JP2009228005A - 数個のGe原子を含む開始剤を含む重合性組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】光により活性化され得、そして硬化されるべき材料の高い全体硬化深さを生じる、重合開始剤を提供すること。
【解決手段】本発明は、数個のゲルマニウム原子を有するアシルゲルマニウム化合物を重合開始剤として含む、重合性組成物に関する。より特定すると、少なくとも1種の重合性結合剤と、少なくとも1種のアシルゲルマニウム化合物を含む1種の重合開始剤とを含む組成物、およびラジカル重合または歯科修復材料の調製のための開始剤としての、アシルゲルマンの使用に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、数個のゲルマニウム原子を有するアシルゲルマニウム化合物を重合開始剤として含む、重合性組成物に関する。これらの組成物は、接着剤、コーティング、セメント、複合材料、予め成形された部品(例えば、棒、板、円盤またはレンズなど)および特に、歯科材料の調製のために、特に適切である。
使用される開始剤は、重合性樹脂の硬化において、決定的な役割を果たす。照射の際に、光開始剤は、UV光または可視光を吸収し、そして重合開始種を形成する。ラジカル重合の場合、これらの重合開始種は、フリーラジカルである。これらの光開始剤は、ラジカル形成の化学的機構に基づいて、2つのクラスに分類される。
ノリッシュI型の光開始剤は、照射の際に、単分子結合開裂によってフリーラジカルを形成する。照射の際に、ノリッシュII型の光開始剤は、二分子反応を起こし、この反応において、励起した光開始剤が第二の分子(共開始剤(coinitiator))と反応し、そして電子とプロトンとの移動によってか、または直接の水素引抜きによって、重合開始ラジカルを形成する。I型光開始剤およびII型光開始剤は、UV光硬化のために使用される。現在まで、ほとんどII型光開始剤のみが、可視光範囲のために使用されている。
UV硬化は、高い反応速度により特徴付けられ、そして頻繁に、様々な基材(例えば、木材、金属またはガラス)のコーティングのために使用されている。従って、例えば、特許文献1において、I型光開始剤(例えば、ジエトキシフェニルアセトフェノンまたはアシルホスフィンオキシド)が使用されているUV硬化性コーティング材料が記載されている。
特許文献2は、アシルホスフィンオキシド、α−ヒドロキシアルキルフェノンまたはα−ジアルコキシアセトフェノンが同様に光開始剤として使用されている、UV硬化性の木材コーティング材料を記載する。とりわけ、低い層厚さを有する透明コーティングは、UV光の低い波長に起因して、UV硬化し得る。しかし、顕著な遮蔽または色素沈着、およびより大きい層厚さにより、UV硬化の限度に達する。このような樹脂は、UV光で不完全にのみ硬化する。さらに、色素沈着した組成物を用いる場合、この色素が弱くのみ吸収する吸収範囲が、この光開始剤のために見出されなければならない。
より大きい全体硬化(through−curing)深さが必要とされる場合(例えば、光硬化性歯科充填材料の硬化の際に)、可視光が、照射のために通常使用される。このために最も頻繁に使用される光開始剤系は、特許文献3に記載されるような、α−ジケトンとアミン共開始剤との組み合わせである。
この光開始剤系が使用される歯科組成物は、例えば、特許文献4または特許文献5に開示されており、ここでカンファーキノンが、好ましくは、α−ジケトンとして使用される。カンファーキノンは、468nmの波長において、吸収極大を有する。その結果として、カンファーキノンは、強い黄色の着色を示し、カンファーキノン/アミンで開始される材料が硬化後に顕著な黄色キャストを有するという欠点を有する。このことは、完全に重合した材料の明るい白色遮蔽の場合に特に、非常に不利である。
II型光開始剤のさらなる欠点は、この光開始剤が、重合の際に粘着性の表面層の形成をもたらすことである。このいわゆる抑制層は、空気中の酸素によるラジカル重合の抑制に起因する。
特許文献6は、ケイ素、ゲルマニウムまたはスズをベースとする開始剤を開示する。これらの開始剤は、押出し機内でのアクリルモノマーの塊状重合のために適切であると記載されている。これらの開始剤は、共触媒(例えば、テトラブチルアンモニウムフルオリド)と一緒に使用される。ケイ素ベースの開始剤(例えば、9−トリメチルシリルカルバゾール)が好ましい。
欧州特許第1 247 843号明細書 国際公開第01/51533号パンフレット 英国特許第1 408 265号明細書 米国特許第4,457,818号明細書 米国特許第4,525,256号明細書 欧州特許出願公開第0 405 786号明細書
本発明の目的は、光により活性化され得、そして硬化されるべき材料の高い全体硬化深さを生じる、重合開始剤を提供することである。これらの開始剤は、低濃度で効果的であるべきであり、そして硬化されるべき材料の迅速な硬化を可能にする。さらに、これらの開始剤は、この材料の変色をもたらさない。
上記課題を解決するために、本発明は、例えば、以下を提供する:
(項目1)
少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤が、少なくとも1種の一般式(I)によるアシルゲルマニウム化合物
Figure 2009228005
を含むことを特徴とし、一般式(I)において、第一の選択肢によれば、
uが1であり、そしてRおよびRにおける、式の両側の結合の手が除かれ,
zが、2〜10の整数であり、
この場合、
は、1個〜50個の炭素原子および0〜10個のヘテロ原子を有する、z価の分枝鎖もしくは直鎖の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基であり、該Rは、z個の丸括弧内の基によって置換されており、zが2または3である場合、Rはまた、NまたはNH、N−C1〜3アルキルもしくはN−フェニルであり得、そしてzが2でありmが0である場合、Rはまた、除かれ得、その結果、該丸括弧内の基のうちの2つが、ゲルマニウム原子の間の化学結合によって互いに連結され、そして基Rは、1個以上の酸素原子(=O)、CN、ハロゲン、1つ以上の分枝鎖または直鎖のC1〜6アルキル基、−O−C1〜6アルキル基および/または重合性基により置換され得;
、Rは、互いに独立して、
Figure 2009228005
またはHであるか、
あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し;ここで
、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または1個以上の酸素原子が介在し得る分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在し得、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでRは、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり、そしてR20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、そして
ここでRはまた、1個〜50個の炭素原子および0〜10個のヘテロ原子を有する、直鎖または分枝鎖の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基であり得、該脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基は、2個のゲルマニウム原子の間に架橋を形成する;
あるいは一般式(I)において、第二の選択肢によれば、
uが、2〜100の整数であり、そして末端基RおよびR、またはRが除かれる場合にはGeにおける、式の両側の結合の手は、HもしくはOHにより飽和されるか、または互いに結合して、RとRもしくはGeとの間に化学結合を形成し、
zが1であり、
この場合、
は、1個〜50個の炭素原子および0〜10個のヘテロ原子を有する、二価の直鎖または分枝鎖の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基であり、ここでRはまた、N−R22または−O−Si(R23−O−であり得、ここでR22は、H、C1〜10アルキル、またはフェニルであり、そしてR23は、C1〜10アルキルであるか、または2個の基R23が2個のSi原子の間に酸素架橋(−O−)を形成し、そして基Rは、1個以上の酸素原子(=O)、CN、ハロゲン、1つ以上の分枝鎖または直鎖のC1〜6アルキル基、−O−C1〜6アルキル基および/または重合性基により置換され得;
は、−C(=O)−であるか、または除かれ、
は、
Figure 2009228005
またはHであるか、
あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し;ここで
、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、1個以上の酸素原子が介在し得る分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在し得、1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでRは、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり、そしてR20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり;
そして一般式(I)において、他の可変物は、両方の選択肢において以下の意味を有する:
mは、0または1であり、
nは、0または1であり、
pは、0または1であり、
は、分枝鎖もしくは直鎖のC1〜18アルキル基もしくはC2〜18アルケニル基であり、ここでこれらの基は、非置換であっても、以下の群:
ハロゲン、CN、
Figure 2009228005
−OR10、−SR10、−OCO−R10、−COO−R10、−CH=CH−CO−OR10、−C(C1〜4アルキル)=C(C1〜4アルキル)−CO−OR10、−CO−R13、−CO−CH=CH−CO−C1〜6アルキル、−CO−CH=CH−CO−フェニル、−CO−CH=CH−COO−C1〜18アルキル、−NR1112、−N(R11)−CO−R10、−N(R11)−COO−R10、−N(R11)−CO−NR1112、−N(R11)−CO−hal、−CO−NR1112、−SO−R10、−SO−OR10、−SO−NR1112、−PO(OC1〜8アルキル)、−SiR141516、−CH=CH−フェニル、−C(C1〜4アルキル)=C(C1〜4アルキル)フェニル、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、C5〜12−シクロアルキル、飽和もしくは不飽和の5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環、ベンゾフェノニル、チサントニルから選択される1つ以上の基で置換されていてもよく、ここで
10は、H;C1〜18アルキル;1個以上の酸素原子が介在しているC1〜18アルキル;C2〜18アルケニル;1個以上の酸素原子が介在しているC2〜18アルケニル;C3〜12シクロアルキル;テトラヒドロピラン−2−イル、フェニル−C1〜20アルキレン;フェニル−C1〜20アルケニレン;非置換であっても、ハロゲン、シクロヘキシル、シクロペンチル、テトラヒドロフラニル、フラニルもしくはイソプロピル−4−メチル−シクロヘキシルにより置換されていてもよいC1〜6アルキルであるか;またはR10は、フェニル、ナフチルまたはビフェニルであり、これらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子;C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基および/またはC1〜8アルキルチオ基により置換されていてもよく;
11、R12は、互いに独立して、H;C1〜18アルキル;1個以上の酸素原子が介在しているC1〜18アルキル;C2〜18アルケニル;1個以上の酸素原子が介在しているC2〜18アルケニル;C3〜12シクロアルキル、フェニル−C1〜4アルキル;フェニル;ナフチルまたはピリジルであり;これらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子、C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基および/またはC1〜8アルキルチオ基により置換されていてもよく;あるいはR11とR12とが一緒になって、5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環を形成し、該複素環式環は、その一部分について、脂肪族環もしくは芳香族環と環形成し得、
13は、C1〜18アルキル、1個以上のO原子が介在するC2〜18アルケニル、C3〜12シクロアルキル、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、ナフチルまたはビフェニルであり、ここで該環系は、非置換であっても、1個〜5個のC1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基、C1〜8アルキルチオ基および/またはハロゲン原子により置換されていてもよく;
14、R15、R16は、互いに独立して、各場合において、H、C1〜8アルキル、C2〜8アルケニル、C7〜9フェニルアルキル、−O−C1〜8アルキル、フェニルまたは−O−SiR171819であり、ここで
17、R18、R19は、互いに独立して、各場合において、H、C1〜8アルキル、C2〜8アルケニル、C7〜9フェニルアルキル、−O−C1〜8アルキルまたはフェニルであるか、
あるいは
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基であり、該C2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基には、1つ以上の−O−、−NH−、−NR11−、−S−が介在しており、該基は、非置換であっても、以下の群:
ハロゲン、CN、−OR10、−SR10、−OCO−R10、−COO−R10、−NR1112、−N(R11)−CO−R10、−N(R11)−COO−R10、−N(R11)−CO−NR1112、−N(R11)−CO−hal、−CO−NR1112、−SO−R10、−SO−OR10、−SO−NR1112、−PO(OC1〜8アルキル)、−SiR141516、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、C5〜12シクロアルキル
から選択される1つ以上の基によって置換されていてもよく;
ここでR10、R11、R12、R14、R15およびR16は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基であり、該C2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基には、1つ以上の−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−CO−N(R11)−、−N(R11)−CO−、−N(R11)−CO−N(R11)−、−N(R11)−COO−、−COO−C1〜6アルキレン、−COS−C1〜18アルキレン、−SO−、−SO−O−、−SO−N(R11)−、qが1〜6である−(CHSi[OSi(CH−;フェニル−C1〜4アルキレン、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、C5〜12シクロアルキレンまたは5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環が介在しており;
ここでR11は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、トリメチルシリル、hal−(CHSi−[OSi(CH−、rが1〜6である(CHSi−[OSi(CH−、−COOH、−COO−R10、−CO−NR1112、−CO−ビニル、−CO−フェニルであり、ここで該フェニル基は、非置換であっても、−CH、−OCHおよび/または−Clにより置換されていてもよく;
ここでR10、R11およびR12は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、フェニル−C1〜20アルキル、フェニル、ナフチルまたはビフェニル、C5〜12シクロアルキルまたは飽和もしくは不飽和の5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環であり、ここでこれらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子、C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基、C1〜8アルキルチオ基および/または−NR1112により置換されていてもよく、
ここでR11およびR12は、上で定義されたとおりであり、
ここで各場合において、基R、RまたはRのうちの2つは、互いに結合して、5員〜8員の環を形成し得、該環は、その一部分について、1つ以上の脂肪族環もしくは芳香族環と環形成し得、ここでこれらの環は、該ゲルマニウム原子に加えてさらなるヘテロ原子を含み得、そしてここで、異なる基、またはm、n、pもしくは3−n−pが1より大きい場合には同じ基がまた、互いに結合して1つ以上の環を形成し得、そして該形成された環は、非置換であっても、1回以上置換されていてもよい、
組成物。
(項目2)
少なくとも1種の式(I’)
Figure 2009228005
による化合物を含む、項目1に記載の組成物であって、式(I’)において、
は、1個〜6個の炭素原子を有するアルキル基であり、ここで該基のz個の水素原子は、式(I’)の括弧内の項によって置換されており、
、Rは、互いに独立して、
Figure 2009228005
、またはHであるか、あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し、ここで
、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基またはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基またはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR’−が介在し得、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでR’は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり;
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基、C1〜18アルケニル基、C1〜18アルコキシ基もしくはC1〜18アルケンオキシ基により置換され得る芳香族C6〜10基であり、ここで該記載された基には、1つ以上のO原子が介在し得るか、またはRは、1つ以上のO原子が介在し得る分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基、C1〜18アルケニル基、C1〜18アルコキシ基もしくはC1〜18アルケンオキシ基であり、
mは、0または1であり、
nは、0または1であり、
pは、0または1であり;
zは、2〜6である、
組成物。
(項目3)
少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(II)によるアシルゲルマニウム化合物
Figure 2009228005
を含み、一般式(II)において、
、R、Rは、互いに独立して、
Figure 2009228005
、C1〜3アルキル基またはC1〜3アシル基であり;
、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、直鎖もしくは分枝鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在しており、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得;
は、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり;そして
20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基である、
組成物。
(項目4)
少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(III)によるアシルゲルマニウム化合物
Figure 2009228005
を含み、一般式(III)において、
は、
Figure 2009228005
またはC1〜3アルキル基またはC1〜3アシル基であり;
s、tは、互いに独立して、0〜6の整数であり、ここでsおよびtは、該ゲルマニウム原子を含めた環原子の合計が5〜8になるように選択され、そして
Xは、N−R21、O、Sであるか、または除かれ、ここでR21は、HまたはC1〜10アルキルであり、
ここで該ゲルマニウム含有環は、1つ以上の脂肪族環または芳香族環と環形成し得、そして非置換であっても、1回以上置換されていてもよく、これによって、該環の水素原子の数が該置換に対応して減少する、
組成物。
(項目5)
少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(IV)によるアシルゲルマニウム化合物
Figure 2009228005
を含み、一般式(IV)において、R、RおよびRは、上で与えられた意味を有し、そしてwは、0〜6の整数である、組成物。
(項目6)
少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(V)によるアシルゲルマニウム化合物
Figure 2009228005
を含み、一般式(V)において、RおよびRは、上で与えられた意味を有する、組成物。
(項目7)
少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(VI)によるアシルゲルマニウム化合物
Figure 2009228005
を含み、一般式(VI)において、
、Rは、互いに独立して、
Figure 2009228005
、C1〜3アルキル基またはC1〜3アシル基であり;
vは、1〜3の整数であり、そして
Qは、N−R22、O、S、−CH−、−CH=CH−、−CH−CH−または−O−Si(R23−O−であり、ここでR22は、H、C1〜10アルキル、好ましくはHもしくはC1〜4アルキル、またはフェニルであり、そしてR23は、C1〜10アルキルであるか、あるいは2つの基R23が、2つのSi原子の間に酸素架橋(−O−)を形成する、
組成物。
(項目8)
基R、R、R、RおよびRが、各場合において、1個〜3個の重合性基で置換されている、項目1〜7のいずれか1項に記載の組成物。
(項目9)
上記重合性基が、ビニル、スチリル、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミドまたはN−アルキルアクリルアミドから選択される、項目1〜8のいずれか1項に記載の組成物。
(項目10)
上記組成物の総質量に対して、0.001重量%〜5重量%の上記アシルゲルマニウム化合物を含む、項目1〜9のいずれか1項に記載の組成物。
(項目11)
重合性結合剤として、少なくとも1種のラジカル重合性モノマーおよび/またはプレポリマーを含む、項目1〜10のいずれか1項に記載の組成物。
(項目12)
結合剤として、単官能性(メタ)アクリレート、多官能性(メタ)アクリレート、またはこれらの混合物を含む、項目11に記載の組成物。
(項目13)
少なくとも1種のラジカル開環重合性モノマーを含む、項目11または12に記載の組成物。
(項目14)
結合剤として、単官能性メルカプト化合物および/または多官能性メルカプト化合物と、二官能性不飽和モノマーおよび/または多官能性不飽和モノマーとの混合物を含有する、項目1〜13のいずれか1項に記載の組成物。
(項目15)
少なくとも1種のさらなるラジカル重合の開始剤を含む、項目1〜14のいずれか1項に記載の組成物。
(項目16)
少なくとも1種のさらなるカチオン重合の開始剤を含む、項目1〜15のいずれか1項に記載の組成物。
(項目17)
充填材もまた含む、項目1〜16のいずれか1項に記載の組成物。
(項目18)
少なくとも1種の添加剤もまた含み、該添加剤は、安定剤、UV吸収剤、滑剤、湿潤剤、分散剤、接着促進剤、つや消し剤および光輝剤、レベリング剤およびフィルム形成補助剤、皮張り防止剤、光保護剤、腐食保護剤、難燃剤、酸化防止剤、光学光沢剤、流れ改質剤、増粘剤および消泡剤から選択される、項目1〜17のいずれか1項に記載の組成物。
(項目19)
各場合において上記組成物の総質量に対して、
0.001重量%〜5重量%のアシルゲルマニウム化合物、
5重量%〜99.9重量%の重合性結合剤、
0重量%〜90重量%の充填剤
を含む、項目1〜18のいずれか1項に記載の組成物。
(項目20)
0重量%〜50重量%のさらなる添加剤を含む、項目19に記載の組成物。
(項目21)
成形品の調製のためのシステムであって、1〜20のいずれか1項に記載の組成物およびLED光源を備える、システム。
(項目22)
上記LED光源が、400nm〜550nmの範囲の波長を有し、そして上記アシルゲルマニウム化合物が、400nm〜550nmの範囲の活性化波長を有する、項目21に記載のシステム。
(項目23)
ラジカル重合の開始剤としての、式(I)によるアシルゲルマンの使用。
(項目24)
ラジカル重合中に抑止層の形成を防止するための、式(I)によるアシルゲルマンの使用。
(項目25)
接着剤、コーティング、セメント、複合材料、予め成形された部品または歯科材料の調製のための、式(I)によるアシルゲルマンの使用。
(項目26)
成形品の調製のためのプロセスであって、該プロセスにおいて、項目1〜20のいずれか1項に記載の組成物が、所望の形状を有する立体に成形され、次いで、完全にかまたは部分的に硬化させられる、プロセス。
(項目27)
上記成形品が、200nm〜700nmの波長の光での照射により硬化させられる、項目26に記載のプロセス。
(項目28)
上記成形品が、300nm〜550nmの波長の光での照射により硬化させられる、項目27に記載のプロセス。
(項目29)
上記成形品が、400nm〜800nmの波長の光での照射により硬化させられる、項目27に記載のプロセス。
(項目30)
歯冠、ブリッジ、インレーまたは義歯の調製のための、項目26〜29のいずれか1項に記載のプロセス。
(要旨)
少なくとも1種の重合性結合剤と、少なくとも1種の一般式(I)によるアシルゲルマニウム化合物
Figure 2009228005
を含む1種の重合開始剤とを含む組成物、およびラジカル重合または歯科修復材料の調製のための開始剤としての、式(I)のアシルゲルマンの使用。
本発明により、光により活性化され得、そして硬化されるべき材料の高い全体硬化深さを生じる、重合開始剤が提供される。
本発明によれば、上記目的は、少なくとも1種の重合性結合剤を含む組成物によって達成される。この重合性結合剤は、少なくとも1種の一般式(I)によるアシルゲルマニウム化合物
Figure 2009228005
を含み、一般式(I)において、第一の選択肢によれば、
uが1であり、そしてRおよびRにおける、式の両側の結合の手が除かれ、
zが、2〜10の整数であり、
この場合、
は、1個〜50個、好ましくは1個〜20個の炭素原子、および0〜10個、好ましくは0〜6個のヘテロ原子を有する、z価の分枝鎖もしくは好ましくは直鎖の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基であり、該ヘテロ原子は、好ましくは、O、S、N、Siであり、特に好ましくは、Oおよび/もしくはSであり、該Rは、z個の丸括弧内の基によって置換されており、zが2または3である場合、Rはまた、NまたはNH、N−C1〜3アルキルもしくはN−フェニルであり得、そしてzが2でありmが0である場合、Rはまた、除かれ得、その結果、該丸括弧内の基のうちの2つが、ゲルマニウム原子の間の化学結合によって互いに連結され、ここで該基Rは、1個以上の酸素原子(=O)、CN、ハロゲン、1つ以上の分枝鎖または直鎖のC1〜6アルキル基、−O−C1〜6アルキル基および/または重合性基により置換され得;
、Rは、互いに独立して、
Figure 2009228005
またはHであるか、
あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し;ここで
、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、1個以上の酸素原子が介在し得る分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在し得、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでRは、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり、そしてR20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、そして
ここでRはまた、1個〜50個、好ましくは1個〜20個の炭素原子および0〜10個、好ましくは0〜6個のヘテロ原子を有する、直鎖または分枝鎖の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基であり得、該ヘテロ原子は、好ましくは、O、S、N、Siであり、特に好ましくは、Oおよび/もしくはSであり、特に、2個のゲルマニウム原子の間に架橋を形成するC1〜20アルケニル基である。
第一の選択肢の化合物は、以下の式(I’):
Figure 2009228005
により表され得る。
式(I’)の丸括弧内の基はまた、以下で括弧内の項と称される。式(I’)の化合物は、好ましい。
第二の選択肢によれば、
uが2〜100の整数であり、そして末端基RおよびR、またはRが除かれる場合にはGeにおける、式の両側にある結合の手は、HもしくはOHにより飽和されるか、または互いに結合して、RとRまたはGeとの間に化学結合を形成し、
zが1であり、
この場合、
は、1個〜50個、好ましくは1個〜20個の炭素原子および0〜10個、好ましくは0〜6個のヘテロ原子を有する二価の直鎖または分枝鎖の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基であり、このヘテロ原子は、好ましくは、O、S、N、Siであり、特に好ましくは、Oおよび/もしくはSであり、ここでRはまた、N−R22または−O−Si(R23−O−であり得、ここでR22は、H、C1〜10アルキル、好ましくはHもしくはC1〜4アルキル、またはフェニルであり、そしてR23は、C1〜10アルキル、好ましくはC1〜4アルキルであるか、あるいは2つの基R23が、2個のSi原子の間に酸素架橋(−O−)を形成し、そして基Rは、1個以上の酸素原子(=O)、CN、ハロゲン、1つ以上の分枝鎖または直鎖のC1〜6アルキル基、−O−C1〜6アルキル基および/または重合性基により置換され得;
は、−C(=O)−であるか、または除かれ、
は、
Figure 2009228005
またはHであるか、
あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し;ここで
、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、1個以上の酸素原子が介在し得る分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在し得、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでRは、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり、そしてR20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基である。
他の可変物は、両方の選択肢において、以下の意味を有する:
mは、0または1であり、
nは、0または1であり、
pは、0または1であり、
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基もしくはC2〜18アルケニル基、ここでこれらの基は、非置換であっても、以下の群:
ハロゲン、CN、
Figure 2009228005
−OR10、−SR10、−OCO−R10、−COO−R10、−CH=CH−CO−OR10、−C(C1〜4アルキル)=C(C1〜4アルキル)−CO−OR10、−CO−R13、−CO−CH=CH−CO−C1〜6アルキル、−CO−CH=CH−CO−フェニル、−CO−CH=CH−COO−C1〜18アルキル、−NR1112、−N(R11)−CO−R10、−N(R11)−COO−R10、−N(R11)−CO−NR1112、−N(R11)−CO−hal、−CO−NR1112、−SO−R10、−SO−OR10、−SO−NR1112、−PO(OC1〜8アルキル)、−SiR141516、−CH=CH−フェニル、−C(C1〜4アルキル)=C(C1〜4アルキル)フェニル、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、C5〜12シクロアルキル、飽和もしくは不飽和の5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環、ベンゾフェノニル、チサントニル(thisanthonyl)から選択される1つ以上の基で置換されていてもよく、ここで
10は、H、C1〜18アルキル;1個以上の酸素原子が介在しているC1〜18アルキル;C2〜18アルケニル;1個以上の酸素原子が介在しているC2〜18アルケニル;C3〜12シクロアルキル;テトラヒドロピラン−2−イル、フェニル−C1〜20アルキレン;フェニル−C1〜20アルケニレン;非置換であっても、ハロゲン、シクロヘキシル、シクロペンチル、テトラヒドロフラニル、フラニルもしくはイソプロピル−4−メチル−シクロヘキシルにより置換されていてもよいC1〜6アルキルであるか、あるいはR10は、フェニル、ナフチルまたはビフェニルであり、これらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子;C1〜8アルキル基;C1〜8アルコキシ基および/またはC1〜8アルキルチオ基により置換されていてもよく;
11、R12は、互いに独立して、H;C1〜18アルキル;1個以上の酸素原子が介在しているC1〜18アルキル;C2〜18アルケニル;1個以上の酸素原子が介在しているC2〜18アルケニル;C3〜12シクロアルキル、フェニル−C1〜4アルキル;フェニル;ナフチルまたはピリジルであり;ここでこれらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子、C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基および/またはC1〜8アルキルチオ基により置換されていてもよく;あるいはR11とR12とが一緒になって、5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環を形成し、該複素環式環は、その一部分について、脂肪族環もしくは芳香族環と環形成し得、
13は、C1〜18アルキル、1個以上のO原子が介在するC2〜18アルケニル、C3〜12シクロアルキル、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、ナフチルまたはビフェニルであり、ここでこれらの記載された環系は、非置換であっても、1個〜5個のC1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基、C1〜8アルキルチオ基および/またはハロゲン原子により置換されていてもよく;
14、R15、R16は、互いに独立して、各場合において、H、C1〜8アルキル、C2〜8アルケニル、C7〜9フェニルアルキル、−O−C1〜8アルキル、フェニルまたは−O−SiR171819であり、ここで
17、R18、R19は、互いに独立して、各場合において、H、C1〜8アルキル、C2〜8アルケニル、C7〜9フェニルアルキル、−O−C1〜8アルキルまたはフェニルであるか、
あるいは
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基であり、該C2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基には、1つ以上の−O−、−NH−、−NR11−、−S−が介在しており、ここでこれらの基は、非置換であっても、以下の群:
ハロゲン、CN、−OR10、−SR10、−OCO−R10、−COO−R10、−NR1112、−N(R11)−CO−R10、−N(R11)−COO−R10、−N(R11)−CO−NR1112、−N(R11)−CO−hal、−CO−NR1112、−SO−R10、−SO−OR10、−SO−NR1112、−PO(OC1〜8アルキル)、−SiR141516、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、C5〜12シクロアルキル
から選択される1つ以上の基で置換されていてもよく;
ここでR10、R11、R12、R14、R15およびR16は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基であり、該C2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基には、1個以上の−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−CO−N(R11)−、−N(R11)−CO−、−N(R11)−CO−N(R11)−、−N(R11)−COO−、−COO−C1〜6アルキレン、−COS−C1〜18アルキレン、−SO−、−SO−O−、−SO−N(R11)−,qが1〜6である−(CHSi[OSi(CH−;フェニル−C1〜4アルキレン、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、C5〜12シクロアルキレンまたは5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環が介在しており;
ここでR11は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、トリメチルシリル、hal−(CHSi−[OSi(CH−、rが1〜6である(CHSi−[OSi(CH−、−COOH、−COO−R10、−CO−NR1112、−CO−ビニル、−CO−フェニルであり、ここで該フェニル基は、非置換であっても、−CH、−OCHおよび/または−Clにより置換されていてもよく;
ここでR10、R11およびR12は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、フェニル−C1〜20アルキル、フェニル、ナフチルまたはビフェニル、C5〜12シクロアルキルまたは飽和もしくは不飽和の5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環であり、ここでこれらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子、C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基、C1〜8アルキルチオ基および/または−NR1112により置換されていてもよく、
ここでR11およびR12は、上で定義されたとおりである。
好ましくは、
は、ハロゲン、OH、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルコキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基により置換され得る芳香族C6〜30基であり、これらの記載された基には、1個以上のO原子、S原子もしくはN原子が介在し得、そして/または1つ以上の重合性基および/もしくは基Rで置換され得るか、Rは、分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルコキシ基またはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルコキシ基またはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在し得、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここで
は、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり、そして
20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基である。
さらに、式(I)または式(I’)の基R、RまたはRのうちの2つは、互いに結合して、5員〜8員の環を形成し得、該環は、その一部分について、1個以上、好ましくは1個または2個の脂肪族環または芳香族環と環形成し得る。これらの環は、このゲルマニウム原子に加えて、さらなるヘテロ原子(好ましくは、O原子、S原子またはN原子)を含み得る。さらなるヘテロ原子の数は、好ましくは、1個または2個である。異なる基、またはm、n、pもしくは3−n−pが1より大きい場合には同じ基がまた、互いに結合して、1つ以上の環を形成し得る。例えば、pが2である場合、2つの基Rは、互いに結合し得る。これらの基を結合させることによって、環状のゲルマニウム(すなわち、ゲルマニウム原子が環に組み込まれている化合物)が形成される。2つの基が2回、互いに結合する場合、これらは、ゲルマニウムを中心原子(スピロ原子)として有するスピロ化合物である。形成された環は、非置換であっても、1回以上(好ましくは、1回または2回)置換されていてもよい。好ましい置換基は、C1〜4アルキル基または=Oである。
式(I)、および特に、(I’)の可変物は、好ましくは、以下の意味を有する:
は、1個〜18個、好ましくは1個〜6個の炭素原子を有する飽和脂肪族炭化水素基、6個〜10個、好ましくは6個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基、7個〜24個の炭素原子を有する脂肪族−芳香族炭化水素基であり、これらの基において、1個〜z個の隣接していない炭素原子が、酸素により置き換えられ得、
、Rは、互いに独立して、
Figure 2009228005
またはHであるか
あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し;ここで
、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR’−が介在し得、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでR’は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり;
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基もしくはC2〜18アルケニル基であり、ここでこれらの基は、非置換であっても、以下の群:
ハロゲン、CN、
Figure 2009228005
−OR10、−SR10、−OCO−R10、−COO−R10、−CH=CH−CO−OR10、−C(C1〜4アルキル)=C(C1〜4アルキル)−CO−OR10、−CO−R13、−CO−CH=CH−CO−C1〜6アルキル、−CO−CH=CH−CO−フェニル、−CO−CH=CH−COO−C1〜18アルキル、−NR1112、−N(R11)−CO−R10、−N(R11)−COO−R10、−N(R11)−CO−NR1112、−N(R11)−CO−hal、−CO−NR1112、−SO−R10、−SO−OR10、−SO−NR1112、−PO(OC1〜8アルキル)、−SiR141516、−CH=CH−フェニル、−C(C1〜4アルキル)=C(C1〜4アルキル)フェニル、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、C5〜12シクロアルキル、5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環、ベンゾフェノニル、チサントニルから選択される1つ以上の基で置換されていてもよく、ここで
10は、H、C1〜18アルキル、C2〜18アルケニル;1個以上の酸素原子が介在しているC2〜18アルケニル;C3〜12シクロアルキル;テトラヒドロピラン−2−イル、フェニル−C1〜4アルキレン;フェニル−C1〜4アルケニレン;非置換であっても、ハロゲン、シクロヘキシル、シクロペンチル、テトラヒドロフラニル、フラニルもしくはイソプロピル−4−メチル−シクロヘキシルにより置換されていてもよいC1〜6アルキルであるか;あるいはR10は、フェニル、ナフチルまたはビフェニルであり;これらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子;C1〜8アルキル基;C1〜8アルコキシ基および/またはC1〜8アルキルチオ基により置換されていてもよく;
11、R12は、互いに独立して、H;C1〜18アルキル、C2〜18アルケニル、1個以上の酸素原子が介在しているC2〜18アルケニル、C3〜12シクロアルキル、フェニル−C1〜4アルキル;フェニル、ナフチルまたはピリジルであり;ここでこれらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子、C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基および/またはC1〜8アルキルチオ基により置換されていてもよく;あるいはR11とR12とが一緒になって、5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環を形成し、該複素環式環は、その一部分について、脂肪族環もしくは芳香族環と環形成し得、
13は、C1〜18アルキル、1個以上のO原子が介在するC2〜18アルケニル、C3〜12シクロアルキル、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、ナフチルまたはビフェニルであり、ここでこれらの記載された環系は、非置換であっても、1個〜5個のC1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基、C1〜8アルキルチオ基および/またはハロゲン原子により置換されていてもよく;
14、R15、R16は、互いに独立して、各場合において、H、C1〜8アルキル、C2〜8アルケニル、C7〜9フェニルアルキル、−O−C1〜8アルキル、フェニルまたは−O−SiR171819であり、ここで
17、R18、R19は、互いに独立して、各場合において、H、C1〜8アルキル、C2〜8アルケニル、C7〜9フェニルアルキル、−O−C1〜8アルキルまたはフェニルであり、そして
ここでR10、R11およびR12は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基であり、該C2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基には、1つ以上の−O−、−NH−、−NR11−、−S−が介在しており、ここでこれらの基は、非置換であっても、以下の群:
ハロゲン、CN、−OR10、−SR10、−OCO−R10、−COO−R10、−NR1112、−N(R11)−CO−R10、−N(R11)−COO−R10、−N(R11)−CO−NR1112、−N(R11)−CO−hal、−CO−NR1112、−SO−R10、−SO−OR10、−SO−NR1112、−PO(OC1〜8アルキル)、−SiR141516、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、C5〜12シクロアルキル
から選択される1つ以上の基で置換されていてもよく;
ここでR10、R11、R12、R14、R15およびR16は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基であり、該C2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基には、1個以上の−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−CO−N(R12)−、−N(R12)−CO−、−N(R12)−CO−N(R12)−、−N(R12)−COO−、−COO−C1〜6アルキレン、−COS−C1〜18アルキレン、−SO−、−SO−O−、−SO−N(R12)−、qが1〜6である−(CHSi[OSi(CH−;フェニル−C1〜4アルキレン、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、C5〜12シクロアルキレンまたは5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環が介在しており;
ここでR12は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、トリメチルシリル、rが1〜6であるhal−(CHSi−[OSi(CH−、(CHSi−[OSi(CH−、−COOH、−COO−R10、−CO−NR1112、−CO−ビニル、−CO−フェニルであり、ここで該フェニル基は、非置換であっても、−CH、−OCHおよび/または−Clにより置換されていてもよく;
ここでR10、R11およびR12は、上で定義されたとおりであるか;
あるいは
は、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、ナフチルまたはビフェニル、C5〜12シクロアルキルまたは5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環であり、ここでこれらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子、C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基、C1〜8アルキルチオ基および/または−NR1112により置換されていてもよく
ここでR11およびR12は、上で定義されたとおりであり、そして
mは、0または1であり、
nは、0または1であり、
pは、0または1であり、
zは、2〜10、好ましくは2〜6、そして特に、2、3または4である。
特に好ましい実施形態によれば、式(I)および式(I’)のRは、以下の意味を有する:
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基、C1〜18アルケニル基、C1〜18アルコキシ基もしくはC1〜18アルケンオキシ基により置換され得る芳香族C6〜10基であり、ここで該記載された基には、1つ以上のO原子が介在し得るか、または1つ以上のO原子が介在し得る分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基、C1〜18アルケニル基、C1〜18アルコキシ基もしくはC1〜18アルケンオキシ基である。
特に非常に好ましい実施形態によれば、Rは、C1〜4アルキル、特にCアルキル、Cアルキルおよび/またはCアルキルである。
式(I’)の場合、1個〜6個の炭素原子を有するアルキル基が、基Rとして特に好ましく、ここでこれらの基のz個の水素原子は、式(I’)の括弧内の項により置換される。直鎖アルキル基が、特に好ましい。好ましい芳香族炭化水素基は、z個の括弧内の項により置換されたベンゼン基である。好ましい脂肪族−芳香族炭化水素基は、好ましい脂肪族基と好ましい芳香族基とを組み合わせることにより得られる。2個以上のベンゼン環、好ましくは2個〜3個のベンゼン環と、1個の脂肪族基との組み合わせが、具体的に名称を挙げられれ得る。括弧内の項との結合は、好ましくは、ベンゼン基を介して起こる。名称を挙げられる基は、1個以上の酸素原子を含み得、ここで、脂肪族炭素原子は、好ましくは、酸素原子により置き換えられる。本発明による式(I’)のゲルマニウム化合物は、好ましくは、対称的に構築され、その結果、酸素原子または他のヘテロ原子の数は、好ましくは、丸括弧内の基の数(すなわち、zまたはその倍数であり、好ましくはz)に対応する。
従って、本発明の1つの実施形態によれば、少なくとも1種の式(I’)の化合物
Figure 2009228005
を含む組成物が好ましく、式(I’)において、
は、1個〜6個の炭素原子を有するアルキル基であり、ここで該基のz個の水素原子は、式(I’)の括弧内の項によって置換されており、
、Rは、互いに独立して、
Figure 2009228005
またはHであるか
あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し;ここで
、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR’−が介在し得、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでR’は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり;
は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基、C1〜18アルケニル基、C1〜18アルコキシ基もしくはC1〜18アルケンオキシ基で置換され得る芳香族C6〜10基であり、ここで該記載された基には、1つ以上のO原子が介在し得るか、または1つ以上のO原子が介在し得る分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基、C1〜18アルケニル基、C1〜18アルコキシ基もしくはC1〜18アルケンオキシ基であり、
mは、0または1であり、
nは、0または1であり、
pは、0または1であり、
zは、2〜6である。
本発明による特に好ましい式(I)の化合物は、以下の式(II):
Figure 2009228005
により表され得、式(II)において、
、R、Rは、互いに独立して、
Figure 2009228005
1〜3アルキル基またはC1〜3アシル基(例えば、アセチル基)であり;
、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、このC1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在しており、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得;ここで
は、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり、そして
20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、そして
mは、上で与えられた意味を有する。
さらに好ましいものは、以下の式(III)
Figure 2009228005
によるゲルマニウム化合物であり、式(III)において、
は、
Figure 2009228005
または
1〜3アルキル基またはC1〜3アシル基(例えば、アセチル基)であり;
s、tは、互いに独立して、0〜6の整数であり、好ましくは1〜3であり、ここでsおよびtは、該ゲルマニウム原子を含めた環原子の合計が5〜8になるように選択され、そして
Xは、N−R21、O、Sであるか、または除かれ、ここでR21は、HまたはC1〜10アルキルであり、好ましくは、HまたはC1〜4アルキルであり、そして
およびmは、上で与えられた意味を有する。
このゲルマニウム含有環は、1個以上、好ましくは1個または2個の脂肪族環または芳香族環と環形成し得、そして非置換であっても、1回以上、好ましくは1回または2回置換されていてもよく、これによって、この環の水素原子の数は、この置換に対応して減少する。好ましい置換基は、C1〜4アルキル基または=Oである。好ましいものは、ゲルマニウム含有環がさらなる環と環形成しておらず、そしてR21から離れた位置で置換されていない、式(III)の化合物である。
さらに好ましいものは、以下の式(IV)および式(V)
Figure 2009228005
によるゲルマニウム化合物であり、式(IV)および式(V)において、R、RおよびRは、上で与えられた意味を有し、そしてwは、0〜6の整数であり、好ましくは0〜4の整数であり、特に、0である。
また好ましいものは、以下の式(VI):
Figure 2009228005
によるゲルマニウム化合物であり、式(VI)において、
、Rは、互いに独立して、
Figure 2009228005
1〜3アルキル基またはC1〜3アシル基(例えば、アセチル基)であり;
vは、1〜3、好ましくは1〜2の整数であり、そして
Qは、N−R22、O、S、−CH−、−CH=CH−、−CH−CH−または−O−Si(R23−O−であり、ここでR22は、H、C1〜10アルキル、好ましくはHもしくはC1〜4アルキル、またはフェニルであり、そしてR23は、C1〜10アルキル、好ましくはC1〜4アルキルであるか、あるいは2つの基R23が2つのSi原子の間に酸素架橋(−O−)を形成する。
本発明による上記式のアシルゲルマニウム化合物の全てにおいて、各場合において、1個〜3個のアシル基が、各ゲルマニウム原子に結合し、ここで1個のゲルマニウム原子あたり1個または2個のアシル基を有するゲルマニウム化合物が好ましい。従って、本発明によるアシルゲルマニウム化合物は、少なくとも2個のゲルマニウム原子を含み、これらのゲルマニウム原子の各々が少なくとも1個のアシル基を有することによって特徴付けられる。
全ての立体異性体形態、および種々の立体異性体形態の混合物(例えば、ラセミ化合物)が、式(I)および本明細書中に示される他の式により網羅される。これらの式は、化学原子価理論に合う化合物のみを網羅する。
基にOなどのヘテロ原子が介在し得るという表示は、O原子がその基の炭素鎖に挿入されていること、すなわち、両側で炭素原子に接していることを意味すると理解されるべきである。従って、ヘテロ原子の数は、炭素原子の数より少なくとも1小さく、そしてこれらのヘテロ原子は、末端にはあり得ない。
炭素原子とヘテロ原子とを含む炭化水素基の場合、ヘテロ原子の数(置換基は数えない)は、常に、炭素原子の数より小さい。
ハロゲン(halと略記される)とは、好ましくは、F、Cl、BrまたはIを表し、特に、F、Clを表し、特に非常に好ましくは、Clを表す。
アルキルとは、明白に示されていない場合でさえも、直鎖基と分枝鎖基とを表し、直鎖アルキル基が、全ての場合において好ましい。
上記基において置換基として存在し得る好ましい重合性基は、ビニル、スチリル、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミドおよび/またはN−アルキルアクリルアミドであり、特に好ましくは、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミドおよび/またはN−アルキルアクリルアミドである。基R、R、R、RおよびRは、好ましくは、0〜3個、特に0〜1個の重合性基により置換されている。これらの重合性基は、好ましくは、末端に位置する。
本発明によれば、可変物が互いに独立して選択され得る以下の意味を有する、一般式(I’)、(II)および(IV)の化合物が好ましい:
Figure 2009228005
またはHあるいはRおよびRについて与えられた意味のうちの1つ;
、R:互いに独立して、1つ以上の重合性基もしくはC1〜3アシル基(例えば、アセチル基)で置換され得る、直鎖C1〜4アルキル基または直鎖C1〜4アルケニル基;
、R:互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖もしくは直鎖のC1〜4アルキル基もしくは−O−C1〜4アルキル基であり、特にH;
、R、R:互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または直鎖C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルコキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、この直鎖C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルコキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上の−O−、−S−もしくは−NR20−基が介在し得、そして1つ以上の重合性基により置換されており、特にH;ならびに
他の可変物は、上で与えられた意味を有する。
同様に選択され得る一般式(I’)、(II)および(IV)の可変物の特に好ましい定義は、互いに独立して:
Figure 2009228005
またはRおよびRについて与えられた意味のうちの1つ;
、R:C1〜アルキル;
、R、R:H、Cl、CH、OCH
、R:H、1個以上のO原子が介在し得るC1〜アルキル、ならびに
他の可変物は、上で与えられた意味を有する。
特に非常に好ましいものは、R=Rかつ/またはR=Rである、式(II)の化合物である。
特に好ましいものは、当然、全ての可変物が、好ましい意味のうちの1つ、および特に、特に好ましい意味のうちの1つを有する、化合物である。
特に好ましい化合物の具体的な例は、以下のとおりである:
Figure 2009228005
Figure 2009228005
Figure 2009228005
Figure 2009228005
Figure 2009228005
Figure 2009228005
式(I)〜(VI)の可変物について上に示される好ましい化合物に由来する意味は、一般に好ましく、そして具体的に示される化合物に限定されない。
数個のモノアシルゲルマニウム基を有する、一般式(I)による化合物は、例えば、Yamamotoら(Yamamoto,K.;Hayashi,A.;Suzuki,S.;Tsuji J.;Organometallics;6(1987)974)による方法に従って、ヘキサアルキルジゲルマニウムを酸塩化物と反応させることによって、合成され得る。
Figure 2009228005
具体例:
Figure 2009228005
数個のビスアシルゲルマニウム基を有する、一般式(I)による化合物、またはオリゴマー化合物もしくはポリマー化合物の調製の可能性は、Castelら(Castel,A.;Riviere,P.;Satge´,J.;Ko,H.Y.;Organometallics;9(1990)205)による、対応するリチウム化ゲルマニウム化合物と、酸塩化物との反応である。
Figure 2009228005
具体例:
Figure 2009228005
リチウム化芳香族ゲルマニウム化合物は、例えば、対応するハロゲン化ゲルマニウム(X=ハロゲン)をリチウム(Li)と反応させることによって(Nishimura,T.;Inoue−Ando,S.;Sato,Y.,J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1;(1994)1589)またはヒドロゲルマニウムをn−ブチルリチウム(BuLi)と反応させることによって(Castel,A.;Riviere,P.;Satge´,J.;Ko,H.Y.;Organometallics;9(1990)205)、調製され得る。
Figure 2009228005
さらに、モノアシルゲルマンおよびビスアシルゲルマンは、Brookら(Brook,A.G.;Duff,J.M.;Jones,P.F.;Davis,N.R.;「Synthesis of Silyl and Germyl Ketones」J.Am Chem.Soc.89(2),431−434(1967))に従って、1,3−ジチアンから得られたカルボアニオンを塩化ゲルマニウムと反応させることによって、合成され得る。この合成経路は、ビスアルキルビスアシルゲルマンの調製のために、特に適切である。
Figure 2009228005
得られたジチアンは、当業者に一般的に公知である方法に従って(Brook,A.G.;Duff,J.M.;Jones,P.F.;Davis,N.R.;「Synthesis of Silyl and Germyl Ketones」J.Am Chem.Soc.89(2),431−434(1967)に従って、または例えば、Sharma,H.K.;Cervanes−Lee,F.;Pannel,K.H.;「Organometalloidal derivatives of the transition metals,XXVII.Chemical and structural investigations on(ferrocenylacyl)germanes)」,J.Organomet.Chem.409,321−330(1991)に従って)加水分解されて、対応するケトンを形成し得る。
Figure 2009228005
一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物は、重合の光開始剤として、特に、ラジカル重合、光付加およびチオール−エン反応(重付加)の開始剤として、特に適切である。これらの開始剤に関して、光での照射の際に、着色された材料を生じる開始剤を用いない慣例の光開始剤と比較して、高い全体硬化深さが達成されることが見出された。このことは、多くの技術材料、および特に、医療材料(例えば、歯科材料および骨セメント)において、非常に有利である。
さらに、本発明に従って使用される式(I)のアシルゲルマニウム化合物は、慣例の開始剤と比較して、低い細胞傷害性により特徴付けられ、このこともまた、医療用途のために特に有利である。従って、これらのアシルゲルマニウム化合物はまた、例えば、コンタクトレンズの調製のために使用される材料のための開始剤としてのみでなく、開始剤が変色する低い傾向が有利である従来の光学レンズのための開始剤として特に適切である。
これに関連して、式(I)の開始剤は、非常に高い活性により特徴付けられ、その結果、より低濃度の添加が硬化のために充分であることもまた重要である。
式(I)の開始剤の使用は、医療用途に限定されない。可視波長範囲の光を用いる硬化の際の大きい全体硬化深さはまた、技術用途においてかなりの利点である。本発明による組成物は、複数の用途(例えば、印刷用のインクまたは塗料、ワニス、接着剤として;印刷板、集積回路、フォトレジスト、はんだ付け用マスク、色刷用インクの調製のため;ホログラフィーデータ格納のための材料として;ナノサイズの超小型電気機械素子、光学導波管、予め成形された部品の調製のため;ならびに情報キャリアの光学調製のため)に特に適切である。
本発明によるアシルゲルマニウム化合物は、光で活性化され得、好ましくはUV/vis光、特に好ましくは可視光(400nm〜800nm)、そして特に、400nm〜500nmの波長の光で活性化され得る。従って、重合を開始するために、式(I)のアシルゲルマニウム化合物は、好ましくは、200nm〜750nm、特に好ましくは200nm〜550nm、好ましくは300nm〜550nm、そして特に非常に好ましくは350nm〜500nmの波長範囲の光で照射される。次いで、これらの化合物は、レーザー硬化およびレーザー誘起3D硬化、ならびにまた、2光子重合のための開始剤として使用され得る。これらの化合物は、色素沈着した系のための開始剤として特に適切である。
これらの開始剤はまた、LED光源を用いて活性化され得ることが特に有利である。LEDの波長は、基材の格子定数に依存する。基材の品質(熱強度、熱膨張、原子間距離の一定性など)は、LEDの可能な出力のレベルを決定する。口内の使用において、380nm以上の範囲の波長で活性化され得る式(I)の開始剤が特に好ましくなるように、約380nmからの波長のみが許容される。
LED光源と、式(I)による開始剤またはこのような開始剤を含む組成物との組み合わせもまた、本発明の主題である。400nm〜550nm、好ましくは400nm〜480nm、そして特に450±20nmの範囲の波長を有するLED光源と、この波長に適合する開始剤または組成物(すなわち、400nm〜550nm、好ましくは400nm〜480nm、および特に非常に好ましくは約450±20nmの範囲の活性化波長を有する開始剤、およびこれらの開始剤を含む組成物)とのシステムは、歯科用途のために好ましい。さらに、約650±30nmまたは約360±30nmの波長を有するLED光源が、これらの波長に適合する開始剤または組成物と一緒になったものは、本発明により好ましい。
本発明による組成物はまた、好ましくは、少なくとも1種の式(I)のアシルゲルマニウム化合物に加えて、重合性結合剤を含む。ラジカル重合性および/またはカチオン重合性のモノマーおよび/またはプレポリマーをベースとする結合剤が好ましい。
単官能性または多官能性の(メタ)アクリレートまたはこれらの混合物は、ラジカル重合性結合剤として特に適切である。単官能性(メタ)アクリル化合物とは、1個の重合性基を有する化合物を意味し、多官能性(メタ)アクリル化合物とは、2個以上、好ましくは2個〜3個の重合性基を有する化合物を意味する。
これらに関する例は、メチル、エチル、ヒドロキシエチル、ブチル、ベンジル、テトラヒドロフルフリルまたはイソボルニルの、(メタ)アクリル酸エステル;ビスフェノール−A−ジ(メタ)アクリレート、ビス−GMA(メタクリル酸とビスフェノール−A−ジグリシジルエーテルとの付加生成物);UDMA(メタクリル酸2−ヒドロキシエチルと2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとの付加生成物);ジエチレングリコール、トリエチレングリコールまたはテトラエチレングリコールの、ジ(メタ)アクリル酸エステル;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート;ならびにグリセロールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレートまたは1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレートである。2個以上、好ましくは2個〜3個のラジカル重合性基を有する少なくとも1種のラジカル重合性モノマーを含む組成物が、特に好ましい。多官能性モノマーは、架橋特性を有する。
加水分解に対して安定なモノマー(例えば、加水分解に対して安定なモノ(メタ)アクリレート(例えば、メタクリル酸メシチル)または2−(アルコキシメチル)アクリル酸(例えば、2−(エトキシメチル)アクリル酸、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸)、N−一置換アクリルアミドまたはN−二置換アクリルアミド(例えば、N−エチルアクリルアミド、N,N−ジメタクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド)あるいはN−一置換メタクリルアミド(例えばN−エチルメタクリルアミドまたはN−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド)、ならびにさらに、N−ビニルピロリドンまたはアリルエステル)もまた、ラジカル重合性結合剤として使用され得る。加水分解に対して安定な架橋性モノマーの好ましい例は、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸のウレタンおよびジイソシアネート(例えば、ジイソシアン酸2,2,4−トリメチルヘキサメチレンまたはジイソシアン酸イソホロン)、架橋性ピロリドン(例えば、1,6−ビス(3−ビニル−2−ピロリドニル)−ヘキサン)、あるいは市販のビスアクリルアミド(例えば、メチレンビスアクリルアミドもしくはエチレンビスアクリルアミド)、ビス(メタ)アクリルアミド(例えば、N,N’−ジエチル−1,3−ビス(アクリルアミド)−プロパン、1,3−ビス(メタクリルアミド)−プロパン、1,4−ビス(アクリルアミド)−ブタンもしくは1,4−ビス(アクリロイル)−ピペラジン(これは、対応するジアミンと(メタ)アクリル酸塩化物との反応により合成され得る))である。室温で液体であるモノマー(これらは、希釈モノマーとして使用され得る)が好ましい。
低収縮性のラジカル開環重合性モノマー(例えば、単官能性もしくは多官能性のビニルシクロプロパン、または二環式シクロプロパン誘導体であり、好ましくは、独国特許第196 16 183 C2号または欧州特許第1 413 569号に記載されるもの)、あるいは環状アリルスルフィド(好ましくは、米国特許第6,043,361号および米国特許第6,344,556号に記載されるもの)がさらに、ラジカル重合性結合剤として使用され得る。これらはまた、上記ジ(メタ)アクリレート架橋剤と組み合わせて使用され得る。好ましい開環重合性モノマーは、ビニルシクロプロパン(例えば、1,1−ジ(エトキシカルボニル)−2−ビニルシクロプロパンもしくは1,1−ジ(メトキシカルボニル)−2−ビニルシクロプロパン;1−エトキシカルボニル−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸もしくは1−メトキシカルボニル−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸と、エチレングリコールとのエステル)、1,1,1−トリメチロールプロパン、1,4−シクロヘキサンジオールまたはレゾルシンである。好ましい二環式シクロプロパン誘導体は、2−(ビシクロ[3.1.0]ヘキサ−1−イル)アクリル酸のメチルエステルもしくはエチルエステル、これらの3位での二置換生成物(例えば、(3,3−ビス(エトキシカルボニル)ビシクロ[3.1.0]ヘキサ−1−イル)アクリル酸のメチルエステルもしくはエチルエステル)である。好ましい環状アリルスルフィドは、2−(ヒドロキシメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパンまたは7−ヒドロキシ−3−メチレン−1,5−ジチアシクロオクタンと、2,2,4−トリメチルヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネートまたは非対称ヘキサメチレンジイソシアネート三量体(Bayer AG製のDesmodur(登録商標)VP LS 2294)との付加生成物である。
さらに、スチレン、スチレン誘導体またはジビニルベンゾール、不飽和ポリエステル、ポリウレタンおよびエポキシ樹脂およびアリル化合物、またはラジカル重合性ポリシロキサン(これは、適切なメタクリルシラン(例えば、3−(メタクリロイルオキシ)プロピルトリメトキシシラン)から調製され得、そして例えば、独国特許第199 03 177 C2号に記載されている)が、ラジカル重合性結合剤として使用され得る。
さらに、先に名称を挙げたモノマーと、ラジカル重合性の酸基含有モノマー(接着性モノマーともまた称される)との混合物が、ラジカル重合性結合剤として使用され得る。好ましい酸基含有モノマーは、重合性カルボン酸(例えば、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸、4−(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメリト酸無水物、10−メタクリロイルオキシデシルマロン酸、N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル)−N−フェニルグリシンまたは4−ビニル安息香酸)である。
ラジカル重合性ホスホン酸モノマー、特に、ビニルホスホン酸、4−ビニルフェニルホスホン酸、4−ビニルベンジルホスホン酸、2−メタクリロイルオキシエチルホスホン酸、2−メタクリルアミドエチルホスホン酸、4−メタクリルアミド−4−メチル−ペンチル−ホスホン酸、2−[4−(ジヒドロキシホスホリル)−2−オキサ−ブチル]−アクリル酸または2−[2−ジヒドロキシホスホリル)−エトキシメチル]−アクリル酸)の、エチルエステルまたは2,4,6−トリメチルフェニルエステルもまた、接着性モノマーとして適切である。
さらに、酸性の重合性リン酸エステル、特に、2−メタクリロイルオキシプロピルの一水素リン酸エステルもしくは二水素リン酸エステル;2−メタクリロイルオキシエチルの一水素リン酸エステルもしくは二水素リン酸エステル;2−メタクリロイルオキシエチルフェニルの一水素リン酸エステル;ジペンタエリトリトール−ペンタメタクリロイルオキシホスフェート;10−メタクリロイルオキシデシルの二水素リン酸エステル;ジペンタエリトリトール−ペンタメタクリロイルオキシホスフェート;リン酸モノ−(1−アクリロイル−ピペリジン−4−イル)−エステル;6−(メタクリルアミド)ヘキシルの二水素リン酸エステル;および1,3−ビス−(N−アクリロイル−N−プロピル−アミノ)−プロパン−2−イルの二水素リン酸エステルが、接着性モノマーとして適切である。
さらに、重合性スルホン酸、特に、ビニルスルホン酸、4−ビニルフェニルスルホン酸または3−(メタクリルアミド)プロピルスルホン酸が、接着性モノマーとして適切である。
単官能性または多官能性のメルカプト化合物と二官能性または多官能性の不飽和モノマー(とりわけ、アリル化合物もしくはノルボルネン化合物)との混合物を含むチオール−エン樹脂は、重付加により硬化可能な結合剤として特に適切である。
単官能性または多官能性のメルカプト化合物の例は、o−ジメルカプトベンゼン、m−ジメルカプトベンゼンもしくはp−ジメルカプトベンゼン;およびチオグリコールのエステル;または3−メルカプトプロピオン酸のエチレングリコールエステル、プロピレングリコールエステルもしくはブチレングリコールエステル、ヘキサンジオールエステル、グリセロールエステル、トリメチロールプロパンエステルもしくはペンタエリトリトールエステルである。
二官能性または多官能性のアリル化合物の例は、アリルアルコールとジカルボン酸もしくはトリカルボン酸(例えば、マロン酸、マレイン酸、グルタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸もしくは没食子酸)とのエステル、ならびに単官能式または三官能式のアリルエステル(例えば、ジアリルエーテル、α,ω−ビス[アリルオキシ]アルカン、レゾルシンもしくはヒドロキノンのジアリルエーテル、およびピロガロールトリアリルエーテル)、あるいは他の化合物(例えば、1,3,5−トリアリル−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、テトラアリルシランまたはテトラアリルオルトシリケート)である。
二官能性または多官能性のノルボルネン化合物の例は、シクロペンタジエンもしくはフランと二官能性もしくは多官能性の(メタ)アクリレートとのディールス−アルダー付加生成物、ならびに5−ノルボルネン−2−メタノールまたは5−ノルボルネン−2−オールとジカルボン酸またはポリカルボン酸(例えば、マロン酸、マレイン酸、グルタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸もしくは没食子酸)とのエステル、および5−ノルボルネン−2−メタノールまたは5−ノルボルネン−2−オールとジイソシアネートまたはポリイソシアネート(例えば、ジイソシアン酸ヘキサメチレンもしくはその環状三量体、ジイソシアン酸2,2,4−トリメチルヘキサメチレン、ジイソシアン酸トルイレンまたはジイソシアン酸イソホロン)とのウレタンである。
さらに、式(I)のアシルゲルマニウム化合物は、カチオン重合性モノマーのカチオン重合のための共開始剤または光増感剤として使用され得る。好ましいカチオン重合性の希釈モノマーまたは架橋性モノマーは、例えば、グリシジルエーテルもしくは脂環式エポキシド、環状ケテンアセタール、ビニルエーテル、スピロオルトカーボネート、オキセタンまたは二環式オルトエステルである。特に好ましい例は、トリエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、2−メチレン−1,4,6−トリオキサスピロ[2.2]ノナン、3,9−ジメチレン−1,5,7,11−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、2−メチレン−1,3−ジオキセパン、2−フェニル−4−メチレン−1,3−ジオキソラン、ビスフェノール−A−ジグリシジルエーテル、3,4−エポキシ−シクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(−(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,10−デカンジイルビス(オキシメチレン)ビス(3−エチルオキセタン)または3,3−(4−キシリレンジオキシ)−ビス−(メチル−3−エチルオキセタン)である。
例えば、カチオン重合性基(好ましくは、例えば、エポキシド基、オキセタン基、スピロオルトエステル基および/またはビニルエーテル基)を有するシランの脱水縮合により入手可能なケイ酸重縮合体もまた、カチオン重合性結合剤として適切である。このようなケイ酸重縮合体は、例えば、独国特許第41 33 494 C2号または米国特許第6,096,903号に記載されている。
一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物に加えて、本発明による組成物はまた、有利には、UV範囲または可視範囲のための公知の光開始剤(J.P.Fouassier,J.F.Rabek(編),Radiation Curing in Polymer Science and Technology,第II巻,Elsevier Applied Science,London and New York 1993を参照のこと)(例えば、ベンゾインエーテル、ジアルキルベンジルケタール、ジアルコキシアセトフェノン、アシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシド、α−ジケトン(例えば、9,10−フェナントレンキノン、ジアセチル、フリル(furil)、アニシル、4,4’−ジクロロベンジルおよび4,4’−ジアルコキシベンジル、ならびにカンファーキノン))、ならびに必要であれば、共開始剤(例えば、第三級アミン(例えば、ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルまたはメチルジエタノールアミン))をさらに含み得る。
さらに、一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物に加えて、本発明による組成物は、1種以上のカチオン性光開始剤(好ましくは、ジアリールヨードニウム塩またはトリアリールスルホニウム塩)をさらに含み得る。好ましいジアリールヨードニウム塩は、市販の光開始剤であるヘキサフルオロアンチモン酸4−オクチルオキシ−フェニル−フェニル−ヨードニウム、ホウ酸テトラキス(ペンタフルオロフェニル)イソプロピルフェニル−メチルフェニル−ヨードニウムおよびヘキサフルオロリン酸ジフェニルスルホニウム4−フェニルスルファニルフェニルである。これらのカチオン性光開始剤は、一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物をベースとする本発明による組成物の硬化を加速するために使用され得る。逆に、カチオン性開始剤を含む組成物の硬化は、式(I)のアシルゲルマニウム化合物を添加することにより加速され得る。
さらに、本発明による組成物はまた、アゾ化合物(例えば、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)またはアゾビス−(4−シアノ吉草酸))、あるいは過酸化物(例えば、過酸化ジベンゾイル、過酸化ジラウロイル、過オクタン酸tert−ブチル、過安息香酸tert−ブチルまたはジ−(tert−ブチル)−ペルオキシド)を、一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物に加えて、二重硬化のために含み得る。過酸化物による開始を加速するために、芳香族アミンとの組み合わせが使用され得る。好ましいレドックス系は、過酸化ベンゾイルとアミン(例えば、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジヒドロキシエチル−p−トルイジン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル)との組み合わせ、または構造的に関連する系である。さらに、過酸化物と還元剤(例えば、アスコルビン酸、バルビツレートまたはスルフィン酸)からなるレドックス系もまた、二重硬化のために適切である。さらなる開始剤の量は、好ましくは、0重量%〜3重量%の範囲内である。
本発明によれば、1種以上の充填材(好ましくは、有機粒子充填材または無機粒子充填材)を含む組成物が好ましい。好ましい無機粒子充填材は、酸化物(例えば、発熱性シリカもしくは沈降シリカ、ZrOおよびTiO)またはSiO、ZrOおよび/もしくはTiOの混合酸化物をベースとする、非晶質の球状ナノ粒子充填材(10nm〜200nmの平均粒子直径を有する)、ミニ充填材(例えば、0.2μm〜5μmの平均粒子サイズを有する石英、ガラスセラミックまたはガラス粉末)ならびにx線不透過性充填材(例えば、三フッ化イッテルビウム、ナノ粒子状の酸化タンタル(V)または硫酸バリウム)である。さらに、繊維状充填材(例えば、ナノ繊維、ガラス繊維、ポリアミドまたは炭素繊維)もまた使用され得る。
本発明による組成物は、着色剤(例えば、染料および/または顔料)を、さらなる成分として含み得る。
さらに、本発明による組成物は、必要であれば、さらなる添加剤および溶媒(例えば、水、エタノール、アセトンおよび/または酢酸エチル)を含み得る。
これらの添加剤は、好ましくは、安定剤、UV吸収剤、滑剤、湿潤剤、分散剤、接着促進剤、つや消し剤および光輝剤、レベリング剤およびフィルム形成補助剤、皮張り防止剤、光保護剤、腐食保護剤、難燃剤、酸化防止剤、光学光沢剤、流れ改質剤、増粘剤および消泡剤から選択される。
式(I)および(II)による開始剤は、高い反応性により特徴付けられ、従って、低濃度で使用され得る(実施例7を参照のこと)。さらに、これらの開始剤は、抑止層の形成なしで、薄い層またはフィルムの硬化もまた可能にする。従って、本発明による開始剤は、抑止層の形成を防止するために使用され得る。
本発明による組成物は、好ましくは、この組成物の総質量に対して、0.001重量%〜5重量%、特に好ましくは0.01重量%〜4重量%、そして特に0.1重量%〜3重量%の、式(I)のアシルゲルマニウム化合物を含む。
従って、本発明による材料は、好ましくは、
(a) 0.001重量%〜5重量%、好ましくは0.01重量%〜4重量%、特に好ましくは0.1重量%〜3重量%の、一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物、
(b) 5重量%〜99.9重量%、好ましくは10重量%〜95重量%、特に好ましくは15重量%〜90重量%の、重合性結合剤、および
(c) 0重量%〜90重量%、好ましくは5重量%〜87重量%、特に好ましくは10重量%〜85重量%の、充填材
を含む。
これらの組成物は、さらに有利には、
(d) 0重量%〜50重量%、好ましくは0.01重量%〜4重量%、特に好ましくは0.1重量%〜3重量%の添加剤(これらの量の詳細は、全ての添加剤の総質量に対してである)、ならびに
(e) 0重量%〜10重量%、好ましくは0.01重量%〜5重量%の顔料および/または染料
を含む。
全ての百分率は、他に言及されない場合、この組成物の総質量に対してである。
本発明による組成物は、、接着剤、コーティング、ワニス、インク、セメント、複合材料として;予め成形された部品または成形品(例えば、棒、板、円盤、光学レンズ、コンタクトレンズ)の調製のため;特に、歯科材料として、とりわけ、充填複合材料として、特に適切である。
歯科セメントとして使用するための組成物は、好ましくは、
(a) 0.001重量%〜3重量%の一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物、
(b) 20重量%〜70重量%の重合性結合剤、
(c) 30重量%〜75重量%の充填材および
(d) 0.01重量%〜5重量%の添加剤
を含む。
歯科複合材料として使用するための組成物は、好ましくは、
(a) 0.001重量%〜2重量%の一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物、
(b) 10重量%〜60重量%の重合性結合剤、
(c) 40重量%〜85重量%の充填材および
(d) 0.01重量%〜5重量%の添加剤
を含む。
歯科コーティング材料として使用するための組成物は、好ましくは、
(a) 0.001重量%〜5重量%の一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物、
(b) 20重量%〜99.9重量%の重合性結合剤、
(c) 0重量%〜20重量%のナノ粒子充填材および
(d) 0.01重量%〜2重量%の添加剤、
(e) 0重量%〜50重量%の溶媒
を含む。
印刷用のインクとして使用するための組成物は、好ましくは、
(a) 0.001重量%〜5重量%の一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物、
(b) 30重量%〜60重量%の重合性結合剤、
(c) 1重量%〜45重量%の着色剤および
(d) 0.01重量%〜30重量%の添加剤
を含む。
ワニス(例えば、白色ワニスまたは光ファイバー用のワニス)として使用するための組成物は、好ましくは、
(a) 0.001重量%〜5重量%の一般式(I)のアシルゲルマニウム化合物、
(b) 55重量%〜99.5重量%の重合性結合剤、
(c) 0.1重量%〜50重量%の顔料、および必要に応じて
(d) 0.01重量%〜30重量%の添加剤
を含む。
ワニスの調製のために好ましい顔料は、TiOである。
チオール−エン反応により硬化され得る歯科材料は、好ましくは、1種以上のポリチオール化合物と1種以上のポリビニル化合物との混合物を含み、ここでこれらの化合物のうちの1種以上は、オリゴマー形態で存在し得る。好ましくは、これらの混合物の官能基のうちの45%〜55%は、チオール基であり、残りの基は、ビニル基であり得る。これらの混合物は、1種以上の充填材をさらに含み得、ここで重合性樹脂の量は、好ましくは、10重量%〜40重量%の範囲内であり、そしてこの充填材の量は、好ましくは、60重量%〜90重量%の範囲である。ポリチオールとポリビニル化合物との適切な混合物、および適切な充填材を含む混合物は、WO 2005/086911に記載されている。式(I)による開始剤の量は、好ましくは、0.05重量%〜0.5重量%である。
本発明の主題はまた、接着剤、コーティング、ワニス、インク、セメント、複合材料、予め成形された部品または歯科材料の調製のための式(I)のアシルゲルマンの使用、およびラジカル重合の開始剤としての式(I)のアシルゲルマンの使用である。
本発明はまた、成形品(特に、歯冠、ブリッジ、インレーおよび義歯)の調製のためのプロセスに関し、このプロセスにおいて、本発明による組成物が、それ自体公知の様式で成形品に成形され、次いで、少なくとも部分的に、好ましくは完全に硬化させられる。硬化は、好ましくは、ラジカル重合によって起こる。
本発明による光開始剤は、特に、低い使用濃度においてすでに高い反応性および高い活性により特徴付けられる。このことによって、可視範囲で吸収する公知の光開始剤と比較して極度に迅速なフォトポリマーの硬化が、達成され得る。例えば、デカンジオールジメタクリレート(DMA)とUDMAとビス−GMAとの1:1:1の樹脂混合物中の、ビスアシルジエチルゲルマニウムの量の結果として、同じ処方物中でのアミン促進剤と組み合わせたカンファーキノンの重合速度(R)を、ほぼ二倍にした。同様に、この硬化時間は、カンファーキノン/アミンと比較して半分であり得る。ビスアシルジエチルゲルマニウムを15倍に希釈してさえも、光開始剤としての、カンファーキノン/アミンに匹敵する反応性が、依然として達成され得る(実施形態の実施例、表、開始剤と促進剤との合計を参照のこと)。
さらに、本来黄色を有する、式(I)による光開始剤は、顕著な光漂白効果を有する(すなわち、式(I)の化合物は、硬化の際に退色し得る)ので、この材料の硬化後の退色が、これにより回避される。
本発明は、実施例を参照しながら以下にさらに詳細に記載される。
(実施例1:ベンゾイルトリメチルゲルマニウムの合成(比較例))
Figure 2009228005
1.64g(4.49mmol)のジ−μ−クロロビス[(η−アリル)パラジウム(II)]、1.49g(8.97mmol)の亜リン酸トリエチルおよび23.24g(98.7mmol)のヘキサメチルジゲルマニウムを、還流冷却器、磁気撹拌子およびセプタムを備える乾燥させた50mlの三口フラスコに、アルゴン下で入れ、そして室温で5分間攪拌した。次いで、12.62g(89.7mmol)の蒸留したばかりの塩化ベンゾイルを滴下した。110℃で4時間攪拌した後に、Pd触媒をこの反応混合物から分離し、そして揮発性の反応生成物および過剰のヘキサメチルジゲルマニウムをロータリーエバポレーターで取り出した。この反応混合物をカラムクロマトグラフィー(PE:EE=40:1)により分離した。7.8g(理論値の78%)のベンゾイルトリメチルゲルマニウム(mono−Ge)を黄色の液体として得た。DC(PE:EE=20:1):R=0.58。
UV−VIS:λmax:411.5nm,ε=1374dm/mol
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):7.78−7.82(m,2H,Ar−H2,6),7.48−7.58(m,3H,Ar−H3,4,5),0.51(s,9H,−CH)。
13C−NMR(100MHz;CDCl):δ(ppm):234.39(−C=O),140.61(Ar−C),132.90(Ar−C),128.75(Ar−C2,6),127.71(Ar−C3,5),−1.14(−CH)。
(実施例2:1,6−ビス[4−(トリメチル-ゲルミル-カルボニル)-フェノキシ]ヘキサンの合成)
Figure 2009228005
(段階1:1,6−ビス(4−ホルミルフェノキシ)ヘキサン)
73.3g(0.6mol)のp−ヒドロキシベンズアルデヒド、73.2g(0.3mol)の1,6−ジブロモヘキサン、39.6g(0.6mol)の水酸化カリウムおよび240mlのジメチルホルムアミドの混合物を、攪拌しながら1時間、還流冷却器、内部温度計および磁気撹拌子を備える500mlの三口フラスコ中で加熱還流した。この反応混合物を室温まで冷却した後に、得られた結晶スラリーを、1lの脱イオン水を含む2lのビーカーに入れた。形成した懸濁物を、最初に上昇した温度が室温に戻るまで、機械攪拌器により徹底的に攪拌した。次いで、存在する結晶を濾別し、水で徹底的に洗浄し、そしてその生成物を、1200mlのエタノールと300mlの水との混合物から再結晶した。減圧乾燥器内で70℃〜80℃で一定重量になるまで乾燥させると、63.5g(理論値の65%)の1,6−ビス(4−ホルミルフェノキシ)ヘキサン(融点(m.p.):109.8℃〜111.2℃)が白色結晶の形態で得られた。
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):9.88(s,2H,CHO),7.84−7.81(m,4H,Ar−H2,6),7.01−6.98(m,4H,Ar−H3,5),4.06(t,4H,O−CH),1.88−1.83(m,4H,O−CH−C )および1.59−1.55(m,4H,CH)。
(段階2: 1,6−ビス[4−(1,3−ジチアン−2−イル)フェノキシ]ヘキサン)
52.55g(0.16mol)の1,6−ビス(4−ホルミルフェノキシ)ヘキサン、200mlのクロロホルムおよび34.85g(0.32mol)の1,3−プロパンジチオールの懸濁物を、気体入口管、還流冷却器、内部温度計および磁気撹拌子を備える500mlの三口フラスコ中で攪拌し、そして−10℃まで冷却した。乾燥HCl気体を約15分間導入し、この時点で、この懸濁物は顕著に濃厚になった。HClの導入が完了した後に、この反応混合物を氷冷しながらさらに30分間攪拌し、この氷浴を取り除き、そしてその赤褐色の懸濁物を室温でさらに2時間攪拌した。次いで、溶媒を膜ポンプ(400mbar〜10mbar(4×10Pa〜1×10Pa))で冷却トラップ内に留去し、300mlの酢酸エチルおよび100mlのメタノールをこの残渣に添加し、そしてこの反応混合物を攪拌した。この懸濁物を濾過し、その固体残渣を100mlのメタノールおよび100mlのアセトンで洗浄し、そして減圧乾燥器内で一定重量になるまで乾燥させた。78.2g(理論値の96%)の1,6−ビス[4−(1,3−ジチアン−2−イル)フェノキシ]ヘキサンを赤みがかった難溶性固体(m.p.:189℃〜192℃)として得た。
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):7.39−7.26(m,4H,Ar−H2,6),6.86−6.83(m,4H,Ar−H3,5),5.13(s,2H,CH),3.96(t,4H,O−CH),3.09−2.87(m,8H,SCH)および2.19−1.52(m,12H,2×O−CH−C ,4×CH)。
(段階3: 1,6−ビス{4−[2−(トリメチルゲルミル)−1,3−ジチアン−2−イル]フェノキシ}ヘキサン)
8.11g(16.0mmol)の1,6−ビス[4−(1,3−ジチアン−2−イル)フェノキシ]ヘキサンの、50mlの無水テトラヒドロフラン(THF)中の懸濁物を、アルゴン下で、50mlの滴下漏斗、内部温度計、磁気撹拌子およびセプタムを備える乾燥した250mlの三口フラスコ中で調製した。この懸濁物を−10℃まで冷却し、そして14.1mlの、ヘキサン中2.5モル濃度のn−ブチルリチウム(35.2mmol)溶液を、内部温度が0℃を超えないように10分間かけて滴下した。次いで、この褐色の溶液を−10℃で3時間攪拌し、そして4.90g(32.0mmol)のトリメチルゲルマニウムクロリドの、20mlの無水THF中の溶液を、−5℃で5分以内で滴下した。この反応混合物を室温でさらに24時間攪拌した。次いで、50mlの水および150mlの酢酸エチルを添加し、そして得られた相を分離した。その有機相を50mlずつで2回洗浄し、そして合わせた水相を、50mlの酢酸エチルで再抽出した。最後に、合わせた有機相を80mlの飽和NaCl水溶液で洗浄し、そして無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥剤を分離した後に、この反応混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し、そしてその生成物を高真空下で一定重量になるまで乾燥させた。10.9g(理論値の92%)の1,6−ビス{4−[2−(トリメチルゲルミル)−1,3−ジチアン−2−イル]フェノキシ}ヘキサンを淡黄色の固体(m.p.:147℃〜153℃)として得た。
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):7.78−7.76(m,4H,Ar−H2,6),6.91−6.88(m,4H,Ar−H3,5),3.99(t,4H,O−CH),2.81−2.36(m,8H,SCH),2.04−1.58(m,12H,2×O−CH−C ,4×CH)および0.18(s,18H,CH)。
(段階4: 1,6−ビス[4−[2−(トリメチルゲルミルカルボニル)フェノキシ]ヘキサン)
3.70g(5.0mmol)の1,6−ビス{4−[2−(トリメチルゲルミル)−1,3−ジチアン−2−イル]フェノキシ}ヘキサンを、内部温度計および磁気撹拌子を備える250mlの二口フラスコ中で、60mlのTHFに溶解した。精製操作を含む全ての合成を、黄色灯を備える排気装置付き乾燥器内で実施した。15mlの脱イオン水を添加し、そして合計12.01g(0.12mol)の炭酸カルシウムおよび30.46g(0.12mol)のヨウ素をそれぞれ約8等分して、添加の間隔が約30分になるように添加した。この赤褐色の反応混合物を室温でさらに4時間攪拌し、25gのシリカゲル60(0.035mm〜0.070mm)を詰めた5cmの直径を有するガラス濾過器で濾過し、続いて100mlのTHFで洗浄した。色が黄色に変わるまで、約200mlの飽和亜ジチオン酸ナトリウム水溶液をこの濾液に添加した。次いで、この懸濁物を濾過し、そして濾過残渣を50mlずつの酢酸エチルで4回洗浄した。800mlの酢酸エチルを、このように得られた濁った黄色の2相混合物に添加し、そしてこれらの層を分離した。その有機相を50mlずつの水で2回洗浄し、そして合わせた水相を50mlの酢酸エチルで再抽出した。合わせた有機相を80mlの飽和NaCl水溶液で洗浄し、そして無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥剤を分離した後に、この反応混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し、そしてその生成物を高真空下で乾燥させた。20mlのジクロロメタンを、残った油性の赤褐色の固体に添加し、これを40gのシリカゲル60(0.035mm〜0.070mm)を詰めた5cmの直径を有するガラス濾過器で濾過し、そして800mlのジクロロメタンで洗浄した。その溶出物をロータリーエバポレーターで濃縮し、そして高真空下(0.06mbar(6Pa))で50℃で一定重量になるまで乾燥させた。こうして得られた約2gの赤褐色の固体を10mlのジクロロメタンに溶解し、そしてフラッシュカラムクロマトグラフィー(カラム:75gのシリカゲル60(0.035mm〜0.070mm)、直径2.5cm、溶出液ジクロロメタン)により精製した。約100mlの前溶出物および400mlの中間溶出物の後に、1100mlの主画分を収集し、ロータリーエバポレーターで濃縮し、そして高真空下で(0.06mbar(6Pa))で50℃で一定重量になるまで乾燥させた。1.20g(理論値の43%)の1,6−ビス[4−[2−(トリメチルゲルミルカルボニル)フェノキシ]ヘキサン(di−Ge)を淡黄色の固体(m.p.:85.0℃〜86.4℃)として得た。
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):7.80−7.78(m,4H,Ar−H2,6),6.97−6.94(m,4H,Ar−H3,5),4.04(t,4H,O−CH),1.68−1.64(m,4H,O−CH−C ),1.57−1.55(m,4H,CH)および0.49(s,18H,CH)。
13C−NMR(100MHz;CDCl):δ(ppm):231.13(−C=O),162.82(Ar−C),134.35(Ar−C),129.97(Ar−C2,6),114.28(Ar−C3,5),67.95(O−CH),28.93(O−CH),25.70(CH)および−1.12(−CH)。
400.5nmという長波長の吸収極大を有する本発明による光開始剤であるdi−Geは、吸光率ε=3260dm/molを有し、この吸光率は、ベンゾイルトリメチルゲルマンmono−Ge(εε=1461dm/mol)の2倍より高く、光重合活性の改善をもたらす。歯科分野において広く使用されている、ノリッシュII型の光開始剤であるカンファーキノン(これの吸光率εはλmaxである468nmにおいてほんの380dm/molであり、効果的なラジカル形成のためにさらなる還元剤(ほとんどの場合には、アミン)をさらに必要とする)と比較して、di−Geの吸収極大は、明らかに、より短波長側にあり、従って、照射されると非常に良好に脱色する。
(実施例3:実施例2から得られたdi−Geを用いる複合セメントの調製)
メタクリレート混合物をベースとし、そして様々な濃度の光開始剤(di−Ge(セメントAおよびセメントB)、実施例1から得られたベンゾイルトリメチルゲルマンmono−Ge(セメントC、比較)、またはカンファーキノンとp−N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルとの混合物(セメントD、比較)のいずれか)を組み込む複合固定用セメントを、「Exakt」ロールミル(Exakt Apparatebau,Norderstedt)により、以下の表1に従って調製した。セメントB、CおよびDは、同じモル濃度の光開始剤(すなわち、ベンゾイルトリメチルゲルマン(セメントC)またはカンファーキノン(セメントD))を含む。対応する試験片を、これらの材料から調製し、歯科用光源(Spectramat(登録商標),Ivoclar Vivadent AG)で3分間ずつ2回照射し、これにより硬化させた。曲げ強度、曲げ弾性率および発熱時間を、ISO標準ISO−4049(Dentistry−Polymer−based filling,restorative and luting materials)に従って測定した。
di−Geベースのセメントは、光開始剤の濃度が増加するにつれてより良好な硬化を提供することが、表2からわかる。di−Geを光開始剤として含むセメントBは、mono−GeベースのセメントC、またはカンファーキノンとp−N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルとの従来の光開始剤混合物をベースとするセメントDと比較して、より良好な機械特性を有する複合材料を生じることがわかる。
(表1:複合セメントの組成(重量%))
Figure 2009228005
1) 比較例
2) 2molのメタクリル酸2−ヒドロキシエチルと1molのジイソシアン酸2,2,4−トリメチルヘキサメチレンとの付加生成物。
(表2:複合セメントの特性)
Figure 2009228005
1) 比較例
2) WI=37℃での試験片の水への浸漬。
(実施例4:実施例2から得られたdi−Geを使用する充填複合材料の調製)
メタクリレート混合物をベースとし、同じモル濃度の光開始剤(本発明によるdi−Ge(複合材料E)、実施例1から得られたベンゾイルトリメチルゲルマンmo−Ge(比較)(複合材料F)またはカンファーキノンとp−N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルとの混合物(複合材料G))を組み込む充填複合材料を、LPM 0.1 SP混練機(Linden,Marienheide)を使用して、以下の表3に従って調製した。実施例2と同様に、試験片をこれらの材料から調製し、そして硬化させた。曲げ強度、曲げ弾性率を、ISO標準ISO−4049に従って測定した。表4に示される結果は、従来のカンファーキノンベースの開始剤系または分子内にGe原子を有するアシルゲルマニウム化合物と比較して、本発明による光開始剤であるdi−Geを含む複合材料のかなり良好な硬化を示す。
(表3:複合充填複合材料(重量%))
Figure 2009228005
1) 比較例
2) 42.4重量%のビスGMAと37.4重量%のUDMAと20.2重量%のトリエチレングリコールジメタクリレートとの混合物
3) 1.5μmの平均粒子サイズを有するシラン化Ba−Al−ホウ素シリケートガラス充填材
4) SiO−ZrO混合酸化物(平均主要粒子サイズ:250nm)
5)シラン化発熱性SiO OX−50(Degussa)。
(表4:充填複合材の特性)
Figure 2009228005
1) 比較例
2) WI=37℃での試験片の水への浸漬。
(実施例5:1,6−ビス[4−(ベンゾイル-ジエチル-ゲルミル)カルボニル)−フェノキシ]ヘキサンの合成)
Figure 2009228005
(段階1:クロロジエチル(2−フェニル−1,3−ジチアン−2−イル)ゲルマニウム)
19.63g(0.10mol)の2−フェニル−1,3−ジチアンを、アルゴン下で、50mlの滴下漏斗、内部温度計、磁気撹拌子およびセプタムを備える乾燥させた500mlの三口フラスコ中で200mlの無水テトラヒドロフラン(THF)に溶解した。この溶液を−10℃まで冷却した。44mlの、n−ヘキサン中2.5モル濃度のn−ブチルリチウム(0.11mol)の溶液を、−5℃で、50分間かけて滴下した。この添加が完了した後に、この緑色の溶液を0℃で2時間攪拌した。次いで、これを45分以内で、−72℃に冷却した、500mlの無水THF中の20.16g(0.10mol)のジエチルゲルマニウムジクロリドの溶液に滴下し、この際に、その温度が−65℃を超えないようにした。この反応混合物を解凍用の冷浴中でさらに16時間攪拌し、次いでロータリーエバポレーターで濃縮した。100mlの乾燥n−ヘキサンをこの残渣に添加し、続いて室温で1時間攪拌した。この懸濁物を濾過し、そしてその濾液をロータリーエバポレーターで濃縮し、そして高真空下で乾燥させた。油状の黄色粗製生成物を、高減圧蒸留(b.p.:135℃〜150℃/4×10−5mbar(4×10−3Pa))により精製した。27.23g(理論値の75%)のクロロジエチル(2−フェニル−1,3−ジチアン−2−イル)ゲルマニウムを黄色油状物として得た。
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):7.99−8.01(m,2H,Ar−H3,5),7.38−7.42,(m,2H,Ar−H2,6),7.20−7.25(m,1H,Ar−H),2.79−2.86および2.44−2.49(m,2×2H,CHS),2.04−2.15および1.89−1.93(m,2×1H,CH CH CH),1.17−1.29(m,4H,CH CH),1.03−1.10(m,6H,CH)。
(段階2:1,6−ビス−{[4−(2−ジエチル−2’−フェニル−1’,3’−ジチアン−2’−イル−ゲルミル)−1,3−ジチアン−2−イル]フェノキシ}ヘキサン)
100mlの無水THFを、アルゴン下で、50mlの滴下漏斗、内部温度計、磁気撹拌子およびセプタムを備える乾燥させた250mlの三口フラスコ中の8.11g(16.0mmol)の1,6−ビス[4−(1,3−ジチアン−2−イル)フェノキシ]ヘキサン(実施例2,段階2)に添加した。この懸濁物を−10℃まで冷却した。14.1mlの、n−ヘキサン中2.5モル濃度のn−ブチルリチウム(35.2mmol)の溶液を、この反応混合物の温度が0℃を超えないように、15分以内で滴下した。この添加が完了した後に、その褐色の溶液を−10℃で3時間攪拌した。次いで、40mlの乾燥THF中の11.57g(32.0mmol)のクロロジエチル(2−フェニル−1,3−ジチアン−2−イル)ゲルマニウムの溶液を、15分以内で−5℃で滴下した。この反応混合物を室温でさらに16時間攪拌した。次いで、50mlの水および150mlの酢酸エチルを添加し、そして相を分離した。その有機相を50mlずつの水で2回洗浄し、そして合わせた水相を80mlの酢酸エチルで再抽出した。合わせた有機相を100mlの飽和NaCl水溶液で洗浄し、そして無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥剤を分離した後に、この反応混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し、そしてその残渣を、高真空下で一定重量になるまで乾燥させた。この粗製生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO,ジクロロメタン)により精製した。12.90g(理論値の70%)の1,6−ビス−{[4−(2−ジエチル−2’−フェニル−1’,3’−ジチアン−2’−イル−ゲルミル)−1,3−ジチアン−2−イル]フェノキシ}ヘキサンを淡黄色の泡状物として得た。
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):7.95および7.78(d,2×4H,Ar−H),7.25−7.31および7.12−7.15(m,4H+2H,Ar−H),6.82(d,4H,Ar−H),4.00(t,4H,CHO),2.69−2.79および2.22−2.30(m,2×8H,CHS),1.72−2.05(m,12H,OCH CH +SCH CH ),1.56−1.61(m,4H,OCHCH CH ),1.25−1.32(m,8H,CH CH),1.10−1.16(m,12H,CH)。
(段階3:1,6−ビス−{4−[(ベンゾイル−ジエチルゲルミル)カルボニル]フェノキシ}ヘキサン)
7.90g(6.8mmol)の1,6−ビス−{[4−(2−ジエチル−2’−フェニル−1’,3’−ジチアン−2’−イル−ゲルミル)−1,3−ジチアン−2−イル]フェノキシ}ヘキサンを、内部温度計および磁気撹拌子を備える250mlの褐色ガラス製二口フラスコ中で120mlのTHFに溶解した(精製操作を含む全ての合成を、黄色灯の下で実施した)。30mlの脱イオン水をこの溶液に添加した。合計16.40g(0.16mol)の炭酸カルシウムおよび41.60g(0.16mol)のヨウ素を約8等分し、添加の間隔が約30分になるように添加した。この反応をHPLCによりモニタリングした。完全な反応を確実にするために、合計でさらに6gの炭酸カルシウムおよび15gのヨウ素を添加した。24時間後、その赤褐色の反応混合物を、シリカゲルを詰めたガラス濾過器で濾過した。次いで、この反応混合物を150mlのTHFで再洗浄した。次いで、約200mlの飽和亜ジチオン酸ナトリウム水溶液を、この濾液の色が黄色に変化するまでこの濾液に添加した。次いで、この懸濁物を濾過し、そしてその濾過残渣を300mlの酢酸エチルで洗浄した。2相の濾液を分離した。その有機相を100mlずつの水で洗浄し、そして合わせた相を100mlの酢酸エチルで再抽出した。合わせた有機相を100mlの飽和NaCl水溶液で洗浄し、そして無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥剤を分離した後に、この反応混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し、そしてその残渣を高真空下で乾燥させた。その油状の黄色粗製生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO,n−ヘキサン/酢酸エチル9:1)により精製した。1.74g(理論値の32%)の1,6−ビス−{4−[(ベンゾイル−ジエチルゲルミル)-カルボニル]-フェノキシ}-ヘキサンを黄色の固体(m.p.:78℃〜80℃)として得た。
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):7.68−7.76(m,8H,Ar−H),7.46−7.52(m,2H,Ar−H),7.38−7.44および6.85−6.89(m,2×4H,Ar−H),3.97(m,4H,CHO),1.77−1.80(4H,OCH CH ),1.44−1.51(m,12H,OCHCH CH +CHCH),1.11(t,12H,CH)。
13C−NMR(100MHz;CDCl):δ(ppm):230.7および226.6(C=O),163.3,141.1,134.8,133.4,130.5,128.8,128.0,114.5(全てAr−C),68.1(CH2O),28.9および25.7(OCH ),8.98(CH)6.43(CH)。
(実施例6:22,45−ジゲルマ−22,22,45,45−テトラエチル−7,14,30,37−テトラオキサ−21,23,44,46−テトラオキソ[8.3.8.3](1,4)(1,4)(1,4)(1,4)シクロファンの合成)
Figure 2009228005
(段階1:22,45−ジゲルマ−22,22,45,45−テトラエチル−7,14,30,37−テトラオキサ−21,23,44,46−テトラキス(2−フェニル−1,3−ジチアン−2−イル)[8.3.8.3](1,4)(1,4)(1,4)(1,4)シクロファン)
800mlの無水テトラヒドロフラン(THF)を、アルゴン下で、250mlの滴下漏斗、内部温度計、磁気撹拌子およびセプタムを備える乾燥させた2lの三口フラスコ中の40.55g(80.0mmol)の1,6−ビス[4−(1,3−ジチアン−2−イル)フェノキシ]ヘキサン(実施例2,段階2)に添加した。この懸濁物を−5℃まで冷却した。70.4mlの、n−ヘキサン中2.5モル濃度のn−ブチルリチウム(0.176mol)の溶液を、この反応混合物の温度が0℃を超えないように、1時間かけて滴下した。この添加が完了した後に、その褐色の溶液を−5℃で3時間攪拌した。次いで、200ml中16.13g(80.0mmol)のジエチルゲルマニウムジクロリドの溶液を、乾燥THFに2時間かけて−5℃で滴下した。この反応混合物を室温でさらに16時間攪拌した。次いで、200mlの水および500mlの酢酸エチルを添加した。沈殿した油性の褐色物質を分離し、そして廃棄した。得られた相を分離した。その有機相を200mlずつの水で2回洗浄し、そして合わせた水相を、200mlの酢酸エチルで再抽出した。合わせた有機相を200mlの飽和NaCl水溶液で洗浄し、そして無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥剤を分離した後に、この反応混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し、そしてその残渣を高真空下で一定重量になるまで乾燥させた。その粗製生成物を、加熱還流することにより750mlのジクロロメタンに溶解し、そして熱時濾過した。その濾液を、約3分の1の体積まで濃縮した。冷却後に形成した固体を濾別し、20mlずつのジクロロメタンで2回洗浄し、そして一定重量になるまで、減圧乾燥器中で乾燥させた。7.95g(理論値の16%)の22,45−ジゲルマ−22,22,45,45−テトラエチル−7,14,30,37−テトラオキサ−21,23,44,46−テトラキス(2−フェニル−1,3−ジチアン−2−イル)[8.3.8.3](1,4)(1,4)(1,4)(1,4)シクロファンを白色固体(m.p.:260℃〜262℃)として得た。
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):7.41および6.58(d,2×8H,Ar−H),3.96(t,8H,CHO),2.68−2.78および2.25−2.33(m,2×8H,CHS),1.74−2.05(m,16H,CH CHO+CH CHS),1.60−1.69(m,8H,CH CHCHO),1.41−1.54(m,20H,CHCH
(段階2:22,45−ジゲルマ−22,22,45,45−テトラエチル−7,14,30,37−テトラオキサ−21,23,44,46−テトラオキソ[8.3.8.3](1,4)(1,4)(1,4)(1,4)シクロファン)
60mlのTHFおよび15mlの脱イオン水を、内部温度計および磁気撹拌子を備える250mlの褐色ガラス製二口フラスコ中で、2.54g(2.0mmol)の22,45−ジゲルマ−22,22,45,45−テトラエチル−7,14,30,37−テトラオキサ−21,23,44,46−テトラキス(2−フェニル−1,3−ジチアン−2−イル)-[8.3.8.3]-(1,4)(1,4)(1,4)(1,4)シクロファンに添加した(精製を含む全ての合成を、黄色灯の下で実施した)。合計で4.80g(48.0mmol)の炭酸カルシウムおよび12,18g(48,0mmol)のヨウ素を約8等分し、添加の間隔が約30分になるように添加した。この懸濁物を室温で合計24時間攪拌した。次いで、その赤褐色の反応混合物を、シリカゲルを詰めたガラス濾過器で濾過した。その反応混合物を50mlのアセトンで再度洗浄した。約50mlの飽和亜ジチオン酸ナトリウム水溶液を、色が黄色に変化するまで、この濾液に添加した。次いで、この懸濁物を濾過し、そしてその濾過残渣を200mlの酢酸エチルで洗浄した。この濾液の2つの層を分離した。その有機相を50mlずつの水で洗浄し、そして合わせた水相を、50mlずつの酢酸エチルで2回再抽出した。合わせた有機相を100mlの飽和NaCl水溶液で洗浄し、そして無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥剤を分離した後に、この反応混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し、そしてその残渣を高真空下で乾燥させた。その油性の黄色固体をカラムクロマトグラフィー(SiO,ジクロロメタン)により精製した。22,45−ジゲルマ−22,22,45,45−テトラエチル−7,14,30,37−テトラオキサ−21,23,44,46−テトラオキソ[8.3.8.3](1,4)(1,4)(1,4)(1,4)シクロファンを黄色固体(m.p.:162℃〜164℃)として得た。
H−NMR(400MHz;CDCl):δ(ppm):7.67および6.83(d,2×8H,Ar−H),3.95(t,8H,CHO),1.71−1.81(m,8H,CH CHO),1.39−1.50(m,16H,CH CHCHO+CH CH),1.05−1.15(t,12H,CH).
13C−NMR(100MHz;CDCl):δ(ppm):227.5(C=O),163.2,134.8,130.5,114.5(全てAr−C),67.73(CH2O),28.7および25.3(CHCHCHO),9.00(CH),6.04(CH)。

Claims (30)

  1. 少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤が、少なくとも1種の一般式(I)によるアシルゲルマニウム化合物
    Figure 2009228005
    を含むことを特徴とし、一般式(I)において、第一の選択肢によれば、
    uが1であり、そしてRおよびRにおける、式の両側の結合の手が除かれ,
    zが、2〜10の整数であり、
    この場合、
    は、1個〜50個の炭素原子および0〜10個のヘテロ原子を有する、z価の分枝鎖もしくは直鎖の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基であり、該Rは、z個の丸括弧内の基によって置換されており、zが2または3である場合、Rはまた、NまたはNH、N−C1〜3アルキルもしくはN−フェニルであり得、そしてzが2でありmが0である場合、Rはまた、除かれ得、その結果、該丸括弧内の基のうちの2つが、ゲルマニウム原子の間の化学結合によって互いに連結され、そして基Rは、1個以上の酸素原子(=O)、CN、ハロゲン、1つ以上の分枝鎖または直鎖のC1〜6アルキル基、−O−C1〜6アルキル基および/または重合性基により置換され得;
    、Rは、互いに独立して、
    Figure 2009228005
    またはHであるか、
    あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し;ここで
    、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または1個以上の酸素原子が介在し得る分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
    、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在し得、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでRは、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり、そしてR20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、そして
    ここでRはまた、1個〜50個の炭素原子および0〜10個のヘテロ原子を有する、直鎖または分枝鎖の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基であり得、該脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基は、2個のゲルマニウム原子の間に架橋を形成する;
    あるいは一般式(I)において、第二の選択肢によれば、
    uが、2〜100の整数であり、そして末端基RおよびR、またはRが除かれる場合にはGeにおける、式の両側の結合の手は、HもしくはOHにより飽和されるか、または互いに結合して、RとRもしくはGeとの間に化学結合を形成し、
    zが1であり、
    この場合、
    は、1個〜50個の炭素原子および0〜10個のヘテロ原子を有する、二価の直鎖または分枝鎖の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または脂肪族−芳香族炭化水素基であり、ここでRはまた、N−R22または−O−Si(R23−O−であり得、ここでR22は、H、C1〜10アルキル、またはフェニルであり、そしてR23は、C1〜10アルキルであるか、または2個の基R23が2個のSi原子の間に酸素架橋(−O−)を形成し、そして基Rは、1個以上の酸素原子(=O)、CN、ハロゲン、1つ以上の分枝鎖または直鎖のC1〜6アルキル基、−O−C1〜6アルキル基および/または重合性基により置換され得;
    は、−C(=O)−であるか、または除かれ、
    は、
    Figure 2009228005
    またはHであるか、
    あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し;ここで
    、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、1個以上の酸素原子が介在し得る分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
    、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在し得、1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでRは、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり、そしてR20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり;
    そして一般式(I)において、他の可変物は、両方の選択肢において以下の意味を有する:
    mは、0または1であり、
    nは、0または1であり、
    pは、0または1であり、
    は、分枝鎖もしくは直鎖のC1〜18アルキル基もしくはC2〜18アルケニル基であり、ここでこれらの基は、非置換であっても、以下の群:
    ハロゲン、CN、
    Figure 2009228005
    −OR10、−SR10、−OCO−R10、−COO−R10、−CH=CH−CO−OR10、−C(C1〜4アルキル)=C(C1〜4アルキル)−CO−OR10、−CO−R13、−CO−CH=CH−CO−C1〜6アルキル、−CO−CH=CH−CO−フェニル、−CO−CH=CH−COO−C1〜18アルキル、−NR1112、−N(R11)−CO−R10、−N(R11)−COO−R10、−N(R11)−CO−NR1112、−N(R11)−CO−hal、−CO−NR1112、−SO−R10、−SO−OR10、−SO−NR1112、−PO(OC1〜8アルキル)、−SiR141516、−CH=CH−フェニル、−C(C1〜4アルキル)=C(C1〜4アルキル)フェニル、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、C5〜12−シクロアルキル、飽和もしくは不飽和の5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環、ベンゾフェノニル、チサントニルから選択される1つ以上の基で置換されていてもよく、ここで
    10は、H;C1〜18アルキル;1個以上の酸素原子が介在しているC1〜18アルキル;C2〜18アルケニル;1個以上の酸素原子が介在しているC2〜18アルケニル;C3〜12シクロアルキル;テトラヒドロピラン−2−イル、フェニル−C1〜20アルキレン;フェニル−C1〜20アルケニレン;非置換であっても、ハロゲン、シクロヘキシル、シクロペンチル、テトラヒドロフラニル、フラニルもしくはイソプロピル−4−メチル−シクロヘキシルにより置換されていてもよいC1〜6アルキルであるか;またはR10は、フェニル、ナフチルまたはビフェニルであり、これらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子;C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基および/またはC1〜8アルキルチオ基により置換されていてもよく;
    11、R12は、互いに独立して、H;C1〜18アルキル;1個以上の酸素原子が介在しているC1〜18アルキル;C2〜18アルケニル;1個以上の酸素原子が介在しているC2〜18アルケニル;C3〜12シクロアルキル、フェニル−C1〜4アルキル;フェニル;ナフチルまたはピリジルであり;これらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子、C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基および/またはC1〜8アルキルチオ基により置換されていてもよく;あるいはR11とR12とが一緒になって、5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環を形成し、該複素環式環は、その一部分について、脂肪族環もしくは芳香族環と環形成し得、
    13は、C1〜18アルキル、1個以上のO原子が介在するC2〜18アルケニル、C3〜12シクロアルキル、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、ナフチルまたはビフェニルであり、ここで該環系は、非置換であっても、1個〜5個のC1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基、C1〜8アルキルチオ基および/またはハロゲン原子により置換されていてもよく;
    14、R15、R16は、互いに独立して、各場合において、H、C1〜8アルキル、C2〜8アルケニル、C7〜9フェニルアルキル、−O−C1〜8アルキル、フェニルまたは−O−SiR171819であり、ここで
    17、R18、R19は、互いに独立して、各場合において、H、C1〜8アルキル、C2〜8アルケニル、C7〜9フェニルアルキル、−O−C1〜8アルキルまたはフェニルであるか、
    あるいは
    は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基であり、該C2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基には、1つ以上の−O−、−NH−、−NR11−、−S−が介在しており、該基は、非置換であっても、以下の群:
    ハロゲン、CN、−OR10、−SR10、−OCO−R10、−COO−R10、−NR1112、−N(R11)−CO−R10、−N(R11)−COO−R10、−N(R11)−CO−NR1112、−N(R11)−CO−hal、−CO−NR1112、−SO−R10、−SO−OR10、−SO−NR1112、−PO(OC1〜8アルキル)、−SiR141516、フェニル−C1〜4アルキル、フェニル、C5〜12シクロアルキル
    から選択される1つ以上の基によって置換されていてもよく;
    ここでR10、R11、R12、R14、R15およびR16は、上で定義されたとおりであるか;
    あるいは
    は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基であり、該C2〜18アルキル基もしくはC2〜18アルキレン基には、1つ以上の−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−CO−N(R11)−、−N(R11)−CO−、−N(R11)−CO−N(R11)−、−N(R11)−COO−、−COO−C1〜6アルキレン、−COS−C1〜18アルキレン、−SO−、−SO−O−、−SO−N(R11)−、qが1〜6である−(CHSi[OSi(CH−;フェニル−C1〜4アルキレン、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、C5〜12シクロアルキレンまたは5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環が介在しており;
    ここでR11は、上で定義されたとおりであるか;
    あるいは
    は、トリメチルシリル、hal−(CHSi−[OSi(CH−、rが1〜6である(CHSi−[OSi(CH−、−COOH、−COO−R10、−CO−NR1112、−CO−ビニル、−CO−フェニルであり、ここで該フェニル基は、非置換であっても、−CH、−OCHおよび/または−Clにより置換されていてもよく;
    ここでR10、R11およびR12は、上で定義されたとおりであるか;
    あるいは
    は、フェニル−C1〜20アルキル、フェニル、ナフチルまたはビフェニル、C5〜12シクロアルキルまたは飽和もしくは不飽和の5員もしくは6員の、O、SもしくはNを含む複素環式環であり、ここでこれらの環系は、非置換であっても、1個〜5個のハロゲン原子、C1〜8アルキル基、C1〜8アルコキシ基、C1〜8アルキルチオ基および/または−NR1112により置換されていてもよく、
    ここでR11およびR12は、上で定義されたとおりであり、
    ここで各場合において、基R、RまたはRのうちの2つは、互いに結合して、5員〜8員の環を形成し得、該環は、その一部分について、1つ以上の脂肪族環もしくは芳香族環と環形成し得、ここでこれらの環は、該ゲルマニウム原子に加えてさらなるヘテロ原子を含み得、そしてここで、異なる基、またはm、n、pもしくは3−n−pが1より大きい場合には同じ基がまた、互いに結合して1つ以上の環を形成し得、そして該形成された環は、非置換であっても、1回以上置換されていてもよい、
    組成物。
  2. 少なくとも1種の式(I’)
    Figure 2009228005
    による化合物を含む、請求項1に記載の組成物であって、式(I’)において、
    は、1個〜6個の炭素原子を有するアルキル基であり、ここで該基のz個の水素原子は、式(I’)の括弧内の項によって置換されており、
    、Rは、互いに独立して、
    Figure 2009228005
    、またはHであるか、あるいはRについて与えられた意味のうちの1つを有し、ここで
    、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖もしくは直鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
    、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基またはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基またはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR’−が介在し得、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得、ここでR’は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり;
    は、分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基、C1〜18アルケニル基、C1〜18アルコキシ基もしくはC1〜18アルケンオキシ基により置換され得る芳香族C6〜10基であり、ここで該記載された基には、1つ以上のO原子が介在し得るか、またはRは、1つ以上のO原子が介在し得る分枝鎖もしくは好ましくは直鎖のC1〜18アルキル基、C1〜18アルケニル基、C1〜18アルコキシ基もしくはC1〜18アルケンオキシ基であり、
    mは、0または1であり、
    nは、0または1であり、
    pは、0または1であり;
    zは、2〜6である、
    組成物。
  3. 少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(II)によるアシルゲルマニウム化合物
    Figure 2009228005
    を含み、一般式(II)において、
    、R、Rは、互いに独立して、
    Figure 2009228005
    、C1〜3アルキル基またはC1〜3アシル基であり;
    、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、直鎖もしくは分枝鎖のC1〜6アルキル基もしくは−O−C1〜6アルキル基であり;
    、R、Rは、互いに独立して、各場合において、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基であり、該C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基には、1個以上のO、Sまたは−NR20−が介在しており、そして1つ以上の重合性基および/もしくは基Rにより置換され得;
    は、−OH、xが1〜20である−C2x+1、yが1〜20である−[Si(CH−CHであり;そして
    20は、H、ハロゲン、または分枝鎖、環状もしくは好ましくは直鎖の、C1〜20アルキル基、C1〜20アルケニル基、C1〜20アルキルオキシ基もしくはC1〜20アルケンオキシ基である、
    組成物。
  4. 少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(III)によるアシルゲルマニウム化合物
    Figure 2009228005
    を含み、一般式(III)において、
    は、
    Figure 2009228005
    またはC1〜3アルキル基またはC1〜3アシル基であり;
    s、tは、互いに独立して、0〜6の整数であり、ここでsおよびtは、該ゲルマニウム原子を含めた環原子の合計が5〜8になるように選択され、そして
    Xは、N−R21、O、Sであるか、または除かれ、ここでR21は、HまたはC1〜10アルキルであり、
    ここで該ゲルマニウム含有環は、1つ以上の脂肪族環または芳香族環と環形成し得、そして非置換であっても、1回以上置換されていてもよく、これによって、該環の水素原子の数が該置換に対応して減少する、
    組成物。
  5. 少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(IV)によるアシルゲルマニウム化合物
    Figure 2009228005
    を含み、一般式(IV)において、R、RおよびRは、上で与えられた意味を有し、そしてwは、0〜6の整数である、組成物。
  6. 少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(V)によるアシルゲルマニウム化合物
    Figure 2009228005
    を含み、一般式(V)において、RおよびRは、上で与えられた意味を有する、組成物。
  7. 少なくとも1種の重合性結合剤および1種の重合開始剤を含む組成物であって、該重合開始剤は、少なくとも1種の一般式(VI)によるアシルゲルマニウム化合物
    Figure 2009228005
    を含み、一般式(VI)において、
    、Rは、互いに独立して、
    Figure 2009228005
    、C1〜3アルキル基またはC1〜3アシル基であり;
    vは、1〜3の整数であり、そして
    Qは、N−R22、O、S、−CH−、−CH=CH−、−CH−CH−または−O−Si(R23−O−であり、ここでR22は、H、C1〜10アルキル、好ましくはHもしくはC1〜4アルキル、またはフェニルであり、そしてR23は、C1〜10アルキルであるか、あるいは2つの基R23が、2つのSi原子の間に酸素架橋(−O−)を形成する、
    組成物。
  8. 基R、R、R、RおよびRが、各場合において、1個〜3個の重合性基で置換されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物。
  9. 前記重合性基が、ビニル、スチリル、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミドまたはN−アルキルアクリルアミドから選択される、請求項1〜8のいずれか1項に記載の組成物。
  10. 前記組成物の総質量に対して、0.001重量%〜5重量%の前記アシルゲルマニウム化合物を含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の組成物。
  11. 重合性結合剤として、少なくとも1種のラジカル重合性モノマーおよび/またはプレポリマーを含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の組成物。
  12. 結合剤として、単官能性(メタ)アクリレート、多官能性(メタ)アクリレート、またはこれらの混合物を含む、請求項11に記載の組成物。
  13. 少なくとも1種のラジカル開環重合性モノマーを含む、請求項11または12に記載の組成物。
  14. 結合剤として、単官能性メルカプト化合物および/または多官能性メルカプト化合物と、二官能性不飽和モノマーおよび/または多官能性不飽和モノマーとの混合物を含有する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の組成物。
  15. 少なくとも1種のさらなるラジカル重合の開始剤を含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の組成物。
  16. 少なくとも1種のさらなるカチオン重合の開始剤を含む、請求項1〜15のいずれか1項に記載の組成物。
  17. 充填材もまた含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載の組成物。
  18. 少なくとも1種の添加剤もまた含み、該添加剤は、安定剤、UV吸収剤、滑剤、湿潤剤、分散剤、接着促進剤、つや消し剤および光輝剤、レベリング剤およびフィルム形成補助剤、皮張り防止剤、光保護剤、腐食保護剤、難燃剤、酸化防止剤、光学光沢剤、流れ改質剤、増粘剤および消泡剤から選択される、請求項1〜17のいずれか1項に記載の組成物。
  19. 各場合において前記組成物の総質量に対して、
    0.001重量%〜5重量%のアシルゲルマニウム化合物、
    5重量%〜99.9重量%の重合性結合剤、
    0重量%〜90重量%の充填剤
    を含む、請求項1〜18のいずれか1項に記載の組成物。
  20. 0重量%〜50重量%のさらなる添加剤を含む、請求項19に記載の組成物。
  21. 成形品の調製のためのシステムであって、1〜20のいずれか1項に記載の組成物およびLED光源を備える、システム。
  22. 前記LED光源が、400nm〜550nmの範囲の波長を有し、そして前記アシルゲルマニウム化合物が、400nm〜550nmの範囲の活性化波長を有する、請求項21に記載のシステム。
  23. ラジカル重合の開始剤としての、式(I)によるアシルゲルマンの使用。
  24. ラジカル重合中に抑止層の形成を防止するための、式(I)によるアシルゲルマンの使用。
  25. 接着剤、コーティング、セメント、複合材料、予め成形された部品または歯科材料の調製のための、式(I)によるアシルゲルマンの使用。
  26. 成形品の調製のためのプロセスであって、該プロセスにおいて、請求項1〜20のいずれか1項に記載の組成物が、所望の形状を有する立体に成形され、次いで、完全にかまたは部分的に硬化させられる、プロセス。
  27. 前記成形品が、200nm〜700nmの波長の光での照射により硬化させられる、請求項26に記載のプロセス。
  28. 前記成形品が、300nm〜550nmの波長の光での照射により硬化させられる、請求項27に記載のプロセス。
  29. 前記成形品が、400nm〜800nmの波長の光での照射により硬化させられる、請求項27に記載のプロセス。
  30. 歯冠、ブリッジ、インレーまたは義歯の調製のための、請求項26〜29のいずれか1項に記載のプロセス。
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