JP4664591B2 - 加水分解に安定な自己エッチングかつ自己下塗り用接着剤 - Google Patents
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Description
(i)少なくとも1つの無機酸性部分を含む加水分解に安定な重合性化合物、
(ii)加水分解に安定な重合性モノマー、
(iii)水溶性有機溶媒および/または水、
(iv)有機酸および/または無機酸、および
(v)重合開始剤、阻害剤および安定化剤、
を含む。
式中、
R1およびR2は独立して、水素または置換または非置換のC1からC18アルキレン、置換または非置換シクロアルキレン、置換または非置換のC5からC18アリーレンまたはヘテロアリーレン、置換または非置換のC5からC18アルキルアリーレンまたはアルキルヘテロアリーレン、置換または非置換のC7からC30アルキレンアリーレンであり、
R3およびR4は独立して、二官能性置換または非置換のC1からC18アルキレン、二官能性置換または非置換シクロアルキレン、二官能性置換または非置換のC5からC18アリーレンまたはヘテロアリーレン、二官能性置換または非置換のC5からC18アルキルアリーレンまたはアルキルヘテロアリーレン、二官能性置換または非置換のC7からC30アルキレンアリーレンであり、
nは整数である。
式中、
R1およびR3は独立して、Hまたは置換または非置換のC1からC18アルキレン、置換または非置換シクロアルキレン、置換または非置換のC5からC18アリーレンまたはヘテロアリーレン、置換または非置換のC5からC18アルキルアリーレンまたはアルキルヘテロアリーレン、置換または非置換のC7からC30アルキレンアリーレンであり、
R2は、二官能性置換または非置換のC1からC18アルキレン、二官能性置換または非置換シクロアルキレン、二官能性置換または非置換のC5からC18アリーレンまたはヘテロアリーレン、二官能性置換または非置換のC5からC18アルキルアリーレンまたはアルキルヘテロアリーレン、二官能性置換または非置換のC7からC30アルキレンアリーレンであり、
R4は、単官能性または多官能性置換または非置換のC1からC18アルキレン、単官能性または多官能性置換または非置換シクロアルキレン、単官能性または多官能性置換または非置換のC5からC18アリーレンまたはヘテロアリーレン、単官能性または多官能性置換または非置換のC5からC18アルキルアリーレンまたはアルキルヘテロアリーレン、単官能性または多官能性置換または非置換のC7からC30アルキレンアリーレンであり、
nは整数である。
(i)ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される無機酸性部分を場合によっては含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、および
(ii)硬化システム、
を含む。
式中、
R1およびR1”の1つが、式(F1)において水素である場合、その他が水素でないという条件で;
R1、R1”およびR3は独立して、水素または置換または非置換のC1からC18アルキル基、置換または非置換シクロアルキル基、置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、置換または非置換のC7からC30アラルキル基であり、
R2は、二官能性置換または非置換のC1からC18アルキレン基、二官能性置換または非置換シクロアルキレン基、二官能性置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、二官能性置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、二官能性置換または非置換のC7からC30アラルキル基であり、
R4は、単官能性または多官能性置換または非置換のC1からC18炭素鎖基、単官能性または多官能性置換または非置換シクロアルキル基、単官能性または多官能性置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、単官能性または多官能性置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、単官能性または多官能性置換または非置換のC7からC30アラルキル基であり、
nは、好ましくは1から10、より好ましくは3から4の整数である。
式中、
nは、2から6の整数であり;
x、yおよびzは独立して、1から10の整数であり;
Zは、HまたはC1からC18アルキル基である。x、y、zを有する前記式は化合物の混合物である。特に好ましいのは、x+y+zが5.3の混合物である。
ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される少なくとも1つの無機酸性部分を含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー(iii)をさらに含む。
式中、
R1’およびR2’は互いに独立して、水素原子または置換または非置換のC1からC18アルキル基、置換または非置換シクロアルキル基、置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、置換または非置換のC7からC30アラルキル基を表し、
R3’およびR4’は互いに独立して、二官能性置換または非置換のC1からC18炭素鎖基、二官能性置換または非置換シクロアルキレン基、二官能性置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、二官能性置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、二官能性置換または非置換のC7からC30アラルキル基を表し、
R5’は、Hまたは置換または非置換のC1からC18アルキル基を表し、
nは、好ましくは1から18または1から4の整数であり、および
mは、好ましくは1から3の整数である。
1.5ミリモルのホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される少なくとも1つの無機酸性部分を含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー(iii)を、50重量%のエタノールおよび50重量%の水からなる5gの溶媒混液に溶解させて混合物を得、この混合物を50℃のオーブン内で密閉バイアル中に保存し;
2週間このように保存した後、被験重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーの加水分解はHPLC分析によって、被験重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーの加水分解によって形成されたアルキルアクリル酸またはアクリル酸の絶対量の50%未満である。
本発明のさらに好ましい実施態様において、少なくとも1つの無機酸性部分を含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーは、少なくとも2つの無機酸性部分を含有する。
本発明のさらなる実施態様において、
(a)少なくとも2つの重合性部分を有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、
(b)少なくとも1つの無機酸性部分を含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、および
(c)硬化システム、
を含む水性ワン・パック式自己エッチングかつ自己下塗り歯科用接着剤組成物が提供される。
式中、
R1、R1”、R2、R3およびR4およびnは、請求項14乃至16に定義されるとおりである。
式中、
Zは、Hまたは置換または非置換のC1からC18アルキル基であり、およびn、x、y、zは請求項17に定義されるとおりである。特に加水分解に安定であることから、(メタ)アクリルアミドモノマー類、好ましくは第二級アミド類の種類から選択されることが特に好ましい。
(I)ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される無機酸性部分を場合によっては含有する前記重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、
(II)少なくとも1つの無機酸性部分を含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、および
(III)硬化システム、
を含む水性ワン・パック式自己エッチングかつ自己下塗り歯科用接着剤組成物が提供される。
式中、
R1’、R2’、R3’、R4’、R5’、nおよびmは、上記に定義されるとおりである。
(i)ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される無機酸性部分を場合によっては含有する前記重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、
(ii)少なくとも1つの無機酸性部分を含有する前記重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、および
(iii)硬化システム、
を含む水性ワン・パック式自己エッチングかつ自己下塗り歯科用接着剤組成物の調製に有用である。
(A)ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される無機酸性部分を場合によっては含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、
(B)硬化システム、および
(C)水含有溶媒、
を混合することを特徴とする。
式中、
R1、R1”、R2、R3、R4およびnは、上記に定義されたとおりの請求項14乃至16のものである。
式中、
R1’、R2’、R3’、R4’、R5’、nおよびmは、上記に定義されるとおりである。
(1)ジアミンまたはポリアミン化合物を、ビニルホスホン酸塩またはビニルスルホン酸塩と反応させること;
(2)(1)で得られた生成物を、R1’が請求項19に定義されるとおりであり、Halがハロゲン化物である式CH2=CR1’−CO−Halのハロゲン化アルキルアクリロイルまたはハロゲン化アクリロイルと反応させること;
(3)工程(1)においてビニルホスホン酸塩を反応させる場合、場合によっては(2)で得られた生成物をトリアルキルハロゲンシランと反応させること;および
(4)工程(2)または(3)で得られた生成物を加水分解すること、
を含む。
(1)R1が上記に定義されるとおりであり、Halがハロゲン化物である式CH2=CR1−CO−Halのハロゲン化アルキルアクリロイルまたはハロゲン化アクリロイルを、N−ヒドロキシスクシンイミドとnが1から18の整数である式HO−(CH2)n−NH2のアミノアルコールとに反応させること;
(2)(1)で得られた生成物またはメタクリロイルアミドを、水素化ナトリウムとプロパンスルホンとに反応させること;
(3)工程(2)で得られた生成物を加水分解すること、
を含む。
1H−NMR(250MHz、d6−DMSO、ppm)N−(3−スルホプロピル)−メタクリルアミド:1.70〜1.90(m、2H、CH2−CH2−CH2)、1.84(t、3H、CH3)、2.57〜2.73(m、2H、CH2−SO3H)、3.36〜3.47(m、2H、N−CH2)、5.31(s、1H、CH=)、5.65(s、1H、CH=)、8.07(t、1H、NH)。
13C−NMR(63MHz、d6−DMSO、ppm)N−(3−スルホプロピル)−メタクリルアミド:19.17(CH3)、25.31(−CH2)、38.58(N−CH2)、49.78(CH2−SO3H)、119.76(CH2=)、140.35(=C−CH3)、168.18(C=O)。
22.56g(0.215モル)塩化メタクリロイルの20mlクロロホルム溶液を、50mlトリエチエルアミンおよび500mlクロロホルム中24.84g(0.215モル)N−ヒドロキシサクシンイミドの攪拌溶液に0℃の温度で徐々に滴下した。前記溶液を室温で3時間攪拌後、20mlクロロホルム中の21.07g(0.179モル)6−アミノ−1−ヘキサノールを加えた。反応混合物を室温で一晩攪拌してから、溶媒を減圧留去した。残渣を塩化メチレン中に取り、残りの固体をろ過して除いた。次いで溶液を濃縮し、沈殿物を再度ろ過して除いた。その後、溶液を200mlの水酸化ナトリウム水溶液(20%)で2回洗浄した。合わせた水層を100ml塩化メチレンで4回洗浄し、合わせた有機溶液を次に硫酸マグネシウムで乾燥した。ろ過および溶媒蒸発により粗製物として黄色オイルを得、これを0.025モル%BHTで安定化した。高減圧蒸留(140〜143℃、4×10−3ミリバール)により、化合物2を24.18g(収率:75%)の量で0.025モル%BHTの添加により安定化された無色の低粘性オイルとして得た。
IR(フィルム、cm−1)3118(s、b)、2930(s)、2860(m)、1655(s)、1611(s)、1534(s)、1448(m)、1374(w)、1318(w)、1218(m)、1051(s)、925(m)。
1H−NMR(250MHz、CDCl3、ppm)1.11〜1.14(m、4H、CH2)、1.29〜1.1.35(m、4H、CH2)、1.72(s、3H、=C−CH3)、3.04(q、2H、CH2−N)、3.35(t、2H、CH2−O)、4.23(bs、1H、OH)、5.09(s、1H、CH=)、5.49(s、1H、CH=)、6.91(t、1H、NH)。
13C−NMR(63MHz、CDCl3、ppm)18.16(CH3)、24.91、26.15、28.85、31.94、39.11(CH2)、61.50(CH2−O)、119.08(CH2=)、139.30(=C−CH3)、168.54(C=O)。
11.63g(62.8ミリモル)N−(6−ヒドロキシヘキシル)−メタクリルアミド2の250ml塩化メチレン溶液に、1.5g(62.8ミリモル)水素化ナトリウムを0℃の温度で滴下により加えた。室温で1時間攪拌後、10.30g(62.80ミリモル)のビニルホスホン酸ジエチルを加えた。反応混合物をさらに4日間攪拌後、200mlの水の添加により反応を終了させた。層を分離し、有機層を100mlの水で再度洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過した。減圧下、ロータリー・エバポレータによる溶媒の蒸発、および重量が一定になるまで40℃での高度真空(8×10−3ミリバール)乾燥により、0.025モル%BHTで安定化させた19.13g(収率:87%)の黄色オイルを得た。
IR(フィルム、cm−1)3327(m)、2932(m)、2863(m)、1658(m)、1617(m)、1525(m)、1447(m)、1373(m)、1310(w)、1222(s)、1105(s)、1025(s)、957(s)、792(s)。
1H−NMR(250MHz、CDCl3、ppm)1.06(t、6H、CH3)、1.01〜1.17(m、4H、CH2)、1.23〜1.37(m、4H、CH2)、1.68(s、3H、=C−CH3)、1.75〜1.88(m、2H、CH2−P)、3.02(q、2H、CH2−N)、3.15(t、2H、CH2−O)、3.33〜3.44(m、2H、CH2−O)、3.82(quin、4H、CH2−O−P)、5.02(s、1H、CH=)、5.44(s、1H、CH=)、6.64(t、1H、NH)。
13C−NMR(63MHz、CDCl3、ppm)15.57および15.67(d、POCH2CH3)、18.01、25.04、26.00および27.22(d、CH2−P)、28.70、38.77、60.68および60.79(d、POCH2CH3)、63.66(CH3−O)、70.00(CH2−O)、118.10(CH2=)、139.56(=C−CH3)、167.82(C=O)。
IR(フィルム、cm−1)3317(b、m)、2931(m)、2862(m)、1648(w)、1545(b、s)、1446(m)、1373(m)、1096(s)、997(s)、926(s)、781(s)、714(s)。
1H−NMR(250MHz、d6−DMSO、ppm)1.14〜1.30(m、4H、CH2)、1.33〜1.51(m、4H、CH2)、1.81(s、3H、=C−CH3)、1.75〜1.95(m、2H、CH2−P)、3.06(q、2H、CH2−N)、3.31(t、2H、CH2−O)、3.50(q、2H、CH2−O)、5.26(s、1H、CH=)、5.60(s、1H、CH=)、7.91(t、1H、NH)、10.04(bs、2H、P−O−H)。
13C−NMR(63MHz、d6−DMSO、ppm)18.82、25.51および26.39(d、CH2−P)、27.67、29.19、29.79、38.88、65.18(CH2−O)、69.87(CH2−O)、118.84(CH2=)、140.14(=C−CH3)、167.45(C=O)。
8.09g(44.7ミリモル)の(2−アミノエチル)ホスホン酸ジエチルエステルの150ml塩化メチレン溶液に、温度が0〜5℃に保たれるように6.06g(67ミリモル)塩化アクリロイルの30ml塩化メチレン溶液および2.68g(67ミリモル)水酸化ナトリウムの30ml水溶液を攪拌しながら同時に加えた。その後、前記混合物を室温でさらに2時間攪拌した。反応を100mlの水の添加により終了させた。層の分離を達成するために、いくらかの塩化ナトリウムを加えた。有機相を分離し、水溶液を50ml塩化メチレンで2回抽出した。合わせた有機液を50mlの1nHCl、50mlの1nNaHCO3、および50mlの水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥して、ろ過および溶媒蒸発により、粗製物として黄色オイルを得た。最終精製として、溶出液として酢酸エチルを用いてこの物質のシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行った(Rf=0.27)。これにより、0.025モル%BHTの添加により安定化された6.72g(収率:63%)の黄色オイルを得た。
IR(フィルム、cm−1)3274(m)、2983(m)、2937(w)、1660(m)、1544(m)、1444(m)、1310(m)、1219(s)、1021(s)、954(s)、828(m)、788(m)、698(m)。
1H−NMR(250MHz、CDCl3、ppm)1.14(t、6H、CH3)、1.81〜1.94(m、2H、CH2−P)、3.31〜3.45(m、2H、CH2−N)、3.85〜3.97(m、4H、CH2−O)、5.40〜5.44(dd、1H、CH=C−CO)、5.93〜6.13(m、2H、CH=CH−CO)、7.32(t、1H、NH)。
13C−NMR(63MHz、CDCl3、ppm)15.93および16.04(d、POCH2CH3)、23.96および26.17(d、CH2−P)、33.26(CH2−N)、61.39および61.50(d、POCH2CH3)、119.08(C=)、139.30(C=)、165.41(C=O)。
IR(フィルム、cm−1)2812(b、s)、2359(m)、1649(m)、1547(s)、1444(m)、1365(m)、1121(s)、927(s)、793(s)、713(s)。
1H−NMR(250MHz、d6−DMSO、ppm)1.77〜1.99(m、2H、CH2−P)、3.25〜3.44(m、2H、CH2−N)、5.62(dd、1H、CH=C−CO)、6.07〜6.32(m、2H、CH=CH−CO)、8.40(t、1H、NH)。
13C−NMR(63MHz、d6−DMSO、ppm)27.11および29.23(d、CH2−P)、34.05(CH2−N)、125.74(C=)、131.89(C=)、165.14(C=O)。
30.04g(0.411モル)n−ブチルアミンおよび67.41g(0.411モル)ビニルホスホン酸ジエチルを65℃で24時間攪拌した。これにより、97.32g(収率:100%)の無色オイルを得た。
IR(フィルム、cm−1)3411、3390(OH)、2973、2929、2885(CH2/CH3)、1390(CH2/CH3)、1078cm−1(OH)。
1H−NMR(250MHz、CDCl3、ppm)1.39(t、3H、CH3)、1.79〜2.20(m、10H、CH2、OCH2CH3)、2.40〜2.71(m、2H、CH2−P)、3.02〜3.29(m、2H、CH2−N)、3.39〜3.62(m、2H、CH2−N)、4.57〜4.84(m、4H、POCH2)。
13C−NMR(63MHz、CDCl3、ppm)13.70(C3H6−CH3)、16.23(OCH2−CH3)、20.26、25.18および27.36(d、CH2−P)、31.86、43.14、49.08、61.35(OCH2−CH3)。
55.27g(0.233モル)N−[2−(ジエトキシホスホリル)−エチル]−N−ブチルアミン7の100ml塩化メチレン溶液に、温度が0〜5℃に保たれるように23.19g(0.256モル)塩化アクリロイルの130ml塩化メチレン溶液および10.25g(0.256モル)水酸化ナトリウムの200ml水溶液を攪拌しながら同時に加えた。その後、前記混合物を室温でさらに2時間攪拌した。反応を100mlの水の添加により終了させた。有機層を分離し、水溶液を30ml塩化メチレンで2回抽出した。合わせた有機液を150mlの1nHCl、150mlの1nNaHCO3、および150mlの水で洗浄した。生成物の溶液を0.025モル%BHTにより安定化し、硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過および溶媒の蒸発により40.07g(収率:59%)の無色オイルを得た。
IR(フィルム、cm−1)2978/2962/2956(CH3/CH2)、1648(CO)、1614(C=C)、1456/1431/1371(CH3/CH2)、794(C=C)。
1H−NMR(250MHz、CDCl3、ppm)0.79(t、3H、CH3)、1.11〜1.31(m、8H、CH2、OCH2CH3)、1.33〜1.54(m、2H、CH2)、1.87〜2.12(m、2H、CH2−P)、3.12〜3.32(m、2H、CH2−N)、3.38〜3.57(m、2H、CH2−N)、3.88〜4.17(m、4H、POCH2)、5.50〜5.67(m、1H、CH=C−CO)、6.13〜6.30(m、1H、CH=C−CO)、6.33〜6.52(m、1H、C=CH−CO)。
13C−NMR(63MHz、CDCl3、ppm)13.41(C3H6−CH3)、16.02および16.11(d、POCH2−CH3)、19.57、22.78および24.94(d、CH2−P)、31.40、41.35、48.19、61.35および61.45(d、POCH2−CH3)、127.16(C=)、127.62(=C)、165.72(C=O)。
IR(ATR、cm−1)3411、3390(OH)、2973、2929、2885(CH2/CH3)、1390(CH2/CH3)、1078cm−1(OH)。
1H−NMR(250MHz、d6−DMSO、ppm)0.97(t、3H、CH3)、1.27〜1.45(m、2H、CH2)、1.47〜1.66(m、2H、CH2)、1.93〜2.17(m、2H、CH2−P)、3.35〜3.52(m、2H、CH2−N)、3.55〜3.75(m、2H、CH2−N)、5.69〜5.83(m、1H、CH=C−CO)、6.24(dd、1H、CH=C−CO)、6.64〜6.81(m、1H、C=CH−CO)。
13C−NMR(63MHz、d6−DMSO、ppm)14.2(C3H6−CH3)、21.2、25.8および27.9(d、CH2−P)、30.8、32.6、43.8、128.9(C=)、129.1(C=)、168.4(C=O)。
IR(フィルム、cm−1)3411、3278(NH)、2957(CH2/CH3)、1656(NHCO)、1546(C=C)、1241(CH2/CH3)、984/956(C=C)、703(C=C)。
1H−NMR(250MHz、CDCl3、ppm)0.7〜3.4(数本のm、18H、CH3、CH2)、5.51〜5.60(m、1H、CH=C−CO)、6.16〜6.26(m、2H、CH=CH−CO)、7.12、6.84、6.70、6.59(4×t、2H、NH)。
13C−NMR(63MHz、CDCl3、ppm)20.80、22.21、25.36、26.01、26.75、27.90、28.02、29.04、30.73、32.80、35.00、35.68、37.21、38.79、40.51、45.16、46.02、47.02、48.70、125.66(C=)、131.08(C=)、165.82(C=O)、166.09(C=O)。
73.25g(0.166モル)のJEFFAMINE T−403ポリオキシプロピレントリアミン(x+y+z=5.3)の100ml塩化メチレン溶液に、温度が0〜5℃に保たれるように47.46g(0.524モル)塩化アクリロイルの130ml塩化メチレン溶液および20.98g(0.524モル)水酸化ナトリウムの200ml水溶液を攪拌しながら同時に加えた。その後、前記混合物を室温でさらに2時間攪拌した。反応を300mlの水の添加により終了させた。有機相を分離し、水溶液を100ml塩化メチレンで2回抽出した。合わせた有機液を150mlの1nHCl、150mlの1nNaHCO3、および150mlの水で洗浄した。生成物の溶液を0.025モル%BHTにより安定化し、硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過および溶媒の蒸発により86.1g(収率:85%)の透明な黄色高粘性オイルを得た。
IR(フィルム、cm−1)3411、3280(OH)、2970、2929、2872(CH2/CH3)、1657/1622(CONH)、1542(C=C)、1406/1374(CH2/CH3)、1101cm−1(ROR)。
1H−NMR(250MHz、CDCl3、ppm)0.74〜0.95(t)、0.99〜1.25(m)、1.27〜1.53(m)、2.90〜3.73(m)、4.04〜4.31(bs)、5.49〜5.73(m、1H、CH=C−CO)、5.90〜6.43(m、2H、CH=CH−CO)。
13C−NMR(63MHz、CDCl3、ppm)7.5(CH2−CH3)、17.0/17.5(CH−CH3)、22.9、32.0、45.1/45.2(C−N)、71.6/74.8/75.1(CH2−O)、125.7(C=)、131.1(C=)、164.9(C=O)。
酸性部分を含有するN−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーの加水分解安定性の検査
1.5ミリモルのアクリル酸アミドモノマーを、50重量%エタノールおよび50重量%水からなる5gの混液に溶解した。前記溶液を50℃で密封バイアル中に保存した。加水分解の種類と延長をHPLCにより測定した。
酸性部分を含有しないN−置換アクリル酸アミドモノマー類の加水分解安定性の検査
N−置換アクリル酸アミドモノマーのモデル化合物としてn−ブチルアクリルアミドおよび比較例としてn−ブチルアクリルエステルを以下の条件に供した:
1.5ミリモルのアクリル酸アミドモノマーを、50重量%エタノールおよび50重量%水からなる5gの混液に1.5ミリモルのエタンスルホン酸と共に溶解した。前記溶液を50℃で密封バイアル中に保存した。加水分解の種類と延長をHPLCにより測定した。
281.85mg(2,2(4),4)−トリメチルヘキサメチレンビス(アクリルアミド)(10)、416.85mgJEFFAMINE T−403ポリオキシプロピレントリアミントリス(アクリルアミド)(11)、286.00mgN−[2−(ジヒドロキシホスホリル)−エチル]−N−ブチルアクリルアミド(9)、17.70mgビス(2,4,6−トリメチルベンゾール)−フェニルホスフィンオキシド、8.20mgジメチルアミノエチル安息香酸エチルエステルおよび7.10mgカンファーキノンを、166.67mgギ酸、66.67mgエタノールおよび266.67mg水からなる溶液に溶解した。
接着用に、エナメル質を直径約5mmの略平らな領域が存在するように、500グリット・シリコンカーバイド・ペーパーにより研磨する。次いで歯を流水で洗浄し、下記のとおり2時間以内に使用する。
試験用のゼラチンカプセル(Torpac社によって供給された#5)は、スペクトルTPHで全長の3分の2まで満たし、前記カプセルを光オーブン中に入れることによって硬化させる。6個の歯が試験用に調製された。
サンプルが上記方法に従って調製され、各バス内に20秒の存在時間で5℃と55℃との間で1800回熱サイクルさせた場合、エナメル質に対し10.7±2.2MPaの接着性が測定された。
加水分解に安定な重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーおよびアクリル酸アミドモノマー
スターラー、温度計および2つの50ml滴下ロートを具備した4つ口1lフラスコ内で、102.16g(0.3モル)のN,N’−ジベンジル−5−オキサノナンジアミン−1,9を300mlの塩化メチレン中に溶解した。0〜5℃に冷却後、30mlの塩化メチレンに溶解した65.854g(0.63モル)の塩化メタクリロイルおよび60mlの水に溶解した25.20g(0.63モル)のNaOHを、温度を0〜5℃に維持するように1.5時間かけて攪拌しながら同時に加えた。その後、前記混合物を室温でさらに2時間攪拌した。反応混合物を600mlの氷水により加水分解した。有機相を分離し、水溶液を塩化メチレンで2回抽出した。回収した有機液を150mlの1nHCl、150mlの1nNaHCO3、および時々150mlの脱イオン水で、水が略7のpH値を示すまで洗浄した。有機溶液をNaSO4で乾燥した。その後、NaSO4をろ過して除き、この溶液に0.1346gの2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを加えた。塩化メチレンを40℃で減圧留去し、ビスメタクリルアミド体を乾燥した。
収率:136.66g(理論量の95.6%)、nD 20=1.5383、η=1.65Pa*s
C30H40N2O3、476.65
IR:2941(CH2/CH3)、3086/3062/3030、(Ar)、1647(CONR)、1626(CH2=CH−)、1119cm−1(ROR)。
スターラー、温度計および2つの50ml滴下ロートを具備した4つ口1lフラスコ内で、29.198g(0.12モル)のN,N’−ジベンジルエチレンジアミンを100mlの塩化メチレン中に溶解した。0〜5℃に冷却後、30mlの塩化メチレンに溶解した21.991g(0.24モル)の塩化アクリロイルおよび40mlの水に溶解した9.718g(0.24モル)のNaOHを、温度を0〜5℃に維持するように1.5時間かけて攪拌しながら同時に加えた。その後、前記混合物を室温でさらに2時間攪拌した。反応混合物を600mlの氷水により加水分解した。有機相を分離し、水溶液を塩化メチレンで2回抽出した。回収した有機液を100mlの1nHCl、100mlの1nNaHCO3、および時々100mlの脱イオン水で、水が略7のpH値を示すまで洗浄した。有機溶液をNaSO4で乾燥した。その後、NaSO4をろ過して除き、この溶液に0.028gの2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを加えた。塩化メチレンを40℃で減圧留去し、ビスメタクリルアミド体を乾燥した。
収率:27.9g(理論量の65.9%)、mp=75.5〜76.6℃、Tg=−7.2℃、Mn(vpo)=350g/モル
C22H24N2O2、348.45
計算値 C75.83 H6.94 N8.04
実測値 C76.00 H7.26 N8.05
スターラー、温度計および2つの50ml滴下ロートを具備した4つ口1lフラスコ内で、60.551g(0.16モル)のN,N’−ジベンジル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルアミンを150mlの塩化メチレン中に溶解した。0〜5℃に冷却後、30mlの塩化メチレンに溶解した28.061g(0.31モル)の塩化アクリロイルおよび50mlの水に溶解した12.401g(0.31モル)のNaOHを、温度を0〜5℃に維持するように1.5時間かけて攪拌しながら同時に加えた。その後、前記混合物を室温でさらに2時間攪拌した。反応混合物を500mlの氷水により加水分解した。有機相を分離し、水溶液を塩化メチレンで2回抽出した。回収した有機液を100mlの1nHCl、100mlの1nNaHCO3、および時々10mlの脱イオン水で、水が略7のpH値を示すまで洗浄した。有機溶液をNaSO4で乾燥した。その後、NaSO4をろ過して除き、この溶液に0.077gの2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを加えた。塩化メチレンを40℃で減圧留去し、ビスメタクリルアミド体を乾燥した。
収率:54.0g(理論量の69.9%)、Tg=47.1℃
スターラー、温度計および2つの50ml滴下ロートを具備した4つ口1lフラスコ内で、96.01g(0.35モル)の3,(4),8,(9)−ビス(アミノメチル)−トリシクロ−5,2,1,02,6デカンを350mlの塩化メチレン中に溶解した。0〜5℃に冷却後、35mlの塩化メチレンに溶解した76.54g(0.735モル)の塩化メタクリロイルおよび70mlの水に溶解した29.40g(0.735モル)のNaOHを、温度を0〜5℃に維持するように1.5時間かけて攪拌しながら同時に加えた。その後、前記混合物を室温でさらに2時間攪拌した。反応混合物を600mlの氷水により加水分解した。有機相を分離し、水溶液を塩化メチレンで2回抽出した。回収した有機液を150mlの1nHCl、150mlの1nNaHCO3、および時々150mlの脱イオン水で、水が略7のpH値を示すまで洗浄した。有機溶液をNaSO4で乾燥した。その後、NaSO4をろ過して除き、この溶液に0.1157gの2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを加えた。塩化メチレンを40℃で減圧留去し、ビスメタクリルアミド体を乾燥した。
収率:106.02g(理論量の91.6%)
C20H30N2O2、330.47
IR:2941(CH2/CH3)、3330/1647(CONHR)、1626(CH2=CH−)。
スターラー、温度計および2つの50ml滴下ロートを具備した4つ口1lフラスコ内で、59.28g(0.4モル)の3,6−ジオキサオクタンジアミン−1,8を300mlの塩化メチレン中に溶解した。0〜5℃に冷却後、40mlの塩化メチレンに溶解した87.47g(0.84モル)の塩化メタクリロイルおよび80mlの水に溶解した33.60g(0.84モル)のNaOHを、温度を0〜5℃に維持するように1.5時間かけて攪拌しながら同時に加えた。その後、前記混合物を室温でさらに2時間攪拌した。反応混合物を600mlの氷水により加水分解した。有機相を分離し、水溶液を塩化メチレンで2回抽出した。回収した有機液を150mlの1nHCl、150mlの1nNaHCO3、および時々150mlの脱イオン水で、水が略7のpH値を示すまで洗浄した。有機溶液をNaSO4で乾燥した。その後、NaSO4をろ過して除き、この溶液に0.1137gの2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを加えた。塩化メチレンを40℃で減圧留去し、ビスメタクリルアミド体を乾燥した。
収率:95.20g(理論量の83.7%)、nD 20=1.5042、η=2.17Pa*s
C14H24N2O4、284.35
IR:2926/2870(CH2/CH3)、3336/1659(CONHR)、1620(CH2=CH−)、1130cm−1(ROR)。
Claims (25)
- 最大でpH2を有する水性ワン・パック式自己エッチングかつ自己下塗り歯科用接着剤組成物であって、
(i)ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される無機酸性部分を任意に含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、
(ii)硬化システム、および
(iii)ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される少なくとも1つの無機酸性部分を含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーを含み、
重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー(i)または少なくとも1つの無機酸性部分を含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー(iii)が少なくとも2つの重合性基を含む、
組成物。 - 有機酸または無機酸を含む請求項1に記載の組成物。
- 有機酸が、メタクリル酸、アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、イタコン酸、およびギ酸からなる群から選択され、無機酸がリン酸、硫酸およびフッ化水素酸から選択される請求項2に記載の組成物。
- 水の他に、水溶性有機溶媒を含有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の組成物。
- 水溶性有機溶媒が、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトンおよびメチルエチルケトンから選択される請求項4に記載の組成物。
- 前記少なくとも2つの重合性基が、アミド結合により直接的または間接的に結合される請求項1乃至5のいずれか1項に記載の組成物。
- ナノフィラーをさらに含有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の組成物。
- ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される無機酸性部分を任意に含有する前記重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーが、以下の式:
式中、
R1およびR1”の1つが、式(F1)において水素である場合、その他が水素でないという条件で;
R1、R1”およびR3は独立して、水素または置換または非置換のC1からC18アルキル基、置換または非置換シクロアルキル基、置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、置換または非置換のC7からC30アラルキル基であり、
R2は、二官能性置換または非置換のC1からC18アルキレン基、二官能性置換または非置換シクロアルキレン基、二官能性置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、二官能性置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、二官能性置換または非置換のC7からC30アラルキル基であり、
R4は、単官能性または多官能性置換または非置換のC1からC18炭素鎖基、単官能性または多官能性置換または非置換シクロアルキル基、単官能性または多官能性置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、単官能性または多官能性置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、単官能性または多官能性置換または非置換のC7からC30アラルキル基であり、および
nは、1から10の整数である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の組成物。 - R2およびR4は独立して、二官能性または多官能性置換または非置換のC1からC18炭素鎖基、あるいは二官能性または多官能性置換または非置換シクロアルキレン基であり、エーテル、チオエーテル、エステル、チオカルボニル、アミド、カルボニル、スルホニル、ウレタン、または置換または非置換アミン結合の少なくとも1つの結合を有することを特徴とする請求項8に記載の組成物。
- ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される無機酸性部分を任意に含有する前記重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーが、(メタ)アクリルアミドモノマー類から選択されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の組成物。
- 少なくとも1つの無機酸性部分を含有する前記重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーが、以下の式:
式中、
R1’およびR2’は互いに独立して、水素原子または置換または非置換のC1からC18アルキル基、置換または非置換シクロアルキル基、置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、置換または非置換のC7からC30アラルキル基を表し、
R3’およびR4’は互いに独立して、二官能性置換または非置換のC1からC18炭素鎖基、二官能性置換または非置換シクロアルキレン基、二官能性置換または非置換のC5からC18アリール基またはヘテロアリール基、二官能性置換または非置換のC5からC18アルキルアリール基またはアルキルヘテロアリール基、二官能性置換または非置換のC7からC30アラルキル基を表し、
R5’は、Hまたは置換または非置換のC1からC18アルキル基を表し、
nは、1から18の整数であり、および
mは、1から3の整数であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の組成物。 - R3’およびR4’は互いに独立して、二官能性置換または非置換のC1からC18炭素鎖基または二官能性置換または非置換シクロアルキレン基であり、エーテル、チオエーテル、エステル、チオカルボニル、アミド、カルボニル、スルホニル、ウレタン、または置換または非置換アミン結合の少なくとも1つの結合を有することを特徴とする請求項13に記載の組成物。
- 少なくとも1つの無機酸性部分を含有する前記重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーが、(メタ)アクリルアミドモノマー類から選択されることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記硬化システムが、重合開始剤、阻害剤または安定化剤を含みことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の組成物。
- (a)少なくとも2つの重合性部分を有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、
(b)少なくとも1つの無機酸性部分を含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、および
(c)硬化システム、
を含む請求項1乃至18のいずれか1項に記載の組成物。 - 前記重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマーが、(メタ)アクリルアミドモノマー類から選択されることを特徴とする請求項18乃至20のいずれか1項に記載の組成物。
- 請求項1乃至22のいずれか1項に記載の組成物を含む光に対して遮蔽された容器からなるキット。
- さらに使用説明書を含む請求項23に記載のキット。
- (A)ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される無機酸性部分を任意に含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー、
(B)硬化システム、
(C)水含有溶媒、および
(D)ホスホン酸部分またはスルホン酸部分から選択される少なくとも1つの無機酸性部分を含有する重合性N−置換アルキルアクリル酸アミドモノマーまたはアクリル酸アミドモノマー
を混合することを特徴とする請求項1乃至24のいずれか1項に記載の水性ワン・パック式自己エッチングかつ自己下塗り歯科用接着剤組成物の調製方法。
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