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JP5926271B2 - ポリアクリレートに至る新規な経路 - Google Patents
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JP5926271B2 - ポリアクリレートに至る新規な経路 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリマー光開始剤の存在下で少なくとも1つのアクリレートモノマー(Ac)をラジカル重合することによって得られるポリアクリレートに関する。本発明は同様に、記載されているポリマー光開始剤を用いてポリアクリレートを生産するための方法、ならびにアクリレートモノマーのラジカル重合の光開始剤としてのポリマー光開始剤の使用も提供している。
紫外線(UV)放射を通したコーティングの硬化には、硬化プロセスを担う化学反応を開始させる効率の良い方法が必要とされる。紫外光を照射した時点でのラジカル種の生成を介したポリマー材料の硬化は、医療機器用コーティングを生産するために広く使用されている。塗料およびラッカー業界も同様に、アクリレートの紫外線開始型硬化を使用しており、ここでは多くの場合光開始剤が利用される。これら2つの例は、紫外線硬化性コーティングの多様性を例証するものである。
最近まで、コーティング内で使用するために設計されたポリマーは、重合(硬化)を開始させるのに比較的低い分子量を有する光開始剤に依存していた。さらに、重合反応は多くの場合、同じく比較的低い分子量を有する重合プロセスの共試薬および触媒を含む。低分子量物質および重合反応におけるその副産物は一般に、結果として得られるポリマーから除去するのがむずかしく、その代りポリマーマトリクス内部にとどまり、その寿命の間ポリマーの表面までゆっくりと拡散する。したがって、経時的に低分子量物質はポリマーから周囲の環境内に浸出する。
医療分野で使用されるポリマーにおいては、患者の安全上の配慮により所与のポリマーから浸出し得る物質の量およびタイプに制限が加えられることから、これは特に問題を提起する。これは、ポリマーが、患者の身体の内部または外部と接触するように設計されるコーティングまたは接着剤として使用されることになっている場合に、特に関連性がある。とりわけ、ポリウレタン重合の一部の低分子量共試薬および触媒は、植物および動物に有害である(例えばジブチル錫ジラウレート(DBTDL)または1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO))。
より高い分子量の光開始剤、詳細にはポリマー光開始剤は、比較的高い固有粘度を有し、それによってマトリクスを通したより長い拡散時間が結果としてもたらされる確率が最も高い。したがって紫外線活性物質の表面への移動は、より低い分子量の光開始剤とは異なり、ポリマー光開始剤を使用した場合に低減される。ポリマー光開始剤の分野における乏しい文献でも、このようなポリマーの開発が新規の利用分野を導き、表面/患者に対する物質の移動が無視できるほどのものである材料を提供することなどの既存のニーズに対する解決法を提示し得ることが示唆されている。
科学文献の中には、例えば4−アミノ−4’−[4−アミノチオフェニル]ベンゾフェノンがトルエン−2,4−ジイソシアネートと重合される、ポリマー光開始剤についてのいくつかの記述が見られる((J.Wei、H.Wang、J.Yin、J.Polym.Sci.、Part A:Polym.Chem.、45(2007)、576−587;J.Wei、H.Wang、X.Jiang、J.Yin、Macromolecules、40(2007)、2344−2351))。アクリレートを重合するためのこの光開始剤の使用の例も同様に、この著作物中で示されている。類似の戦略は同様にJ.Wei、F.Liu Macromolecules、42(2009)、5486−2351の中でも論述されており、ここでは、4−[(4−マレイミド)チオフェニル]ベンゾフェノンが合成され高分子光開始剤へと重合された。
ベンゾフェノン系構造以外のさまざまなポリマー光開始剤が、T.Corrales、F.Catalina、C.Peinado、N.S.Allen、Journal of Photochemistry and Photobiology A:Chemistry、159 (2003)、103−114中で論述されている。
米国特許公開第2007/0078246号明細書には、シロキサンポリマー鎖上で置換されている異なる芳香族ケトン系について記載されている。
国際公開第96/33156号パンフレット中には、ペンダントアルキルエーテル置換基を伴うベンゾフェノン誘導体が記載されている。類似の構造が国際公開第98/51759号パンフレット中に記載されており、この場合、ペンダントアルキルエーテル基を伴うベンゾフェノン誘導体が提示されている。オリゴマー主鎖に対しチオキサントン部分が付着している、関連するタイプの光開始剤部類が、国際公開第2009/060235号パンフレット中に記載されている。
ペンダントポリアクリルエーテルを伴う複数の光開始剤(例えばベンゾフェノン、アントラキノン)が国際公開第97/49664号パンフレット中に記載されている。
国際公開第03/033492号パンフレットは、ポリヒドロキシ残基に付着したチオキサントン誘導体を開示している。
米国特許第4,602,097号明細書は、2つの光開始剤部分が充分な長さのポリアルキルエーテルによって合わせて架橋されて水溶性を付与している水溶性光開始剤について記載している。
先行技術の参考文献の多くは、ポリマー実体上に末端置換される光開始剤を開示している。しかしながら、このような物質の光効率は、それらが単位質量あたり比較的わずかな光開始剤しか含まない大分子量の分子であるために、制限されている。
米国特許第4861916号明細書は、詳細には水性系におけるエチレン不飽和化合物の光重合のための光開始剤を開示している。
欧州特許第2130817号明細書は、重合性II型光開始剤を開示する。多官能性II型光開始剤を含む放射線硬化性組成物およびインクも同様に開示されている。
これまでの研究努力にも関わらず、重合プロセス、特にポリウレタンを形成するための重合において低分子量の副産物を削減できる新規の光開始剤に対するニーズが存在し続けている。さらに、重合プロセスにおいて、低分子量の重合触媒または共試薬に対するニーズを削減するかまたは完全に除去することが有用となるものと考えられる。
本発明は、光開始剤部分自体がポリマーの一部となり、重合プロセスの間および後でもその状態を維持するポリマー光開始剤を提供している。したがって、光開始剤および光開始剤副産物の浸出は削減され、さらには無くなる。
同時に、光開始剤モノマーの特定の設計は、重合プロセスにおける共試薬および触媒の量を削減することあるいはさらにそれらを削除することさえ可能にする。このような物質を最小限に抑えるかまたは削除することで、結果として得られるポリマー内のそれらの濃度も同様に削減され、そのためこのような物質の浸出は相応して削減または削除される。医療上の安全性を改善する確率の高いポリマーがこうして得られる。
従って本発明は、ポリマー光開始剤の存在下において少なくとも1つのアクリレートモノマー(Ac)のラジカル重合によって得られるポリアクリレートを提供する。ポリマー光開始剤は、少なくとも1つのモノマー(A)と少なくとも1つのモノマー(B)とのコポリマーであり、
− モノマー(A)は下記式(I)
Figure 0005926271
の光開始剤モノマー(A)であり、
式中、
・ Piは光開始剤部分であり;
・ Zはリンカー部分であり;
・ X1およびX2は、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、任意に置換されたヘテロシクリル、−O−、−S−、−NR2−、−C(=O)−、-C(=NR2)−、−Si(R22−O−、任意に置換されたアリールおよびそれらの組合せから独立して選択され、ここでR2はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルであり;
・ X1およびX2またはその一部分が、互いに対しまたはZに対し連結されて1つ以上の環構造を形成してよく;
・ Z、X1およびX2は、Nが第3級アミンとなるように選択され;
・ W1およびW2は、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択される官能基であり;
− モノマー(B)は、少なくとも2つの官能基W3およびW4を含み、前記W3およびW4は、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択され、
ここで、W1、W2、W3およびW4は、モノマー(A)および(B)の共重合において、W1がW3と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成し、W2がW4と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成するような形で選択される。
本発明のポリマー光開始剤の存在下におけるアクリレートモノマーの重合は高速であり、(ポリマー光開始剤はポリアクリレート内に結合された状態にとどまっていることから)光開始剤の浸出は削減されるかさらには完全に削除される。
本発明は同様に、記載されているポリマー光開始剤を用いてポリアクリレートを生産するための方法、ならびにアクリレートモノマーのラジカル重合の光開始剤としてのポリマー光開始剤の使用も提供している。
本発明のさらなる態様が従属クレーム中に提示されている。
2wt%の4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}ベンゾフェノン、85wt%のPEG2000および13wt%の4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)で調製されたPUの初期試料を紫外光に付した場合のレオロジー特性の変化を示す。 2wt%の4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}ベンゾフェノン、85wt%のPEG2000および13wt%の4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)で作られたPUを紫外光に付すことによって形成された膨張したヒドロゲルを示す。 構造Ibの光開始剤モノマー(A)に至るさまざまな合成経路のスキーマである。 実施例6に係るジオールと混合されたアクリレートのPhoto−DSCである。
定義
以下では、分子の一部が「任意に置換された」ものとして記述されている場合、それは前記部分が、C1〜C6線状、分岐または環状アルキル、アリール、−OH、−CN、−NO2、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレートおよびアクリレートから選択される1つ以上の置換基により置換されてよいということを意味する。
「ヘテロシクリル」という用語は、環系の中の1つ以上の原子が炭素以外の元素、例えば単独のまたは組合せた形での窒素、酸素または硫黄である、約3〜約10個の環原子、好ましくは約5〜約10個の環原子を含む非芳香族単環式または多環式環系を意味する。好ましいヘテロシクリルは、約5〜約6個の環原子を含む。ヘテロシクリルのルート名の前の接頭語アザ、オキサまたはチアは、それぞれ少なくとも1つの窒素、酸素または硫黄原子が環原子として存在することを意味する。ヘテロシクリルは、上述の通り任意に置換され得る。ヘテロシクリルの窒素または硫黄原子は、対応するN−オキシド、S−オキシドまたはS,S−ジオキシドに任意に酸化され得る。好適な単環式ヘテロシクリル環の非限定的例としては、ピペリジル、ピロリジニル、ピぺラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、チアゾリジニル、1,3−ジオキソラニル、1,4−ジオキサニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロチオピラニルなどが含まれる。
「アルキレン」という用語は、以下では、2個のH原子が除去されてジラジカル種を形成している、アルカンから誘導された部分を特定するために使用される。最も単純なアルキレンは、メチレン−CH2−であり、他のアルキレンとしては、エチレン−CH2−CH2−、プロピレン−C36−およびブチレン−C48−が含まれる。「アルキレン」という用語には、分岐、線状および環状アルキレンが含まれ、線状アルキレンが最も好ましい。C1〜C12アルキレンであるアルキレンは、1〜12個の炭素原子を含むものである。好ましいアルキレンは1〜6個の炭素原子を含む(すなわちC1〜C6アルキレン)。
「アルケニレン」という用語は、以下では、2個のH原子が除去されてジラジカル種を形成している、アルケンから誘導された部分を特定するために使用される。例としては、エチニレン−CH2=CH2−およびプロペニレン−C34−部分が含まれる。「アルケニレン」という用語には、分岐、線状および環状アルケニレンが含まれ、線状アルケニレンが最も好ましい。
「アリール」という用語は、環のまわりに非局在化π−電子系を含む不飽和環状系を定義するために使用される。アリール基は、4〜12個、好適には6〜8個、最も好適には6個の原子を含んでいてよい。「アリール」は好ましくは、炭素環を含み、好ましくはフェニル(−C65)である。
本発明中の「アリール」という用語は、同様に、芳香族複素環、すなわち環内の1つ以上の原子(例えば1〜3個の原子)がN、S、PまたはOである環を含むものとして使用される。芳香族複素環としてはピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、イミダゾリン、ピラゾール、ピラゾリン、オキサゾール、オキサゾリン、イソキサゾール、イソキサゾリン、チアゾール、チアゾリン、イソチアゾール、イソチアゾリン(5員環)、ピリジン、ピラン、チオピラン(6員環)が含まれる。
リンカー部分(例えばZ、X1、X2、Q、T)に言及する場合、「アリール」という用語は、2個のH原子が除去されてジラジカル種(すなわちアリーレン)を形成しているアレーンから誘導された部分を定義するために使用される。例としては、1,2−フェニレン、1,3−フェニレンおよび1,4−フェニレンが含まれる。
「アリール」という用語は同様に、複合環系をも含んでいる。
「アクリレートモノマー」という用語は、アルケンC=C部分を介して重合できる官能基C=C−C(=O)−O−を含む物質を記述するために使用される。アルケンの炭素原子は置換されてよい。結果として得られるポリアクリレートは、業界で一般的に使用されているポリマーである。
硬化
本発明において、硬化は主として、本発明に記載されているポリマー光開始剤を含む光重合性系を高エネルギー照射、好ましくは紫外光に曝露することによって開始される。光開始されたプロセスは、それ自体公知である方法によって、100〜500nmの波長範囲内での紫外線照射または光の照射を通して行なわれる。使用してよい照射源は、太陽光または人工照明灯またはレーザーである。例えば水銀高圧、中圧または低圧ランプおよびキセノンおよびタングステンランプが有利である。同様に、エキシマー、固体およびダイオード系レーザーが有利である。ダイオード系光源全般が、化学反応を開始させるために有利である。
紫外線スペクトルは、A、BおよびCセグメントに分割され、ここでUVAは400nmから315nmまで、UVBは315から280nmまで、UVCは280から100nmまで広がる。可視光領域(400〜800nm)内の波長の光を生成する光源を使用することにより、光開始剤がこれらの波長において材料を首尾よく硬化できることを条件として、硬化の深さに関していくつかの利点が得られる。詳細には、より長い波長では散乱現象はさほど顕著でなくなり、材料内への侵入深さはより大きくなる。したがって、より長い波長で吸収しかつ硬化を誘発し得る光開始剤が有利である。光開始剤部分上の置換基を慎重に選択することにより、ポリマー光開始剤の吸収スペクトルを幾分か赤方偏移させることができ、こうして比較的大きい深さでの硬化が容易になると考えられる。
ポリウレタン
本発明のポリマー光開始剤は、好ましくはポリウレタンである。ポリウレタン(PU)は、ウレタン(カルバメート)部分−NH−(C=O)−O−により接合された有機単位の鎖で構成されるポリマーである。ポリウレタンは、少なくとも2つのイソシアネート官能基(−NCO)を有する1つのモノマーと、少なくとも2つのアルコール(−OH)基を有する別のモノマーとの間の反応により形成される。その最も単純な形態において、それらを調製するモノマーの性質に起因して、ポリウレタンはAおよびBモノマーを交互に含む(ABABABABA…)。
イソシアネート基がイソチオシアネート(−NCS)基で置き換えられているポリウレタンをベースとして、類似のポリマーが提供される。こうして、−NH−(C=S)−O−部分が提供される。
ポリ尿素
ポリ尿素とは、尿素(カルバミド)部分−NH−(C=O)−NH−により接合された有機単位の鎖からなるポリマーである。ポリ尿素は、典型的には、少なくとも2つのイソシアネート官能基(−NCO)を有する1つのモノマーと、少なくとも2つのアミン(−NH2)基を有する別のモノマーとの間の反応によって形成される。
モノマー中のアミン基がチオール(−SH)基で置き換えられている類似のポリマーがポリチオ尿素として公知であり、これは部分−NH−(C=O)−S−を含む。
同様にして、この用語は、イソシアネート基がイソチオシアネート(−NCS)基で置き換えられている尿素をベースとしたポリマーを含む。−NH−(C=S)−NH−部分がこうして提供される。
ポリエステル
ポリエステルは、エステル部分−(C=O)−O−により接合された有機単位の鎖からなるポリマーである。ポリエステルは、典型的には、少なくとも2つの活性化されたカルボン酸官能基(−COX、式中Xは例えば塩化物または無水物である)を有する1つのモノマーと、少なくとも2つのアルコール(−OH)基を有する別のモノマーとの間の反応によって形成される。
ポリカルボネート
ポリカルボネートは、カルボネート部分−O−(C=O)−O−により接合された有機単位の鎖からなるポリマーである。
発明の具体的実施形態
本発明はポリアクリレートを提供する。ポリアクリレートは、アルケン官能基において重合する、部分C=C−C(≡O)−O−を含むアクリレートモノマー(Ac)をベースとするポリマーである。
ポリアクリレートは、ポリマー光開始剤の存在下における少なくとも1つのアクリレートモノマー(Ac)のラジカル重合によって得られる。ポリマー光開始剤は、少なくとも1つのモノマー(A)と少なくとも1つのモノマー(B)のコポリマーである。重合は、モノマー(A)および(B)のステップ成長共重合によって達成される。ポリマー光開始剤の物理的、化学的および光触媒特性は、モノマー(A)および(B)の性質および相対的量に応じて変動し得る。
モノマー(A)は、下記式(I)
Figure 0005926271
の光開始剤モノマー(A)である。
一般式Iの光開始剤モノマー(A)は、紫外線放射に対する所要の応答性を光開始剤に具備させる光開始剤部分Piを含む。光開始剤部分は、光を吸収した時点で反応種(イオンまたはラジカル)を生成し、1つまたは複数の化学反応または変換を開始させる物質(反応物以外の)として定義される。光開始剤部分の1つの好ましい特性は、紫外線光源スペクトルと光開始剤吸収スペクトルとの間の良好な重複である。別の所望される特性は、光開始剤吸収スペクトルとポリマーマトリクス内の他の構成成分の組合せ固有吸収スペクトルとの間にわずかな重複しか存在しないか重複が全く存在しないことである。硬化させるべき材料からなるマトリクス内の光開始剤部分の優れた相溶性もまた、有利な特性である。
本発明の光開始剤部分は、紫外線または可視光源からの光を、ポリマーから水素原子と他の不安定原子を取り去りこうして重合および架橋をもたらすことのできる反応性ラジカルへと変換させる上で効率が良い。
ラジカル光開始剤部分は、開裂性(ノリッシュI型反応)または非開裂性(そのうちノリッシュII型反応は、特殊なケースである;例えばA.Gilbert、J.Baggott:「Essentials of Molecular Photochemistry」、Blackwell、London、1991)を参照)のいずれかのものとして分類することができる。励起の時点で、開裂性光開始剤部分は、自発的に2つのラジカルに分解し、そのうちの少なくとも1つのラジカルは大部分の基質から水素原子を取り去るのに充分な反応性を有する。ベンゾインエーテル(ベンジルジアルキルケタールを含む)、フェニルヒドロキシアルキルケトンおよびフェニルアミノアルキルケトンが、開裂性光開始剤部分の重要な例である。電子供与体の付加は必須ではないが、開裂性光開始剤部分の全体的効率を増強させる場合がある。
近年、新規の部類のβ−ケトエステル系光開始剤がAshland Specialty Chemical、USA(2005)の、M.L Gould、S.Narayan−Sarathy、T.E.HammondおよびR.B.Fechter:「Novel Self−Initiating UV−Curable Resins:Generation Three」、RadTech Europe 05の予稿集、Barcelona、Spain、October 18−20 2005、vol.1、p.、245−251、Vincentzによって紹介された。多官能性アクリレートにエステルを塩基触媒型マイケル付加した後、各々2つの隣接するカルボニル基を伴う一定数の第4級炭素原子によって網状構造が形成される。紫外線または可視光で励起した時点で、これらの光開始剤は主に、ノリッシュI型機序により分割し、従来の光開始剤が全く存在しない状態でさらに架橋し、厚い層が硬化される場合がある。このような自己開始系が、本発明の光開始剤部分の範囲内に入る。
励起された非開裂性光開始剤部分はラジカルへと分解しないが、有機分子から水素原子を取り去るか、またはより効率的に電子供与体(例えばアミンまたはチオール)から電子を取り去る。電子移動は、光開始剤上にラジカルアニオンを、そして電子供与体上にラジカルカチオンを生成する。この後には、ラジカルカチオンからラジカルアニオンへのプロトン移動が続き、2つの非荷電ラジカルを生成する。これらのうち、電子供与体上のラジカルは、大部分の基質から水素原子を取り去るのに充分な反応性を有する。ベンゾフェノンおよび関連するケトン、例えばチオキサントン、キサントン、アントラキノン、フルオレノン、ジベンゾスベロン、ベンジルおよびフェニルケトクマリンが、非開裂性光開始剤の重要な例であり、本発明に係る光開始剤部分の定義の中に入る。窒素原子に対しa−位にC−H結合を伴う大部分のアミンおよび多くのチオールは、電子供与体として働くものである。
マレイミドをベースとする別の自己開始系も、共に米国のAlbemarle CorporationおよびBrady Associates LLC(2003)の、C.K.Nguyen、W.KuangおよびC.A.Brady:「Maleimide Reactive Oligomers」、RadTech Europe 03の予稿集、Berlin、Germany、November 3−5、2003、vol.1、p.589−94、Vincentzによって特定されている。マレイミドは、主として非開裂性光開始剤として作用することによってラジカル重合を開始し、同時に自発的にマレイミド2重結合を横断するラジカル付加により重合する。さらに、マレイミドの強い紫外線吸収は、ポリマー中で消失する。すなわちマレイミドは、光退色する光開始剤部分である。これにより、厚い層の硬化が可能となり得る。
アクリロニトリル、メチルアクリレートおよび紫外線感応性コモノマー、アクリロイルベンゾフェノン(ABP)をベースとする紫外線自己架橋性ターポリマーも同様に報告されている(A.K.Naskarら、Carbon 43(2005)1065−1072;T.Mukundanら、Polymer 47(2006)4163−4171)。ターポリマーの紫外線照射中に発生するフリーラジカルは、ポリマー内部のニトリル単位の架橋および環化を増強することが示されてきた。
例えばJ.P.Fouassier:「Excited−State Reactivity in Radical Polymerization Photo−initiators」、Ch.1、pp.1−61、「Radiation curing in Polymer Science and technology」中、Vol.II(「Photo−initiating Systems」)、ed.by J.P.Fouassier and J.F.Rabek、Elsevier、London、1993によって説明されている通り、複数の光開始剤部分の配合物が相乗的特性を示す場合がある。簡単に言うと、[4,4’−ビス(ジメチル−アミノ)ベンゾフェノン+ベンゾフェノン]、[ベンゾフェノン+2,4,6−トリメチルベンゾフェノン]、[チオキサントン+メチルチオフェニルモルホリノアルキルケトン]の対の中で1つの光開始剤部分から他の光開始剤部分まで効率的なエネルギー移動または電子移動が起こる。しかしながら、他の多くの有益な組合せを想定してよい。したがって、本発明の一実施形態では、光開始剤部分Piは、少なくとも2つの異なるタイプの光開始剤部分を含む。好ましくは、異なる光開始剤部分の吸光度ピークは異なる波長にあり、したがって、系により吸収される光の総量は増大する。異なる光開始剤部分は全て開裂性であるか、全て非開裂性であるか、または開裂性と非開裂性の混合であってよい。しかしながら、光開始剤Piは1つの光開始剤部分しか含まないことが好ましい。
さらに近年、4−(4−ベンゾイルフェノキシエトキシ)フェニル2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン分子中の、共有結合した(Irgacure2959という商標名で市販されている)2−ヒドロキシ−1−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−2−メチルプロパン−1−オンとベンゾフェノンが、2つの別個の化合物を単に混合した場合に比べて著しく高いラジカル重合開始効率を提供することが発見された。Vienna University of Technology、Austria(2005)の、S.KopeinigおよびR.Liska:「Further Covalently Bonded Photoinitiators」、RadTech Europe 05の予稿集、Barcelona、Spain、October 18−20 2005、vol.2、p.375−81、Vincentzを参照のこと。このことは、異なる光開始剤部分が、同じオリゴマーまたはポリマー内に存在する場合に有意な相乗効果を示す場合があることを示している。このような共有結合した光開始剤部分も同様に、本発明の範囲内に入る。
式(I)中の光開始剤部分(Pi)は、ベンゾインエーテル、フェニルヒドロキシアルキルケトン、フェニルアミノアルキルケトン、ベンゾフェノン、チオキサントン、キサントン、アクリドン、アントラキノン、フルオレノン、ジベンゾスベロン、ベンジル、ベンジルケタール、α−ジアルコキシ−アセトフェノン、α−ヒドロキシ−アルキル−フェノン、α−アミノ−アルキル−フェノン、アシル−ホスフィンオキシド、フェニルケトクマリン、シラン、マレイミドおよびその誘導体からなる群から選択されてよいが、専らこれらに限定されるわけではない。これらのうち、好ましい光開始剤部分は、ベンゾフェノン、チオキサントン、ベンジルケタールおよびフェニルヒドロキシアルキルケトン、例えば2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンから選択される。
詳細には、Piは、下記一般式(V)
Figure 0005926271
を有するベンゾフェノンであってよく、式中Ar1とAr2は、同じまたは異なる任意に置換されたアリールから独立して選択され、(波線で示されている通り、Ar2に結合する)ZはAr2上の任意の位置に存在してよい。好適には、Ar1とAr2は同じである。ベンゾフェノンは、充分に研究されている市販の光開始剤部分であり、その紫外線吸収はアリール基の置換パターンにしたがって調整可能である。Ar1およびAr2上の好ましい置換基は、N、O、S、アミン、エステルまたはチオールなどの電子供与基または原子である。このような置換基は、より長い波長でUV吸収を提供し、これはすなわち、LEDランプを紫外線源として使用できることを意味する。LEDランプは、エネルギー消費量が低いなどの利点を提供し、発生する熱は少ない。したがって、基質温度をより正確に制御することが可能である。所望の波長領域内で吸収最大値を得る(例えば光開始剤中で電荷移動を付与する)ため、官能基の慎重な選択を使用することができる。本発明において記述されているケトンは、固有の電子求引基であり、したがって、光開始剤内部の芳香族実体(entities)上の置換基として電子供与基を入念に選択することによって、所望の硬化利用分野に適した光源に整合する吸収プロファイルに導くことが可能である。機構的には、光開始剤部分の効率は、電子励起(一重項)状態から三重項状態へと系間交差するそれらの能力に依存している。一部の文献は、より高い電荷移動度が系内に存在する場合このような系間交差の効率が低くなることを記述している。したがって、光開始剤の吸収プロファイルは或る程度は制御できるものの、ラジカル形成効率が改変されないわけではない(N.J.Turro、Modern Molecular Photochemistry、University Science Books:Sausalito、1991を参照のこと)。
上述の式(V)のベンゾフェノンにおいて、Ar1およびAr2の両方共任意に置換されたフェニル、好ましくは両方共フェニルであってよく、ZはAr2上の任意の位置に存在してよい。しかしながら好適には、ZはAr2上のパラ位置に存在するが、その理由は、こうしてカルボニル基との電子の相互作用のための最大限の機会、ひいては形成されたラジカルの最大限の安定化が得られることにある。
リンカー、Z
式(I)の光開始剤モノマー(A)のZにより示されている部分は、リンカーである。リンカーZは、光開始剤部分をポリマー主鎖に結合すると同時に光開始剤部分を主鎖から一定の距離のところに保持するように作用する。したがってリンカーZは2つの端部を有する。したがって一方の端部でZは光開始剤部分に接合され、他方の端部でZはポリマー主鎖に接合される。
リンカーZのサイズは、ポリマー光開始剤の所望の特性に応じて選択される。短かいリンカーZは、アミン基Nと光開始剤部分との間の相互作用の機会を最も多く提供する。例えばZが1つの結合である場合、アミン基Nは光開始剤部分に直接結合され、そのラジカル形態での光開始剤部分の安定化の潜在的可能性を提供する。その一方で、長いリンカーZは、重合プロセスにおける光開始剤部分のより自由な運動を提供し、これにも同様に利点がある。硬直した構造は、1つの部位で形成されたラジカルがポリマー光開始剤の近傍のポリマー鎖まで伝播する可能性を低くする場合があり、一方「弛緩した」構造は、より広い部域にわたるラジカル官能基の分散を容易にすることができると考えられる。好適には、リンカーZは、10000Da未満、好適には5000Da未満、最も好適には1000Da未満の分子量を有する。リンカーZは好ましくは、50個以下の原子、好ましくは30個以下の原子を含む。
上記式(I)の光開始剤モノマー(A)は、リンカー部分である。Zは単結合、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、−O−、−S−、−NR1−、−C(=O)−、−C(=NR1)−、−SO2−、−P(=O)(OR1)−、任意に置換されたヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、−[O−(C1〜C12アルキレン)]n−、−[NHR1−(C1〜C12アルキレン)]n、−[S−(C1〜C12アルキレン)]n−、およびそれらの組合せから選択され、R1はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルであり、nは1〜20の整数である。
Zは単結合、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、−O−、−S−、−NR1−、−C(=O)−、−C(=NR1)−、任意に置換されたヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、−[O−(C1〜C12アルキレン)]n−、−[NHR1−(C1〜C12アルキレン)]n、−[S−(C1〜C12アルキレン)]n−、およびそれらの組合せから選択され、R1はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルであり、nは1〜20の整数である。
好適には、nは1〜10の整数であり、より好適には1〜5、例えば1、2、3、4または5である。
1はHであってよい。R1は同様に、任意に置換されたC1〜C6アルキル、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシルであってもよい。R1は、直鎖、分岐または環状アルキルであってよい。
Zが上述の基の組合せを含んでいてよいという点において、本発明は、Zが直列の上述の2つ以上の基で構成されている光開始剤モノマー(A)を包含する。例えば:
−O−(C1〜C12アルキレン)−
−(C1〜C12アルキレン)−O−(C1〜C12アルキレン)−
−O−(C1〜C12アルキレン)−O−(C1〜C12アルキレン)−
−O−(C1〜C12アルキレン)−O−(アリール)−
−NR1−(C1〜C12アルキレン)−
−(C1〜C12アルキレン)−NR1−(C1〜C12アルキレン)−
−NR1−(C1〜C12アルキレン)−NR1−(C1〜C12アルキレン)−
−NR1−(C1〜C12アルキレン)−O−(C1〜C12アルキレン)−
−O−(C1〜C12アルキレン)−NR1−(C1〜C12アルキレン)−
−C(=O)−O−(C1〜C12アルキレン)−
−C(=O)−NR1−(C1〜C12アルキレン)−
−O−C(=O)−(C1〜C12アルキレン)−
−N−C(=O)−(C1〜C12アルキレン)−
−O−アリール−
−(C1〜C12アルキレン)−C(=O)−NR1−C(=O)−(C1〜C12アルキレン)−
以上の全てにおいて、−(C1〜C12アルキレン)−および−アリール−基は、置換されていても未置換であってもよい。Zのための他の化学的に実現可能な構造は、当業者が決定できる。
好適には、Zは単結合、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、−O−、−S−、−NR1−、−[O−(C1〜C12アルキレン)]n−およびそれらの組合せから選択され、式中R1はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルであり、nは1〜20の整数である。Zは、結合、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、−O−、−S−、−NR1−および−[O−(C1〜C12アルキレン)]n−から選択されてよく、式中R1はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルであり、nは1〜20の整数である。Zは同様に、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、好ましくは任意に置換されたC1〜C6アルキレンから選択されてもよい。
ZがPiに隣接して電子供与基を含んでいる式(I)の光開始剤モノマー(A)が有利であるが、それは、こうすることで光開始剤部分の紫外線吸収を調整する機会が得られるからである。したがって、Zは同様に任意に置換された−O−(C1〜C12アルキレン)−、好ましくは任意に置換された−O−(C1〜C6アルキレン)−、任意に置換された−S−(C1〜C12アルキレン)−、好ましくは任意に置換された−S−(C1〜C6アルキレン)−、および任意に置換された−NR1−(C1〜C12アルキレン)−、好ましくは任意に置換された−NR1−(C1〜C6アルキレン)−から選択されてもよく、式中R1はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルである。Zはさらに、任意に置換された−O−(C1〜C12アルキレン)−、好ましくは任意に置換された−O−(C1〜C6アルキレン)−から選択されてもよい。
最も好ましくは、Zは、結合、任意に置換されたC1〜C6アルキレンおよび任意に置換された−O−(C1〜C6アルキレン)−から選択される。
1およびX2
光開始剤モノマー(A)の基X1およびX2は、アミンNを末端基W1およびW2と連結するのに役立つ。これらの基のサイズおよび形態は、ポリウレタンポリマーの特性を調整するために変動させることができる。
1およびX2は同じかまたは異なるものであってよく、好ましくは化学合成を簡略化するため同じものである。X1およびX2は、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、−O−、−S−、−NR2−、−C(=O)−、−C(=NR2)−、−Si(R22−O−、任意に置換されたヘテロシクリル、任意に置換されたアリールおよびそれらの組合せから独立して選択されてよく、ここでR2はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルである。X1およびX2が上述の基の組合せを含んでいてよいという点において、本発明は、X1およびX2が直列状態である上述の2つ以上の基で構成されている光開始剤を包含する。
好適には、X1およびX2は、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、−O−、−S−、−NR2−、−C(=O)−、−C(=NR2)−、任意に置換されたヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、から独立して選択され、ここでR2はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルである。
2はHであってよい。R2は同様に、任意に置換されたC1〜C6アルキル、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシルであってよい。R2は、直鎖、分岐または環状アルキルであってよい。
1およびX2は互いにまたはZに対して連結されて、1つ以上の環構造を形成してよい。
1およびX2は、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、−O−、−S−、−NR2−から独立して選択されてよく、ここで、R2はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルおよびそれらの組合せである。X1およびX2は互いに連結されて1つ以上の環構造を形成してよい。さらに、X1およびX2は、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、好ましくは任意に置換されたC1〜C6アルキレンから独立して選択されてよい。
第3級アミン、N
式(I)によって記述される光開始剤モノマー(A)において、Nは第3級アミンを表わす(すなわち、飽和アルキルまたはアリール炭素原子である3つの炭素原子に直接結合した窒素原子)。
式(I)の光開始剤モノマー(A)中のN原子は、多数の機能を有する。第1に、それは、分子の適切な分岐を提供し、そのため光開始剤部分はポリウレタン主鎖から懸垂することになる。
第2に、式(I)の光開始剤モノマー(A)中のN原子は、(第3級アミンであって)塩基性である。好適には、N原子は、13未満のpKb、好ましくは6未満のpKbを有する。したがって、アミンN原子は、ポリウレタン(および類似の)重合反応において典型的に使用されるアミン触媒(例えば1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、ジメチルシクロヘキシルアミン(DMCHA)およびジメチルエタノールアミン(DMEA))に部分的または完全に置き換わることができる。このようにして、モノマー(A)および(B)の間の重合における任意の低分子量の第3級アミン触媒の使用を削減または完全に回避することができる。
Z、X1およびX2は、Nが第3級アミンであり(すなわちこうしてNに隣接する原子は飽和炭素原子またはアリール炭素原子となる)、こうしてNの塩基特性が保たれるような形で、選択される。好ましくは、第3級アミン中の基Z、X1およびX2のうち少なくとも2つはアルキルである。
末端基、W1、W2
式(I)の光開始剤モノマー(A)中の末端基W1およびW2は、光開始剤モノマー(A)を成長するポリマー鎖の中に取込むことができるようにする。したがってW1およびW2は、反応性がありかつ他のモノマーに結合してポリウレタンなどのポリマーを形成することのできる官能基から選択される。そのため、W1およびW2は、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択される。好適には、W1およびW2は、アルコール、第1級アミン、第2級アミンまたはチオール基から独立して選択される。最も好ましくは、W1およびW2はアルコール基である。
第2級アミンは、式−NHR3を有していてよく、ここでR3は任意に置換されたC1〜C12アルキルである。
好適には、W1およびW2は、アルコール、第1級アミン、第2級アミンまたはチオール基から独立して選択される。
好適なX1およびX2基を選択する場合には、W1およびW2がこれらの基準を満たすように注意しなければならない。例えば、X1およびX2は、W1およびW2が−OHである場合、任意に置換されたC1〜C12アルキレンから独立して選択されてよい。
3およびR4は、独立して任意に置換されたC1〜C6アルキル、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシルであってよい。R3とR4は直鎖、分岐または環状アルキルであってよい。
1およびW2は、ポリマーの設計に応じて選択される。所望される場合、W1およびW2は異なる末端基であってよい。ただし、光開始剤モノマー(A)の合成を簡略化するために、W1およびW2が同じであることが好ましい。
2つの末端基W1およびW2だけが存在するという点において、光開始剤モノマー(A)はポリマー光開始剤の分岐を促進しない。その代り、式(I)の光開始剤モノマー(A)は部分的に、ポリマー光開始剤の主鎖内に取込まれ、一方光開始剤部分PiはリンカーZを介して鎖から懸垂している。
光開始剤モノマー(A)のためのさらなる構造
式Iの光開始剤モノマー(A)を記述する下位構造は、下記一般式(Ia)
Figure 0005926271
を有し、式中Ar1、Ar2、Z、N、X1、X2、W1およびW2は以上で定義された通りであり、ZはAr2上の任意の位置に存在してよい。式Iaの光開始剤モノマー(A)において、Ar1とAr2は両方共任意に置換されたフェニルであってよく、好ましくは両方共フェニルである。好適には、ZはAr2上のパラ位置に存在する。
式(I)の光開始剤モノマー(A)を記述する別の下位構造は、下記一般式(Ib)
Figure 0005926271
を有し、式中Z、N、X1、X2、W1およびW2、そしてこれらの基についての好ましい選択肢は、以上で定義された通りである。
式(I)の光開始剤モノマー(A)を記述する別の下位構造は、下記一般式(Ic)
Figure 0005926271
を有し、式中Z、N、X1およびX2、そしてこれらの基についての好ましい選択肢は、以上で定義された通りである。
本発明に係る好適な光開始剤モノマー(A)は、
{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
(4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)(フェニル)メタノン
[4−({2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル}スルファニル)フェニル](フェニル)メタノン
(4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}フェニル)(フェニル)メタノン
{4−[ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)−2−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
3,4−ジヒドロキシ−1−[4−(フェニルカルボニル)フェニル]ピロリドン−2,5−ジオン
N,N−ビス[2−(メチルアミノ)エチル]−4−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
(4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)[4−(フェニルスルファニル)フェニル]メタノン
4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
4−[{2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル}(メチル)アミノ]−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル[(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)オキシ]アセテート
1−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]−4−プロポキシ−9H−チオキサンテン−9−オン
2−[(1−クロロ−9−オキソ−9H−チオキサンテン−4−イル)オキシ]−N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アセトアミド
1−{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン
1−(4−{2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エトキシ}フェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン
2−メチル−2−(モルホリン−4−イル)−1−(4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)プロパン−1−オン
(3’,5’−ジイソシアナトビフェニル−4−イル)(フェニル)メタノン
を含む。
特に有利な本発明に係る光開始剤は、
{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
(4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)(フェニル)メタノン
(4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}フェニル)(フェニル)メタノン
{4−[ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル[(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)オキシ]アセテート
2−[(1−クロロ−9−オキソ−9H−チオキサンテン−4−イル)オキシ]−N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アセトアミド
1−{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン
である。
図3は、構造Ibの光開始剤モノマー(A)に至るための考えられる合成経路を示している。
経路Ia、IbおよびIcは求核置換、またはカルボニル基変換(すなわち窒素アシル化)である。LGは離脱基(好ましくはCl、Br、I、OMs、OTs、OTf)を表わす。使用される塩基は好ましくはアミン、アルカリ金属アルコキシド、ヒドロキシドまたはカルボネートである。
経路IIは、芳香族求核置換である。LGは離脱基(好ましくはF、Cl)を表わす。塩基は好ましくはアミン、アルカリ金属アルコキシド、ヒドロキシドまたはカルボネートである。
経路IIIは、クロスカップリング反応である。LGは離脱基(好ましくはCl、Br、I、OMs、OTs、OTf)を表わす。Mは、求核有機金属置換基(好ましくはR2Al−、RZn−、R3Sn−、RMg−、Li−、(RO)2B−)を表わす。遷移金属触媒は塩または遷移金属錯体(好ましくはPd、Pt、Ni、Ir、Rh、Ru、Cu、Feを含む)である。
経路IVaおよびIVbは、フリーデル−クラフツアシル化である。ルイス酸は、好ましくはBF3、BCl3、AlCl3、FeCl3またはSnCl4であってよい。
経路Vは、アシル誘導体とアリール有機金属試薬の反応であってよい。Mは有機金属求核置換基(好ましくはRMg−、RZn−、RCd−またはR3Sn−)を表わす。
経路VIは、ジアリールメタノールの酸化である。好ましい酸化剤には、マンガン、ルテニウム、クロミウム試薬およびスワーン酸化が含まれる。
経路VIIは、窒素アルキル化またはアシル化である。好適には、LG−X1−W1およびLG−X2−W2の一方または両方の試薬がエポキシド(アジリジン)を含んでいてよく、これは求核窒素により開かれて、反応性ヒドロキシ(アミノ)末端基を明らかにする。
ポリマー光開始剤の他の構成要素は、少なくとも1つのモノマー(B)である。モノマー(B)は少なくとも2つの官能基W3およびW4を含み、前記W3およびW4はアルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択される。
モノマー(B)は下記式II
3−Q−W4
(II)
の構造を有していてよく、式中、W3およびW4は請求項1の場合と同様に定義され、Qは任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたビアリール、−[O−(C1〜C12アルキレン)]m−、−[S−(C1〜C12アルキレン)]m−(式中、mは1〜1000の整数である)およびそれらの組合せからなる群から選択される。Qは同様に、上述の光開始剤基(Pi)のいずれかを含んでいてよい。
Qは任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、および任意に置換されたビアリールからなる群から選択されてよい。Qは任意に置換されたアリールおよび任意に置換されたビアリールからなる群から選択されてよい。
好適には、W3およびW4は、イソシアネートおよびチオイソシアネート基から独立して選択される。典型的には、W3およびW4は同じ官能基である。
特定の実施形態において、モノマー(B)は、1,4−フェニレンジイソシアネート(PPDI)、その2,4および2,6異性体の両方としてのトルエンジイソシアネート(TDI)、その4,4’および2,4’異性体の両方としてのメチレンジフェニルイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、3,3’−ビトリレン−4,4’−ジイソシアネート(TODI)、1,3−キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチル−m−キシリデンジイソシアネート(TMXDI)、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン(HMDI)、2,2,5−トリメチルヘキサンジイソシアネート(TMHDI)、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート(CHDI)および1,3−ビス(イソシアナト−メチル)シクロヘキサン(HXDI)からなる群から選択される。
重要なことに、W1、W2、W3およびW4は、モノマー(A)および(B)の共重合において、W1が と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成し、W2がW4と反応して、ウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成するような形で選択される。好適には、W1はW3と反応して、ウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステルまたはアミド部分を形成し、W2はW4と反応して、ウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステルまたはアミド部分を形成する。最も有利であるのは、W1がW3と反応してウレタンまたはチオウレタン部分を形成し、W2がW4と反応してウレタンまたはチオウレタン部分を形成する状況である。
特定のW1またはW2を仮定すると、当業者であれば、本発明のポリマー光開始剤を提供するために適切なW3またはW4を選択することができる。
好ましくは、ポリマー光開始剤はポリウレタン光開始剤である。この場合、W1およびW2は、アルコール官能基となるように選択され、W3およびW4はイソシアネート基として選択されて、モノマー(A)がモノマー(B)と反応した場合ウレタン部分を提供する。こうしてポリウレタン光開始剤が形成される。逆配置(W1およびW2がイソシアネート官能基である一方、W3およびW4はアルコール基である)も同様にポリウレタンを提供する。
同様にして、W1およびW2がチオール官能基である場合、W3およびW4をイソシアネート基として選択することで、モノマー(A)がモノマー(B)と反応する場合にチオウレタン部分が提供される。逆配置も同じく可能である。
1〜W4から尿素部分を形成するためには、W1およびW2をアミン官能基として選択し、W3およびW4をイソシアネート官能基として選択することが可能である。こうして、ポリ尿素光開始剤が形成される。逆の状況も同様に可能である(W1およびW2がイソシアネート基であり、一方W3およびW4がアミン官能基である)。
好適には、W3およびW4は、W1およびW2と同じ官能基である。ただし、ポリマーを形成できるようにW3およびW4が選択されるかぎり、W1およびW2が異なっていることも可能である。
本発明のポリマー光開始剤において、2つ以上のタイプのモノマー(A)と2つ以上のタイプのモノマー(B)を使用してよい。したがって、正規構造…ABABABAB…と同様、ポリマー光開始剤は、モノマーAとBの変形形態を取込んだ構造、例えば…A’BABA’B’A’B’A’BABA’B’…なども有していてよい。
本発明のポリマー光開始剤中には、1つ以上の追加のモノマー(C)も存在してよい。前記1つ以上の追加のモノマー(C)の各々は少なくとも2つの官能基W5およびW6を含み、前記W5およびW6は、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択され、W5およびW6は、モノマー(A)、(B)および(C)の共重合において、W5がW1またはW3と反応して、ウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成し、W6がW2またはW4と反応して、ウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成する形で選択される。
5およびW6の選択およびモノマー(A)、(B)および(C)の相対量に応じて、ポリマー光開始剤は、例えば以下の通りのさまざまな反復構造を有していてよい:
…ABABABABCBABABCBAB…(W5およびW6がW3およびW4と反応する場合)
…ABABACACABABABACAC…(W5およびW6がW1およびW2と反応する場合)。
モノマー(C)は、下記式III
5−T−W6
(III)
の構造を有し、W5およびW6は以上で定義され、Tは任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたビアリール、−[O−(C1〜C12アルキレン)]n−、−[S−(C1〜C12アルキレン)]n(式中、nは1〜1000の整数である)およびそれらの組合せからなる群から選択される。Tは、−[O−(C1〜C12アルキレン)]m−、−[S−(C1〜C12アルキレン)]m−からなる群から選択されてよく、式中mは1〜1000の整数である。
好適には、W5およびW6は、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、またはチオール官能基、好ましくはアルコール官能基から独立して選択される。典型的には、W5およびW6は同じ官能基である。
ポリマー光開始剤の物理的特性を判定するために、モノマー(C)を使用してよい。モノマー(C)は例えば水溶性を促進する。好適には、モノマー(C)はマクロモノマー、すなわち、さらなる重合に参加できる官能基を有するポリマーまたはオリゴマーであってよい。したがってモノマー(C)は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ランダムおよびブロックポリ(エチレングリコール)−ポリ(プロピレングリコール)コポリマー、ポリ(テトラメチレングリコール)(PTMG)、ポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)、ポリ(エタンジオール1,4−ブタンジオールアジペート)、ポリ(カプロラクトン)ジオール、ポリ(1,6−ヘキサンジオールカルボネート)、ポリ(エチレンテレフタレート)ジオールからなる群から選択される。
モノマー(A):(B)の重量比は、好適には1:99〜99:1、好ましくは1:99〜50:50である。モノマー(A):(C)の重量比は、好適には1:99〜99:1、好ましくは1:99〜50:50である。ポリマー光開始剤を調製するのに使用される光開始剤モノマー(A)の重量は、他のモノマーの合計質量の0.1%〜99%、好適には0.2%〜10%、最も好適には0.5%〜5%である。
好適には、ポリマー光開始剤は、1kDa超の分子量、好ましくは10kDa〜1000kDa、最も好適には20kDa〜100kDaの分子量を有する。
ポリマー光開始剤中で、光開始剤部分Piは、ポリマー主鎖から懸垂している。したがってポリマーマトリクスから浸出することはできない。さらに、光開始剤部分とアクリレートモノマー(Ac)の間のラジカル結合形成反応は、所望されない低分子量の化合物を形成するのではなくむしろこれらの構成要素間の架橋をひき起こす。
ポリマー光開始剤(例えばポリウレタン光開始剤)は、放射線および/または熱に曝露された時点でラジカル種を形成する。(以上の「硬化」という題の節において記載された通りの)放射線の適用は、光開始剤部分Piを励起し、こうして隣接する官能基からプロトンが抽出されて、反応性ラジカルが形成される。
本発明のポリマー光開始剤をアクリレートモノマー(Ac)と混合した場合、これらの反応性ラジカルはアクリレートモノマー(Ac)と共に連鎖伝播を起し、このようなモノマーの高速硬化が発生し得る。ポリマー光開始剤から成長が開始されるにつれて、ポリマー光開始剤はそれ自体共有結合によって、成長するポリアクリレート内に取込まれる。
本発明のアクリレートモノマー(Ac)は、モノ、ジまたはトリアクリレート(すなわちそれぞれ1つ、2つまたは3つのC=C−C(C=O)−O−部分を含む)であってよい。好ましくは、アクリレートモノマーはモノアクリレートである。
本発明において有用なアクリレートモノマー(Ac)の例としては、エチレン不飽和モノカルボン酸およびジカルボン酸、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸およびフマル酸ならびに、上述のタイプのジカルボン酸とアルカノール、好ましくは1〜4個の炭素原子を有するアルカノールとのモノアルキルエステルおよびそれらのN置換誘導体(アミド)、不飽和カルボン酸のアミド、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、N−メトキシアクリルアミドまたはメタクリルアミド、およびN−アルキルアクリルアミド、スルホン酸基およびそのアンモニウムまたはアルカリ金属塩を含むエチレンモノマー、例えばビニルスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸、アルファ−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸および2−スルホエチレンメタクリレート、ビニルアミンのアミド、特にビニルホルムアミドまたはビニルアセトアミド、および、第2、第3または第4アミノ基あるいは窒素を含む複素環基を含む不飽和エチレンモノマー、例えばビニルピリジン、ビニルイミダゾール、アミノアルキル(メト)アクリレートおよびアミノアルキル(メト)アクリルアミド、例えばジメチルアミノエチルアクリレートまたはメタクリレート、ジ−tert−ブチルアミノエチルアクリレートまたはメタクリレートおよびジメチルアミノアクリルアミドまたはジメチルアミノメタクリルアミドが含まれる。
例えばスルホプロピル(ジメチル)−アミノプロピルアクリレートなどの双性イオンモノマーを含み入れることも同様に重要である場合がある。
好適なニ官能性または多官能性架橋剤は、非限定的に、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロプロパントリメタクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、エトキシレートビスフェノールAジメタクリレート、ペンタエリスルトールトリ−およびテトラメタクリレート、テトラメチレンジメタクリレート、メチレンビスアクリルアミド、メタクリルオキシエチルビニルカルボネート、トリアリルシアヌレート、メタクリルオキシエチルビニル尿素、ジビニルベンゼン、ジアリルイタコネート、アリルメタクリレート、ジアリルフタレート、ポリシロキサニルビスアルキルメタクリレートおよびポリエチレングリコールジメタクリレートである。非毒性のオリゴマまたはマクロマ構造が好ましい。これらのうち、ニ官能性または多官能性オリゴマまたはマクロマを含むPEGが、特に有利であり得る。本発明においては、架橋剤として、分子量がおよそ400(PEG−DMA400)および分子量がおよそ1000(PEG−DMA1000)のポリエチレングリコールジメタクリレートが好ましいかもしれない。
好適には、アクリレートモノマー(Ac)は、下記式(IV):
(R3)(R4)C=C(R5)−C(=O)−O−R6
(IV)
のアクリレートエステルであり、式中、
− R3〜R5はH、任意に置換されたC1〜C12アルキル、任意に置換されたC1〜C12アルケニル、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリルおよび任意に置換されたアリールからなる群から独立して選択され、
− R6は任意に置換されたC1〜C12アルキル、任意に置換されたC1〜C12アルケニル、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリル及び任意に置換されたアリールからなる群から選択される。
好適には、R3とR4は、H、メチルまたはエチルから独立して選択される。
あるいは、アクリレートモノマー(Ac)は、末端アクリレート基を有するポリウレタン、ポリエステルまたはポリエーテルオリゴマーを含んでいてよい。
本発明のポリアクリレートは、2つ以上の異なるアクリレートモノマー(Ac)を含んでいてよい。結果として得られるポリアクリレートの所望の特性に応じて、さまざまな比率で、異なるアクリレートモノマー(Ac)を混合することができる。
本発明のポリアクリレートは、追加のモノマーを含んでいてよい。このようにして、1つまたは複数のアクリレートモノマー(Ac)と他のモノマーとのコポリマーを得ることができる。例えば、本発明のポリマー光開始剤を用いて、アクリレートモノマー(Ac)とモノマー、例えばビニルエーテル、ビニルピロリドンおよびビニルラクタム、酢酸ビニルおよびビニルアルコール、ビニルアミンまたはそれらの混合物との間の共重合を開始させてよい。追加のモノマーは、アクリレートモノマーおよびポリマー光開始剤と相溶性がなければならず、ラジカル触媒型機序を介して重合して、アクリレートモノマー(Ac)と共に取込み可能でなければならない。このような追加のモノマーは、当業者に対し、結果として得られるポリアクリレートの物理的および化学的特性を変動させるさらなる機会を提供する。
したがって本発明は、ポリアクリレートの生産方法において、
a.1つ以上のアクリレートモノマーをポリマー光開始剤と組合せるステップであって、前記ポリマー光開始剤が本明細書で定義された通りであるステップと、
b.ステップa由来の混合物を紫外線放射および/または熱に付すステップと、
を含む方法を提供する。
本発明は同様に、アクリレートモノマー(Ac)のラジカル重合の光開始剤としての、本明細書中で定義された通りのポリマー光開始剤の使用をも提供する。
実施例1
4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}ベンゾフェノン
Figure 0005926271
関連文献:J.Med.Chem.2001、3810−3820;J.Med.Chem.1998、3976-3986;J.Med.Chem.1989、105−118
1000mL入りの3口フラスコに4−ヒドロキシベンゾフェノン(50.00g;252.2mmol)、1−ブロモ−3−クロロプロパン(79.41g;504.4mmol)および2−ブタノン(500mL)を投入した。窒素でフラッシングした後、無水炭酸カリウム(104.6g:756.5mmol)を添加し、反応混合物を24時間還流にて撹拌した。出発4−ヒドロキシベンゾフェノンの完全消費をTLCによって確認した。反応混合物を濾過し、濾液を蒸発させ、油性残渣をジクロロメタン(300mL)中に溶解させ、水(3×100mL)で抽出した。有機相を分離し、蒸発させ、未反応の1−ブロモ−3−クロロプロパンを、真空中で70℃まで加熱することによって除去した。残渣を2−ブタン(500mL)中に溶解させ、ヨウ化ナトリウム(45.36g;302.6mmol)を添加した。反応混合物を6時間還流させた。反応混合物を濾過し、濾液を蒸発させ、油性残渣をジクロロメタン(300mL)中に溶解させ、水(3×100mL)で抽出した。有機相を分離し、蒸発させ、淡褐色の油性残渣を真空中で乾燥させて、粗製4−(3−ヨードプロポキシ)ベンゾフェノンを得た(淡褐色の固体;83.2g)。
先のステップに由来する粗製生成物(83.2g;227.2mmol)に対して、トルエン(100mL)、2−プロパノール(200mL)およびジエタノールアミン(179.2g;1.704mol)を添加した。反応混合物を16時間還流させた(110℃)。エタノールとトルエンを蒸発させた後、水(2000mL)を加えて油性生成物を沈殿させた。得られたエマルジョンをジエチルエーテル(6×300mL)で完全に抽出した。水相を廃棄し、有機相を塩酸(6M、3×200mL)で抽出した。35%のアンモニア水をゆっくりと添加することにより、強酸性の水相のpHを12〜13に調整して、生成物を再度沈殿させた。水相をジクロロメタン(3×300mL)で再抽出し、有機相を乾燥させ(MgSO4)、蒸発させ、真空中で淡褐色の油性生成物を乾燥させた。
こうして、4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}ベンゾフェノンが得られる(57.7g;74%の収量)。
1H−NMR(400MHz、クロロホルム−d):7.80(d,J=8.8Hz,2H)、7.73(d,J=8.3Hz,2H)、7.55(m,1H)、7.46(t,J=7.8Hz,2H)、6.95(d,J=8.8Hz,2H)、4.12(t,J=6.0Hz,2H)、3.62(t,J=5.3Hz,4H)、2.87(bs,2H)、2.75(t,J=6.9Hz,2H)、2.67(t,J=5.3Hz,4H)、1.96(みかけ上の五重項状態、J=6.4Hz、2H)。UV(MeCN):λmax=286nm。
大規模調製:
5000mL入りの3口フラスコに、4−ヒドロキシベンゾフェノン(800.0g;4.036mol)、1−ブロモ−3−クロロプロパン(832.5g;5.288mol)および2−ブタノン(3300mL)を投入した。無水炭酸カリウム(673.6g;4.874mol)を添加し、反応混合物を100時間、還流にて撹拌した。出発4−ヒドロキシベンゾフェノンの完全消費をHPLCにより確認した。反応混合物を濾過し、無機固体を2−ブタノン(3×100mL)で洗浄した。濾液を蒸発させ、未反応の1−ブロモ−3−クロロプロパンを、真空中で70℃まで加熱することによって除去した。残渣をアセトニトリル(2000mL)中に溶解させ、ヨウ化ナトリウム(650.0g;4.337mol)を添加した。反応混合物を8時間還流させた。反応混合物を濾過して、粗製4−(3−ヨードプロポキシ)ベンゾフェノンを得た。
前段階に由来する粗製アセトニトリル溶液を、70℃まで加熱したニートのジエタノールアミン(2800g;26.63mol)中に6時間かけて投入した。補給終了後、反応混合物をさらに2時間還流するように加熱した。出発材料の完全消費をTLCによって確認した。水(10L)中に反応混合物を注ぎ込み、結果として得られる懸濁液をジクロロメタン(3×1500mL)で抽出した。有機相を分離し、1MのHCl水(4000mL)で抽出した。有機相を廃棄し、50%のNaOH水をゆっくりと添加することによって、水相を強アルカリ性にした(pH12)。結果として得た懸濁液をジクロロメタン(3×1000mL)で抽出した。有機層を乾燥させ(MgSO4)、濾過し、蒸発させた。高真空中80℃で、淡褐色の油を乾燥させた。こうして、4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}ベンゾフェノンを得た(1180g;3ステップにわたり85.1%の収量)。
Figure 0005926271
手順
500mL入りの3口フラスコに、4−ヒドロキシベンゾフェノン(80.00g;0.4036mol)、1−ブロモ−3−クロロプロパン(76.25g;0.4843mol)および4−メチル−2−ペンタノン(330mL)を投入した。無水炭酸カルシウム(61.36g;0.4440mol)を添加し、反応混合物を還流(120℃)にて4時間撹拌した。HPLC分析は、反応混合物が、90.0%の4−(3−クロロプロポキシ)ベンゾフェノン;7.0%の1,3−ビス(4−ベンゾイルフェノキシ)プロパンおよび0.8%の4−ヒドロキシベンゾフェノンを含むことを示している。反応混合物を高温濾過し、無機固体を4−メチル−2−ペンタノン(100mL)で洗浄した。濾液を、ジエタノールアミン(148.5g;1.412mol)、ヨウ化ナトリウム(6.05g;0.0404mol)および4−メチル−2−ペンタノン(150mL)の混合物中に投入した。反応混合物を24時間還流するように加熱(122℃)した。反応混合物を室温まで冷却し、水(500mL)で抽出した。有機相を、1,3−ビス(4−ベンゾイルフェノキシ)プロパン副産物の結晶を妨げるために70℃で1MのHCl(500mL)により抽出した。水相を分離し、室温まで冷却し、50%のNaOH水を用いてpH12にした。結果として得たエマルジョンを4−メチル−2−ペンタノン(3×200mL)で抽出した。有機相を分離し、乾燥させ(MgSO4)、濾過し、溶媒を真空中で除去した。こうして4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}ベンゾフェノンが得られた(123.2g;3ステップにわたり89%の収量)。
実施例2:
4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}ベンゾフェノン
Figure 0005926271
関連文献:Tetrahedron 2009、4429−4439
5000mL入りの3口フラスコに4−メチルベンゾフェノン(1100g;5.605mol)を投入した。出発材料をクロロベンゼン(2500mL)中に溶解させ、反応混合物を75℃に暖めた。クロロベンゼン(500mL)中のブロミン(302mL:5,886mol)の溶液を反応容器に対し100mLの分量で6時間かけて添加した。反応温度を85℃に維持し、反応容器を240Wの白熱電球で照射した。反応中に放出された臭化水素ガスをKOH水スクラバーシステムで中和した。オレンジ色の着色が完全に消滅した後、反応混合物を周囲温度まで冷却し、全ての揮発性物質を真空中で除去した。残渣を60℃で4時間オイルポンプ真空下で乾燥させた。淡黄−橙色の固体を冷却時に得た(1500g)。1H−NMRは、粗製生成物が20%の4−メチルベンゾフェノン、71%の4−(ブロモメチル)ベンゾフェノンおよび9%の4−(ジブロモメチル)ベンゾフェノンを含むことを示している。粗製生成物を次のステップで直接使用した。
10000mL入りの3口フラスコにジエタノールアミン(4400g:41.85mol)を投入した。90℃まで暖めた後、前ステップ由来の粗製材料のジオキサン(2000mL)中のスラリーを2時間かけて、油性反応混合物に6分量で添加した。添加が完了した後、反応を穏やかに還流(100℃)させて、さらに2時間加熱した。4−(ブロモメチル)ベンゾフェノンの完全な転換をTLCにより確認した。減圧下の蒸発により、反応からジオキサンを除去した。オレンジ色の油性残渣を水(20L)中に注ぎ込み、酢酸エチル(3×1500mL)で抽出した。水相を廃棄し、有機相を塩酸(1.2M、3×1000mL)で抽出した。50%のNaOH水をゆっくりと添加することにより、強酸性水相のpHを12〜13に調整して、生成物を再度沈殿させた。生成物の大部分を、オレンジ色の油として分離した。残留水相をジクロロメタン(3×500mL)で再度抽出し、組合せた有機相を乾燥させ(Na2SO4)、揮発性物質を減圧下で蒸発させ、オイルポンプの真空下で淡褐色の油性生成物を乾燥させた(6時間、60℃)。
こうして4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}ベンゾフェノンを得た(1170g:2ステップにわたり70.0%の収量)。
1H−NMR(400MHz、クロロホルム−d):7.80−7.75(m,4H)、7.58(tt,J=7.4、1.4Hz,1H)、7.50−7.44(m,4H)、3.79(s,2H)、3.65(t,J=5.4Hz,4H)、2.74(t,J=5.4Hz,4H)、2.59(bs,2H)。UV(MeCN):λmax=255nm。
実施例3:{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
Figure 0005926271
関連文献:J.Phys.Org.Chem.2001、14、247−255;J.Med.Chem.1991、34、1552−1560
100mL入り2口フラスコに4−フルオロベンゾフェノン(15.0g;74.9mmol)およびジエタノールアミン(55.1g;524mmol)を投入した。フラスコを窒素でフラッシングし、還流冷却器を取り付け、穏やかな窒素流の下で48時間、155℃まで加熱した。出発4−フルオロベンゾフェノンの完全な転換をTLCによって確認した。周囲温度まで冷却した後、暗色粘性反応混合物を水(2000mL)中に注ぎ込んだ。結果として得た懸濁液をジエチルエーテル(6×250mL)で完全に抽出した。水相を廃棄し、有機相を塩酸(2M、5×200mL)で抽出した。35%のアンモニア水をゆっくりと加えることにより強酸性水相のpHを12〜13に調整して、生成物を再度沈殿させた。その後、水相をジクロロメタン(3×300mL)で再抽出した。粗製有機抽出物を、短かいシリカゲルカラム(溶離剤:酢酸エチル)に通過させて精製した。溶出した黄色溶液を蒸発させて、油性残渣を真空中で乾燥させて、{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノンを得た(黄褐色の固体:13.176g;62%の収量)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):7.72(d,J=10.0Hz,2H)、7.69−7.66(m,2H)、7.53(tt,J=8.2,1.4Hz,1H)、7.42(t,J=8.3Hz,2H)、6.55(d,J=10.0Hz,2H)、4.22(bs,2H)、3.43(t,J=5.4Hz,4H)、3.20(t,J=5.4Hz,4H)。
大規模調製:
2000mL入り2口フラスコに4−フルオロベンゾフェノン(200.0g;1.00mol)およびジエタノールアミン(735.2g;7.00mol)を投入した。フラスコを窒素でフラッシングし、還流冷却器を取り付け、穏やかな窒素流の下で48時間、155℃まで加熱した。出発4−フルオロベンゾフェノンの完全な転換をTLCによって確認した。周囲温度まで冷却した後、暗色粘性反応質量を、酢酸エチル(2500mL)で希釈し、水(2000mL)で抽出した。有機相を乾燥させ(MgSO4)、濾過し、蒸発させて、{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノンを得た(鮮黄色粉末;260g;91%の収量)。
実施例4:4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
Figure 0005926271
小規模調製
500mL入りフラスコに、1−クロロ−4−ヒドロキシ−9H−チオキサンテン−9−オンのナトリウム塩(28.5g;0.100mol)、1−ブロモ−3−クロロプロパン(17.4g;0.111mol)およびイソプロピルアルコール(280mL)を投入した。混濁した反応混合物を24時間還流した。高温溶液をイソプロピルアルコール(130mL)で希釈し、水(1400mL)中に浸し、結果として得た懸濁液をジクロロメタン(3×250mL)で抽出した。有機相を分離し、乾燥させ(MgSO4)、濾過し、真空中で溶媒を除去して、1−クロロ−4−(3−クロロプロポキシ)−9H−チオキサンテン−9−オンを得た(24.4g;72%の収量)。
1−H NMR(400MHz,CDCl3):8.39(ddd,J=8.1,1.5、0.6Hz,1H)、7.54(m,1H)、7.48(ddd,J=8.1,1.4,0.6Hz)、7.41(m,1H)、7.33(d,J=8.6Hz,1H)、6.92(d,J=8.6Hz,1H)、4.23(t,J=5.8Hz,2H)、3.83(t,J=6.3Hz,2H)、2.32(みかけ上の五重項状態,J=6.0Hz,2H)。
前ステップ由来の粗製生成物を2−ブタノン(250mL)中に懸濁させ、ヨウ化ナトリウム(14.02g;93.52mmol)を添加した。反応混合物を16時間還流させた。反応混合物を濾過し、沸騰した2−ブタノン(2×50mL)で洗浄し、濾液を蒸発させ、油性残渣をジクロロメタン(300mL)中に溶解させ、水(2×100mL)で抽出した。有機相を分離し、蒸発させ、真空中で乾燥させて、粗製1−クロロ−4−(3−ヨードプロポキシ)−9H−チオキサンテン−9−オンを得た(30.51g;黄色固体;91%の収量)。
1−H NMR(400MHz,CDCl3):8.53(dd、J=9.0,1.4Hz,1H)、7.59(m,1H)、7.53(dd,J=8.9,1.5Hz,1H)、7.45(m,1H)、7.37(d,J=9.6Hz,1H)、6.91(d,J=9.6Hz,1H)、3.83(t,J=6.3Hz,2H)、3.03(t,J=7.4Hz,2H)、1.81(みかけ上の五重項状態,J=6.9Hz,2H)。
前ステップ由来の粗製1−クロロ−4−(3−ヨードプロポキシ)−9H−チオキサンテン−9−オン(10.0g;23.22mmol)を、50℃に加熱したアセトニトリル(100mL)中のジエタノールアミン(14.65g;139.3mmol)の溶液にゆっくりと投入した。反応混合物を勢いよく撹拌し、60時間50℃まで加熱した。溶媒を真空中で除去し、水(500mL)を添加した。混合物をジクロロメタン(3×250mL)で抽出した。水相を廃棄し、塩酸(2M、3×100mL)で有機相を抽出した。50%のNaOH水をゆっくりと添加することによって、強酸性水相のpHを12〜13に調整し、生成物を再度沈澱させた。水相を、ジクロロメタン(4×100mL)で再抽出し、有機相を乾燥させ(MgSO4)、蒸発させて4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オンを得た(5.31g;56%の収量)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):8.29(ddd,J=8.1,1.5,0.6Hz,1H)、7.45(ddd,J=8.2,6.8,1.4Hz,1H)、7.39(ddd,J=8.1,1.4,0.6Hz,1H)、7.34(ddd,J=8.2,6.8,1.4Hz,1H)、7.21(d,J=8.6Hz,1H),6.81(d,J=8.6Hz,1H)、4.04(t,J=6.1Hz,2H)、3.64(bs,2H)、3.59(t,J=5.2Hz,4H)、2.73(t,J=6.8Hz,2H)、2.63(t,J=5.2Hz,4H)、1.94(みかけ上の五重項状態,J=6.4Hz,2H)。
大規模調製:
1000mL入りの3口フラスコに、1−クロロ−4−ヒドロキシ−9H−チオキサンテン−9−オン(100.0g;0.381mol)、1−ブロモ−3−クロロプロパン(71.9g;0.457mol)、無水炭酸カリウム(63.1g;0.457mol)および2−ブタノン(500mL)を投入した。混合物を還流にて60時間撹拌した。TLCにより、完全な転換を確認した。焼結ガラスを通して反応混合物を濾過した。無機固体を温かいジクロロメタン(4×100mL)で洗浄した。濾液を乾燥するまで蒸発させて、鮮黄色の固体を得た。粗製1−クロロ−4−(3−クロロプロポキシ)−9H−チオキサンテン−9−オン(129.1g)を2−ブタノン(400mL)中に溶解させ、ヨウ化ナトリウム(62.8g;0.419mol)を添加した。反応混合物を16時間還流させ、高温濾過し、固体を沸騰した2−ブタノン(2×100mL)で洗浄し、濾液を乾燥するまで蒸発させた。
前ステップ由来の粗製生成物をTHF(300mL)中に懸濁させ、懸濁液を、ニートのジエタノールアミン(240.1g;2.28mol)に対し60℃で30分かけて投入した。反応を還流するように3時間加熱した。透明な黄褐色の溶液を水(2000mL)中に注ぎ込み、酢酸エチル(3×750mL)で抽出した。水相を廃棄し、有機相を塩酸(1M、3×500mL)で抽出した。50%のNaOH水をゆっくりと添加することにより強酸性水相のpHを12〜13に調整して、生成物を再度沈殿させた。水相をジクロロメタン(4×500mL)で再抽出し、有機相を乾燥させ(MgSO4)、乾燥するまで蒸発させて4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オンを得た(99.8g;64%の収量)。
実施例5:
(2−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−4−メトキシフェニル)(フェニル)メタノン
Figure 0005926271
大規模調製
500mL入りの3口フラスコに(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)(フェニル)メタノン(100.0g;0.4381mol)、1−ブロモ−3−クロロプロパン(82.78g;0.5258mol)および4−メチル−2−ペンタノン(250mL)を投入した。無水炭酸カリウム(66.61g;0.4819mol)を添加し、還流で(120℃)10時間、反応混合物を撹拌した。反応混合物を高温濾過し、無機固体を4−メチル−2−メンタノン(2×100mL)で洗浄した。濾液をニートのジエタノールアミン(161.2g;1.533mol)とヨウ化ナトリウム(6.57g;43.81mmol)の混合物中に投入した。反応混合物を24時間、還流するように加熱した(122℃)。反応混合物を室温まで冷却し、水(500mL)で希釈した。結果として得たエマルジョンを4−メチル−2−ペンタノン(2×200mL)で抽出した。水相を廃棄し、有機相を1MのHCl(2×500mL)で抽出した。50%のNaOH水を用いて水相をpH12にした。結果として得たエマルジョンを、4−メチル−2−ペンタノン(3×200mL)を用いて抽出した。有機相を分離し、乾燥させ(MgSO4)、濾過し、溶媒を真空中で除去した。こうして(2−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−4−メトキシフェニル)(フェニル)メタノンを得た(淡黄色の油;90.4g;3ステップにわたり55%の収量)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):7.68−7.66(m,2H)、7.44(tt,J=7.4,1.4Hz,1H)、7.37(d,J=8.4Hz,1H)、7.35−7.32(m,2H)、6.48(dd,J=8.5,2.3Hz,1H)、6.42(d,J=2.3Hz,1H)、3.83(t,J=5.8Hz,2H)、3.77(s,3H)、3.57(bs,2H)、3.39(t,J=5.3Hz,4H)、2.37(t,J=5.3Hz,4H)、2.18(t,J=7.1Hz,2H)、1.49(みかけ上の五重項状態,J=6.5Hz,2H)
実施例6:溶媒中のポリウレタンの調製のための一般的手順
ガラス製バイアルに反応性光開始剤と反応性ポリエーテル(量は表1に記載)を投入した。反応容器を真空下で1時間120〜130℃まで加熱して、全ての水分を除去した。反応容器を次に真空下で冷却し、還流冷却器を取付け、窒素でフラッシングした。ドライクロロベンゼンを添加し、反応を60℃で撹拌して、30wt%の固形物を伴う均質な透明溶液を得た。シリンジを介して適量のジイソシアネートを添加し、反応混合物を16時間還流下で加熱した。粘性黄色混合物を真空中で蒸発させ、MeOH−水との共蒸発により残留クロロベンゼンを除去した。結果として得られたゴム状の固体を75℃で4〜6時間、真空中で乾燥させた。こうして淡黄褐色のゴム状固体として適切なポリウレタンポリマーが得られた。
実施例7:ポリウレタンの調製のための無溶媒手順
ガラス製バイアルに反応性光開始剤と反応性ポリエーテル(量は表2に記載)を投入した。反応容器を1時間真空下で120〜130℃まで加熱して、全ての水分を除去した。フラスコを70℃まで冷却させ、適量のジイソシアネート(表2に示されたもの)を投入した。その後、反応融液を撹拌しながら70℃まで16時間加熱した。こうして、白色乃至は淡黄色の固体として適切なフォトクロミックポリマーが得られた。
Figure 0005926271
Figure 0005926271
実施例8:ポリウレタンの紫外線硬化
実施例2由来のポリウレタン((2wt%の4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}ベンゾフェノン、85wt%のPEG2000および13wt%の4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート))を、ヒートプレスを用いてプレートに加工した。このプレートからディスクを切り取り(φ25mm)、底板が石英窓で構成されているプレート−プレートレオメータ内に入れた。1レオロジー特性を120℃で1Hzにおいて測定し(図1参照)、ここで石英プレートを通してポリウレタン試料を照射する紫外線光源をt=0秒でオンに切換えた。およそ100秒後に、試料は液体状態から固体状態への遷移すなわちゲル点を通過し、これは、ポリウレタン内部の光開始剤部分が実際、紫外光に曝露された場合の試料の硬化を担っているということを実証している。
実施例9:アクリル樹脂の紫外線硬化
N−ブチル−アクリレート中の4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}ベンゾフェノン(29mM)および4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}ベンゾフェノン(29mM)の溶液をphoto−DSC研究に付した。開始剤としていずれかのジオールを用いたアクリレートの光重合中に放出された熱は、図4(a)と4(b)に示されている。詳細には、N−ブチル−アクリレートの硬化において、光源がt=0でオンに切換えられた直後に取込まれた熱によって判断した場合、4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}ベンゾフェノンは、4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}ベンゾフェノンに比較して光開始剤としての効率がより高い。4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}ベンゾフェノンの硬化プロファイルは、アクリレートの光硬化について観察されることの多い挙動を示し、一方光開始剤として4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}ベンゾフェノンを用いたアクリレートについての硬化プロファイルは幾分か異なるプロファイルを示す。重合の開始前に誘導時間さえ存在する場合があることの論拠を示すことができると考えられる。以上の本文において論述した通り、このような挙動の差異の1つの説明としては、4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}ベンゾフェノンと比べた場合に4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}ベンゾフェノン中のベンゾフェノンとアミンの間のスペーサーの融通性がより大きいことにあると考えられる。
重合されたN−ブチルアクリレートに至る経路
10mLのTHF中の10wt%の(4−(3−(ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ)プロポキシ)フェニル)(フェニル)メタノン、73wt%のPEG2000および17wt%のビス(4−ジイソシアナトシクロヘキシル)メタンから調製されたコポリマー500mgの溶液を調製する。この溶液を10mLのN−ブチルアクリレートに添加し、完全に混合する。平坦な基板上に展延させたこの溶液のフィルムを紫外線照射に付し、硬化させて粘着性の固体を得る。
本発明について、多数の実施例および反応スキームを参照しながら説明してきたが、それは、以上の記述により限定されるものとしてみなされるべきではない。本発明の完全な範囲は、添付のクレームによって定義される。
本発明の実施態様の一部を以下の項目1−47に列記する。
[1]
ポリマー光開始剤の存在下における少なくとも1つのアクリレートモノマー(Ac)のラジカル重合によって得られるポリアクリレートであって、前記ポリマー光開始剤が、少なくとも1つのモノマー(A)と少なくとも1つのモノマー(B)とのコポリマーであり、
− モノマー(A)が下記式(I)
Figure 0005926271
の光開始剤モノマー(A)であり、
式中、
・ Piは光開始剤部分であり;
・ Zはリンカー部分であり;
・ X 1 およびX 2 は、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルケニレン、任意に置換されたヘテロシクリル、−O−、−S−、−NR 2 −、−C(=O)−、−C(=NR 2 )−、−Si(R 2 2 −O−、任意に置換されたアリールおよびそれらの組合せから独立して選択され、ここでR 2 はHまたは任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキルであり;
・ X 1 およびX 2 またはそれらの一部分が、互いに対しまたはZに対し連結されて1つ以上の環構造を形成してよく;
・ Z、X 1 およびX 2 は、Nが第3級アミンとなるように選択され;
・ W 1 およびW 2 は、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択される官能基であり;
− モノマー(B)は、少なくとも2つの官能基W 3 およびW 4 を含み、前記W 3 およびW 4 は、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択され、
ここで、W 1 、W 2 、W 3 およびW 4 は、モノマー(A)および(B)の共重合において、W 1 がW 3 と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成し、W 2 がW 4 と反応して、ウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成するような形で選択される、
ポリアクリレート。
[2]
1 およびW 2 が、アルコール、第1級アミン、第2級アミンまたはチオール基、好ましくはアルコール基から独立して選択される、項目1に記載のポリアクリレート。
[3]
1 およびW 2 が同じ官能基である、項目1〜2のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[4]
1 およびX 2 が、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、−O−、−S−、−NR 2 (式中、R 2 はHまたは任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキルである)およびそれらの組合せから独立して選択される、項目1〜3のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[5]
1 およびX 2 が、互いに連結して1つ以上の環構造を形成してよい、項目1〜4のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[6]
1 およびX 2 が、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、好ましくは任意に置換されたC 1 〜C 6 アルキレンから独立して選択される、項目1〜5のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[7]
1 およびX 2 が同じである、項目1〜6のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[8]
Zが、単結合、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルケニレン、−O−、−S−、−NR 1 −、−C(=O)−、−C(=NR 1 )−、−SO 2 −、−P(=O)(OR 1 )−、任意に置換されたヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、−[O−(C 1 〜C 12 アルキレン)] n −、−[NHR 1 −(C 1 〜C 12 アルキレン)] n 、−[S−(C 1 〜C 12 アルキレン)] n −およびそれらの組合せから選択され;R 1 がHまたは任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキルであり、nが1〜20の整数である、項目1〜7のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[9]
Zが、単結合、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルケニレン、−O−、−S−、−NR 1 −、−[O−(C 1 〜C 12 アルキレン)] n −から選択され、R 1 がHまたは任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキルであり、nが1〜20の整数である、項目8に記載のポリアクリレート。
[10]
Zが、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、好ましくは任意に置換されたC 1 〜C 6 アルキレンから選択される、項目8〜9のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[11]
Zが、任意に置換された−O−(C 1 〜C 12 アルキレン)−、好ましくは任意に置換された−O−(C 1 〜C 6 アルキレン)−、任意に置換された−S−(C 1 〜C 12 アルキレン)−、好ましくは任意に置換された−S−(C 1 〜C 6 アルキレン)−、および任意に置換された−NR 1 −(C 1 〜C 12 アルキレン)−、好ましくは任意に置換された−NR 1 −(C 1 〜C 6 アルキレン)−、から選択され、R 1 がHまたは任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキルである、項目8〜9のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[12]
Zが、任意に置換された−O−(C 1 〜C 12 アルキレン)−、好ましくは任意に置換された−O−(C 1 〜C 6 アルキレン)−から選択される、項目11に記載のポリアクリレート。
[13]
Zが、単結合、任意に置換されたC 1 〜C 6 アルキレンおよび任意に置換された−O−(C 1 〜C 6 アルキレン)−から選択される、項目1〜12のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[14]
Piが、ベンゾインエーテル、フェニルヒドロキシアルキルケトン、フェニルアミノアルキルケトン、ベンゾフェノン、チオキサントン、キサントン、アクリドン、アントラキノン、フルオレノン、ジベンゾスベロン、ベンジル、ベンジルケタール、α−ジアルコキシ−アセトフェノン、α−ヒドロキシ−アルキル−フェノン、α−アミノ−アルキル−フェノン、アシル−ホスフィンオキシド、フェニルケトクマリン、シランおよびその誘導体、およびマレイミドからなる群から選択される光開始剤部分である、項目1〜13のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[15]
Piが、ベンゾフェノン、チオキサントン、ベンジルケタールおよびフェニルヒドロキシアルキルケトン、例えば2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンから選択される光開始剤部分である、項目14に記載のポリアクリレート。
[16]
Piが、下記一般式(V)
Figure 0005926271
を有するベンゾフェノンであり、式中、Ar 1 およびAr 2 が、同じまたは異なる任意に置換されたアリールから独立して選択され、ZはAr 2 上の任意の位置に存在してよい、項目15に記載のポリアクリレート。
[17]
Ar 1 およびAr 2 が、両方共任意に置換されたフェニル、好ましくは両方共フェニルであり、ZがAr 2 上の任意の位置に存在してよい、項目16に記載のポリアクリレート。
[18]
ZがAr 2 上のパラ位置に存在する、項目16〜17のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[19]
1 およびX 2 は任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレンから独立して選択され、W 1 およびW 2 が−OHである、項目1〜18のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[20]
前記光開始剤モノマー(A)が、下記一般式(Ia)
Figure 0005926271
を有し、式中、Ar 1 、Ar 2 、Z、N、X 1 、X 2 、W 1 およびW 2 が項目1〜19のいずれか一項に定義された通りであり、ZがAr 2 上の任意の位置に存在してよい、項目1〜19のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[21]
Ar 1 およびAr 2 が、両方共任意に置換されたフェニル、好ましくは両方共フェニルである、項目20に記載のポリアクリレート。
[22]
ZがAr 2 上のパラ位置に存在する、項目21に記載のポリアクリレート。
[23]
前記光開始剤モノマー(A)が、下記一般式(Ib)
Figure 0005926271
を有し、式中Z、N、X 1 、X 2 、W 1 およびW 2 が項目1〜19のいずれか一項に定義された通りである、項目1〜22のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[24]
前記光開始剤モノマー(A)が、下記一般式(Ic)
Figure 0005926271
を有し、式中、Z、N、X 1 およびX 2 は、項目1〜19のいずれか一項に定義された通りである、項目1〜23のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[25]
光開始剤モノマー(A)が、
{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
(4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)(フェニル)メタノン
[4−({2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル}スルファニル)フェニル](フェニル)メタノン
(4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}フェニル)(フェニル)メタノン
{4−[ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)−2−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
3,4−ジヒドロキシ−1−[4−(フェニルカルボニル)フェニル]ピロリドン−2,5−ジオン
N,N−ビス[2−(メチルアミノ)エチル]−4−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
(4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)[4−(フェニルスルファニル)フェニル]メタノン
4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
4−[{2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル}(メチル)アミノ]−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル[(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)オキシ]アセテート
1−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]−4−プロポキシ−9H−チオキサンテン−9−オン
2−[(1−クロロ−9−オキソ−9H−チオキサンテン−4−イル)オキシ]−N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アセトアミド
1−{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン
1−(4−{2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エトキシ}フェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン
2−メチル−2−(モルホリン−4−イル)−1−(4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)プロパン−1−オン、または
(3’,5’−ジイソシアナトビフェニル−4−イル)(フェニル)メタノン
からなる群から選択される、項目1〜24のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[26]
モノマー(A)が、
{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
(4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)(フェニル)メタノン
(4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}フェニル)(フェニル)メタノン
{4−[ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル[(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)オキシ]アセテート
2−[(1−クロロ−9−オキソ−9H−チオキサンテン−4−イル)オキシ]−N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アセトアミド、または
1−{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン
からなる群から選択される、項目1〜25のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[27]
モノマー(B)が下記式II
3 −Q−W 4
(II)
の構造を有し、式中、W 3 およびW 4 は項目1の場合と同様に定義され、Qは任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルケニレン、任意に置換されたC 3 〜C 12 ヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたビアリール、−[O−(C 1 〜C 12 アルキレン)] m −、−[S−(C 1 〜C 12 アルキレン)] m −(式中、mは1〜1000の整数である)およびそれらの組合せからなる群から選択される、項目1〜26のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[28]
Qが、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルケニレン、任意に置換されたC 3 〜C 12 ヘテロシクリルおよび任意に置換されたアリール、任意に置換されたビアリールからなる群から選択される項目27に記載のポリアクリレート。
[29]
Qが、任意に置換されたアリールおよび任意に置換されたビアリールからなる群から選択される、項目27〜28のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[30]
3 およびW 4 が、イソシアネートおよびチオイソシアネート基から独立して選択される、項目1〜29のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[31]
3 およびW 4 が同じ官能基である、項目1〜30のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[32]
モノマー(B)が、1,4−フェニレンジイソシアネート(PPDI)、その2,4および2,6異性体の両方としてのトルエンジイソシアネート(TDI)、その4,4’および2,4’異性体の両方としてのメチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、3,3’−ビトリレン−4,4’−ジイソシアネート(TODI)、1,3−キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチル−m−キシリデンジイソシアネート(TMXDI)、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン(HMDI)、2,2,5−トリメチルヘキサンジイソシアネート(TMHDI)、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート(CHDI)および1,3−ビス(イソシアナト−メチル)シクロヘキサン(HXDI)からなる群から選択される、項目27〜31のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[33]
前記ポリマー光開始剤中でのモノマー(A)および(B)の共重合において、W 1 がW 3 と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステルまたはアミド部分を形成し、W 2 がW 4 と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステルまたはアミド部分を形成する、項目1〜32のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[34]
モノマー(A)および(B)の共重合において、W 1 がW 3 と反応してウレタンまたはチオウレタン部分を形成し、W 2 がW 4 と反応してウレタンまたはチオウレタン部分を形成する、項目1〜33のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[35]
前記ポリマー光開始剤がさらに1つ以上の追加のモノマー(C)を含み、前記1つ以上の追加のモノマー(C)の各々が少なくとも2つの官能基W 5 およびW 6 を含み、前記W 5 およびW 6 はアルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択され、W 5 およびW 6 は、モノマー(A)、(B)および(C)の共重合において、W 5 がW 1 またはW 3 と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成し、W 6 がW 2 またはW 4 と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成する形で選択される、項目1〜34のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[36]
モノマー(C)は、下記式III
5 −T−W 6
(III)
の構造を有し、式中、W 5 およびW 6 が項目35の場合と同様に定義され、Tが、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルケニレン、任意に置換されたC 3 〜C 12 ヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたビアリール、−[O−(C 1 〜C 12 アルキレン)] m −、−[S−(C 1 〜C 12 アルキレン)] m −(式中、mは1〜1000の整数である)およびそれらの組合せからなる群から選択される、項目35に記載のポリアクリレート。
[37]
Tが、−[O−(C 1 〜C 12 アルキレン)] m −、−[S−(C 1 〜C 12 アルキレン)] m −からなる群から選択され、式中、mは1〜1000の整数である、項目36に記載のポリアクリレート。
[38]
5 およびW 6 が、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、またはチオール官能基、好ましくはアルコール官能基から独立して選択される、項目35〜37のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[39]
5 およびW 6 が同じ官能基である、項目35〜38のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[40]
モノマー(C)が、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ランダムおよびブロックポリ(エチレングリコール)−ポリ(プロピレングリコール)コポリマー、ポリ(テトラメチレングリコール)(PTMG)、ポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)、ポリ(エタンジオール1,4−ブタンジオールアジペート)、ポリ(カプロラクトン)ジオール、ポリ(1,6−ヘキサンジオールカルボネート)、ポリ(エチレンテレフタレート)ジオールからなる群から選択される、項目35〜39のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[41]
前記ポリマー光開始剤中のモノマー(A):(B)の重量比が、好適には1:99〜99:1、好ましくは1:99〜50:50である、項目1〜40のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[42]
前記ポリマー光開始剤のモノマー(A):(C)の重量比が、好適には1:99〜99:1、好ましくは1:99〜50:50である、項目1〜41のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[43]
前記アクリレートモノマー(Ac)が、モノ、ジまたはトリアクリレート、好ましくはモノアクリレートである、項目1〜42のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[44]
前記アクリレートモノマー(Ac)が、末端アクリレート基を有するポリウレタンオリゴマーを含む、項目1〜43のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[45]
前記アクリレートモノマー(Ac)が、下記式(IV):
(R 3 )(R 4 )C=C(R 5 )−C(=O)−O−R 6
(IV)
のアクリレートエステルであり、式中、
− R 3 〜R 5 が、H、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキル、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルケニル、任意に置換されたC 3 〜C 12 ヘテロシクリルおよび任意に置換されたアリールからなる群から独立して選択され、
− R 6 が、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキル、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルケニル、任意に置換されたC 3 〜C 12 ヘテロシクリル及び任意に置換されたアリールからなる群から選択される、
項目1〜43のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
[46]
ポリアクリレートの生産方法であって、
a.1つ以上のアクリレートモノマーをポリマー光開始剤と組合せるステップであって、前記ポリマー光開始剤が項目1〜42のいずれかに定義された通りであるステップと、
b.ステップa由来の前記混合物を紫外線放射および/または熱に付すステップと、
を含む方法。
[47]
アクリレートモノマーのラジカル重合の光開始剤としての、項目1〜45のいずれか一項に記載のポリマー光開始剤の使用。

Claims (46)

  1. ポリマー光開始剤の存在下における少なくとも1つのアクリレートモノマー(Ac)のラジカル重合によって得られるポリアクリレートであって、前記ポリマー光開始剤が、少なくとも1つのモノマー(A)と少なくとも1つのモノマー(B)とのコポリマーであり、
    − モノマー(A)が下記式(I)
    Figure 0005926271
    の光開始剤モノマー(A)であり、
    式中、
    ・ Piは光開始剤部分であり;
    ・ Zはリンカー部分であり;
    ・ X1およびX2は、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、任意に置換されたヘテロシクリル、−O−、−S−、−NR2−、−C(=O)−、−C(=NR2)−、−Si(R22−O−、任意に置換されたアリールおよびそれらの組合せから独立して選択され、ここでR2はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルであり;
    ・ X1およびX2またはそれらの一部分が、互いに対しまたはZに対し連結されて1つ以上の環構造を形成してよく;
    ・ Z、X1およびX2は、Nが第3級アミンとなるように選択され;
    ・ W1およびW2は、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択される官能基であり;
    − モノマー(B)は、少なくとも2つの官能基W3およびW4を含み、前記W3およびW4は、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択され、
    ここで、W1、W2、W3およびW4は、モノマー(A)および(B)の共重合において、W1がW3と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成し、W2がW4と反応して、ウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成するような形で選択され
    Zが、単結合、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキレン、任意に置換されたC 1 〜C 12 アルケニレン、−O−、−S−、−NR 1 −、−C(=NR 1 )−、−SO 2 −、−P(=O)(OR 1 )−、任意に置換されたヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、−[O−(C 1 〜C 12 アルキレン)] n −、−[NHR 1 −(C 1 〜C 12 アルキレン)] n 、−[S−(C 1 〜C 12 アルキレン)] n −およびそれらの組合せから選択され;R 1 がHまたは任意に置換されたC 1 〜C 12 アルキルであり、nが1〜20の整数である、
    ポリアクリレート。
  2. 1およびW2が、アルコール、第1級アミン、第2級アミンまたはチオール基から独立して選択される、請求項1に記載のポリアクリレート。
  3. 1およびW2が同じ官能基である、請求項1〜2のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  4. 1およびX2が、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、−O−、−S−、−NR2(式中、R2はHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルである)およびそれらの組合せから独立して選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  5. 1およびX2が、互いに連結して1つ以上の環構造を形成してよい、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  6. 1およびX2が、任意に置換されたC1〜C12アルキレンから独立して選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  7. 1およびX2が同じである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  8. Zが、単結合、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、−O−、−S−、−NR1−、−[O−(C1〜C12アルキレン)]n−から選択され、R1がHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルであり、nが1〜20の整数である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  9. Zが、任意に置換されたC1〜C12アルキレンから選択される、請求項のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  10. Zが、任意に置換された−O−(C1〜C12アルキレン)−、任意に置換された−S−(C1〜C12アルキレン)−、および任意に置換された−NR1−(C1〜C12アルキレン)−、から選択され、R1がHまたは任意に置換されたC1〜C12アルキルである、請求項のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  11. Zが、任意に置換された−O−(C1〜C12アルキレン)−から選択される、請求項10に記載のポリアクリレート。
  12. Zが、単結合、任意に置換されたC1〜C6アルキレンおよび任意に置換された−O−(C1〜C6アルキレン)−から選択される、請求項1〜11のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  13. Piが、ベンゾインエーテル、フェニルヒドロキシアルキルケトン、フェニルアミノアルキルケトン、ベンゾフェノン、チオキサントン、キサントン、アクリドン、アントラキノン、フルオレノン、ジベンゾスベロン、ベンジル、ベンジルケタール、α−ジアルコキシ−アセトフェノン、α−ヒドロキシ−アルキル−フェノン、α−アミノ−アルキル−フェノン、アシル−ホスフィンオキシド、フェニルケトクマリン、シランおよびその誘導体、およびマレイミドからなる群から選択される光開始剤部分である、請求項1〜12のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  14. Piが、ベンゾフェノン、チオキサントン、ベンジルケタールおよびフェニルヒドロキシアルキルケトンから選択される光開始剤部分である、請求項13に記載のポリアクリレート。
  15. Piが、下記一般式(V)
    Figure 0005926271
    を有するベンゾフェノンであり、式中、Ar1およびAr2が、同じまたは異なる任意に置換されたアリールから独立して選択され、ZはAr2上の任意の位置に存在してよい、請求項14に記載のポリアクリレート。
  16. Ar1およびAr2が、両方共任意に置換されたフェニルであり、ZがAr2上の任意の位置に存在してよい、請求項15に記載のポリアクリレート。
  17. ZがAr2上のパラ位置に存在する、請求項1516のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  18. 1およびX2は任意に置換されたC1〜C12アルキレンから独立して選択され、W1およびW2が−OHである、請求項1〜17のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  19. 前記光開始剤モノマー(A)が、下記一般式(Ia)
    Figure 0005926271
    を有し、式中、Ar1、Ar2、Z、N、X1、X2、W1およびW2が請求項1〜18のいずれか一項に定義された通りであり、ZがAr2上の任意の位置に存在してよい、請求項1〜18のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  20. Ar1およびAr2が、両方共任意に置換されたフェニルである、請求項19に記載のポリアクリレート。
  21. ZがAr2上のパラ位置に存在する、請求項20に記載のポリアクリレート。
  22. 前記光開始剤モノマー(A)が、下記一般式(Ib)
    Figure 0005926271
    を有し、式中Z、N、X1、X2、W1およびW2が請求項1〜18のいずれか一項に定義された通りである、請求項1〜21のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  23. 前記光開始剤モノマー(A)が、下記一般式(Ic)
    Figure 0005926271
    を有し、式中、Z、N、X1およびX2は、請求項1〜18のいずれか一項に定義された通りである、請求項1〜22のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  24. 光開始剤モノマー(A)が、
    {4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
    (4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)(フェニル)メタノン
    [4−({2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル}スルファニル)フェニル](フェニル)メタノン
    (4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}フェニル)(フェニル)メタノン
    {4−[ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
    N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
    N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)−2−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
    3,4−ジヒドロキシ−1−[4−(フェニルカルボニル)フェニル]ピロリドン−2,5−ジオン
    N,N−ビス[2−(メチルアミノ)エチル]−4−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
    (4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)[4−(フェニルスルファニル)フェニル]メタノン
    4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
    4−[{2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル}(メチル)アミノ]−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
    2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル[(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)オキシ]アセテート
    1−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]−4−プロポキシ−9H−チオキサンテン−9−オン
    2−[(1−クロロ−9−オキソ−9H−チオキサンテン−4−イル)オキシ]−N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アセトアミド
    1−{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン
    1−(4−{2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エトキシ}フェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン
    2−メチル−2−(モルホリン−4−イル)−1−(4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)プロパン−1−オン、または
    (3’,5’−ジイソシアナトビフェニル−4−イル)(フェニル)メタノン
    からなる群から選択される、請求項1〜23のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  25. モノマー(A)が、
    {4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
    (4−{[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]メチル}フェニル)(フェニル)メタノン
    (4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}フェニル)(フェニル)メタノン
    {4−[ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミノ]フェニル}(フェニル)メタノン
    N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−(フェニルカルボニル)ベンズアミド
    4−{3−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]プロポキシ}−1−クロロ−9H−チオキサンテン−9−オン
    2−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]エチル[(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)オキシ]アセテート
    2−[(1−クロロ−9−オキソ−9H−チオキサンテン−4−イル)オキシ]−N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アセトアミド、または
    1−{4−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]フェニル}−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン
    からなる群から選択される、請求項1〜24のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  26. モノマー(B)が下記式II
    3−Q−W4
    (II)
    の構造を有し、式中、W3およびW4は請求項1の場合と同様に定義され、Qは任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたビアリール、−[O−(C1〜C12アルキレン)]m−、−[S−(C1〜C12アルキレン)]m−(式中、mは1〜1000の整数である)およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項1〜25のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  27. Qが、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリルおよび任意に置換されたアリール、任意に置換されたビアリールからなる群から選択される請求項26に記載のポリアクリレート。
  28. Qが、任意に置換されたアリールおよび任意に置換されたビアリールからなる群から選択される、請求項2627のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  29. 3およびW4が、イソシアネートおよびチオイソシアネート基から独立して選択される、請求項1〜28のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  30. 3およびW4が同じ官能基である、請求項1〜29のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  31. モノマー(B)が、1,4−フェニレンジイソシアネート(PPDI)、その2,4および2,6異性体の両方としてのトルエンジイソシアネート(TDI)、その4,4’および2,4’異性体の両方としてのメチレンジフェニルイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、3,3’−ビトリレン−4,4’−ジイソシアネート(TODI)、1,3−キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチル−m−キシリデンジイソシアネート(TMXDI)、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン(HMDI)、2,2,5−トリメチルヘキサンジイソシアネート(TMHDI)、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート(CHDI)および1,3−ビス(イソシアナト−メチル)シクロヘキサン(HXDI)からなる群から選択される、請求項2630のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  32. 前記ポリマー光開始剤中でのモノマー(A)および(B)の共重合において、W1がW3と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステルまたはアミド部分を形成し、W2がW4と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステルまたはアミド部分を形成する、請求項1〜31のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  33. モノマー(A)および(B)の共重合において、W1がW3と反応してウレタンまたはチオウレタン部分を形成し、W2がW4と反応してウレタンまたはチオウレタン部分を形成する、請求項1〜32のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  34. 前記ポリマー光開始剤がさらに1つ以上の追加のモノマー(C)を含み、前記1つ以上の追加のモノマー(C)の各々が少なくとも2つの官能基W5およびW6を含み、前記W5およびW6はアルコール、第1級アミン、第2級アミン、チオール、アルコキシシラン、カルボン酸のシランエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、カルボン酸、クロロホルメート、第1級アミド、第2級アミド、ウレタンまたは尿素基から独立して選択され、W5およびW6は、モノマー(A)、(B)および(C)の共重合において、W5がW1またはW3と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成し、W6がW2またはW4と反応してウレタン、チオウレタン、尿素、チオ尿素、エステル、エーテル、アミド、カルボネート、アロハネートまたはビウレット部分を形成する形で選択される、請求項1〜33のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  35. モノマー(C)は、下記式III
    5−T−W6
    (III)
    の構造を有し、式中、W5およびW6が請求項34の場合と同様に定義され、Tが、任意に置換されたC1〜C12アルキレン、任意に置換されたC1〜C12アルケニレン、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたビアリール、−[O−(C1〜C12アルキレン)]m−、−[S−(C1〜C12アルキレン)]m−(式中、mは1〜1000の整数である)およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項34に記載のポリアクリレート。
  36. Tが、−[O−(C1〜C12アルキレン)]m−、−[S−(C1〜C12アルキレン)]m−からなる群から選択され、式中、mは1〜1000の整数である、請求項35に記載のポリアクリレート。
  37. 5およびW6が、アルコール、第1級アミン、第2級アミン、またはチオール官能基から独立して選択される、請求項3436のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  38. 5およびW6が同じ官能基である、請求項3437のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  39. モノマー(C)が、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ランダムおよびブロックポリ(エチレングリコール)−ポリ(プロピレングリコール)コポリマー、ポリ(テトラメチレングリコール)(PTMG)、ポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)、ポリ(エタンジオール1,4−ブタンジオールアジペート)、ポリ(カプロラクトン)ジオール、ポリ(1,6−ヘキサンジオールカルボネート)、ポリ(エチレンテレフタレート)ジオールからなる群から選択される、請求項3438のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  40. 前記ポリマー光開始剤中のモノマー(A):(B)の重量比が、1:99〜99:1である、請求項1〜39のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  41. 前記ポリマー光開始剤のモノマー(A):(C)の重量比が、1:99〜99:1である、請求項1〜40のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  42. 前記アクリレートモノマー(Ac)が、モノ、ジまたはトリアクリレートである、請求項1〜41のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  43. 前記アクリレートモノマー(Ac)が、末端アクリレート基を有するポリウレタンオリゴマーを含む、請求項1〜42のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  44. 前記アクリレートモノマー(Ac)が、下記式(IV):
    (R3)(R4)C=C(R5)−C(=O)−O−R6
    (IV)
    のアクリレートエステルであり、式中、
    − R3〜R5が、H、任意に置換されたC1〜C12アルキル、任意に置換されたC1〜C12アルケニル、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリルおよび任意に置換されたアリールからなる群から独立して選択され、
    − R6が、任意に置換されたC1〜C12アルキル、任意に置換されたC1〜C12アルケニル、任意に置換されたC3〜C12ヘテロシクリル及び任意に置換されたアリールからなる群から選択される、
    請求項1〜42のいずれか一項に記載のポリアクリレート。
  45. ポリアクリレートの生産方法であって、
    a.1つ以上のアクリレートモノマーをポリマー光開始剤と組合せるステップであって、前記ポリマー光開始剤が請求項1〜41のいずれかに定義された通りであるステップと、
    b.ステップa由来の前記混合物を紫外線放射および/または熱に付すステップと、
    を含む方法。
  46. アクリレートモノマーのラジカル重合の光開始剤としての、請求項1〜44のいずれか一項に記載のポリマー光開始剤の使用。
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