Фотоинициаторы для полиолефинов Российский патент 2023 года по МПК C07C49/786 C07C49/84 C07C69/738 C08F2/50 C08F255/02 C08J3/22 C08J3/24 C08J5/18 C08K5/07 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение в целом относится к новому семейству фотоинициаторов.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Учитывая растущее значение полиолефинов в различных областях нашей жизни, отверждение полиолефинов приобретает все большее значение. Однако отверждение до сих пор выполняется с использованием ионизирующего излучения высокой энергии (электронный пучок или гамма-излучение), которое позволяло расщеплять связи С-Н в молекуле полиолефина, образуя свободные радикалы, с последующей сшивкой в более крупные макромолекулы и, наконец, в трехмерную сеть. Хотя также возможно отверждение полиолефинов облучением с более низкой энергией, например УФ-светом, существующие фотоинициаторы, которые обычно используются для фотоотверждения акриловых мономеров и олигомеров, невозможно использовать для фотосшивки полиолефинов из-за их существенной несовместимости с полиолефинами.

Успешное фотоотверждение расплава полиэтилена было реализовано в [1].

В заявке на патент США US 2017/0114193 [2] Норриш-II фотоинициаторы на основе производных бензофенона были использованы для фотосшивки труб из полиэтилена.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[1] ЕР 0490854

[2] US 2017/0114193

[3] JP 8175003

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Авторы настоящего изобретения разработали семейство алкоксибензофенонов, которые можно использовать в качестве фотоинициаторов для сшивки полиолефинов. Фото инициаторы настоящего изобретения демонстрируют высокую эффективность фотоотверждения и высокую совместимость со сшиваемым полиолефином или сополимером. Высокая растворимость фотоинициаторов объясняет наблюдаемое взаимодействие производного бензофенона в возбужденных под воздействием фотооблучения состояниях (инициирование радикалов по механизму Норриша II типа) с молекулой полимера на молекулярном уровне, что существенно увеличивает передачу энергии от фотоинициатора к молекуле полимера с последующим образованием алкильного радикала путем разрыва связи С-Н в полиолефине или сополимере.

Таким образом, в первом аспекте изобретения предложен алкоксибензофенон для применения в качестве фото инициатора.

В изобретении дополнительно предложен состав или композиция фотоинициатора, содержащая или состоящая из по меньшей мере одного алкоксибензофенона, причем состав или композиция предназначены для применения в способе сшивки по меньшей мере одного полиолефина.

Изобретение дополнительно предполагает использование по меньшей мере одного алкоксибензофенона в качестве фото инициатора для применения в способе сшивки по меньшей мере одного полиолефина.

«Алкоксибензофенон» представляет собой по меньшей мере один бензофенон, замещенный в одном или обоих фенильных кольцах одной или несколькими алкоксигруппами. Как известно в данной области техники, «алкоксигруппа» представляет собой группу -О-алкил, где алкил может содержать от 1 до 20 атомов углерода. Алкильная группа может быть замещенной или незамещенной, линейной или разветвленной или может быть в форме замещенного или незамещенного карбоциклила, содержащего 5 или 6 атомов углерода.

Алкоксигруппа может быть замещена в бензофеноновом скелете в любом положении относительно карбонильной группы. Бензофенон может быть замещен одной или несколькими алкоксигруппами, как определено в данном документе. Если присутствуют две или более алкоксигруппы, то они могут находиться в одном фенильном кольце или замещать оба кольца. Группы могут находиться рядом друг с другом или в любом положении относительно друг друга. По крайней мере, две алкоксигруппы могут быть в положении орто-, мета- или пара- относительно друг друга или относительно ипсо- углерода, или могут находиться в любом другом относительном положении (относительно карбонильной группы).

В некоторых вариантах осуществления алкоксильная группа имеет формулу

-O-С₁-С₂₀алкил,

-O-С₁-С₁₀алкилен-(С=О)-O-С₁-С₁₀алкил или

-O-С₁-С₅алкилен-(С=О)-O-С₁-С₁₅алкил.

Каждая из алкиленовых и алкильных групп независимо друг от друга выбрана из углеродных цепей или групп, содержащих 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 атомов углерода. Если алкиленовая или алкильная группа ограничена числом атомов углерода, например, С₁-С₅алкилен или С₁-С₅алкил, количество атомов углерода в углеродной цепи находится в пределах указанных нижнего предела и верхнего предела включительно, например, от 1 до 5 атомов углерода включительно. Таким образом, группа, обозначенная как С₁-С₅алкилен, будет содержать 1, 2, 3, 4 или 5 атомов углерода.

В некоторых вариантах осуществления алкоксигруппа выбрана из -О-(СН₂)_n-СН₃ и -O-(СН₂)_n-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃, где каждое n и m независимо друг от друга являются целым числом, выбранным в интервалах от 0 до 2, от 0 до 3, от 0 до 4, от 0 до 5, от 0 до 6, от 0 до 7, от 0 до 8, от 0 до 9, от 0 до 10, от 0 до 11, от 0 до 12, от 0 до 13, от 0 до 14, от 0 до 15, от 1 до 3, от 1 до 4, от 1 до 5, от 1 до 6, от 1 до 7, от 1 до 8, от 1 до 9, от 1 до 10, от 1 до 11, от 1 до 12, от 1 до 13, от 1 до 14, от 1 до 15, от 2 до 4, от 2 до 5, от 2 до 6, от 2 до 7, от 2 до 8, от 2 до 9, от 2 до 10, от 2 до 11, от 2 до 12, от 2 до 13, от 2 до 14, от 2 до 15, от 3 до 5, от 3 до 6, от 3 до 7, от 3 до 8, от 3 до 9, от 3 до 10, от 3 до 11, от 3 до 12, от 3 до 13, от 3 до 14, от 3 до 15, от 4 до 6, от 4 до 7, от 4 до 8, от 4 до 9, от 4 до 10, от 4 до 11, от 4 до 12, от 4 до 13, от 4 до 14, от 4 до 15, от 5 до 7, от 5 до 8, от 5 до 9, от 5 до 10, от 5 до 11, от 5 до 12, от 5 до 13, от 5 до 14, от 5 до 15, от 6 до 8, от 6 до 9, от 6 до 10, от 6 до 11, от 6 до 12, от 6 до 13, от 6 до 14, от 6 до 15, от 7 до 9, от 7 до 10, от 7 до 11, от 7 до 12, от 7 до 13, от 7 до 14, от 7 до 15, от 8 до 10, от 8 до 11, от 8 до 12, от 8 до 13, от 8 до 14, от 8 до 15, от 9 до 11, от 9 до 12, от 9 до 13, от 9 до 14, от 9 до 15, от 10 до 12, от 10 до 13, от 10 до 14, от 10 до 15, от 11 до 13, от 11 до 14, от 11 до 15, от 12 до 14, от 12 до 15, от 13 до 15, от 14, от 15, от 14 до 20, от 15 до 20, от 16 до 20, от 17 до 20 или от 18 до 20.

В некоторых вариантах осуществления, где указаны целые числа n и m, каждое n и m могут быть одинаковыми или разными.

Если алкоксигруппа представляет собой -O-(СН₂)_n-СН₃, то n может быть целым числом от 0 до 20, от 0 до 15, от 0 до 10, от 0 до 3 или от 4 до 15.

В некоторых вариантах осуществления бензофенон содержит одну -О-(СН₂)_n-СН₃, где n представляет собой целое число от 0 до 15, от 0 до 10, от 0 до 3 или от 4 до 15.

В некоторых вариантах осуществления бензофенон содержит две или более группы -O-(СН₂)_n-СН₃, где n представляет собой целое число от 0 до 15, от 0 до 10, от 0 до 3 или от 4 до 15. Целое число n может быть одинаковым или неодинаковым для обеих групп.

В некоторых вариантах осуществления n принимает значение от 1 до 15, или от 4 до 15, или от 5 до 15, или от 10 до 15. В некоторых вариантах осуществления n равно 1, 3, 7, 9, 11 или 15.

В некоторых вариантах осуществления алкоксигруппа представляет собой группу -O-(СН₂)_n-СН₃, где n равно нулю.

В некоторых вариантах осуществления бензофенон не содержит группы -O-(СН₂)_n-СН₃.

Если алкокси представляет собой -O-(СН₂)_n-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃, где каждое n и m независимо друг от друга может быть целым числом от 0 до 3 или от 4 до 15.

В некоторых вариантах осуществления n принимает значение от 1 до 15, или от 4 до 15, или от 5 до 15, или от 10 до 15. В некоторых вариантах осуществления n равно 1, 3, 7, 9, 11 или 15.

В некоторых вариантах осуществления n равно 0, 1, 2 или 3.

В некоторых вариантах осуществления n равно 0.

В некоторых вариантах осуществления n равно 1.

В некоторых вариантах осуществления m принимает значение от 1 до 15, или от 4 до 15, или от 5 до 15, или от 10 до 15. В некоторых вариантах осуществления m равно 1, 3, 7, 9, 11 или 15.

В некоторых вариантах осуществления m равно 0, 1, 2 или 3.

В некоторых вариантах осуществления m равно 0.

В некоторых вариантах осуществления m равно 1.

В некоторых вариантах реализации бензофенон содержит одну -О-СН₂-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃, где m представляет собой целое число от 0 до 3 или от 4 до 15, как выбрано выше. В некоторых вариантах реализации бензофенон содержит две или более -O-СН₂-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃, где m представляет собой целое число от 0 до 3 или от 4 до 15, как выбрано выше.

В некоторых вариантах реализации бензофенон не содержит -O-СН₂-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃ или -O-(СН₂)_n-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃.

В некоторых вариантах осуществления алкоксигруппа представляет собой группу -O-СН₂-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃, где m равно нулю.

В некоторых вариантах осуществления алкоксибензофенон соответствует общей формуле (I).

Изобретение также относится к бензофеноновому фотоинициатору Норриш II типа - бензофенону, имеющему один или два углеродных фрагмента в орто-положении к карбонильной группе и по меньшей мере один атом водорода в положении g карбонильной группы, где углеродные фрагменты представляют собой фрагменты простых эфиров.

Изобретение также относится к алкоксибеизофенону, соответствующему общей формуле (I):

где

по меньшей мере один из R₁, R₂ и R₃ независимо друг от друга представляет собой алкоксигруппу, например, С₁-С₂₀алкоксигруппу, по меньшей мере другой из указанных R₁, R₂ и R₃ представляет собой, необязательно, алкильную группу, например С₁-С₂₀алкильную группу, где по крайней мере два из указанных R₁, R₂ и R₃ отличны от водорода (и, следовательно, выбраны из алкоксигрупп и/или алкильных групп).

В данном контексте С₁-С₂₀алкоксигруппа представляет собой группу, выбранную из -O-C₁-С₂₀алкила, -O-С₁-С₁₀алкилен-(С=О)-O-С₁-С₁₀алкила и -O-C₁-С₅алкилен-(С=О)-O-С₁-С₁₅алкила. Другими словами, "С₁-С₂₀алкоксигруппа" в данном документе взаимозаменяема с -O-С₁-С₂₀алкилом, -O-С₁-С₁₀алкилен-(С=О)-O-C₁-С₁₀алкилом или -O-С₁-С₅алкилен-(С=О)-O-С₁-С₁₅алкилом. Как указано выше, для каждой из алкиленовой и алкильной групп независимо друг от друга количество атомов углерода может составлять 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20. Если алкиленовая или алкильная группа ограничена числом атомов углерода, например, С₁-С₅алкилен или С₁-С₅алкил, количество атомов углерода в углеродной цепи находится в пределах указанных нижнего предела и верхнего предела включительно, например, от 1 до 5 атомов углерода включительно. Таким образом, группа, обозначенная как C₁-С₅алкилен, будет содержать 1, 2, 3, 4 или 5 атомов углерода.

В контексте настоящего описания группа C₁-С₂₀алкил представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода, от 1 до 20 атомов включительно, которая может быть линейной или разветвленной или может быть замещенной. В некоторых вариантах осуществления число атомов углерода в алкильной цепи может составлять от 1 до 3, от 1 до 4, от 1 до 5, от 1 до 6, от 1 до 7, от 1 до 8, от 1 до 9, от 1 до 10, от 1 до 11, от 1 до 12, от 1 до 13, от 1 до 14, от 1 до 15, от 2 до 4, от 2 до 5, от 2 до 6, от 2 до 7, от 2 до 8, от 2 до 9, от 2 до 10, от 2 до 11, от 2 до 12, от 2 до 13, от 2 до 14, от 2 до 15, от 3 до 5, от 3 до 6, от 3 до 7, от 3 до 8, от 3 до 9, от 3 до 10, от 3 до 11, от 3 до 12, от 3 до 13, от 3 до 14, от 3 до 15, от 4 до 6, от 4 до 7, от 4 до 8, от 4 до 9, от 4 до 10, от 4 до 11, от 4 до 12, от 4 до 13, от 4 до 14, от 4 до 15, от 5 до 7, от 5 до 8, от 5 до 9, от 5 до 10, от 5 до 11, от 5 до 12, от 5 до 13, от 5 до 14, от 5 до 15, от 6 до 8, от 6 до 9, от 6 до 10, от 6 до 11, от 6 до 12, от 6 до 13, от 6 до 14, от 6 до 15, от 7 до 9, от 7 до 10, от 7 до 11, от 7 до 12, от 7 до 13, от 7 до 14, от 7 до 15, от 8 до 10, от 8 до 11, от 8 до 12, от 8 до 13, от 8 до 14, от 8 до 15, от 9 до 11, от 9 до 12, от 9 до 13, от 9 до 14, от 9 до 15, от 10 до 12, от 10 до 13, от 10 до 14, от 10 до 15, от 11 до 13, от 11 до 14, от 11 до 15, от 12 до 14, от 12 до 15, от 13 до 15, от 14, от 15, от 14 до 20, от 15 до 20, от 16 до 20, от 17 до 20 или от 18 до 20.

В некоторых вариантах осуществления R₁ представляет собой -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(СН₂)_n-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃, где каждое из n и m независимо друг от друга является целым числом, как определено в данном документе. В некоторых вариантах осуществления каждое из n и m независимо друг от друга принимает значения от 0 до 3.

В некоторых вариантах осуществления R₂ представляет собой -Н, -(СН₂)_n-СН₃ или -O-(СН₂)_n-СН₃, где n является целым числом, как определено выше в данном документе. В некоторых вариантах осуществления n принимает значения от 4 до 15.

В некоторых вариантах осуществления R₃ представляет собой -Н, -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где каждое из n и m независимо друг от друга является целым числом, как определено выше в данном документе. В некоторых вариантах осуществления каждое из пит независимо друг от друга принимает значения от 4 до 15.

В некоторых вариантах осуществления в соединении формулы (I):

R₁ представляет собой -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(СН₂)_n-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃, причем для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга принимает значения от 0 до 3 (т.е. 0, 1, 2 или 3);

R₂ представляет собой -Н, -(СН₂)_n-СН₃ или -O-(СН₂)_n-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое n представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15); и

R₃ представляет собой -Н, -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления R₁ представляет собой -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-СН₂-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃, где каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 0 до 3, a R₂ представляет собой -Н, -(СН₂)_n-СН₃ или -O-(СН₂)_n-СН₃, где n представляет собой целое число от 4 до 15.

В некоторых вариантах осуществления R₁ представляет собой -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-СН₂-(С=О)-O-(СН₂)_m-СН₃, где каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 0 до 3, a R₃ представляет собой -Н, -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15.

В некоторых вариантах осуществления R₂ представляет собой -Н, -(СН₂)_n-СН₃ или -O-(СН₂)_n-СН₃, где n представляет собой целое число от 4 до 15, a R₃ представляет собой -Н, -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15.

В некоторых вариантах осуществления в соединениях данного изобретения R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃.

В некоторых вариантах осуществления в соединениях данного изобретения R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃.

В некоторых вариантах осуществления в соединениях данного изобретения R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃.

В некоторых вариантах осуществления в соединениях данного изобретения R₂ представляет собой -(СН₂)₇-СН₃.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-CH₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой -(CH₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой -(СН₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой -(CH₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой -(CH₂)_n-СН₃, -O-(СН₂)_n-СН₃ или -O-(С=О)-(СН₂)_m-СН₃, где для каждого варианта независимо каждое из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 4 до 15 (т.е. равно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15).

В изобретении дополнительно предложено соединение, выбранное из:

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, и R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, и R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, и R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, и R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, и R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, и R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н;

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н; и

- соединения, соответствующего общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

Каждое из соединений изобретения можно выбрать и использовать отдельно. Таким образом, соединения по изобретению могут представлять собой

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, и R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, и R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-CH₂, и R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение представляет собой соединение, соответствующее общей формуле (I), где R₁ представляет собой -О-СН₂-(С=О)-O-СН₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(СН₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

В некоторых вариантах осуществления соединение данного изобретения или соединение, используемое согласно данному изобретению, представляет собой по меньшей мере одно соединение, указанное в любой из таблиц, представленных в данном документе, за исключением соединений, известных в данной области.

Соединения данного изобретения можно применять в качестве фотоинициаторов при сшивке полиолефинов. Как известно в данной области техники, под «фотоинициатором» понимают соединение, которое образует свободные радикалы при его активации, например, облучением светом в УФ-С или УФ-В областях, или взаимодействием с соинициатором в фотохимическом процессе. Фотоинициаторы данного изобретения уникальны по своей способности фотоинициализировать сшивку полиолефиновых материалов или их получение. Полиолефиновый материал представляет собой один материал, комбинацию двух или более материалов или любой полимерный состав, который включает в качестве одного из полимерных материалов полиолефиновый материал. Полиолефин (или полиолефиновый материал) обычно относится к гомополимерам или сополимерам, имеющим метиленовую связь между мономерными звеньями, которые могут быть получены с использованием фотоинициатора данного изобретения. Примеры полиолефинов включают такие полимеры, как полиэтилен и сополимеры этилена с таким сополимером, как сополимеры этилена и альфа-олефинов, полиэтилен (РЕ), полипропилен, полиэтилен низкой плотности (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE), полиэтилен сверхнизкой плотности (ULDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен сверхвысокой плотности (UHDPE), сополимеры этилена/пропилена, полипропилен (РР), сополимер пропилена/этилена, сополимер этилена и этилена со спиртом (EVOH), сополимер этилена и пропилена, полиизопрен, полибутилен, полибутен, поли-3-метилбутен-1, поли-4-метилпентен-1 или сополимеры этилена с одним или несколькими альфа-олефинами, такими как бутен-1, гексен-1 или октен-1.

Фотоинициаторы данного изобретения можно применять как таковые или в сочетании с одной или несколькими добавками. В некоторых вариантах осуществления фотоинициатор включен в композицию, которая дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку. По меньшей мере одну добавку можно выбирать из антиоксидантов, сшивающих соединений, поглотителей УФ-излучения, светостабилизаторов, замедлителей горения, оптических осветлителей, антистатиков, агентов, препятствующих гидролизу, носителей, разбавителей, пигментов или красящих веществ и т.п.

Состав фотоинициатора согласно изобретению может быть твердым составом или жидким составом или может быть подобран на основе, помимо прочего, используемого полиолефина, выбранного для конкретной цели фотоинициатора, наличия других добавок и других соображений. Поэтому, в зависимости, например, от цели применения фотоинициатора согласно изобретению, фотоинициатор может быть включен в состав. В некоторых вариантах осуществления фотоинициатор предварительно готовят в виде маточной смеси или в виде набора, содержащего заданное количество в твердой, жидкой или готовой форме.

В изобретении также предложен способ сшивки по меньшей мере одного полиолефина, при этом способ включает приведение в контакт по меньшей мере одного полиолефинового материала, сшиваемого под действием УФ-излучения, или композиции, содержащей его, с по меньшей мере одним фотоинициатором данного изобретения и облучение указанного полиолефина в условиях, вызывающих сшивку.

Если в способе используется композиция по меньшей мере одного полиолефина, сшиваемого УФ-излучением, композиция может дополнительно включать одну или несколько добавок, таких как вещества, способствующие совместимости, наполнители (органические или неорганические), нанонаполнители, стеклянные и керамические микросферы, стекловолокно, замедлители горения, антиоксиданты, стабилизаторы, технологические добавки, пенообразователи, пероксиды, пигменты и красители и т.п.

В изобретении дополнительно предложен способ изготовления изделия из полиолефина, сшиваемого УФ-излучением, причем этот способ включает формирование любыми способами, известными в данной области техники (например, экструзией, формованием или другими способами), указанного изделия и воздействие на изделие УФ-излучением при его формировании; изделие, содержащее по меньшей мере один фотоинициатор данного изобретения в определенном количестве.

Сшивка по меньшей мере одного полиолефина происходит под воздействием УФ-излучения. Способ облучения может основываться на облучении, а именно воздействием на полимер или композит на его основе источника УФ-излучения. При облучении полиолефина, смешанного с фотоинициатором, образуются свободные радикалы на полимерных цепях, которые затем ковалентно связываются, сшивая полимер. Основное преимущество использования фотоинициаторов данного изобретения заключается в их высокой эффективности благодаря их способности сшивать полиолефины в атмосферных условиях, например, на воздухе, даже в случае очень тонких пленок (менее 10 микрон), требующих низкой концентрации, например, менее 0,5%, без необходимости присутствия промоторов, таких как акриловые мономеры и олигомеры.

Источник УФ-излучения может представлять собой одну или несколько УФ ламп или сборку из УФ ламп, способных испускать излучение в диапазоне длин волн от 100 до 500 нм. Проще говоря, используемый источник УФ-излучения выбирают так, чтобы его спектр испускания соответствовал спектру поглощения выбранного фотоинициатора.

Сшивку можно проводить на отдельной стадии способа в процессе изготовления изделия из полиолефина. Способ может включать в себя плавление полиолефина, обработку полиолефина и формирование из него изделия. Фотоинициатор, применяемый согласно данному изобретению, можно добавлять на любой стадии способа таким образом, чтобы стадию сшивки можно было подключать оперативно к любым стадиям обработки.

Независимо от стадий обработки или последовательности, полиолефин-содержащий материал может быть получен путем перемешивания или смешивания полиолефина и фотоинициатора, а также любой дополнительной добавки перед плавлением композиции. В некоторых случаях компоненты композиции могут быть смешаны в расплаве (например, с помощью одношнекового или двухшнекового экструзионного смесителя непрерывного действия, смесителя или порционного смесителя периодического действия) с получением гомогенной композиции, которая впоследствии сшивается.

Порционные композиции полиолефина или смеси полиолефинов и фотоинициатора можно гранулировать и сохранять для последующего использования. Изделия, формируемые согласно способам данного изобретения, можно формировать из таких гранулированных маточных смесей или путем объединения компонентов непосредственно перед осуществления способа данного изобретения.

Содержание по меньшей мере одного инициатора может изменяться, чтобы обеспечить содержание, которое будет эффективно для ускорения сшивки полиолефина. В некоторых вариантах осуществления фотоинициатор можно добавлять до содержания в массовых долях в пределах от 0,1 до 10%. В некоторых вариантах осуществления содержание составляет массовую долю от 0,1 до 0,5%, или от 0,1 до 5%, или от 0,5 до 10%, или от 0,5 до 5%.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Высокая эффективность фотоотверждения может быть обеспечена только в том случае, если фотоинициатор и полимер обладают хорошей совместимостью, а именно, как полиолефин или сополимер, так и фотоинициатор изобретения должны иметь похожие значения параметров растворимости Хансена. Более конкретно, разность векторов компонент полярной межмолекулярной силы, дисперсионной силы и водородных связей параметров растворимости Хансена (δ_p, δ_d, δ_h) должна быть меньше 6,0 (Дж/см³)^1/2.

Высокая растворимость фотоинициаторов данного изобретения объясняет взаимодействие производного бензофенона в возбужденном под воздействием фотооблучения состоянии (инициирование радикалов по механизму Норриша II типа) с молекулой полимера на молекулярном уровне, существенно увеличивая передачу энергии от фотоинициатора к молекуле полимера с последующим образованием алкильного радикала путем разрыва связи С-Н в полиолефине или сополимере.

В Таблице 1 ниже приведены параметры растворимости Хансена фотоинициаторов на основе чистого бензофенона и полиэтилена.

Разность векторов параметров растворимости составляет 9 (Дж/см³)^1/2. Это больше предельного значения для растворимости, равного 6 (Дж/см³)^1/2. Вследствие этого бензофенон выпотевает из полиэтилена, не производя какого-либо существенного фотоинициирования после облучения полиэтиленовой композиции, содержащей чистый бензофенон.

Фотоинициаторы данного изобретения обладают удовлетворительной растворимостью в исходном полиэтилене.

В Таблице 2 приведены данные параметров растворимости производных бензофенона, соответствующих общей формуле (I) данного изобретения.

В случае первого производного бензофенона в Таблице 2 разность векторов с параметрами растворимости полиэтилена составляет 5,5 (Дж/см³)^1/2, а для второго производного бензофенона эта разность составляет 5,9 (Дж/см³)^1/2. Это означает, что оба производных бензофенона имеют параметр растворимости, который меньше 6,0 (Дж/см³)^1/2, и, таким образом, они оба растворяются в полиэтилене.

Введение любого из этих фотоинициаторов, представленных в Таблице 2, в LDPE до содержания 5% вес/вес не приводило к какому-либо заметному выпотеванию, которое могло произойти в результате миграции фото инициатор а из полимерной матрицы.

В нижеследующих Примерах представлена эффективность фотоинициаторов согласно данному изобретению в фотоинициированной сшивке различных полиолефинов.

Фото инициаторы, отличные от фотоинициаторов данного изобретения, но имеющие сопоставимую совместимость с полиолефинами, использовали в качестве сравнительных примеров. Ими являлись 4-октилоксибензофенон, CAS №1843-05-6, 1- и 4-гидроксибензофенона лаурат, CAS №35820-92-9, приведенные в Таблице 2 выше.

Известно, что прямое введение добавок в полимеры в виде порошков или жидкостей приводит к неоднородному распределению с последующей неравномерной сшивкой. Поэтому перед окончательным смешиванием с полиолефинами были приготовлены маточные смеси определенных фотоинициаторов. Концентрация фотоинициатора в маточной смеси составляла 10% вес/вес. Маточные смеси получали в двухшнековом экструдере с конфигурацией шнеков, позволяющей производить хорошее равномерное распределение фотоинициатора в маточной смеси. Введение маточных смесей в чистый полимер после этой процедуры, а затем фотоинициирование композиции приводило к воспроизводимым результатам.

В примерах ниже представлены два типа экспериментов, в которых применяются фотоинициаторы данного изобретения:

- Сшивка пленок из LDPE в процессе экструзии с одинарным раздувом для улучшения свойств пленок на растяжение (например, для упаковки), сохраняя при этом полимер, обработанный УФ-излучением, в форме, пригодной для сварки оплавлением;

- Сшивка первичного рукава из LLDPE ориентированных пленок с помощью технологии двойного раздува с целью улучшения свойств при растяжении расплава в ходе ориентации пузыря при первичном раздуве (растяжение).

В случае пленки вышеупомянутого первого типа, пленку из LDPE облучали УФ-излучением отдельно от процесса. Облучение пленки выполняли с обеих сторон.

В случае ориентированной пленки, производственные УФ-источники размещали с обеих сторон первичного рукава перед ориентацией. УФ-обработку проводили в ходе процесса.

Для обоих типов пленки эффективность сшивки исследовали измерением ползучести пленки (при ширине 1,0 дюйм) при 135°С и нагрузке от 50 г до 57 г.

Пластины толщиной 1,0 мм, 2,0 мм и 3,0 мм из различных полиолефинов (LDPE, HDPE) готовили методом прессования в расплаве для имитации изоляционного покрытия кабелей или труб. Маточные смеси из промоторов сшивки [например, триметилолпропан-триметакрилата (ТМРТМА) и триаллилизоцианурата (TAIC)] вносили в качестве маточной смеси, содержащей от 5 до 25% промотора сшивки. Эффективность используемых УФ-инициаторов испытывали путем измерения гель-фракции в облученном полимере экстракцией золь-фракции в кипящем ксилоле.

Пластины облучали УФ-светом от УФ-лампы на конвейере.

Мощность используемых УФ-ламп составляла 1,0 кВт. Для измерения экспозиционной дозы в Дж/см² использовали соответствующие приборы.

В Таблице 3 приведены данные по экспозиционной дозе, необходимой для сшивки, обеспечивающей время ползучести 15 сек, для получения требуемых характеристик при растяжении.

Как видно из Таблицы 3, фотоинициаторы, соответствующие Формуле (I), продемонстрировали в значительной степени эффективную фотосшивку LDPE по сравнению со сравнительными фотоинициаторами. В случае сравнительных фотоинициаторов их концентрация должна быть выше, чтобы достичь сшивки, обеспечивающей время ползучести 15 сек.

В Таблице 4 приведены данные по экспозиционной дозе, необходимой для сшивки, обеспечивающей время ползучести 15 сек, для ориентированных пленок из LLDPE толщиной 20 микрон в случае УФ-облучения первичного рукава толщиной 0,4 мм в ходе процесса.

Из Таблицы 4 очевидно, что фотоотверждение с помощью фотоинициаторов Формул (I) является более эффективным по сравнению с композициями, основанными на сравнительных фотоинициаторах.

В Таблице 5 приведены данные по экспозиционной дозе, необходимой для обеспечения 65% гель-фракции в образцах из различных полиэтиленов с разной толщиной.

Номер Название образца Толщина
(мм) Конц.
ФИ, % Концентрация
промотора
(TMPTMA), % Экспоз.
доза*, Дж/см² 1 Согласно Формуле (I),
R₁=-O-CH₂-CH₃, R₂=O-(CH₂)₁₁-CH₃, R₃ = H 1 1,0 1,0 45 2 Согласно Формуле (I),
R₁=-O-CH₂-CH₃, R₂=O-(CH₂)₁₁-CH₃, R₃ = H 2 1,0 1,0 102 3 Согласно Формуле (I),
R₁ = -O-CH₂-CO-O- CH₂-CH₃, R₂ = -O- (CH₂)₇-CH₃, R₃ = H 2 1,0 1,0 45 4 Согласно Формуле (I),
R₁ = -O-CH₂-CO-O- CH₂-CH₃, R₂ = -O- (CH₂)₇-CH₃, R₃ = H 3 1,0 1,0 100 5 4-
октилоксибензофенон CAS № 1843-05-6 (сравнительный) 1,0 1,2 1,2 60 6 4-
октилоксибензофенон CAS № 1843-05-6 (сравнительный) 2,0 1,3 1,3 145

7 4-
Гидроксибензофенона лаурат, CAS № 35820-
92-9, (сравнительный) 1,0 1,0 1,0 78 8 4-
Гидроксибензофенона лаурат, CAS № 35820-
92-9, (сравнительный) 3,0 1,3 1,3 168 Таблица 5: Экспозиционная доза, необходимая для обеспечения 65% гель-фракции в различных образцах полиэтиленов разной толщины.

Данные в Таблице 5 демонстрируют, что композиции на основе фотоинициаторов Формул (I) значительно более эффективны, чем те, которые использовались в сравнительных образцах.

Настоящее изобретения относится к применение алкоксибензофенона в качестве фотоинициатора в способе сшивки по меньшей мере одного полиолефина. Алкоксибензофенон имеет общую формулу (I):

где R₁ представляет собой -O-(CH₂)_n-СН₃, где n составляет от 0 до 3, или -O-(CH₂)_n-(С=O)-O-(CH₂)_m-СН₃, где n составляет от 1 до 3 и m составляет от 0 до 3; R₂ представляет собой -O-(CH₂)_n-СН₃, где n представляет собой целое число от 4 до 15; и R₃ представляет собой -Н или -O-(CH₂)_n-СН₃, где n представляет собой целое число от 4 до 15. Также изобретение относится к соединению формулы I, к фотоинициатору, к композиции и маточной смеси для сшивки по меньшей мере одного полиолефина, а также к способу сшивки по меньшей мере одного полиолефина. Технический результат – разработка семейства алкоксибензофенонов, которые должны использоваться для сшивки полиолефинов в качестве фотоинициаторов, демонстрирующих высокую степень фотоотверждения в высокую совместимость со сшиваемым полиолефином или сополимеров. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 табл.

1. Применение алкоксибензофенона в качестве фотоинициатора в способе сшивки по меньшей мере одного полиолефина, где алкоксибензофенон имеет общую формулу (I):

где

R₁ представляет собой -O-(CH₂)_n-СН₃, где n составляет от 0 до 3, или -O-(CH₂)_n-(С=O)-O-(CH₂)_m-СН₃, где n составляет от 1 до 3 и m составляет от 0 до 3;

R₂ представляет собой -O-(CH₂)_n-СН₃, где n представляет собой целое число от 4 до 15; и

R₃ представляет собой -Н или -O-(CH₂)_n-СН₃, где n представляет собой целое число от 4 до 15.

2. Применение по п. 1, в котором

R₁ представляет собой -O-(CH₂)_n-СН₃, где n составляет от 0 до 3, или -O-(CH₂)_n-(С=O)-O-(CH₂)_m-СН₃, где n составляет от 1 до 3 и m составляет от 0 до 3;

R₂ представляет собой -O-(CH₂)_n-СН₃, где n представляет собой целое число от 4 до 15; и

R₃ представляет собой Н.

3. Применение по п. 1 или 2, где R₁ представляет собой -О-CH₂-СН₃; или где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-CH₂-СН₃; или где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -О-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -О-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -О-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -О-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н; где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -O-СН₂-(С=O)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₉-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

4. Соединение формулы (I):

где соединение выбрано из:

- соединения, где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н;

- соединения, где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н;

- соединение, где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н,

где указанное соединение предназначено для применения в качестве фотоинициатора.

5. Соединение по п. 4, представляющее собой:

- соединение, где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₇-СН₃, a R₃ представляет собой Н; или

- соединение, где R₁ представляет собой -O-CH₂-(С=O)-O-CH₂-СН₃, R₂ представляет собой -O-(CH₂)₁₁-СН₃, a R₃ представляет собой Н.

6. Фотоинициатор, представляющий собой соединение согласно п. 4 или 5.

7. Композиция, содержащая по меньшей мере одно соединение по п. 4 или 5 или фотоинициатор согласно п. 6, концентрация которого составляет массовую долю от 0,1 до 10%, и, необязательно, по меньшей мере один полиолефин, где указанная композиция предназначена для сшивки по меньшей мере одного полиолефина.

8. Композиция согласно п. 7, дополнительно содержащая по меньшей мере один промотор, массовая доля которого необязательно составляет от 0,5 до 5%.

9. Композиция согласно п. 8, содержащая по меньшей мере один полиолефин и по меньшей мере один промотор.

10. Композиция согласно п. 8 или 9, где по меньшей мере один промотор выбран из триметилолпропантриметакрилата (ТМРТМА) и триаллилизоцианурата (TAIC).

11. Композиция согласно п. 7, где концентрация по меньшей мере одного фотоинициатора составляет массовую долю от 0,1 до 5%.

12. Маточная смесь, содержащая по меньшей мере один фотоинициатор согласно п. 6, концентрация которого составляет массовую долю от 0,1 до 10%, и необязательно по меньшей мере один промотор, где указанная маточная смесь предназначена для сшивки по меньшей мере одного полиолефина.

13. Способ сшивки по меньшей мере одного полиолефина, где способ включает обработку облучением указанного по меньшей мере одного полиолефина фотоинициатором согласно п. 6, взятым в количестве от 0,1 до 10 мас.%, или композицией согласно п. 7.

14. Способ согласно п. 13, где полиолефин выбран из полиэтилена и сополимеров этилена, полиэтилена (РЕ), полипропилена, полиэтилена низкой плотности (LDPE), линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE), полиэтилена очень низкой плотности (VLDPE), полиэтилена сверхнизкой плотности (ULDPE), полиэтилена средней плотности (MDPE), полиэтилена высокой плотности (HDPE), полиэтилена сверхвысокой плотности (UHDPE), сополимеров этилена/пропилена, полипропилена (РР), сополимера пропилена/этилена, сополимера этилена и этилена со спиртом (EVOH), сополимера этилена и пропилена, полиизопрена, полибутилена, полибутена, поли-3-метилбутена-1, поли-4-метилпентена-1 или сополимеров этилена с одним или несколькими альфа-олефинами.