Фотолатентные катализаторы на основе металлорганических соединений

Изобретение относится к металлорганическим латентным каталитическим соединениям, которые являются подходящими в качестве катализаторов в реакциях полиприсоединения или поликонденсации, которые катализируются катализатором типа кислоты Льюиса, в частности, для сшивки блокированного или не блокированного изоцианата или изотиоцианатного компонента с полиолом или политиолом с формированием полиуретана (ПУ). Реакции полиприсоединения или поликонденсации инициируют тем, что катализатор освобождается при выдержке на электромагнитном излучении в интервале длин волн 200-800 нм. Латентное каталитическое соединение имеет формулу I или II

$$Me{\left(ФГ\right)}_{\left(m-x\right)}{A}_x\left(I\right)$$

$$A_x{\left(ФГ\right)}_{\left(m-1-x\right)}Me-O-Me{\left(ФГ\right)}_{\left(m-1-x\right)}{A}_x\left(II\right),$$

где Me представляет собой Sn, Bi, Al, Zr или Ti; m означает целое число от 1 до координационного числа Me;

х представляет собой целое число от 0 до (m-1); A представляет собой алкил C₁-C₂₀, галоген, аралкил С₇-С₃₀, алкоксигруппу C₁-C₂₀, алканоилоксигруппу С₂-C₂₀, арил С₆-C₁₈ или арил С₆-C₁₈, который замещен одним или несколькими алкилами C₁-C₂₀; и при условии, что в случае, если х больше 1, A идентичны или различны; и ФГ независимо друг от друга представляют собой группу формулы (Z), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (L) или (М)

где значения радикалов указаны в формуле изобретения. Также изобретение относится к полимеризуемой композиции и к способу полимеризации в присутствии указанных каталитических соединений. Изобретение позволяет инициировать реакцию только по желанию путем внешней активации, такой как нагревание или свет. Это способствует расширению рабочего окна с полимерной смесью до тех пор, пока не начнется цепная реакция. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 14 табл., 67 пр.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Применение латентного каталитического соединения для реакций полиприсоединения или поликонденсации, которые катализируются реагентами типа кислоты Льюиса, причем латентное каталитическое соединение содержит фотоактивную группу (ФГ), связанную с металлом, и реакции полиприсоединения или поликонденсации инициируют тем, что катализатор освобождается при выдержке на электромагнитном излучении в интервале длин волн 200-800 нм, отличающееся тем, что латентное каталитическое соединение имеет формулу I или II,
$$Me{\left(ФГ\right)}_{\left(m-x\right)}{A}_x\left(I\right)$$
$$A_x{\left(ФГ\right)}_{\left(m-1-x\right)}Me-O-Me{\left(ФГ\right)}_{\left(m-1-x\right)}{A}_x\left(II\right)$$ ,
где Me представляет собой Sn, Bi, Al, Zr или Ti;
m означает целое число от 1 до координационного числа Me;
х представляет собой целое число от 0 до (m-1);
А представляет собой алкил C₁-C₂₀, галоген, аралкил С₇-С₃₀, алкоксигруппу C₁-C₂₀, алканоилоксигруппу C₂-C₂₀, арил С₆-C₁₈ или арил С₆-C₁₈, который замещен одним или несколькими алкилами C₁-C₂₀, и при условии, что в случае, если х больше 1, А идентичны или различны; и
ФГ независимо друг от друга представляют собой группу формулы (Z), (В), (С), (D), (Е), (F), (G), (L) или (М)




где y составляет 0 или 1;
R₁ представляет собой водород или алкил C₁-С₆,
R₃ и R₄ представляют собой водород или R₃ и R₄ вместе представляют собой S;
R₂, R₅, R₆, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄ и R₁₅ представляет собой водород;
Y₁ и Y₃ независимо друг от друга представляет собой прямую связь, О, (CO)O, алкилен C₁-C₂₀, алкилен C₁-C₂₀-O- или алкилен C₁-C₂₀-(CO)O-;
Y₂ представляет собой прямую связь;
R₇ и R₈ независимо друг от друга представляют собой водород, алкил C₁-С₆; или R₇ и R₈ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, формируют циклогексильное кольцо;
R₁₆ представляет собой фенил;
R₁₇ представляет собой CN,
R₁₉ и R₂₀ вместе с атомом N, к которому они присоединены, представляют собой
R₃₀ представляет собой водород, алкил C₁-C₄ или представляет собой алкил, который замещен фенилом, бензоилом или бензоилфенилом;
R₃₁ представляет собой алкил C₁-C₁₂, фенил или фенил, замещенный одним или несколькими R₃₃;
R₃₂ представляет собой алкил C₁-C₁₂, алкоксигруппу C₁-C₄, фенил или фенил, замещенный одним или несколькими R₃₃;
R₃₃ представляет собой алкил C₁-C₄, алкоксигруппу C₁-C₈, бензоил; и
R₃₄ представляет собой алкил C₁-C₄, алкоксигруппу C₁-C₄, алкилтиогруппу C₁-C₄ или N(алкил C₁-C₄)₂;
R₃₅ и R₃₆ представляют собой водород;
R₃₇ представляет собой фенил, замещенный одним или несколькими из алкилов C₁-C₁₂;
R₃₈ представляет собой CN.

2. Применение по п.1, где в латентном каталитическом соединении формулы I или II
Me представляет собой Sn, Bi, Al, Zr или Ti;
m означает целое число от 1 до координационного числа Me;
х представляет собой целое число от 0 до (m-1);
А представляет собой алкил C₁-C₂₀, галоген, алкоксигруппу C₁-C₂₀, алканоилоксигруппу С₂-С₂₀ или арил С₆-C₁₈;
ФГ независимо друг от друга представляют собой группу формулы (Z), (В), (С), (D), (Е), (F), (G), (L) или (M);
y составляет 0 или 1;
R₁ представляет собой водород или алкил C₁-С₆;
R₂ представляет собой водород;
R₃ и R₄ представляют собой водород, или R₃ и R₄ вместе представляют собой S;
R₅ представляет собой водород;
R₆ представляет собой водород;
Y₁ и Y₃ независимо друг от друга представляют собой О, (CO)O, алкилен C₁-C₂₀, алкилен C₁-C₂₀-O- или алкилен C₁-C₂₀-(CO)O-;
Y₂ представляет собой прямую связь;
R₇ и R₈ независимо друг от друга представляют собой алкил C₁-С₆; или R₇ и R₈ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, формируют циклогексильное кольцо;
R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄ и R₁₅ представляют собой водород;
R₁₆ представляет собой фенил;
R₁₇ представляет собой CN;
R₁₉ и R₂₀ вместе с атомом N, к которому они присоединены, представляют собой

R₃₀ представляет собой водород, алкил C₁-C₄, или алкил, который замещен фенилом или бензоилфенилом;
R₃₁ представляет собой алкил C₁-C₁₂, фенил или фенил, замещенный одним или несколькими R₃₃;
R₃₂ представляет собой алкил C₁-C₁₂, алкоксигруппу С₁-С₄, фенил или фенил, замещенный одним или несколькими R₃₃;
R₃₃ представляет собой алкоксигруппу C₁-C₈ или бензоил;
R₃₇ представляет собой фенил, замещенный одним или несколькими алкилами C₁-C₁₂;
R₃₈ представляет собой CN.

3. Применение по п.1 для сшивки блокированного или неблокированного изоцианата или изотиоцианатного компонента с полиолом для формирования полиуретана (ПУ).

4. Полимеризуемая композиция для промышленных целей, содержащая
(а) по меньшей мере, один блокированный или неблокированный изоцианат или изотиоцианатный компонент,
(б) по меньшей мере, один полиол;
(в) по меньшей мере, одно латентное каталитическое соединение по п.1.

5. Полимеризуемая композиция по п.4, содержащая в дополнение к компонентам (а), (б) и (в) другую добавку (г), в частности фотосенсибилизирующее соединение.

6. Полимеризуемая композиция по п.4, которая содержит от 0,001 до 15 мас.%, предпочтительно от 0,01 до 5 мас.% латентного каталитического соединения относительно состава всей композиции.

7. Способ полимеризации соединений, который дает возможность сшивки в присутствии кислоты Льюиса, отличающийся тем, что латентное каталитическое соединение как определено в п.1, добавляют к указанным соединениям, и полученную смесь облучают электромагнитным излучением в интервале длин волн 200-800 нм и/или подвергают термической обработке.

8. Способ по п.7, где компонент, который способен к сшивке в присутствии кислоты Льюиса, представляет собой смесь из (а) блокированного или неблокированного изоцианата или изотиоцианатного компонента и (б) полиола.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что эту смесь облучают электромагнитным излучением и одновременно с облучением или после него подвергают термической обработке.

10. Способ по п.7 для получения клеев, герметиков, покрытий, компонентов герметизации, типографских красок, печатных форм, пен, литых соединений или фотоструктурированных слоев.

11. Полимеризуемая или сшиваемая композиция для промышленных целей, получаемая при отверждении полимеризуемой композиции по любому из пп.4-6.

12. Латентное каталитическое соединение, которое имеет формулу I или II,
$$Me{\left(ФГ\right)}_{\left(m-x\right)}{A}_x\left(I\right)$$
$$A_x{\left(ФГ\right)}_{\left(m-1-x\right)}Me-O-Me{\left(ФГ\right)}_{\left(m-1-x\right)}{A}_x\left(II\right)$$ ,
где Me представляет собой Sn, Bi, Al, Zr или Ti;
m означает целое число от 1 до координационного числа Me;
х представляет собой целое число от 0 до (m-1);
А представляет собой алкил C₁-C₂₀, галоген, аралкил С₇-С₃₀, алкоксигруппу C₁-C₂₀, алканоилоксигруппу С₂-С₂₀, арил С₆-C₁₈ или арил С₆-C₁₈, который замещен одним или несколькими алкилами C₁-C_20, и при условии, что в случае, если х больше одного, А идентичны или различны; и
ФГ независимо друг от друга представляют собой группу формулы (Z), (В), (С), (D), (Е), (F), (G), (L) или (M)



,
y составляет 0 или 1;
R₁ представляет собой водород или алкил C₁-С₆,
R₃ и R₄ представляют собой водород или R₃ и R₄ вместе представляют собой S;
R₂, R₅, R₆, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄ и R₁₅ представляет собой водород;
Y₁ и Y₃ независимо друг от друга представляет собой прямую связь, О, (CO)O, алкилен C₁-C₂₀, алкилен C₁-C₂₀-O- или алкилен C₁-C₂₀-(CO)O-;
Y₂ представляет собой прямую связь;
R₇ и R₈ независимо друг от друга представляют собой водород, алкил C₁-С₆; или R₇ и R₈ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, формируют циклогексильное кольцо;
R₁₆ представляет собой фенил;
R₁₇ представляет собой CN,
R₁₉ и R₂₀ вместе с атомом N, к которому они присоединены, представляют собой
R₃₀ представляет собой водород, алкил C₁-C₄ или представляет собой алкил, который замещен фенилом, бензоилом или бензоилфенилом;
R₃₁ представляет собой алкил C₁-C₁₂, фенил или фенил, замещенный одним или несколькими R₃₃;
R₃₂ представляет собой алкил C₁-C₁₂, алкоксигруппу C₁-C₄, фенил или фенил, замещенный одним или несколькими R₃₃;
R₃₃ представляет собой алкил C₁-C₄, алкоксигруппу C₁-C₈, бензоил; и
R₃₄ представляет собой алкил C₁-C₄, алкоксигруппу C₁-C₄, алкилтиогруппу C₁-C₄ или N(алкил C₁-C₄)₂;
R₃₅ и R₃₆ представляют собой водород;
R₃₇ представляет собой фенил, замещенный одним или несколькими из алкилов C₁-C₁₂;
R₃₈ представляет собой CN;
при условии, что соединения, в которых х не представляет собой 3, если Me представляет собой Sn и ФГ представляет собой группу формулы (Z).