substituiert werden: Beispiele dafür sind Quantacure ABQ
    Figure DE000019648282B4_0030
    Quantacure BPQ
    Figure DE000019648282B4_0031
    und Quantacure BTC
    Figure DE000019648282B4_0032
    der Firma International Bio-Synthetics.
  • Weitere interessante quarternäre Ammoniumverbindungen sind z. B. Trimethylcetylammonium oder Cetylpyridinium.
  • Als positive Gegenionen sind z. B. auch folgende Ionen einzusetzen:
    Figure DE000019648282B4_0033
    Figure DE000019648282B4_0034
    worin Z für P, S oder N steht und R einen
    Figure DE000019648282B4_0035
    Alkyl- oder Arylrest bedeutet. Ebenfalls geeignet sind Verbindungen wie z. B. oder
    Figure DE000019648282B4_0036
    beschrieben von Yagci et al. in J. Polym. Sci. Part A: Polymer Chem. 1992, 30, 1987 und Polymer 1993, 34(6), 1130) oder wie z. B.
    Figure DE000019648282B4_0037
    mit R' = unsubstituiertes oder substituiertes Benzyl oder Phenacyl (beschrieben in JP-A Hei 7 70221 ). Bei diesen Verbindungen können die aromatischen Ringe im Pyridinium auch substituiert sein.
  • Als positive Gegenionen zum Borat sind auch weitere Oniumionen, wie z. B. Iodonium- oder Sulfoniumionen einsetzbar.
  • Beispiele für solche Gegenionen zum Borat sind Reste der Formel
    Figure DE000019648282B4_0038
    wie sie z. B. in der EP-A 555058 und der EP-A 690074 beschrieben sind. Ausserdem interessant als Gegenionen sind
    Figure DE000019648282B4_0039
    Figure DE000019648282B4_0040
    Weiterhin geeignete Gegenionen für die Borate sind Kationen der Formel
    Figure DE000019648282B4_0041
    worin Rg für einen Alkylrest, insbesondere Ethyl, oder Benzyl steht und der aromatische Ring weitere Substituenten tragen kann.
  • Weitere geeignete Gegenionen sind Haloniumiumionen, insbesondere Diaryliodoniumionen, wie z. B. in der EP-A 334056 und der EP-A 562897 beschrieben. Geeignet sind aber auch Kationen von Ferroceniumsalzen, wie z. B. in der EP-A 94915 und der EP-A 109851 beschrieben, beispielsweise
    Figure DE000019648282B4_0042
  • Weitere geeignete ”Onium”-Kationen, wie Ammonium, Phosphonium, Sulfonium, Iodonium, Selonium, Arsonium, Tellonium, Bismuthonium sind z. B. in der japanischen Patentanmeldung Hei 6 266102 beschrieben.
  • Beispiele für kationische Übergangsmetallkomplex-Verbindungen, welche als Gegenion geeignet sind, sind im US Patent 4,954,414 beschrieben. Besonders interessant sind Bis(2,2'-bipyridin)(4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridin)-ruthenium, Tris(4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridin)-ruthenium, Tris(4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridin)-eisen, Tris(2,2',2''-terpyridin)-ruthenium, Tris(2,2'-bipyridin)-ruthenium und Bis(2,2'-bipyridin)(5-chloro-1,10-phenanthrolin)-ruthenium. Als Gegenion geeignete Farbstoffe sind beispielsweise Kationen von Triarylmethanen, z. B. Malachit Grün, Indolinen, Thiazinen, z. B. Methylen Blau, Xanthonen, Thioxanthonen, Oxazinen, Acridinen, Cyaninen, Rhodaminen, Phenazinen, z. B. Safranin.
  • Auch Farbstoffe mit Säuregruppen, wie z. B. Methylrot, Ethylorange, Methylorange, Acidyellow, Rosolic Acid, Phenol Rot, Fluorescein, Rose Bengal, Thymolphthalein Monophosphorsäure, Auramine O, Cresyl Violet, Rhodamine B, Brilliant Grün oder Variamine Blau, sind geeignet.
  • Ausserdem erfindungsgemäss ist eine Zusammensetzung, enthaltend mindestens ein Borat der Formel I und mindestens einen Farbstoff, der während oder nach der Bestrahlung seine Farbe verändert oder verliert, wobei dieser Farbstoff auch als Kation Bestandteil der Verbindung der Formel I sein kann. Beispiele für solche Farbstoffe sind Cyanin- und Pyrilliumfarbstoffe.
  • Die ungesättigten Verbindungen, die als Komponente (a) in Frage kommen, können eine oder mehrere olefinische Doppelbindungen enthalten. Sie können niedermolekular (monomer) oder höhermolekular (oligomer) sein. Beispiele für Monomere mit einer Doppelbindung sind Alkyl- oder Hydroxyalkylacrylate oder -methacrylate, wie z. B. Methyl-, Ethyl-, Butyl-, 2-Ethylhexyl- oder 2-Hydroxyethyla-crylat, Isobornylacrylat, Methyl- oder Ethylmethacrylat. Interessant sind auch Silicon-acrylate. Weitere Beispiele sind Acrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, N-substituierte (Meth)acryl-amide, Vinylester wie Vinylacetat, Vinylether wie Isobutylvinylether, Styrol, Alkyl- und Halogenstyrole, N-Vinylpyrrolidon, Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid.
  • Beispiele für Monomere mit mehreren Doppelbindungen sind Ethylenglykol-, Propylenglykol-, Neopentylglykol-, Hexamethylenglykol- oder Bisphenol-A-diacrylat, 4,4'-Bis(2-acryloyloxyethoxy)-diphenylpropan, Trimethylolpropan-triacrylat, Pentaerythrittriacrylat oder -tetraacrylat, Vinylacrylat, Divinylbenzol, Divinylsuccinat, Diallylphthalat, Triallylphosphat, Triallylisocyanurat oder Tris-(2-acryloylethyl)isocyanurat.
  • Beispiele für höhermolekulare (oligomere) mehrfach ungesättigte Verbindungen sind acrylierte Epoxidharze, acrylierte oder Vinylether- oder Epoxy-Gruppen enthaltende Polyester, Polyurethane und Polyether. Weitere Beispiele für ungesättigte Oligomere sind ungesättigte Polyesterharze, die meist aus Maleinsäure, Phthalsäure und einem oder mehreren Diolen hergestellt werden und Molekulargewichte von etwa 500 bis 3000 besitzen. Daneben können auch Vinylether-Monomere und -Oligomere, sowie maleat-terminierte Oligomere mit Polyester-, Polyurethan-, Polyether-, Polyvinylether- und Epoxidhauptketten eingesetzt werden. Insbesondere Kombinationen von Vinylethergruppen tragenden Oligomeren und Polymeren, wie sie in der WO90/01512 beschrieben sind, sind gut geeignet. Aber auch Copolymere aus Vinylether und Maleinsäure funktionalisierten Monomeren kommen in Frage. Solche ungesättigten Oligomere kann man auch als Prepolymere bezeichnen.
  • Besonders geeignet sind z. B. Ester von ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und Polyolen oder Polyepoxiden, und Polymere mit ethylenisch ungesättigten Gruppen in der Kette oder in Seitengruppen, wie z. B. ungesättigte Polyester, Polyamide und Polyurethane und Copolymere hiervon, Alkydharze, Polybutadien und Butadien-Copolymere, Polyisopren und Iso-pren-Copolymere, Polymere und Coplymere mit (Meth)Acrylgruppen in Seitenketten, sowie Mischungen von einem oder mehreren solcher Polymerer.
  • Beispiele für ungesättigte Carbonsäuren sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Zimtsäure, ungesättigte Fettsäuren wie Linolensäure oder Oelsäure. Bevorzugt sind Acryl- und Methacrylsäure.
  • Als Polyole sind aromatische und besonders aliphatische und cycloaliphatische Polyole geeignet. Beispiele für aromatische Polyole sind Hydrochinon, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,2-Di(4-hydroxyphenyl)-propan, sowie Novolake und Resole. Beispiele für Polyepoxide sind solche auf der Basis der genannten Polyole, besonders der aromatischen Polyole und Epichlorhydrin. Ferner sind auch Polymere und Copolymere, die Hydroxylgruppen in der Polymerkette oder in Seitengruppen enthalten, wie z. B. Polyvinylalkohol und Copolymere davon oder Polymethacrylsäurehydroxyalkylester oder Copolymere davon, als Polyole geeignet. Weitere geeignete Polyole sind Oligoester mit Hydroxylendgruppen.
  • Beispiele für aliphatische und cycloaliphatische Polyole sind Alkylendiole mit bevorzugt 2 bis 12 C-Atomen, wie Ethylenglykol, 1,2- oder 1,3-Propandiol, 1,2-, 1,3- oder 1,4-Butandiol, Pentandiol, Hexandiol, Octandiol, Dodecandiol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykole mit Molekulargewichten von bevorzugt 200 bis 1500, 1,3-Cyclopentandiol, 1,2-, 1,3- oder 1,4-Cyclohexandiol, 1,4-Dihydroxymethylcyclohexan, Glycerin, Tris-(β-hydroxyethylamin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit und Sorbit.
  • Die Polyole können teilweise oder vollständig mit einer oder verschiedenen ungesättigten Carbonsäuren verestert sein, wobei in Teilestern die freien Hydroxylgruppen modifiziert, z. B. verethert oder mit anderen Carbonsäuren verestert sein können.
  • Beispiele für Ester sind:
    Trimethylolpropantriacrylat, Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Trimethylolethantrimethacrylat, Tetramethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Pentaerythritdiacrylat, Pentaerythrittriacrylat, Pentaerythrittetraacrylat, Dipentaerythritdiacrylat, Dipentaerythrittriacrylat, Dipentaerythrittetraacrylat, Dipentaerythritpentaacrylat, Dipentaerythrithexaacrylat, Tripentaerythritoctaacrylat, Pentaerythritdimethacrylat, Pentaerythrittrimethacrylat, Dipentaerythritdimethacrylat, Dipentaerythrittetramethacrylat, Tripentaerythritoctamethacrylat, Pentaerythritdiitaconat, Dipentaerythrittrisitaconat, Dipentaerythritpentaitaconat, Dipentaerythrithexaitaconat, Ethylenglykoldiacrylat, 1,3-Butandioldiacrylat, 1,3-Butandioldimethacrylat, 1,4-Butandioldiitaconat, Sorbittriacrylat, Sorbittetraacrylat, Pentaerythrit-modifiziert-triacrylat, Sorbittetramethacrylat, Sorbitpentaacrylat, Sorbithexaacrylat, Oligoesteracrylate und -methacrylate, Glycerindi- und -triacrylat, 1,4-Cyclohexandiacrylat, Bisacrylate und Bismethacrylate von Polyethylenglykol mit Molekulargewicht von 200 bis 1500, oder Gemische davon.
  • Als Komponente (a) sind auch die Amide gleicher oder verschiedener ungesättigter Carbonsäuren von aromatischen, cycloaliphatischen und aliphatischen Polyaminen mit bevorzugt 2 bis 6, besonders 2 bis 4 Aminogruppen geeignet. Beispiele für solche Polyamine sind Ethylendiamin, 1,2- oder 1,3-Propylendiamin, 1,2-, 1,3- oder 1,4-Butylendiamin, 1,5-Pentylendiamin, 1,6-Hexylendiamin, Octylendiamin, Dodecylendiamin, 1,4-Diaminocyclohexan, Isophorondiamin, Phenylendiamin, Bisphenylendiamin, Di-β-aminoethylether, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Di(β-aminoethoxy)- oder Di(β-aminopropoxy)ethan. Weitere geeignete Polyamine sind Polymere und Copolymere mit gegebenenfalls zusätzlichen Aminogruppen in der Seitenkette und Oligoamide mit Aminoendgruppen. Beispiele für solche ungesättigten Amide sind: Methylen-bis-acrylamid, 1,6-Hexamethylen-bis-acrylamid, Diethylentriamin-tris-methacrylamid, Bis(methacrylamidopropoxy)-ethan, β-Methacrylamidoethylmethacrylat, N[(β-Hydroxyethoxy)ethyl]-acrylamid.
  • Geeignete ungesättigte Polyester und Polyamide leiten sich z. B. von Maleinsäure und Diolen oder Diaminen ab. Die Maleinsäure kann teilweise durch andere Dicarbonsäuren ersetzt sein. Sie können zusammen mit ethylenisch ungesättigten Comonomeren, z. B. Styrol, eingesetzt werden. Die Polyester und Polyamide können sich auch von Dicarbonsäuren und ethylenisch ungesättigten Diolen oder Diaminen ableiten, besonders von längerkettigen mit z. B. 6 bis 20 C-Atomen. Beispiele für Polyurethane sind solche, die aus gesättigten oder ungesättigten Diisocyanaten und ungesättigten bzw. gesättigten Diolen aufgebaut sind.
  • Polybutadien und Polyisopren und Copolymere davon sind bekannt. Geeignete Comonomere sind z. B. Olefine wie Ethylen, Propen, Buten, Hexen, (Meth)-Acrylate, Acrylnitril, Styrol oder Vinylchlorid. Polymere mit (Meth)-Acrylatgruppen in der Seitenkette sind ebenfalls bekannt. Es kann sich z. B. um Umsetzungsprodukte von Epoxidharzen auf Novolakbasis mit (Meth)-Acrylsäure handeln, um Homo- oder Copolymere des Vinylalkohols oder deren Hydroxyalkylderivaten, die mit (Meth)-Acrylsäure verestert sind, oder um Homo- und Copolymere von (Meth)-Acrylaten, die mit Hydroxyalkyl(meth)acrylaten verestert sind.
  • Die photopolymerisierbaren Verbindungen können alleine oder in beliebigen Mischungen eingesetzt werden. Bevorzugt werden Gemische von Polyol(Meth)Acrylaten verwendet.
  • Als Komponente (b) kommen Verbindungen in Frage, die eine Säure sind oder eine saure Gruppe tragen oder als Ligand oder Gegenion gebunden sind und in der Formulierung spezifische, für die Endeigenschaften wichtige Funktionen übernehmen.
  • Es sind dies alle organischen und anorganischen Brönsted-Säuren wie z. B. Kohlensäure, Schwefelsäure, Sulfonsäure phosphorige Säure, Phosphorsäure, Poly- und Metaphosphorsäure, salpetrige Säure und Salpetersäure, Essigsäure, Oxalsäure, Aminosäuren usw., sowie Derivate dieser Säuren, die noch sauren Charakter haben. Bei den Verbindungen mit sauren Gruppen handelt es sich um organische oder anorganische Moleküle, an welche Derivate der oben genannten Brönsted-Säuren gebunden sind.
  • Dabei kann es sich um Monomere handeln, wie z. B. Acrylsäure und Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure; Phthalsäure sowie deren Anhydride, aber auch ungesättigte Fettsäuren wie Linolensäure oder Oelsäure. Weiterhin sind Oligomere und Polymere mit sauren Gruppen gemeint, die sowohl ungesättigt als auch gesättigt sein können und entweder an der Polymerisationsreaktion teilnehmen oder als filmbildende Bindemittel eingesetzt werden. Die Poly- und Oligomere können dabei einfach substituiert sein, was oft durch Termination mit einem säurehaltigen Abbruchreagenz erreicht wird, aber auch mehrfach substituiert sein, was durch Copolymerisation von säuremodifizierten Monomeren mit unmodifizierten Monomeren erreicht wird. Einen weitere Möglichkeit zur Einführung von Säuregruppen in ein Oligo- oder Polymer stellt die polymeranaloge Umsetzung mit säurefunktionalisierten Reagenzien dar. Bei den säuremodifizierten Oligo- und Polymeren handelt es sich insbesondere um carbonsäure- und sulfonsäure modifizierte Polyester, Polyacrylate, Polyamide, Polyurethane, Polyole, Polyether, Polyepoxide, Alkydharze, Polybutadiene, Polyisoprene, Polystyrole, Polyimide, Cellulose, Celluloseester, chlorierte Polyolefine, Polyvinylbutyral, Polyallylether, Polyvinylether, Polycarbonate, Polyacrylnitril, Polyisocyanate, Melaminharze sowie die Copolymeren aus den Monomerbausteinen der aufgeführten Polymeren.
  • Weitere Verbindungen mit Säuregruppen, welche als Komponente (b) in Frage kommen, sind Farbstoffe wie z. B. Methylrot Hydrochlorid, Ethylorange, Methylorange, Acidyellow, Rosolic Acid, Phenol Rot, Fluorescein, Rose Bengal, Thymolphthalein Monophosphorsäure, Auramine O, Cresyl Violet, Rhodamine B, Brilliant Grün oder Variamine Blau. Die Komponente (b) kann ebenfalls aus Pigmenten, Füllstoffen oder anderen anorganischen Hilfsmitteln (wie z. B. Filtrierhilfsmitteln, Entschäumern, Mattierungsmitteln, Netzmitteln, Mitteln zur Erhöhung der Kratzfestigkeit oder Verbesserung der Reibungseigenschaften, Antiabsetzmitteln, Emulgatoren, Fungiziden und Bioziden) mit sauren Gruppen bestehen. Beispiele für Pigmente mit sauren Gruppen sind sulfonierte und phosphatierte Phtahlocyanine, Diketopyrrolopyrrole wie z. B. Irgazin DPP Rot BL, Indanthrone wie z. B. Irgazin Blau A3RN und Chinakridone wie z. B. Chinquasia Rot Y859. Zu den Füllstoffen und Hilfsmitteln gehören zum Beispiel saure Kieselgele, BaSO4, CaSO4, Bleicherden (z. B. Prolit, Tonsil Optimum), Kieselgur, Kieselsäure, Kaoline, Siliciumdioxid, Bentonite, Aluminiumtriphosphat etc.. Auch Korrosionsschutzmittel welche saure Gruppen enthalten; kommen als Komponente (b) in Frage. Als Beispiele wären Phosphate und Sulfate zu nennen. Es werden auch organische Korrrosionsschutzmittel eingesetzt, die auf Carbonsäuren basieren wie zum Beispiel Irgacor 252. Weiterhin sind unter der Komponente (b) Substanzen zu verstehen, die die rheologischen Eigenschaften der Formulierung verändern, dazu zählen unter anderem Verdickungsmittel und Fliesshilfsmittel. Meist werden saure organische Polymere eingesetzt wie sie oben bereits beschrieben wurden, wobei jedoch nun auch verzweigte und vernetzte Polymere als Verdicker eingesetzt werden. Kugelförmige Polymerisate wie z. B. Microgele kommen dagegen als Fliessverbesserer in die Formulierung. Desgleichen werden modifizierte Füllstoffe oder Pigmente zu diesem Zweck eingesetzt und als Bespiele sind Aerosile und Kieselsäuren zu nennen.
  • Den erfindungsgemässen Zusammensetzungen können auch Bindemittel zugesetzt werden, was besonders zweckmässig ist, wenn es sich bei den photopolymerisierbaren Verbindungen um flüssige oder viskose Substanzen handelt. Die Menge des Bindemittels kann z. B. 5–95, vorzugsweise 10–90 und besonders 40–90 Gew.-% betragen, bezogen auf den Gesamtfestkörper. Die Wahl des Bindemittels erfolgt je nach dem Anwendungsgebiet und hierfür geforderter Eigenschaften wie Entwickelbarkeit in wässrigen und organischen Lösungsmittelsystemen, Adhäsion auf Substraten und Sauerstoffempfindlichkeit.
  • Geeignete Bindemittel sind z. B. Polymere mit einem Molekulargewicht von etwa 5000–2000000, bevorzugt 10000–1000000. Beispiele sind: Homo- und Copolymere Acrylate und Methacrylate, z. B. Copolymere aus Methylmethacrylat/Ethylacrylat/Methacrylsäure, Poly(methacrylsäurealkylester), Poly(acrylsäurealkylester); Celluloseester und -ether wie Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat, Methylcellulose, Ethylcellulose; Polyvinylbutyral, Polyvinylformal, cyclisierter Kautschuk, Polyether wie Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polytetrahydrofuran; Polystyrol, Polycarbonat, Polyurethan, chlorierte Polyolefine, Polyvinylchlorid, Copolymere aus Vinylchlorid/Vinylidenchlorid, Copolymere von Vinylidenchlorid mit Acrylnitril, Methylmethacrylat und Vinylacetat, Polyvinylacetat, Copoly(ethylen/vinylacetat), Polymere wie Polycaprolactam und Poly(hexamethylenadipamid), Polyester wie Poly(ethylenglykolterephtalat) und Poly(hexamethylenglykolsuccinat).
  • Die ungesättigten Verbindungen können auch im Gemisch mit nicht-photopolymerisierbaren filmbildenden Komponenten verwendet werden. Diese können z. B. physikalisch trocknende Polymere bzw. deren Lösungen in organischen Lösemitteln sein, wie z. B. Nitrocellulose oder Celluloseacetobutyrat. Diese können aber auch chemisch bzw. thermisch härtbare Harze sein, wie z. B. Polyisocyanate, Polyepoxide oder Melaminharze. Die Mitverwendung von thermisch härtbaren Harzen ist für die Verwendung in sogenannten Hybrid-Systemen von Bedeutung, die in einer ersten Stufe photopolymerisiert werden und in einer zweiten Stufe durch thermische Nachbehandlung vernetzt werden.
  • Bevorzugt sind Zusammensetzungen, worin der Coinitiator (d) ein Farbstoff oder ein UV-Absorber ist.
  • Besonders bevorzugt sind Zusammensetzungen mit Cyanin-, Merocyanin-, Anthrachinon-, Azo-, Diazo-, Acridin-, Coumarin-, Phenazin-, Phenoxazin-, Phenothiazin-, Rhodamin-, Xanthon-, Triphenylmethan-, oder Xanthenderivat als Farbstoff.
  • Insbesondere bevorzugt sind Cyanine der Formel IV, worin n = 1–4, Y = C(CH3)2 oder S und R = C1-C10-Alkyl ist.
  • Insbesondere bevorzugt sind Zusammensetzungen, worin der Farbstoff Cresyl Violet, Patent Blau, Brilliant Blau, Safranin O, Fluorescein, Rhodamin B, Pyronin G4, Azure A, Lissamin Green, Ethylorange oder Methylen Blau ist.
  • Bevorzugt sind auch Zusammensetzungen, worin der UV-Absorber ein Thioxanthonderivat, ein Coumarin, Benzophenon, ein Benzophenonderivat oder ein Hexaarylbisimidazolderivat ist.
  • Die photopolymerisierbaren Gemische können ausser dem Photoinitiator (c) verschiedene Additive enthalten. Beispiele hierfür sind thermische Inhibitoren, die eine vorzeitige Polymerisation verhindern sollen, wie z. B. Hydrochinon, Hydrochinonderivate, p-Methoxyphenol, β-Naphthol oder sterisch gehinderte Phenole wie z. B. 2,6-Di(tert-butyl)-p-kresol. Zur Erhöhung der Dunkellagerstabilität können z. B. Kupferverbindungen, wie Kupfernaphthenat, -stearat oder -octat, Phosphorverbindungen, wie z. B. Triphenylphosphin, Tributylphosphin, Triethylphosphit, Triphenylphosphit oder Tribenzylphosphit, quartäre Ammoniumverbindungen, wie z. B. Tetramethylammoniumchlorid oder Trimethylbenzylammoniumchlorid, oder Hydroxylaminderivate, wie z. B. N-Diethyl-hydroxylamin verwendet werden. Zwecks Ausschluss des Luftsauerstoffes während der Polymerisation kann man Paraffin oder ähnliche wachsartige Stoffe zusetzen, die bei Beginn der Polymerisation wegen mangelnder Löslichkeit im Polymeren an die Oberfläche wandern und eine transparente Oberflächenschicht bilden, die den Zutritt von Luft verhindert. Ebenso kann eine sauerstoffundurchlässige Schicht aufgetragen werden. Als Lichtschutzmittel können in geringer Menge UV-Absorber, wie z. B. solche vom Hydroxyphenyl-benztriazol-, Hydroxyphenyl-benzophenon-, Oxalsäureamid- oder Hydroxyphenyl-s-triazin-Typ, zugesetzt werden. Es können einzelne oder Mischungen dieser Verbindungen mit oder ohne Einsatz von sterisch ge-hinderten Aminen (HALS) verwendet werden.
  • Beispiele für solche UV-Absorber und Lichtschutzmittel sind
    • 1. 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benzotriazole, wie z. B. 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol, 2-(3',5'-Di-tert-butyl-2'-hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(5'-tert-Butyl-2'-hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenyl)-benzotriazol, 2-(3',5'-Di-tert-butyl-2'-hydroxyphenyl)-5-chlor-benzotriazol, 2-(3'-tert-Butyl-2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol, 2-(3'-sec-Butyl-5'-tert-butyl-2'-hydroxyphenyl)-benzotrizol, 2-(2'-Hydroxy-4'-octoxyphenyl)-benzotriazol, 2-(3',5'-Di-tert-amyl-2'-hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(3',5'-Bis-(α,α-dimethylbenzyl)-2'-hydroxyphenyl)-benzotriazol, Mischung aus 2-(3'-tert-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-octyloxycarbonylethyl)phenyl)-5-chlor-benzotriazol, 2-(3'-tert-Butyl-5'-[2-(2-ethylhexyloxy)-carbonylethyl]-2'-hydroxyphenyl)-5-chlor-benzotriazol, 2-(3'-tert-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-methoxycarbonylethyl)phenyl)-5-chlor-benzotriazol, 2-(3'-tert-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-methoxycarbonylethyl)phenyl)-benzotriazol, 2-(3'-tert-Butyl-2'-hydroxy-5'-(2-octyloxycarbonylethyl)phenyl)-benzotriazol, 2-(3'-tert-Butyl-5'-[2-(2-ethylhexyloxy)carbonylethyl]-2'-hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(3'-Dodecyl-2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol, und 2-(3'-tert-Butyl-2'-hydroxy- 5'-(2-isooctyloxycarbonylethyl)phenyl-benzotriazol, 2,2'-Methylen-bis[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-6-benzotriazol-2-yl-phenol]; Umesterungsprodukt von 2-[3'-tert-Butyl-5'-(2-methoxycarbonylethyl)-2'-hydroxy-phenyl]-benzotriazol mit Polyethylenglycol 300; [R-CH2CH2-COO(CH2)3]2- mit R = 3'-tert-Butyl-4'-hydroxy-5'-2H-benzotriazol-2-yl-phenyl.
    • 2. 2-Hydroxybenzophenone, wie z. B. das 4-Hydroxy-, 4-Methoxy-, 4-Octoxy-, 4-Decyloxy-, 4-Dodecyloxy-, 4-Benzyloxy-, 4,2',4'-Tnhydroxy-, 2'-Hydroxy-4,4'-dimethoxy-Derivat.
    • 3. Ester von gegebenenfalls substituierten Benzoesäuren, wie z. B. 4-tert-Butyl-phenylsalicylat, Phenylsalicylat, Octylphenyl-salicylat, Dibenzoylresorcin, Bis-(4-tert-butylbenzoyl)-resorcin, Benzoylresorcin, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzoesäure-2,4-di-tert-butylphenylester, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzoesäurehexadecylester, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzoesäure-octadecylester, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzoesäure-2-methyl-4,6-di-tert-butylphenylester.
    • 4. Acrylate, wie z. B. α-Cyan-β,β-diphenylacrylsäure-ethylester bzw. -isooctylester, α-Carbomethoxy-zimtsäuremethylester, α-Cyano-β-methyl-p-methoxy-zimtsäuremethylester bzw. -butylester, α-Carbomethoxy-p-methoxy-zimtsäure-methylester, N-(β-Carbomethoxy-β-cyanovinyl)-2-methyl-indolin.
    • 5. Sterisch gehinderte Amine, wie z. B. Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-piperidyl)-sebacat, Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-pipendyl)-succinat, Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-sebacat, n-Butyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl-malonsäure-bis(1,2,2,6,6-pentamethylpipendyl)-ester, Kondensationsprodukt aus 1-Hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypipendin und Bernsteinsäure, Kondensationsprodukt aus N,N'-Bis-(2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylendiamin und 4-tert-Octylamina2,6-dichlor-1,3,5-s-tnazin, Tris-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-nitrilotriacetat, Tetrakis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butantetraoat, 1,1'-(1,2-Ethandiyl)-bis-(3,3,5,5-tetramethyl-piperazinon), 4-Benzoyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Stearyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-2-n-butyl-2-(2-hydroxy-3,5-di-tert-butylbenzyl)-malonat, 3-n-Octyl-7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro[4.5]decan-2,4-dion, Bis-(1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-sebacat, Bis-(1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-succinat, Kondensationsprodukt aus N,N'-Bis-(2,2,6,6-tetra-methyl-4-piperidyl)-hexamethylendiamin und 4-Morpholino-2,6-dichlor-1,3,5-triazin, Kondensationsprodukt aus 2-Chlor-4,6-di-(4-n-butylamino-2,2,6,6-tetramethylpipendyl)-1,3,5-triazin und 1,2-Bis-(3-aminopropylamino)äthan, Kondensationsprodukt aus 2-Chlor-4,6-di-(4-n-butylamino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-1,3,5-triazin und 1,2-Bis-(3-aminopropylamino)äthan, 8-Acetyl-3-dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro[4.5]decan-2,4-dion, 3-Dodecyl-1-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)pyrrolidin-2,5-dion, 3-Dodecyl-1-(1,2,2,6,6-penta-methyl-4-piperidyl)-pyrrolidin-2,5-dion.
    • 6. Oxalsäurediamide, wie z. B. 4,4'-Di-octyloxy-oxanilid, 2,2'-Diethoxy-oxanilid, 2,2'-Di-octyloxy-5,5'-di-tert-butyl-oxanilid, 2,2'-Di-dodecyloxy-5,5'di-tert-butyl-oxanilid, 2-Ethoxy-2'-ethyloxanilid, N,N'-Bis-(3-dimethylaminopropyl)-oxalamid, 2-Ethoxy-5-tert-butyl-2'-ethyloxanilid und dessen Gemisch mit 2-Ethoxy-2'-ethyl-5,4'-di-tert-butyl-oxanilid, Gemische von o- und p-Methoxy- sowie von o- und p-Ethoxy-di-substituierten Oxaniliden.
    • 7. 2-(2-Hydroxyphenyl)-1.3.5-tnazine, wie z. B. 2,4,6-Tris(2-hydroxy-4-octyloxyphenyl)-1,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-octyloxyphenyl)-4,6-bis-(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-tnazin, 2-(2,4-Dihydroxyphenyl)-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, 2,4-Bis(2-hydroxy-4-propyloxyphenyl)-6-(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-octyloxyphenyl)-4,6-bis(4-methylphenyl)-1,3,5-triazin, 2-(2-Hydroxy-4-dodecyloxyphenyl)-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, 2-[2-hydroxy-4-(2-hydroxy-3-butyloxy-propyloxy)phenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, 2-[2-hydroxy-4-(2-hydroxy-3-octyloxy-propyloxy)phenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, 2-[4-dodecyl/tridecyl-oxy-(2-hydroxypropyl)oxy-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin.
    • 8. Phosphite und Phosphonite, wie z. B. Triphenylphosphit, Diphenylalkylphosphite, Phenyldialkylphosphite, Tris-(nonylphenyl)-phosphit, Trilaurylphosphit, Trioctadecylphosphit, Distearyl-pentaerythritdiphosphit, Tris-(2,4-di-tert-butylphenyl)-phosphit, Diisodecylpentaerythrit-diphosphit, Bis-(2,4-di-tert-butylphenyl)-pentaerythritdiphosphit, Bis-(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)-pentaerythritdiphosphit, Bis-isodecyloxy-pentaerythritdiphosphit, Bis-(2,4-di-tert-butyl-6-methylphenyl)-pentaerythritdiphosphit, Bis-(2,4,6-tri-tert-butylphenyl)-pentaerythritdiphosphit, Tristearyl-sorbit-triphosphit, Tetrakis-(2,4-di-tert-butylphenyl)-4,4'-biphenylen-diphosphonit, 6-Isooctyloxy-2,4,8,10-tetra-tert-butyl-12H-dibenz[d,g]-1,3,2-dioxaphosphocin, 6-Fluor-2,4,8,10-tetra-tert-butyl-12-methyl-dibenz[d,g]-1,3,2-dioxaphosphocin, Bis-(2,4-di-tert-butyl-6-methylphenyl)-methylphosphit, Bis-(2,4-di-tert-butyl-6-methylphenyl)-ethylphosphit.
  • Zur Beschleunigung der Photopolymerisation können Amine zugesetzt werden, wie z. B. Triethanolamin, N-Methyl-diethanolamin, p-Dimethylaminobenzoesäure-ethylester oder Michlers Keton. Die Wirkung der Amine kann verstärkt werden durch den Zusatz von aromatischen Ketonen vom Typ des Benzophenons. Als Sauerstofffänger brauchbare Amine sind beispielsweise substituierte N,N-dialkylaniline, wie sie in der EP-A-339 841 beschrieben sind. Weitere Beschleuniger, Coinitiatoren und Autoxidizer sind Thiole, Thioether, Disulfide oder Phosphine, wie in der EP-A-438 123 und GB 2 180 358 beschrieben.
  • Eine Beschleunigung der Photopolymerisation kann weiterhin durch Zusatz von weiteren Photosensibilisatoren geschehen, welche die spektrale Empfindlichkeit verschieben bzw. verbreitern. Dies sind insbesondere aromatische Carbonylverbindungen wie z. B. Benzophenon-, Thioxanthon-, Anthrachinon- und 3-Acylcumarinderivate sowie 3-(Aroylmethylen)-thiazoline, aber auch Eosin-, Rhodanin- und Erythrosin-Farbstoffe.
  • Unterstützt werden kann der Härtungsvorgang insbesondere von (z. B. mit Titandioxid) pigmentierten Zusammensetzungen, auch durch Zugabe einer unter thermischen Bedingungen radikalbildenden Komponente wie z. B. einer Azoverbindung wie etwa 2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril), eines Triazens, Diazosulfids, Pentazadiens oder einer Peroxyverbindung wie etwa Hydroperoxid oder Peroxycarbonat, z. B. t-Butylhydroperoxid, wie z. B. in der EP-A 245639 beschrieben.
  • Weitere übliche Zusätze sind – je nach Verwendungszweck – optische Aufheller, Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Netzmittel oder Verlaufhilfsmittel.
  • Zur Härtung dicker und pigmentierter Beschichtungen eignet sich der Zusatz von Mikro-Glaskugeln oder pulverisierter Glasfasern, wie z. B. im US-A-5013768 beschrieben.
  • Gegenstand der Erfindung sind auch Zusammensetzungen enthaltend als Komponente (a) mindestens eine in Wasser gelöste oder emulgierte ethylenisch ungesättigte photopolymerisierbare Verbindung.
  • Solche strahlungshärtbaren wässrigen Prepolymerdispersionen sind in vielen Variationen im Handel erhältlich. Man versteht darunter eine Dispersion aus Wasser und mindestens einem dann dispergierten Prepolymeren. Die Konzentration des Wassers in diesen Systemen liegt z. B. bei 5 bis 80, insbesondere 30 bis 60 Gew.-%. Das strahlungshärtbare Prepolymere bzw. Prepolymerengemisch ist beispielsweise in Konzentrationen von 95 bis 20, insbesondere 70 bis 40 Gew.-% enthalten. In diesen Zusammensetzungen ist die Summe der für Wasser und Prepolymere genannten Prozentzahlen jeweils 100, die Hilfs- und Zusatzstoffe kommen, je nach Verwendungszweck in unterschiedlichen Mengen hinzu.
  • Bei den strahlungshärtbaren, in Wasser dispergierten, oft auch gelösten filmbildenden Prepolymeren handelt es sich um für wässrige Prepolymerdispersionen an sich bekannte, durch freie Radikale initiierbare mono- oder polyfunktionelle ethylenisch ungesättigte Prepolymere, die beispielsweise einen Gehalt von 0,01 bis 1,0 Mol pro 100 g Prepolymer an polymerisierbaren Doppelbindungen, sowie ein mittleres Molekulargewicht von z. B. mindestens 400, insbesondere von 500 bis 10000 aufweisen. Je nach Anwendungszweck kommen jedoch auch Prepolymere mit höheren Molekulargewichten in Frage. Es werden beispielsweise polymerisierbare C-C-Doppelbindungen enthaltende Polyester mit einer Säurezahl von höchstens 10, polymerisierbare C-C-Doppelbindungen enthaltende Polyether, hydroxylgruppenhaltige Umsetzungsprodukte aus einem mindestens zwei Epoxidgruppen pro Molekül enthaltenden Polyepoxid mit mindestens einer α,β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäure, Polyurethan(meth-)acrylate sowie α,β-ethylenisch ungesättigte Acrylreste enthaltende Acrylcopolymere verwendet, wie sie in der EP-A-12339 beschrieben sind. Gemische dieser Prepolymeren können ebenfalls verwendet werden. In Frage kommen ausserdem die in der EP-A-33896 beschriebenen polymerisierbaren Prepolymere, bei denen es sich um Thioetheraddukte von polymerisierbaren Prepolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von mindestens 600, einem Carboxylgruppengehalt von 0,2 bis 15% und einem Gehalt von 0,01 bis 0,8 Mol polymerisierbarer C-C-Doppelbindungen pro 100 g Prepolymer handelt. Andere geeignete wässrige Dispersionen auf Basis von speziellen (Meth-)Acrylsäurealkylester-Polymerisaten sind in der EP-A-41125 beschrieben, geeignete in Wasser dispergierbare, strahlungshärtbare Prepolymere aus Urethanacrylaten sind der DE-A-2936039 zu entnehmen.
  • Als weitere Zusätze können diese strahlungshärtbaren wässrigen Prepolymerdispersionen Dispergierhilfsmittel, Emulgatoren, Antioxidantien, Lichtstabilisatoren, Farbstoffe, Pigmente, Füllstoffe, z. B. Talkum, Gips, Kieselsäure, Rutil, Russ, Zinkoxid, Eisenoxide, Reaktionsbeschleuniger, Verlaufsmittel, Gleitmittel, Netzmittel, Verdickungsmittel, Mattierungsmittel, Entschäumer und andere in der Lacktechnologie übliche Hilfsstoffe enthalten. Als Dispergierhilfsmittel kommen wasserlösliche hochmolekulare organische Verbindungen mit polaren Gruppen, wie z. B. Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidon oder Celluloseether in Frage. Als Emulgatoren können nicht-ionische, gegebenenfalls auch ionische Emulgatoren verwendet werden.
  • Die photopolymerisierbaren Zusammensetzungen enthalten den Photoinitiator (c) zweckmässig in einer Menge von 0,05 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung.
  • In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, Gemische von zwei oder mehr der erfindungsgemässen Photoinitiatoren der Formel I zu verwenden. Selbstverständlich können auch Gemische mit bekannten Photoinitiatoren verwendet werden, z. B. Gemische mit Benzophenon, Acetophenonderivaten, wie beispielsweise α-Hydroxycycloalkylphenylketonen, Dialkoxyacetophenonen, α-Hydroxy- oder α-Aminoacetophenonen, 4-Aroyl-1,3-Dioxolanen, Benzoinalkylethern und Benzilketalen, Monoacylphosphinoxiden, Bisacylphosphinoxiden oder Titanocenen.
  • Beispiele für besonderes geeignete zusätzliche Photoinitiatoren sind: 1-(4-Dodecylbenzoyl)-1-hydroxy-1-methyl-ethan, 1-(4-Isopropylbenzoyl)-1-hydroxy-1-methyl-ethan, 1-benzoyl-1-hydroxy-1-methyl-ethan, 1-[4(2-Hydroxyethoxy)-benzoyl]-1-hydroxy-1-methyl-ethan, 1-[4(Acryloyloxyethoxy)benzoyl]-1-hydroxy-1-methyl-ethan, Diphenylketon, Phenyl-1-hydroxycyclohexylketon, (4-Morpholinobenzoyl)-1-benzyl-1-dimethylamino-propan, 1-(3,4-Dimethoxyphenyl)-2-benzyl-2-dimethylamino-butanon-1, (4-Methylthiobenzoyl)-1-methyl-1-morpholino-ethan, Benzildimethylketal, Bis(cyclopentadienyl)-bis(2,6-difluoro-3-pyrrylphenyl)-titan, Cyclopentadienyl-aren-eisen(II)-Komplexsalze, z. B. (η6-Isopropylbenzol)(η5-cyclopentadien-yl)-eisen-II-hexafluorophosphat, Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid, Bis(2,6-dimethoxy-benzoyl)-(2,4,4-trimethyl-pentyl)-phosphinoxid, Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-2,4-dipentoxyphenyl-phosphin-oxid oder Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenyl-phosphinoxid. Weitere geegnete zusätzliche Photoinitiatoren sind dem US Patent 4,950,581 Spalte 20, Zeile 35 bis Spalte 21, Zeile 35 zu entnehmen.
  • Geeignet sind weiterhin Triazin-verbindungen, wie z. B. die in der EP-A-137 452 , der DE-A-27 18 254 und der DE-A-22 43 621 beschriebenen Triazine. Weitere geeignete Triazine sind dem US Patent 4,950,581 , Spalte 14, Zeile 60 bis Spalte 18, Zeile 44 zu entnehmen. Insbesondere interessant sind Trihalogenmethyltriazine, wie z. B. 2,4-Bis(trichloromethyl)-6-(4-styrol-phenyl)-s-triazin.
  • Im Falle des Einsatzes der erfindungsgemäßen Photoinitiatoren (c) in Hybridsystemen werden zusätzlich zu den erfindungsgemäßen radikalischen Härtern kationische Photoinitiatoren wie z. B. Peroxidverbindungen, z. B. Benzoylperoxid (andere geegnete Peroxide sind im US Patent 4,950,581 Spalte 19, Zeilen 17–25 beschrieben), aromatische Sulfonium- oder Iodonium-Salze, wie z. B dem US Patent 4,950, 581 Spalte 18, Zeile 60 bis Spalte 19, Zeile 10 zu entnehmen, oder Cyclopentadienyl-aren-eisen(II)-Komplexsalze, z. B. (η6-Isopropylbenzol)(η5-cyclopentadien-yl)-eisen-II-hexafluorophosphat, verwendet.
  • Gegenstand der Erfindung sind daher auch Zusammensetzungen, die neben dem Photoinitiator (c) noch mindestens einen weiteren Photoinitator (c') und/oder andere Additive enthalten.
  • Insbesondere interessant sind solche Zusamensetzungenn enthaltend als zusätzlichen Photoinitiator (c') ein Titanocen, ein Ferrocen, ein Benzophenon, einen Benzoinalkylether, ein Benzilketal, ein 4-Aroyl-1,3-dioxolan, ein Dialkoxyacetophenon, ein α-Hydroxy- oder α-Aminoacetophenon, ein α-Hydroxycycloalkyl-phenylketon, ein Xanthon, ein Thioxanthon, ein Anthrachinon oder ein Mono- oder Bisacylphosphinoxid oder Mischungen davon.
  • Die photopolymerisierbaren Zusammensetzungen können für verschiedene Zwecke verwendet werden, beispielsweise als Druckfarbe, als Klarlack, als Weisslack, z. B. für Holz oder Metall, als Anstrichstoff, u. a. für Papier, Holz, Metall oder Kunststoff, als tageslichthärtbarer Anstrich für Bauten- und Straßenmarkierung, für photographische Reproduktionsverfahren, für holographische Aufzeichnungsmaterialien, für Bildaufzeichnungsverfahren oder zur Herstellung von Druckplatten, die mit organischen Lösemitteln oder wässrig-alkalisch entwickelbar sind, zur Herstellung von Masken für den Siebdruck, als Zahnfüllmassen, als Klebstoffe, als drucksensitive Klebstoffe, als Laminierharze, als Aetz- oder Permanentresists und als Lötstoppmasken für elektronische Schaltungen, zur Herstellung von dreidimensionalen Gegenständen durch Massenhärtung (UV-Härtung in transparenten Formen) oder nach dem Stereolithographie-Verfahren, wie es z. B. im US-Patent Nr. 4,575,330 beschrieben ist, zur Herstellung von Verbundwerkstoffen (z. B. styrolischen Polyester, die gegebenenfalls Glas-fasern und andere Hilfsstoffe, enthalten können) und anderen dickschichtigen Massen, zur Beschichtung oder Versiegelung von elektronischen Teilen oder als Ueberzüge für optische Fasern.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen können weiterhin als Initatoren für Emulsionspolymerisationen, als Initiatoren einer Polymerisation für die Fixierung von Ordnungszuständen von flüssigkristallinen Mono- und Oligomeren, als Initiatoren für die Fixierung von Farbstoffen auf organischen Materialien eingesetzt werden.
  • In Lacken verwendet man häufig Gemische eines Prepolymeren mit mehrfach ungesättigten Monomeren, die ausserdem noch ein einfach ungesättigtes Monomer enthalten. Das Prepolymere ist hierbei in erster Linie für die Eigenschaften des Lackfilmes massgebend, durch seine Variation kann der Fachmann die Eigenschaften des gehärteten Filmes beeinflussen. Das mehrfach ungesättigte Monomere fungiert als Vernetzer, das den Lackfilm unlöslich macht. Das einfach ungesättigte Monomere fungiert als reaktiver. Verdünner, mit dessen Hilfe die Viskosität herabgesetzt wird, ohne dass ein Lösungsmittel verwendet werden muss.
  • Ungesättigte Polyesterharze werden meist in Zweikomponentensystemen zusammen mit einem einfach ungesättigten Monomer, vorzugsweise mit Styrol, verwendet. Für Photoresists werden oft spezifische Einkomponentensysteme verwendet, wie z. B. Polymaleinimide, Polychalkone oder Polyimide, wie sie in der DE-OS 2 308 830 beschrieben sind.
  • Die erfindungsgemässen Verbindungen und Mischungen davon können weiterhin als radikalische Photoinitiatoren oder photoinitiierende Systeme für strahlenhärtbare Pulverlacke verwendet werden. Die Pulverlacke können auf festen Harzen und Monomeren enthaltend reaktive Doppelbindungen basieren, wie z. B. Maleaten, Vinylethern, Acrylaten, Acrylamiden und Mischungen davon. Ein radikalisch UV-härtbarer Pulverlack kann durch Mischen von ungesättigten Polyesterharzen mit festen Acrylamiden (z. B. Methylacrylamidoglycolatmethylester) und einem erfindungsgemässen radikalischen Photoinitiator, wie beispielsweise im Vortrag ”Radiation Curing of Powder Coating”, Conference Proceedings, Radtech Europe 1993 von M. Wittig und Th. Gohmann beschrieben, formuliert werden. Die Pulverlacke können auch Bindemittel enthalten, wie sie z. B. in der DE-A-42 28 514 und der EP-A-636 669 beschrieben sind. Ebenso können radikalisch UV-härtbare Pulverlacke durch Mischen von ungesättigten Polyesterharzen mit festen Acrylaten, Methacrylaten oder Vinylethern und einem erfindungsgemässen Photoinitiator (bzw. Photoinitiatorgemisch) formuliert werden. Die Pulverlacke können auch Bindemittel enthalten, wie sie z. B. in der DE-A-4228514 und der EP-A-636669 beschrieben sind. Die UV-härtbaren Pulverlacke können auch weisse oder farbige Pigmente ent-halten. So kann z. B. vorzugsweise Rutil-Titaniumdioxid bis zu Konzentrationen von 50 Gew.-% eingesetzt werden, um einen gehärteten Pulverlack mit gutem Abdeckungsvermögen zu erhalten. Das Verfahren beinhaltet normalerweise elektrostatisches oder tribostatisches Aufsprühen des Pulvers auf das Substrat, wie z. B. Metall oder Holz, Aufschmelzen des Pulvers durch Erwärmen und, nachdem ein glatter Film entstanden ist, Strahlenhärten des Überzugs mit ultraviolettem und/oder sichtbaren Licht, z. B. mit Quecksilbermitteldrucklampen, Metallhalogenidlampen oder Xenonlampen. Ein besonderer Vorteil der strahlenhärtbaren Pulverlacke im Vergleich zu den entsprechenden thermisch härtbaren liegt darin, dass die Fliesszeit nach dem Aufschmelzen der Pulverpartikel wahlweise hinausgezögert werden kann, um die Bildung eines glatten hochglänzenden Überzugs zu gewährleisten. Im Gegensatz zu thermisch härtbaren Systemen können strahlenhärtbare Pulverlacke ohne den unerwünschten Effekt der Lebensdauerverkürzung so formuliert werden, dass sie bei niedrigeren Temperaturen schmelzen. Aus diesem Grund sind sie auch geeignet als Überzüge für wärmeempfindliche Substrate, wie z. B. Holz oder Kunststoffe.
  • Die Pulverlackformulierungen können neben den erfindungsgemässen Photoinitiatoren auch UV-Absorber enthalten. Entsprechende Beispiele sind vorstehend unter den Punkten 1.–8. aufgeführt.
  • Die erfindungsgemässen photohärtbaren Zusammensetzungen eignen sich z. B. als Beschichtungsstoffe für Substrate aller Art, z. B. Holz, Textilien, Papier, Keramik, Glas, Kunststoffe wie Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyolefine oder Celluloseacetat, insbesondere in Form von Filmen, sowie Metalle wie Al, Cu, Ni, Fe, Zn, Mg oder Co und GaAs, Si oder SiO2, auf denen eine Schutzschicht oder durch bildmässiges Belichten eine Abbildung aufgebracht werden soll.
  • Die Beschichtung der Substrate kann erfolgen, indem man eine flüssige Zusammensetzung, eine Lösung oder Suspension auf das Substrat aufbringt. Die Wahl des Lösungsmittels und die Konzentration richten sich hauptsächlich nach der Art der Zusammensetzung und nach dem Beschichtungsverfahren. Das Lösungsmittel soll inert sein, d. h. es soll mit den Komponenten keine chemische Reaktion eingehen und es soll bei der Trocknung nach dem Beschichten wieder entfernt werden können. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. Ketone, Ether und Ester, wie Methylethylketon, Isobutylmethylketon, Cyclopentanon, Cyclohexanon, N-Methylpyrrolidon, Dioxan, Tetrahydrofuran, 2-Methoxyethanol, 2-Ethoxyethanol, 1-Methoxy-2-propanol, 1,2-Dimethoxyethan, Essigsäureethylester, Essigsäure-n-butylester und 3-Ethoxy-propionsäureethylester.
  • Die Lösung wird mittels bekannter Beschichtungsverfahren gleichförmig auf ein Substrat aufgebracht, z. B. durch Schleudern, Tauchen, Rakelbeschichtung, Vorhanggiessverfahren, Aufpinseln, Sprühen, speziell durch elektrostatisches Sprühen und Reverse-Roll-Beschichtung, sowie durch elektrophoretische Abscheidung. Es ist auch möglich, die lichtempfindliche Schicht auf einen temporären, flexiblen Träger zu bringen und dann durch Schichtübertragung via Lamination das endgültige Substrat, z. B. eine kupferkaschierte Leiterplatte, zu beschichten.
  • Die Auftragsmenge (Schichtdicke) und Art des Substrates (Schichtträger) sind abhängig vom gewünschten Applikationsgebiet. Der Schichtdickenbereich umfasst im allgemeinen Werte von ca. 0,1 μm bis mehr als 100 μm.
  • Die erfindungsgemässen strahlungsempfindlichen Zusammensetzungen finden Anwendung als Negativresists, die eine sehr hohe Lichtempfindlichkeit aufweisen und in wässrigalkalischem Medium entwickelt werden können. Sie eignen sich als Photoresists für die Elektronik (Galvanoresist, Aetzresist, Lötstopresist), die Herstellung von Druckplatten, wie Offsetdruckplatten oder Siebdruckformen, den Einsatz beim Formteilätzen oder den Einsatz als Mikroresist bei der Herstellung integrierter Schaltkreise. Dementsprechend unterschiedlich sind die möglichen Schichträger und die Verarbeitungsbedingungen der beschichteten Substrate.
  • Die erfindungsgemässen Verbindungen finden auch Anwendung zur Herstellung ein- oder mehrschichtiger Materialien zur Bildaufzeichnung oder Bildvervielfachung (Kopien, Reprographie), die ein- oder mehrfarbig sein können. Weiterhin sind diese Materialien auch in Farbprüfsystemen einsetzbar. Bei dieser Technologie können auch Formulierungen angewendet werden, die Mikrokapseln enthalten und zur Bilderzeugung kann dem Belichtungsschritt ein thermischer Schritt nachgeschaltet sein. Derartige Systeme und Technologien und ihre Anwendung sind z. B. in US 5,376,459 beschrieben.
  • Für photographische Informationsaufzeichnungen dienen z. B. Folien aus Polyester, Celluloseacetat oder mit Kunststoff beschichtete Papiere; für Offsetdruckformen speziell behandeltes Aluminium, für die Herstellung gedruckter Schaltungen kupferkaschierte Laminate und für die Herstellung von integrierten Schaltkreisen Siliziumwafer. Die Schichtdicken für photographische Materialien und Offsetdruckformen betragen in der Regel ca. 0,5 μm bis 10 μm, für gedruckte Schaltungen 1 μm bis ca. 100 μm.
  • Nach dem Beschichten der Substrate wird das Lösungsmittel in der Regel durch Trocknen entfernt, und es resultiert eine Schicht des Photoresists auf dem Träger.
  • Der Begriff ”bildmässige” Belichtung beinhaltet sowohl die Belichtung durch eine Photomaske, die ein vorbestimmtes Muster enthält, beispielsweise ein Diapositiv, die Belichtung durch einen Laserstrahl, der beispielsweise computergesteuert über die Oberfläche des beschichteteten Substrates bewegt wird und auf diese Weise ein Bild erzeugt, sowie die Bestrahlung mit computergesteuerten Elektronenstrahlen.
  • Nach der bildmässigen Belichtung des Materials und vor der Entwicklung kann es vorteilhaft sein, für kürzere Zeit ein thermische Behandlung durchzuführen. Dabei werden nur die belichteten Teile thermisch gehärtet. Die angewandten Temperaturen liegen im allgemeinen bei 50–150°C, bevorzugt bei 80–130°C; die Zeit für die thermische Behandlung liegt in der Regel zwischen 0,25 und 10 Minuten.
  • Die photohärtbare Zusammensetzung kann weiterhin in einem Verfahren zur Herstellung von Druckformen oder Photoresists wie es z. B. in der DE-A-4013358 beschrieben wird verwendet werden. Darin wird die Zusammensetzung vor, zugleich mit oder nach der bildmäßigen Bestrahlung kurzzeitig mit sichtbarem Licht einer Wellenlänge von mindestens 400 nm ohne Maske belichtet.
  • Nach der Belichtung und gegebenenfalls thermischen Behandlung werden die unbelichteten Stellen des Photolacks in an sich bekannter Weise mit einem Entwickler entfernt.
  • Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen sind – wie schon erwähnt – auch wässrig-alkalisch entwickelbar. Geeignete wässrig-alkalische Entwicklerlösungen sind insbesondere wässrige Lösungen von Tetraalkylammoniumhydroxiden oder von Alkalimetallsilikaten, -phosphaten, -hydroxiden und -carbonaten. Diesen Lösungen können gegebenenfalls noch kleinere Mengen an Netzmitteln und/oder organischen Lösungsmitteln zugesetzt sein. Typische organische Lösungsmittel, die den Entwicklerflüssigkeiten in kleinen Mengen zugesetzt werden können, sind beispielsweise Cyclohexanon, 2-Ethoxyethanol, Toluol, Aceton sowie Mischungen solcher Lösungsmittel.
  • Grosse Bedeutung hat die Photohärtung für Druckfarben, da die Trocknungszeit des Bindemittels ein massgeblicher Faktor für die Produktionsgeschwindigkeit graphischer Erzeugnisse ist und in der Grössenordnung von Bruchteilen von Sekunden liegen soll. Insbesondere für den Siebdruck sind UV-härtbare Farben von Bedeutung.
  • Gut geeignet sind die erfindungsgemässen Gemische – wie oben bereits erwähnt – auch zur Herstellung von Druckplatten. Hierbei werden z. B. Gemische von löslichen linearen Polyamiden oder Styrol/Butadien bzw. Styrol/Isopren Kautschuk, Polyacrylaten oder Polymethylmethacrylaten mit Carboxyl-Gruppen, Polyvinylalkoholen oder Urethanacrylaten mit photopolymertsierbaren Monomeren, beispielsweise Acryl- bzw. Methacrylamiden oder Acryl- bzw. Methacrylestern, und einem Photoinitiator verwendet. Filme und Platten aus diesen Systemen (nass oder trocken) werden über das Negativ (oder Positiv) der Druckvorlage belichtet und die ungehärteten Teile anschliessend mit einem geeigneten Lösemittel eluiert.
  • Ein weiteres Einsatzgebiet der Photohärtung ist die Metallbeschichtung, beispielsweise bei der Lackierung von Blechen und Tuben, Dosen oder Flaschenverschlüssen, sowie die Photohärtung auf Kunststoffbeschichtungen, beispielsweise von Fussboden- oder Wandbelägen auf PVC-Basis.
  • Beispiele für die Photohärtung von Papierbeschichtungen sind die farblose Lackierung von Etiketten, Schallplattenhüllen oder Buchumschlägen.
  • Ebenfalls interessant ist die Verwendung der erfindungsgemässen Verbindungen zur Härtung von Formteilen aus Verbundmassen. Die Verbundmasse besteht aus einem selbsttragenden Matrixmaterial, z. B. einem Glasfasergewebe, oder auch beispielsweise Pflanzenfasern [vgl. K.-P. Mieck, T. Reussmann in Kunststoffe 85 (1995), 366–370], das mit der lichthärtenden Formulierung durchtränkt wird. Mit den erfindungsgemässen Verbindungen hergestellte Formteile aus Verbundmassen erreichen eine hohe mechanische Stabilität und Wider-standsfähigkeit. Die erfindungsgemässen Verbindungen sind auch als Photohärter in Form-, Tränk- und Überzugsmassen, wie sie beispielsweise in der EP-A-7086 beschrieben sind, einsetzbar. Solche Massen sind beispielsweise Feinschichtharze, an die hohe An-forderungen bezüglich der Härtungsaktivität und Vergilbungsresistenz gestellt werden, faserverstärkte Formstoffe, wie z. B. plane, längs- oder quergewellte Lichtplatten. Verfahren zur Herstellung von solchen Formstoffen, wie z. B. Handauflegeverfahren, Faserspritz-, Schleuder- oder Wickelverfahren, sind z. B. von P. H. Selden in ”Glasfaserverstärkte Kunststoffe”, Seite 610, Springer Verlag Berlin-Heidelberg-New York 1967, beschrieben. Gebrauchsgegenstände, die beispielsweise nach diesen Verfahren hergestellt wenden können sind Boote, beidseitig mit glasfaserverstärktem Kunststoff beschichtete Span- oder Tischlerplatten, Rohre, Behälter usw. Weitere Beispiele für Form-, Tränk- und Überzugs-massen sind UP-Harz-Feinschichten für glasfaserhaltige Formstoffe (GFK), z. B. Weltplatten und Papierlaminate. Papierlaminate können auf Harnstoff- oder Melaminharzen basieren. Die Feinschicht wird vor der Laminatherstellung auf einem Träger (z. B. einer Folie) erzeugt. Die erfindungsgemässen photohärtbaren Zusammensetzungen können auch für Giess-harze oder zur Einbettung von Gegenständen, z. B. von Elektronikteilen usw., verwendet werden. Zur Härtung werden Quecksilbermitteldrucklampen verwendet, wie sie in der UV-Härtung üblich sind. Von besonderem Interesse sind aber auch weniger intensive Lampen, z. B. vom Typ TL 40 W/03 oder TL 40 W/05. Die Intensität dieser Lampen entspricht etwa dem Sonnenlicht. Es kann auch direktes Sonnenlicht zur Härtung eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Verbundmasse in einem angehärteten, plastischen Zustand von der Lichtquelle entfernt und verformt werden kann. Danach erfolgt die vollständige Aushärtung.
  • Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen und Verbindungen können auch zur Herstellung von Lichtwellenleitern und optischen Schaltern eingesetzt werden, wobei die Erzeugung eines Unterschiedes im Brechungsindex zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen ausgenutzt wird.
  • Wichtig ist auch die Verwendung von photohärtbaren Zusammensetzungen für Abbildungsverfahren und zur optischen Herstellung von Informationsträgern. Hierbei wird – wie oben bereits beschrieben – die auf dem Träger aufgebrachte Schicht (nass oder trocken) durch eine Photomaske mit UV oder sichtbarem Licht bestrahlt und die unbelichteten Stellen der Schicht durch Behandlung mit einem Lösemittel (= Entwickler) entfernt. Das Aufbringen der photohärtbaren Schicht kann auch im Elektroabscheidungsverfahren auf Metall geschehen. Die belichteten Stellen sind vernetzt-polymer und dadurch unlöslich und bleiben auf dem Träger stehen. Bei entsprechender Anfärbung entstehen sichtbare Bilder. Ist der Träger eine metallisierte Schicht, so kann das Metall nach dem Belichten und Entwickeln an den unbelichteten Stellen weggeätzt oder durch Galvanisieren verstärkt werden. Auf diese Weise lassen sich gedruckte elektronische Schaltungen und Photoresists herstellen.
  • Die Lichtempfindlichkeit der erfindungsgemässen Zusammensetzungen reicht in der Regel von ca. 200 nm über das UV-Gebiet bis in den Infrarotbereich (ca. 20000 μm, insbesondere 1200 nm) und umspannt somit einen sehr breiten Bereich. Geeignete Strahlung enthält z. B. Sonnenlicht oder Licht, aus künstlichen Lichtquellen. Als Lichtquellen kommen daher eine grosse Anzahl der verschiedensten Typen zur Anwendung. Es sind sowohl Punktquellen als auch flächenförmige Strahler (Lampenteppiche) geeignet. Beispiele sind: Kohlelichtbogenlampen, Xenon-Lichtbogenlampen, Quecksilber-mitteldruck-, -hochdruck- und -niederdruckstrahler, gegebenenfalls mit Metall-Halogeniden dotiert (Metall-Halogenlampen), mikrowellenangeregte Metalldampflampen, Excimer Lampen, superaktinische Leuchtstoffröhren, Fluoreszenzlampen, Argonglühlampen, Elektronenblitzlampen, photographische Flutlichtlampen, Elektronenstrahlen und Röntgenstrahlen, erzeugt mittels Synchrotronen oder Laser-Plasma. Der Abstand zwischen Lampe und erfindungsgemässem zu belichtendem Substrat kann je nach Anwendungszweck und Lampentyp bzw. -stärke variieren, z. B. zwischen 2 cm bis 150 cm. Speziell geeignet sind Laserlichtquellen, z. B. Excimer-Laser, wie Krypton-F-Laser zur Belichtung bei 248 nm. Auch Laser im sichtbaren Bereich und Infrarotbereich können eingesetzt werden. Hier ist die hohe Empfindlichkeit der erfindungsgemässen Matertalien sehr vorteilhaft. Nach dieser Methode können gedruckte Schaltungen in der Elektronikindustrie, lithographische Offsetdruckplatten oder Reliefdruckplatten sowie photographische Bildaufzeichnungsmaterialien hergestellt werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Photopolymerisation von nichtflüchtigen monomeren, oligomeren oder polymeren Verbindungen mit mindestens einer ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mindestens einer eine saure Gruppe enthaltende Verbindung, wobei die saure Gruppe auch in der ethylenisch ungesättigten Verbindung enthalten sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass zu den oben genannten Verbindungen mindestens eine Verbindung der Formel I nach Anspruch 1, worin G für einen Farbstoffrest oder UV-Absorberrest steht, oder mindestens eine Verbindung der Formel I nach Anspruch 1 in Kombination mit mindestens einem Coinitiator, zugegeben wird und mit Licht aus dem Infrarotbereich über den UV-Bereich bis zur Wellenlänge von 200 nm bestrahlt wird, sowie die Verwendung einer wie oben beschriebenen Zusammensetzung zur Herstellung von pigmentierten und nichtpigmentierten Lacken, Pulverlacken, Druckfarben, Druckplatten, Klebern, Dentalmassen, Lichtwellenleitern und optischen Schaltern, Farbprüfsystemen, Glasfasertcabelbeschichtungen, Siebdruckschablonen, Resistmaterialien, in photographischen Reproduktionsverfahren, zur Verkapselung elektrischer und elektronischer Bauteile, zur Herstellung von Verbundmassen, zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmaterialien, zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten mittels Stereolithographie, sowie als Bildaufzeichnungsmaterial, insbesondere für holographische Aufzeichnungen.
  • Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein beschichtetes Substrat, das auf mindestens einer Oberfläche mit einer wie oben beschriebenen Zusammensetzung beschichtet ist, sowie ein Verfahren zur photographischen Herstellung von Reliefabbildungen, in welchem ein beschichtetes Substrat bildmässig belichtet wird und danach die unbelichteten Anteile mit einem Lösemittel entfernt werden. Insbesondere interessant ist dabei die – oben schon erwähnte – Belichtung mittels eines Laserstrahls.
  • Die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I sind an der Luft stabile weisse Pulver. Wie oben bereits erwähnt, sind die Verbindungen dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der σ-Konstanten nach Hammett (Σσ) der Substituenten an den aromatischen Resten in R2, R3 und R4 zwischen +0,36 und +2,58 beträgt. Diese Verbindungen sind säurestabil und können in sauren photopolymerisierbaren Formulierungen als Photohärter eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemässen Boratverbindungen sind nicht nur als Inititaoren für Photopolymerisationsreaktionen einsetzbar, sondern sind ebenfalls als thermische Polymerisationsinitiatoren zu verwenden.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung der Verbindungen der Formel I als Initiator für die thermische Polymerisation von Verbindungen mit ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen, sowie ein Verfahren zur thermischen Polymerisation von Verbindungen mit ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass als Polymerisationsinitiator mindestens eine Verbindung der Formel I eingesetzt wird.
  • Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter. Angaben in Teilen oder Prozenten beziehen sich, ebenso wie in der übrigen Beschreibung und in den Patentansprüchen, auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.
  • Sind bei den Bezeichnungen von Alkylresten mit mehr als drei C-Atomen keine speziellen Isomeren angegeben, so handelt es sich jeweils um die n-Isomeren.
  • Beispiel 1: Methode A: Arbeitsvorschrift zur Herstellung von Boraten aus Triorganylboranen
  • Tetramethylammonium-butyl-tris(2,6-difluorophenyl)-borat
  • Zu einer Lösung von 5,0 g (0,012 mol) Tris(2,6-difluorphenyl)boran in 20 ml Tetrahydrofuran (THF) werden bei 0°C 1,0 Äquivalente Butyllithium (0,012 mol) in Hexan so zugegeben, dass die Temperatur 5°C nicht überschreitet. Die Reaktionsmischung wird auf Raumtemperatur erwärmen lassen und 0,5 h gerührt. Danach wird die Mischung im Vakuum eingeengt und der ölige Rest in 80 ml einer 4:1 Mischung aus Methanol und Wasser gelöst. Nach dem Abfiltrieren und Behandeln des Filtrats mit 3,95 g (0,036 mol) Tetramethylammoniumchlorid fällt ein weisser Feststoff aus. Dieser wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Es werden 3,3 g (57% d. Theorie) des Borats mit einem Schmelzpunkt von > 230°C erhalten. Der Verschiebungswert 6 im 11B-NMR-Spektrum in CD3COCD3 beträgt –13,21 ppm.
  • Beispiel 2: Methode B: Arbeitsvorschrift für die Herstellung von Boraten aus Alkyldihaloboranen
  • Tetramethylammonium-hexyl-tris(p-chlorophenyl)borat
  • Zu einer Suspension von 0,73 g (0,03 mol) Magnesiumspäne in 10 ml THF wird ein kleiner Teil einer Lösung von 5,8 g (0,03 mol) 1-Brom-4-chlorbenzol in 30 ml THF gegeben. Die Reaktionsmischung wird solange erwärmt, bis die Grignard Reaktion einsetzt. Beim Beginn der Reaktion wird das Erwärmen eingestellt und die restliche 1-Brom-4-chlorbenzol-Lösung tropfenweise während 20 min so zugegeben, dass ein leichter Rückfluss erhalten bleibt. Nach der Zugabe wird solange erwärmt, bis das restliche Magnesium aufgebraucht ist. In einem anderen Reaktionsgefäss werden 10 ml THF langsam zu 3,2 g (0,01 mol) auf 0°C abgekühltes Hexyldibromboran-dimethylsulfid gegeben. Danach wird die Grignard-Lösung während 30 Minuten bei der gleichen Temperatur zugetropft und nach vollendeter Zugabe 2 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Danach wird die Mischung im Vakuum eingeengt und der resultierende ölige Rest in 80 ml einer 4:1 Mischung aus Methanol und Wasser gelöst. Nach dem Abfiltrieren und Behandeln des Filtrats mit 3,3 g (0,03 mol) Tetramethylammoniumchlorid fällt ein weisser Feststoff aus. Dieser wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Es werden 2,8 g des Borats erhalten. Umkristallisieren aus Methanol ergibt 1,75 g (35% d. Theorie) reines Borat mit einem Schmelzpunkt von 154–156°C. Der Verschiebungswert δ im 11B-NMR-Spektrum in CD3COCD3 beträgt –9,87 ppm.
  • Beispiel 3: Methode C Herstellung von Hexyl-tris(3-trifluormethylphenyl)borat
  • Zu einer Lösung von 3.38 g (0.015 mol) 1-Brom-3-trifluormethylbenzol in 15 ml Diethylether werden bei –78°C 9.4 ml einer Lösung von Butyllithium in Hexan (1.6 M, 0.015 mol) so zugegeben, dass die Temperatur von –65°C nicht überschritten wird. Nach 2.5 Stunden Rühren bei –78°C werden 0.74 g Difluorhexylboran während 5 Minuten zugegeben und das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur erwärmen lassen. Nach einer Stunde Rühren bei Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch eingeengt und in 20 ml eines 2:1-Gemisches aus Methanol und Wasser gelöst. Die Lösung wird filtriert und mit 1.1 g (0.01 mol) Ammoniumchlorid behandelt. Nach der Zugabe von 50 ml Wasser wird die Methanol/Wasser-Lösung mit Essigsäureethylester extrahiert. Nach dem Trocknen mit MgSO4, Filtrieren und Einengen, wird ein gelbes Öl erhalten. Dieses Öl wird durch Behandeln mit heissem Hexan gereinigt. Es resultieren 0.9 g (d. h. 30% d. Theorie) der Titelverbindung als gelbes Öl. Die Verschiebungswerte für das 1H-NMR-Spektrum sind der Tabelle 1A zu entnehmen. Die Summe der σ-Konstanten für die Titelverbindung beträgt +1.29.
  • Beispiele 4–7; 16–22: Die Borat-Verbindungen der Beispiele 4–7; 16–22 werden analog zu den in den Beispielen 1–3 beschriebenen Methoden A, B oder C unter Verwendung der entsprechen-den Borane hergestellt. Die Strukturen und physikalischen Daten der Verbindungen sind der folgenden Tabelle 1 zu entnehmen. Tabelle 1 [R1)3-B-R2]–x+
    Bsp. R2 R1 X+ Methode Schmelzpunkt [°C] δ 11B-NMR [ppm]
    4 *7 Butyl 3-Fluorophenyl N(CH3)4 B 117–119 –9.70
    5 Hexyl 3-Fluorophenyl N(CH3)4 B 113–120 –4.94
    5a Ethyl 3-Fluorophenyl N(CH3)4 A 156–160 ***
    5b Ethyl 3-Fluorophenyl N(C4H9)4 A 78–79 ***
    6 Hexyl 3-Fluorophenyl QTX *1 B 63–65 ***
    7 Hexyl 3-Fluorophenyl Cyanin *2 B < 20 ***
    16 Benzyl m-Fluorphenyl N(CH3)4 A 223–227 –3.43
    17 Hexyl m-Fluorphenyl N(C4H9)4 B 78–80 –4.93
    18 Hexyl m-Fluorphenyl N(C10H21)4 B < 20 –10.27
    19 Hexyl m-Fluorphenyl Iodonium *3 B *3a < 20 –4.91
    20 Hexyl m-Fluorphenyl Pyrilium *4 B *4a 80–82 –4.92
    21 Hexyl m-Fluorphenyl Methylen Blau Kation B *5a 135–138 ****
    22 Hexyl m-Fluorphenyl Safranin O Kation B *6a –4.93
    ”QTX” steht für
    Figure DE000019648282B4_0043

    *2 ”Cyan in” steht für
    Figure DE000019648282B4_0044

    *3 ”Iodonium” steht für
    Figure DE000019648282B4_0045

    *3a (p-Octyloxyphenyl)(phenyl)iodonium-tosylat
    *4 ”Pyrilium” steht für
    Figure DE000019648282B4_0046

    *4a hergestellt unter Verwendung von 2,4,6-Triphenylpyriliumchlorid
    *5a hergestellt unter Verwendung von Methylen Blau (Chlorid)
    *6a hergestellt unter Verwendung von Safranin O (Chlorid)
    *7 die Verbindung 4 wurde auch ausgehend von Butyldiisopropoxyboran nach Methode B in einer Ausbeute von 47% hergestellt.
    *** der Wert wurde nicht bestimmt
    **** die Werte für das 1H-NMR-Spektrum, gemessen in CD3CN, sind der folgenden Tabelle 1A zu entnehmen. Tabelle 1A
    Beispiel Verschiebung 6 [ppm], Kopplungskonstante J [Hz]
    21 7.87 (d, 2, J = 10); 7.33 (dd, 2, J = 10,2); 7.18 (d, 2, J = 2); 7.02-6.95 (m, 6); 6.89 (br d, 3, J = 11); 6.54 (br t, 3, J = 9); 3.30 (s, 12); 1.25-1.19 (m, 6); 0.95-0.80 (m, 7)
  • Beispiele 28–46:
  • Die Verbindungen der Beispiele 28–46 werden analog zu der Methode B hergestellt. Die Strukturen und physikalischen Daten der Verbindungen sind in der Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
    Figure DE000019648282B4_0047
    Figure DE000019648282B4_0048
    ++ der Schmelzpunkt ist nicht bestimmbar, da es sich um ein Oel oder Harz handelt
  • Beispiel 46: Photohärtung eines Acrylat-Gemisches
  • Zu einer photohärtbaren Zusammensetzung aus
    45.1 g ®Scripset 540 (Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer; Monsanto)
    48.3 g Trimethylolpropantriacrylat
    6.6 g Polyethylenglycoldiacrylat
    150.0 g Aceton
    werden jeweils 0.4% der jeweiligen Photoinitiatorverbindung und 0.3% Quantacure QTX (entspricht der oben angegebenen Formel mit Chlorid als Gegenion) gegeben. Das Gemisch wird 1–2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, um den Photoinitiator zu lösen. Alle Operationen werden unter Rotlicht ausgeführt. Die mit Initiator versetzten Proben werden auf 300 μm Aluminiumfolie (10 × 15 cm) aufgetragen. Das Lösungsmittel wird durch 5-minütiges Trocknen bei Raumtemperatur und anschliessende Erwärmung auf 60°C während 15 Minuten im Umluftofen entfernt. Auf die flüssige Schicht wird eine 76 μm dicke Polyesterfolie gelegt und auf diese ein standardisiertes Testnegativ mit 21 Stufen verschiedener optischer Dichte (Stouffer-Keil) gelegt. Darüber wird eine zweite Polyesterfolie aufgebracht und das so erhaltene Laminat auf einer Metallplatte fixiert. Die Probe wird dann mit einer 4 kW Xenon Lampe im Abstand von 30 cm 40 Sekunden lang belichtet. Nach der Belichtung werden die Folien und die Maske entfernt, die belichtete Schicht in einem Ultraschallbad mit einer 0.85%igen wässrigen Lösung Natriumcarbonat entwickelt und anschliessend bei 40°C 5 Minuten im Umluftofen getrocknet. Die Empfindlichkeit des verwendeten Initiatorsystems wird durch die Angabe der letzten klebefrei abgebildeten Keilstufe charakterisiert. Je höher die Zahl der Stufen ist, desto empfindlicher ist das System. Eine Erhöhung um zwei Stufen bedeutet dabei etwa eine Verdopplung der Härtungsgeschwindigkeit. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 2a und 2c wiedergegeben. Tabelle 2a
    Borat aus Beispiel Anzahl der gehärteten Stufen
    4 11
    5 11
    Tabelle 2c:
    Borat aus Beispiel Anzahl der gehärteten Stufen
    17 7
  • Beispiel 47:
  • Es wird wie in Beispiel 46 verfahren, wobei jedoch anstelle eines Gemisches aus 0.4% Boratverbindung und 0.3% Quantacure QTX, 0.3% der Verbindung aus Beispiel 6, die den QTX-Rest als Kation enthält, verwendet werden. Die Anzahl der gehärteten Stufen ist 10.
  • Beispiel 48:
  • Es wird wie in Beispiel 46 verfahren, wobei jedoch anstelle eines Gemisches aus 0.4% Boratverbindung und 0.3% Quantacure QTX, 0.3% der Verbindung aus Beispiel 7, die einen Cyanin-Rest als Kation enthält, verwendet werden. Die Anzahl der gehärteten Stufen ist 12.
  • Beispiel 49:
  • Es wird wie in Beispiel 46 verfahren, wobei jedoch anstelle eines Gemisches aus 0.4% Boratverbindung und 0.3% Quantacure QTX 0.4% der Verbindung aus Beispiel 5 und 0.3% eines Farbstoffes, eingesetzt werden. Die verwendeten Farbstoffe und Ergebnisse sind in den Tabellen 3 bis 3c aufgelistet. Tabelle 3
    Figure DE000019648282B4_0049
    Figure DE000019648282B4_0050
    Figure DE000019648282B4_0051
    Tabelle 3a
    Figure DE000019648282B4_0052
    *b = bleicht aus (visuelle Prürfung)
    -= ein Ausbleichen wird nicht beobachtet, dies schließt jedoch nicht aus, daß es nicht auftritt, sondern bedeutet nur, daß es bei der visuellen Prüfung nicht bemerkt wird Tabelle 3b
    Figure DE000019648282B4_0053
    Figure DE000019648282B4_0054
    *b = bleicht aus (visuelle Prüfung)
    -= ein Ausbleichen wird nicht beobachtet, dies schließt jedoch nicht aus, daß es nicht auftritt, sondern bedeutet nur, daß es bei der visuellen Prüfung nicht bemerkt wird Tabelle 3c
    Figure DE000019648282B4_0055
  • Beispiel 50: Reaktivitätstest in einem Lötresist
  • Es wird eine photohärtbare Zusammensetzung hergestellt durch Mischen der folgenden Komponenten:
    37,64 g Trimethylolpropantrisacrylat
    10,76 g ®Cymel 301, Hexamethoxymethylmelamin (American Cyanamid, USA)
    47,30 g ®Carboset 525, thermoplastisches Polyacrylat mit Carboxylgruppen (B. F. Goodrich)
    4,30 g Polyvinylpyrrolidon PVP (GAF, USA)
    319,00 g Methylenchlorid und
    30,00 g Methanol.
  • Portionen dieser Zusammensetzung werden mit jeweils 0.8% der Verbindung aus Beispiel 5 und 0.6% eines Farbstoffes, bezogen auf den Feststoffgehalt, vermischt. Alle Operationen werden unter Rotlicht ausgeführt. Die mit Initiator versetzten Proben werden mit einer Trockenschichtstärke von 35 μm auf eine 200 μm Aluminiumfolie (10 × 15 cm) aufgetragen. Das Lösungsmittel wird durch Erwärmung auf 60°C während 15 Minuten im Umluftofen entfernt. Auf die flüssige Schicht wird eine 76 μm dicke Polyesterfolie gelegt und auf diese ein standardisiertes Testnegativ mit 21 Stufen verschiedener optischer Dichte (Stouffer-Keil) aufgebracht. Mit einer zweiten UV-transparenten Folie wird die Probe abgedeckt und mittels Vakuum auf einer Metallplatte angepresst. Die Probe wird dann mit einer MO61/5 kW Lampe im Abstand von 30 cm 40 Sekunden belichtet Nach der Belichtung werden die Folien und die Maske entfernt, die belichtete Schicht in einem Ultraschallbad 240 Sekunden mit 0,85%igen wässrigen Lösung von Natriumcarbonat entwickelt und anschliessend bei 60°C 15 Min im Umluftofen getrocknet. Die Empfindlichkeit des verwendeten Initiatorsystems wird durch die Angabe der letzten klebefrei abgebildeten Keilstufe charakterisiert. Je höher die Zahl der Stufen ist, desto empfindlicher ist das System. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 4a angegeben. Tabelle 4
    Farbstoff Zahl der abgebildeten Stufen Bleichverhalten*
    Cresyl Violet 10 -
    Safranin O 15 -
    Brilliant Green 10 -
    Rhodamine B 17 -
    Pyronin GY 15 b
    Methylene blue 15 b
    *b = bleicht aus (visuelle Prüfung)
    -= ein Ausbleichen wird nicht beobachtet, dies schließt jedoch nicht aus, daß es nicht auftritt, sondern bedeutet nur, daß es bei der visuellen Prüfung nicht bemerkt wird Tabelle 4a:
    Figure DE000019648282B4_0056
    *b = bleicht aus (visuelle Prüfung)
    -= ein Ausbleichen wird nicht beobachtet, dies schließt jedoch nicht aus, daß es nicht auftritt, sondern bedeutet nur, daß es bei der visuellen Prüfung nicht bemerkt wird
  • Beispiel 51:
  • Es wird eine photohärtbare Zusammensetzung hergestellt durch Mischen der folgenden Komponenten:
    37,64 g Trimethylolpropantrisacrylat
    10,76 g ®Cymel 301, Hexamethoxymethylmelamin (American Cyanamid, USA)
    47,30 g ®Carboset 525, thermoplastisches Polyacrylat mit Carboxylgruppen (B. F. Goodrich)
    4,30 g Polyvinylpyrrolidon PVP (GAF, USA)
    319,00 g Methylenchlorid und
    30,00 g Methanol.
  • Portionen dieser Zusammensetzung werden mit 0.6% der Verbindung aus Beispiel 5, 0.4% Isopropylthioxanthon und 0.8% Diphenyliodonium-hexafluorophosphat, bezogen auf den Feststoffgehalt, vermischt. Alle Operationen werden unter Rotlicht ausgeführt. Die mit Initiator versetzten Proben werden mit einer Trockenschichtstärke von 35 μm auf eine 200 μm Aluminiumfolie (10 × 15 cm) aufgetragen. Das Lösungsmittel wird durch Erwärmung auf 60°C während 15 Minuten im Umluftofen entfernt. Auf die flüssige Schicht wird eine 76 μm dicke Polyesterfolie gelegt und auf diese ein standardisiertes Testnegativ mit 21 Stufen verschiedener optischer Dichte (Stouffer-Keil) aufgebracht. Mit einer zweiten UV-transparenten Folie wird die Probe abgedeckt und mittels Vakuum auf einer Metallplatte angepresst. Die Probe wird dann mit einer SMX-3000 metallhalogenid-dotierten Quecksilberhochdrucklampe im Abstand von 30 cm 10, 20 oder 40 Sekunden belichtet Nach der Belichtung wenden die Folien und die Maske entfernt, die belichtete Schicht in einem Ultraschallbad 180 Sekunden bei 30°C mit einer 1%igen wässrigen Lösung von Natriumcarbonat entwickelt und anschliessend bei 60°C 15 Min im Umluftofen getrocknet. Die Empfindlichkeit des verwendeten Initiatorsystems wird durch die Angabe der letzten klebefrei abgebildeten Keilstufe charakterisiert. Je höher die Zahl der Stufen ist, desto empfindlicher ist das System. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgelistet. Tabelle 5
    Zahl der abgebildeten Stufen nach
    10 s 20 s 40 s
    8 10 12
  • Beispiel 52:
  • Es wird eine photohärtbare Zusammensetzung hergestellt durch Mischen der folgenden Komponenten:
    37,64 g Trimethylolpropantrisacrylat
    10,76 g ®Cymel 301, Hexamethoxymethylmelamin (American Cyanamid, USA)
    47,30 g ®Carboset 525, thermoplastisches Polyacrylat mit Carboxylgruppen (B. F. Goodrich)
    4,30 g Polyvinylpyrrolidon PVP (GAF, USA)
    319,00 g Methylenchlorid und
    30,00 g Methanol.
  • Portionen dieser Zusammensetzung werden mit 0.6% der Verbindung aus Beispiel 5, 0.4% Isopropylthioxanthon, 0.8% Diphenyliodonium-hexafluorophosphat und 0.4% (4-Methylthiobenzoyl)-methyl-1-morpholino-ethan, bezogen auf den Feststoffgehalt, vermischt. Die Bereitung der Proben und die Belichtung erfolgt wie in Beispiel 33 beschrieben. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 6
    Zahl der abgebildeten Stufen nach
    10 s 20 s 40 s
    10 12 14
  • Beispiel 53:
  • Es wird eine photohärtbare Zusammensetzung hergestellt durch Mischen der folgenden Komponenten:
    37,64 g Trimethylolpropantrisacrylat
    10,76 g ®Cymel 301, Hexamethoxymethylmelamin (American Cyanamid, USA)
    47,30 g ®Carboset 525, thermoplastisches Polyacrylat mit Carboxylgruppen (B. F. Goodrich)
    4,30 g Polyvinylpyrrolidon PVP (GAF, USA)
    319,00 g Methylenchlorid und
    30,00 g Methanol.
  • Portionen dieser Zusammensetzung werden mit 0.4% der Verbindung aus Beispiel 5, 0.4% QTX
    Figure DE000019648282B4_0057
    und 0.4% (4-Methylthiobenzoyl)-methyl-1-morpholino-ethan, bezogen auf den Feststoffgehalt, vermischt. Die Bereitung der Proben und die Belichtung erfolgt wie in Beispiel 33 beschrieben. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 7 dargestellt. Tabelle 7
    Zahl der abgebildeten Stufen nach
    10 s 20 s 40 s
    9 11 13
  • Beispiel 54:
  • Es wird wie in Beispiel 46 verfahren, wobei jedoch anstelle eines Gemisches aus 0.4% Boratverbindung und 0.3% Quantacure QTX, 0.4% der Verbindung aus Beispiel 20, die den 2,3,6-Triphenylpyrillium-Rest als Kation enthält, verwendet werden. Die Anzahl der gehärteten Stufen ist 13. Es wurde ein Ausbleichen des Films beobachtet.
  • Beispiel 55:
  • Es wird wie in Beispiel 46 verfahren, wobei jedoch anstelle eines Gemisches aus 0.4% Boratverbindung und 0.3% Quantacure QTX, 0.4% der Verbindung aus Beispiel 21, die den Methylenblau-Rest als Kation enthält, verwendet werden. Die Anzahl der gehärteten Stufen ist 15. Es wurde ein Ausbleichen des Films beobachtet.
  • Beispiel 56:
  • Es wird wie in Beispiel 46 verfahren, wobei jedoch anstelle eines Gemisches aus 0.4% Boratverbindung und 0.3% Quantacure QTX, 0.4% der Verbindung aus Beispiel 22, die den Safranin O-Rest als Kation enthält, verwendet werden. Die Anzahl der gehärteten Stufen ist 17. Es wurde ein Ausbleichen des Films beobachtet.
  • Beispiel 57:
  • Es wird wie in Beispiel 46 verfahren, wobei jedoch ein Gemisch aus 0.4% Boratverbindung und 0.3% Safranin O, eingesetzt werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 wiedergegeben. Tabelle 8:
    Borat aus Beispiel Anzahl der gehärteten Stufen
    28 13
    30 12
    33 16
    34 15
    35 16
    36 15
    37 12
    38 16
    39 14
    40 15
    41 15
    42 13
    43 14
    44 15
    45 15
    *b = bleicht aus (visuelle Prüfung)
    -= ein Ausbleichen wird nicht beobachtet, dies schließt jedoch nicht aus, daß es nicht auftritt, sondern bedeutet nur, daß es bei der visuellen Prüfung nicht bemerkt wird
  • Beispiel 58:
  • Es wird wie in Beispiel 46 verfahren, wobei jedoch ein Gemisch aus 0.4% der Verbindung aus Beispiel 5 und 0.3% Farbstoff, eingesetzt werden. Außerdem wird anstatt der Xenon Lampe ein frequenzverdoppelter Nd/YAG Laser (COHERENT DPSS 532-50, Strahldurchmesser 0,7 mm, Divergenz < 1,3 mrad) mit monochromatischem Licht der Wellenlänge 532 nm und einer Leistung von 50 mW verwendet. Der Laserstrahl mit einem Durchmesser von ca. 3,3 mm wird mit einer Geschwindigkeit von 6 mm/s über einen auf der Probe fixierten Stouffer Keil mit 21 Stufen bewegt. Nach dem Entwickeln bleibt eine Linie unterschiedlicher Breite und Länge stehen. Zur Auswertung wird diejenige Stufenzahl angegeben bei der noch eine gehärtete Linie zu sehen ist. Die verwendeten Farbstoffe und Ergebnisse sind in der Tabelle 9 aufgelistet. Tabelle 9:
    Farbstoff Zahl der abgebildeten Stufen Bleichverhalten*
    Cyanin 4 -
    Safranin O 13 -
    Rhodamine B 12 -
    Pyronin GY 12 b
    Methylene blue 7 b
    Figure DE000019648282B4_0058
    *b = bleicht aus (visuelle Prüfung)
    -= ein Ausbleichen wird nicht beobachtet, dies schließt jedoch nicht aus, daß es nicht auftritt, sondern bedeutet nur, daß es bei der visuellen Prüfung nicht bemerkt wird
  • Beispiel 59:
  • Durch Mischen der folgenden Komponenten wird eine photohärtbare Formulierung hergestellt:
    10,0 g Dipentaerythritol-Monohydroxy-Pentaacrylat, ®SR 399, Sartomer Co., Berkshire, GB
    15,0 g Tripropylenglycol-Diacrylat, Sartomer Co., Berkshire, GB
    15,0 g N-Vinylpyrrolidon, Fluka
    10,0 g Trimethylolpropantriacrylat, Degussa
    50,0 g Urethan-Acrylat ®Actylan AJ20, Société National des Poudres et Explosifs
    0,3 g Verlaufshilfsmittel ®Byk 300, Byk-Mallinckrodt
  • Portionen dieser Zusammensetzung werden mit 0,4%, bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung, der Verbindung 5 und 0.3% eines Farbstoffs vermischt. Alle Operationen werden unter Rotlicht durchgeführt. Die Formulierungen werden auf eine 300 μm Aluminiumfolie aufgetragen. Die Stärke der Trockenschicht ist 60 μm. Auf diesen Film wird eine 76 μm dicke Polyesterfolie aufgebracht. Die Belichtung erfolgt durch einen frequenzverdoppelter Nd/YAG Laser (COHERENT DPSS 532-50, Strahldurchmesser 0,7 mm, Divergenz < 1,3 mrad) mit monochromatischem Licht der Wellenlänge 532 nm und einer Leistung von 50 mW verwendet. Der Laserstrahl mit einem Durchmesser von ca. 3,3 mm wird mit einer Geschwindigkeit von 6 mm/s über einen auf der Probe fixierten Stouffer Keil mit 21 Stufen bewegt. Nach der Belichtung werden die Folien und die Maske entfernt und die belichtete Schicht in einem Ultraschallbad bei 23°C in Ethanol 10 Sekunden lang entwickelt. Die Trocknung erfolgt bei 40°C während 5 Minuten in einem Umluftofen. Nach dem Entwickeln bleibt eine Linie unterschiedlicher Breite und Länge stehen. Zur Auswertung wird diejenige Stufenzahl angegeben bei der noch eine gehärtete Linie zu sehen ist. Die verwendeten Farbstoffe und Ergebnisse sind in der Tabelle 10 wiedergegeben: Tabelle 10:
    Figure DE000019648282B4_0059
  • Beispiel 60:
  • Es werden die gleichen Formulierungen wie in Beispiel 57 verwendet und Portionen dieser Zusammensetzung werden mit 0,4%, bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung, der Verbindung 5 und 0.3% eines Farbstoffs vermischt. Alle Operationen werden unter Rotlicht durchgeführt. Die Proben werden in Pillengläser mit ca. 3 cm Durchmesser gefüllt. Diese Formulierungen werden in den Gläsern mit einem frequenzverdoppelter Nd/YAG Laser (COHERENT DPSS 532-50, Strahldurchmesser 0,7 mm, Divergenz < 1,3 mrad) mit monochromatischem Licht der Wellenlänge 532 nm und einer Leistung von 50 mW im Abstand von 30 cm für 10 Sekunden belichtet. Nach der Belichtung wird die ungehärtete Formulierung ausgegossen und die verbleibende, gehärtete Schicht in einem Ultraschallbad bei 23°C in Ethanol 10 Sekunden lang entwickelt. Die Trocknung erfolgt bei 40°C während 5 Minuten in einem Umluftofen. Nach dem Entwickeln bleibt eine nadelähnliche Figur unterschiedlicher Länge stehen. Zur Auswertung wird die Länge der Figur angegeben und diese ist ein Maß für das Durchhärtungsvermögen. Die verwendeten Farbstoffe und Ergebnisse sind in der Tabelle 11 wiedergegeben: Tabelle 11:
    Figure DE000019648282B4_0060
  • Beispiel 61:
  • Es wird wie in Beispiel 50 verfahren, wobei jedoch 0.4% der Farbstoffboratsalze eingesetzt werden. Außerdem wird anstatt der Xenon Lampe ein frequenzverdoppelter Nd/YAG Laser (COHERENT DPSS 532-100, Strahldurchmesser 0,7 mm, Divergenz < 1,3 mrad) mit monochromatischem Licht der Wellenlänge 532 nm und einer Leistung von 100 mW verwendet. Der Laserstrahl mit einem Durchmesser von ca. 3,3 mm wird mit einer Geschwindigkeit von 6 mm/s über einen auf der Probe fixierten Stouffer Keil mit 21 Stufen bewegt. Nach dem Entwickeln bleibt eine Linie unterschiedlicher Breite und Länge stehen.
  • Zur Auswertung wird diejenige Stufenzahl angegeben bei der noch eine gehärtete Linie zu sehen ist. Die verwendeten Farbstoffe und Ergebnisse sind in der Tabelle 12 aufgelistet. Tabelle 12:
    Verbindung Zahl der abgebildeten Stufen
    21 9
    22 12
  • Beispiel 62:
  • Es wird so vorgegangen wie in Beispiel 60, jedoch werden Farbstoffboratsalze in solchen Konzentrationen eingesetzt, dass die optische Dichte einer Schicht von 2 mm für die Wellenlänge von 532 nm 0.5 beträgt, und es wird zusätzlich Verbindung 5 eingesetzt. Im Unterschied zu Beispiel 61 wird ein frequenzverdoppelter Nd/YAG Laser (COHERENT DPSS 532-100, Strahldurchmesser 0,7 mm, Divergenz < 1,3 mrad) mit monochromatischem Licht der Wellenlänge 532 nm und einer Leistung von 100 mW verwendet und im Abstand von 30 cm für 5 Sekunden belichtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 dargestellt. Tabelle 13:
    Verbindung Konzentration Verbindung 5 Länge der gebildeten Figur in mm
    0.05% 21 0 10
    0.05% 21 0.3% 15
    0.05% 21 0.6% 15
    0.03% 22 0 3
    0.03% 22 0.3% 8
    0.03% 22 0.6% 11
  • Beispiel 63:
  • Es werden die gleichen Formulierungen wie in Beispiel 59 verwendet und Portionen dieser Zusammensetzung werden mit 0,4%, bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung, der Verbindung 5 und 0.3% eines Farbstoffs vermischt. Alle Operationen werden unter Rotlicht durchgeführt. Die Proben werden in schwarze Plastikdeckel mit einem Durchmesser von ca. 1,5 cm und einer Höhe von ca. 12 mm gefüllt und mit einer Mylarfolie abgedeckt. Diese Proben werden mit Tageslicht und einer Dosis von 1200 mJ/cm2 belichtet. Nach der Belichtung wird die ungehärtete Formulierung ausgegossen und die verbleibende, gehärtete Schicht in einem Ultraschallbad bei 23°C in Ethanol 1 Minute lang entwickelt. Die Trocknung erfolgt bei 40°C während 5 Minuten in einem Umluftofen. Zur Auswertung wird die Dicke der gehärteten Schicht gemessen und diese ist ein Maß für das Durchhärtungsvermögen. Die verwendeten Farbstoffe und Ergebnisse sind in der Tabelle 14 wiedergegeben: Tabelle 14:
    Farbstoff Dicke der gehärteten Schicht in mm
    Safranin O 0,56
    Methlene blue 1,15
  • Beispiel 64:
  • Es wird vorgegangen wie in Beispiel 63, jedoch werden anstatt Mischungen von Boraten und Farbstoffen 0,4% der erfindungsgemässen Farbstoffboratsalze eingesetzt und lediglich eine Dosis von 200 mJ/cm2 verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 15 wiedergegeben: Tabelle 15:
    Verbindung Dicke der gehärteten Schicht in μm
    20 395
    21 48
    22 135
  • Beispiel 65:
  • Es wird vorgegangen wie bei Beispiel 46, jedoch werden jeweils 1,7% eines radikalischen Photoinitiators zusammen mit 0,4% der Verbindung 5 und 0.3% Quantacure ITX zugegeben. Zur Belichtung wird aber eine eisen-dotierte Quecksilberlampe verwendet, und es wird im Abstand von 30 cm 40 Sekunden lang belichtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 16 beschrieben. Tabelle 16:
    Figure DE000019648282B4_0061
  • Beispiel 66:
  • Es wird vorgegangen wie bei Beispiel 46, jedoch werden jeweils 0,1% eines kationischen Photoinitiators zusammen mit 0,4% der Verbindung 5 zugegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle 17 beschrieben. Tabelle 17:
    kationischer Photoinitiator Anzahl der gehärteten Stufen
    Diphenyliodonium hexafluorophosphat 6
  • Figure DE000019648282B4_0062
  • Beispiel 67:
  • Es wird vorgegangen wie bei Beispiel 46, jedoch werden jeweils 0,4% eines kationischen Photoinitiators zusammen mit 0,4% der Verbindung 5 und 0,3% eines Farbstoffes zugegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle 18 beschrieben. Tabelle 18:
    Figure DE000019648282B4_0063
    Figure DE000019648282B4_0064
  • Beispiel 68:
  • Zu 20 g Palatal P 5-01 (BASF) werden 0.45 Verbindung 5 und 0,3% eines Farbstoffes zugemischt. Die Proben werden in schwarze Plastikdeckel mit einem Durchmesser von ca. 1,5 cm und einer Höhe von ca. 12 mm gefüllt und mit einer Mylarfolie abgedeckt. Diese Proben werden mit Fluoreszenzlampen (Philips TL03 40 W) im Abstand von 10 cm für 6 Minuten belichtet. Nach der Belichtung wird die ungehärtete Formulierung ausgegossen und die verbleibende, gehärtete Schicht getrocknet. Zur Auswertung wird die Dicke der gehärteten Schicht gemessen und diese ist ein Maß für das Durchhärtungsvermögen. Die verwendeten Farbstoffe und Ergebnisse sind in der Tabelle 19 wiedergegeben. Tabelle 19:
    Figure DE000019648282B4_0065
  • Beispiel 69:
  • Es wird vorgegangen wie bei Beispiel 59, jedoch werden jeweils 0,4% der Verbindung 5 und 0,3% eines Elektronenakzeptors und 0,3% eines Farbstoffes zugegeben. Die Belichtung erfolgt jedoch mit einer Xenon Lampe im Abstand von 30 cm für 20 Sekunden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 20 beschrieben. Tabelle 20:
    Elektronenakzeptor Farbstoff Anzahl der gehärteten Stufen
    Quantacure ITX Safranin O 10
  • Beispiel 70:
  • Es wird vorgegangen wie bei Beispiel 69, jedoch werden jeweils 0,3% erfindungsgemässer Farbstoffboratsalze und 0,3% eines Farbstoffes zugegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle 21 beschrieben. Tabelle 21:
    Figure DE000019648282B4_0066

Claims (14)

  1. Verbindungen der Formel (I)
    Figure DE000019648282B4_0067
    worin (4) R1 Butyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder (5) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder (5a) R1 Ethyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder (5b) R1 Ethyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+ +N(C4H9)4 ist, oder (6) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0068
    ist, oder (7) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 3-Fluorophenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0069
    ist, oder (16) R1 Benzyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(CH3)4 ist, oder (17) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(C4H9)4 ist, oder (18) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(C10H21)4 ist, oder (19) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0070
    ist, oder (20) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0071
    ist, oder (21) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ Methylen Blau Kation ist, oder (22) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ Safranin O Kation ist, oder (28) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(CH3)3(n-C16H33) ist, oder (29) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0072
    ist, oder (30) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0073
    ist, oder (31) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(CH3)3(CH2OH) ist, oder (32) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (CH3)3N+(CH2)6N+(CH3)3 ist, oder (33) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ +N(C2H5)3([CH2]3Br) ist, oder (34) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0074
    ist, oder (35) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0075
    ist, oder (36) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (Phenyl)3P=N+=P(Phenyl)3 ist, oder (37) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0076
    ist, oder (38) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (CH3)3N+H ist, oder (39) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0077
    ist, oder (40) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (Phenyl)P +-CH2-CH=CH2 ist, oder (41) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0078
    ist, oder (42) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (Phenyl)3S+ ist, oder (43) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0079
    ist, oder (44) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+ (Phenyl)-I+-(Phenyl) ist, oder (45) R1 Hexyl ist, R2, R3 und R4 m-Fluorphenyl bedeuten und G+
    Figure DE000019648282B4_0080
    ist.
  2. Zusammensetzung enthaltend (a) mindestens eine ethylenisch ungesättigte Verbindung (b) mindestens eine eine saure Gruppe enthaltende Verbindung, wobei die saure Gruppe auch in der Komponente (a) enthalten sein kann, und (c) mindestens einen Photoinitiator der Formel (I).
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, enthaltend (a) mindestens eine ethylenisch ungesättigte Verbindung (b) mindestens eine eine saure Gruppe enthaltende Verbindung, wobei die saure Gruppe auch in der Komponente (a) enthalten sein kann, (c) mindestens einen Photoinitiator der Formel (I); und (d) mindestens einen Coinitiator
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, worin der Coinitiator (d) ein Farbstoff ist.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin der Farbstoff ein Cyanin-, Merocyanin-, Anthrachinon-, Azo-, Diazo-, Acridin-, Coumarin-, Phenazin-, Phenoxazin-, Phenothiazin-, Rhodamin-, Xanthon-, Triphenylmethan- oder Xanthenderivat, ist.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 3, worin der Coinitiator (d) ein UV-Absorber ist.
  7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2–6, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben dem Photoinitiator (c) noch mindestens einen weiteren Photoinitiator (c') und/oder andere Additive enthält.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 6, enthaltend zusätzlich zu den Komponenten (a)–(c) mindestens eine Verbindung der Formel XI
    Figure DE000019648282B4_0081
    worin Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl, Trimethylsilylmethyl, Phenyl, C1-C6-Alkylphenyl, Allyl, Phenyl-C1-C6-alkyl, C2-C8-Alkenyl, C2-C8-Alkinyl, oder C3-C12-Cycloalkyl stehen, wobei die Reste Phenyl und Phenyl-C1-C6-alkyl unsubstituiert oder mit unsubstituiertem oder mit OR6, NR8R9 oder Halogen substituiertem C1-C12-Alkyl, OR6, R7S(O)p, R7S(O)2O, R8R9NS(O)2, NR8R9, NR8R9CO, SiR10R11R12, BR13R14, Halogen oder R15R16P(O)q substituiert sind; R6 und R7 unsubstituiertes oder mit Halogen substituiertes C1-C12-Alkyl, unsubstituiertes oder ein- bis fünffach mit C1-C6-Alkyl, C1-C12-Alkoxy oder Halogen substituiertes Phenyl-C1-C6-alkyl oder unsubstituiertes oder ein- bis fünffach mit C1-C6-Alkyl, C1-C12-Alkoxy oder Halogen substituiertes Phenyl bedeuten; R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15 und R16 unabhängig voneinander C1-C12-Alkyl, C3-C12-Cycloalkyl, unsubstituiertes oder ein- bis fünffach mit C1-C6-Alkyl, C1-C12-Alkoxy oder Halogen substituiertes Phenyl-C1-C6-alkyl oder unsubstituiertes oder ein- bis fünffach mit C1-C6-Alkyl, C1-C12-Alkoxy oder Halogen substituiertes Phenyl bedeuten, oder R8 und R9 zusammen mit dem N-Atom, an welches sie gebunden sind einen 6-gliedrigen aliphatischen Ring bilden, der ausserdem als weiteres Heteroatom Sauerstoff oder Schwefel enthalten kann; p für eine Zahl von 0 bis 2 steht; q 0 oder 1 darstellt; und E für einen Rest steht, welcher positive Ionen bilden kann.
  9. Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, wobei E für Alkalimetalle, Ammonium oder Tetraalkylammonium steht.
  10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 6–9, enthaltend 0,05 bis 15 Gew.-%, der Komponente (c), bezogen auf die Zusammensetzung.
  11. Verwendung von in Anspruch 1 definierten Verbindungen der Formel I als Photoinitiatoren für die Photopolymerisation von sauren Zusammensetzungen enthaltend mindestens eine ethylenisch ungesättigte Verbindung und mindestens eine Verbindung, die eine saure Gruppe enthält, wobei die saure Gruppe auch in der ethylenisch ungesättigten Verbindung enthalten sein kann.
  12. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 6–10 zur Herstellung von pigmentierten und nichtpigmentierten Lacken, Pulverlacken, Druckfarben, Druckplatten, Klebern, Dentalmassen, Lichtwellenleitern, optischen Schaltern, Farbprüfsystemen, Glasfaserkabelbeschichtungen, Siebdruckschablonen, Resistmaterialien, zur Verkapselung elektrischer und elektronischer Bauteile, zur Herstellung von Verbundmassen, zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmaterialien, zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten mittels Stereolithographie, in photographischen Reproduktionsverfahren, sowie als Bildaufzeichnungsmaterial.
  13. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 6–10 zur Herstellung von holographischen Aufzeichnungen.
  14. Verwendung der Verbindungen der Formel I als Initiator für die thermische Polymerisation von Verbindungen mit ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen.
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