JP5601872B2 - 含イオウ重合性化合物およびそれを含有する接着性組成物 - Google Patents

Description

本発明は、分子内に、ジスルフィド結合、アミド結合、および重合性基をそれぞれ1以上有する含イオウ重合性化合物に関する。さらに、本発明は、前記含イオウ重合性化合物を含有する接着性組成物であって、特に、歯科臨床等における貴金属と歯質あるいは貴金属と歯科用修復材との接着において、強力な接着性を発現しうる歯科用貴金属接着剤または貴金属接着プライマーのごとき接着性組成物に関する。また、整形外科や宝飾産業などの貴金属接着剤として応用可能である。

歯科臨床では、歯科用接着性レジンによる金属のインレー、アンレー、クラウンおよびブリッジ、あるいは歯科矯正用ブラケットや金属床への接着が日常的に為されている。

接着性レジンの金属接着において、ある種の貴金属接着機能性モノマーによって、金、銀、白金、パラジウムなどの貴金属に対する接着性を強化する技術が提案されている。

例えば、特開昭６３−２２５６７４号公報には、ビス（２−メタクリロイルオキシアルキル）ジスルフィド等のポリスルフィド化合物が貴金属接着性に優れることが開示されている。しかしながら、これらの化合物を含むプライマーは併用される接着性レジン中のある特定の重合開始剤での接着効果は認められるものの過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）−第３アミン系のレドックス重合開始剤との併用では接着耐久性が著しく低いことが明らかとなっている。

例えば、歯科材料・器械、第１１巻、講演予稿集２０．第２３４−２３５頁（１９９２年）および歯科材料・器械、第１２巻、講演予稿集２１．第１６４−１６５頁（１９９３年）には、エチル）ジスルフィド(以下、ＢＭＥＤＳと略称する)、ビス（５−メタクリロイルオキシペンチル）ジスルフィド(以下、ＢＭＰＤＳと略称する)、およびビス（１０−メタクリロイルオキシデシル）ジスルフィド(以下、ＢＭＤＤＳと略称する)は、ＢＰＯ−第３アミンの開始剤を用いた場合、銀に対して0 MPa、銀合金に対して10.2〜28.3 MPaの接着強さが報告されているが、金属接着強さとしては不十分である。

特開平１−２６８６１２号公報には、チオリン酸基を有するモノマー、例えば１０−メタクリロイルオキシデシルハイドジェンチオホスフェート(以下、Ｍ１０ＰＳと略称する)が０．００１−０．３重量部の範囲で貴金属接着性およびその耐久性に顕著な効果があることが開示されている。ところが、Ｍ１０ＰＳに代表されるビス（２−メタクリロイルオキシアルキル）チオリン酸基を有するモノマー類は貯蔵中に分解して猛烈な悪臭を発し、接着操作上、臨床術者に激しい不快感を与えるため実用上の問題がある。

特許第３７０１６９９号公報または米国特許５，６７０，６５７号公報には、ジスルフィド環式基を有する（メタ）アクリル酸エステル誘導体、例えば１０−メタクリロイルオキシデシル６，８−ジチオクタネート（以下、１０−ＭＤＤＴと略称する）が貴金属およびその合金への強力な接着強さと高い耐久性を発現することが開示されている。

しかしながら、１０−ＭＤＤＴやＭ１０ＰＳなどの従来の（メタ）アクリル酸エステル誘導体は、水を含む酸性の接着剤組成物に配合された場合、貯蔵中にエステル結合の加水分解により、棚寿命安定性が低下し接着性が劣化するという問題が依然としてある。

特開昭６３−２２５６７４号公報 特開平１−２６８６１２号公報 特許第３７０１６９９号公報 米国特許５，６７０，６５７号公報 歯科材料・器械、第１１巻、講演予稿集２０．第２３４−２３５頁（１９９２年） 歯科材料・器械、第１２巻、講演予稿集２１．第１６４−１６５頁（１９９３年）

上記のような従来技術の諸問題を解決し、金、銀、白金、パラジウムなどの貴金属およびその合金に対し、スズ電析や高温酸化処理などの処理を予め施すことなく、強力かつ耐久的な接着強さを発現し、しかも重合開始剤の影響を受けることなく強力に接着し、かつ製造時または使用時に悪臭を放すことなく安定した接着性を付与し、さらに水を含む酸性の組成物中にあっても加水分解を受けず、貴金属接着剤成分として有効な接着性モノマーの開発が強く望まれている。

本発明は、上記のような従来技術の諸課題を解決する貴金属接着成分としての新規な含イオウ重合性化合物およびそれを含む接着剤組成物を提供することを目的とする。すなわち本発明者らは、分子内に、ジスルフィド結合、アミド結合、および重合性基をそれぞれ1以上有する含イオウ重合性化合物を新規に提供すること、さらに前記含イオウ重合性化合物を含有する歯科用貴金属接着剤または貴金属接着プライマーが、貴金属およびその合金と歯質または歯科用修復材との接着において、強力な接着性を発現し、特にＮ−（メタ）アクリロイルアミノ基を有する前記重合性化合物は、酸性の組成物においても加水分解安定性を発揮しうることを確認して、本発明を完成させた。

以上説明したように、分子内に、ジスルフィド結合、アミド結合、および重合性基をそれぞれ1以上有する新規な含イオウ重合性化合物、特に、分子内に、ジスルフィド環式基を含む（メタ）アクリルアミド化合物、さらに前記含イオウ重合性化合物を含有する接着性組成物は、従来の課題を解決し、接着性組成物の棚寿命を維持し接着性能を維持し、患者の貴金属補綴修復物への接着処置の治療をより確実なものとするため、歯科医療に大きく貢献できる価値の高いものである。

本発明の分子内に、ジスルフィド結合、アミド結合、および重合性基をそれぞれ1以上有する新規な含イオウ重合性化合物、特に、分子内に、ジスルフィド環式基を含む（メタ）アクリルアミド化合物、さらに前記含イオウ重合性化合物を含有する接着性組成物は、接着性組成物に水を含む場合も水を含まない場合も、該接着性組成物の棚寿命を維持し接着性能を維持するため、歯科分野に限らず、整形外科や宝飾産業などの一般産業分野の接着剤、塗料、ラッカー等の分野で使用できる。

すなわち、本発明は、分子内に、ジスルフィド結合、アミド結合、および重合性基をそれぞれ1以上有する新規な含イオウ重合性化合物を提供する。

さらに、本発明は、一般式［１］：
［式中、
Ｒは重合性基を示し；
Ｗはジスルフィド結合を少なくとも1つ有する有機基を示し；
各Ｘ^ｑは、それぞれ互いに独立して、酸素原子または硫黄原子を示し；
各Ｙ^ｑは、それぞれ互いに独立して、同一であってもまたは異なっていてもよい有機を示し；
各Ｚ^ｑは、それぞれ互いに独立して、同一であってもまたは異なっていてもよく、さらに任意に選ばれる一部のＺ^ｑまたは全てのＺ^ｑは、ジスルフィド結合、酸性基、および重合性基の少なくとも1つを有してもよい有機基を示し；
ｐは１から１０の整数であり；
ｑは１からｐまでの整数であり；
ここに、ｐが１であるとき、ｑは１であって、
Ｘ^１は酸素原子または硫黄原子を示し；
Ｙ^１は有機基を示し；
Ｚ^１はジスルフィド結合、酸性基、および重合性基の少なくとも1つを有してもよい有機基を示す。］
で表される含イオウ重合性化合物を提供する。

さらに本発明は、一般式［２］：

［式中、
Ｒは重合性基を示し；
Ｗはジスルフィド結合を少なくとも1つ有する有機基を示し；
Ｘは酸素原子または硫黄原子を示し；
Ｙは水素原子または有機基を示し；
Ｚはジスルフィド結合、酸性基、および重合性基の少なくとも1つを有してもよい有機基を示し；
ここに、ＺおよびＷは、それらが結合するイオウ原子と一緒になって、環状有機基を形成してもよい。］
で表される含イオウ重合性化合物を提供する。

さらに本発明は、一般式［３］：
［式中、
Ｒは重合性基を示し；
Ｗはジスルフィド結合を含む環状の有機基でもよい、ジスルフィド結合を有する有機基を示し；
Ｘ^２およびＸ^３は、それぞれ互いに独立して、酸素原子または硫黄原子を示し；
Ｙ^２およびＹ^３は、それぞれ互いに独立して、水素原子または有機基を示し；
Ｚ^２およびＺ^３のいずれかまたは両方は、炭素原子または有機基を示し、さらにジスルフィド結合、酸性基、および重合性基の少なくとも1つを有してもよい有機基を示し；
ｒは０から３の正の整数を示す。］
で表される含イオウ重合性化合物を提供する。

さらに本発明は、一般式［４］：

［式中、
Ｒ_１は水素原子またはメチル基を示し；
Ｒ_２は水素原子または重合性基を１以上有してもよい有機基を示し；
Ｗはジスルフィド結合を含む環状の有機基でもよい、ジスルフィド結合を有する有機基を示し；
Ｘ^２およびＸ^３は、それぞれ互いに独立して、酸素原子または硫黄原子を示し；
Ｙ^２およびＹ^３は、それぞれ互いに独立して、水素原子または有機基を示し；
ｎは１から２０の正の整数を示し；
Ｚ^３は、炭素原子または有機基を示し、さらにジスルフィド結合、酸性基、および重合性基の少なくとも1つを有してもよい有機基を示し；
ここに、Ｚ^３およびＷは、それらが結合するイオウ原子と一緒になって、環状有機基を形成してもよい。］
で表される含イオウ重合性化合物を提供する。

さらに本発明は、一般式［５］

［式中、
Ｒ_１は水素原子またはメチル基を示し；
Ｒ_２は水素原子または重合性基を１以上有してもよい有機基を示し；
ｎは１から２０の正の整数である。］
で表される含イオウ重合性化合物を提供する。

さらに、本発明は、一般式［１］〜［５］の含イオウ重合性化合物を提供する。

本発明化合物の一般式［１］〜［５］で表される含イオウ重合性化合物の製造はいかなる製造方法を用いてもよい。

本発明の一般式［５］で表される化合物は、例えば下記一般式[６]（式中Ｒ_１およびＲ_２は上記と同義）で示されるアミノ基を有する化合物とチオクト酸（TA）（＝１，２−ジチオラン−３−吉草酸）との反応により合成できる。

例えば、本発明化合物の[Ｎ−（メタ）アクリロイル]アミノアルキル−チオクト酸アミドの製造方法について記載する。

まず、アルキルジアミン化合物の一方のアミノ基を保護基で保護する[一般式７]。この化合物のもう一方のアミノ基と（メタ）アクリル酸クロリドを反応させることにより一般式［８］の化合物を得る。保護基を除去して一般式［９］の化合物を得る。最後に、一般式［９］の化合物にチオクト酸を反応させることにより一般式［１０］の本発明化合物を合成することができる。

具体的に、本発明化合物であるＮ−（メタ）アクルアミド基を有するアミノアルキルチオクト酸［一般式１０］の合成経路における各単位反応を以下に示す。
（１）ジアミン化合物への保護基の導入[一般式７]

（２）（メタ）アクリル酸クロリドとの反応によるアミド化反応［一般式８］

（３）保護基の除去［一般式９］

（４）チオクト酸（TA）との反応［一般式１０］

本発明の含イオウ重合性化合物の一般式において、「有機基」なる用語は、脂肪族基、環状基、または脂肪族と環状基との組合せ（例えば、アルカリールおよびアラルキル基）として分類される炭化水素基（炭素と水素以外に、任意の元素、例えば、酸素、窒素、硫黄、リンまたはケイ素が含有されていてもよい。）を意味する。本発明において、この有機基は、硬組織表面のためのエッチング剤が生成するのを妨害しないものである。

本発明の含イオウ重合性化合物の一般式において、「環状基」なる用語は、閉環した炭化水素基を意味し、それらは、脂環式基、芳香族基、または複素環式基に分類される。その重合性の基が、エチレン性不飽和基であるのが好ましい。このエチレン性不飽和基が、（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリルアミド基またはビニル基であることがより好ましい。

本発明化合物として、例えば、2−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノエチル6,8−ジチオクト酸アミド ＝ Ｎ-[６−（３−（１，２−ジチオラン−３−イル）プロパンアミド）エチル]（メタ）アクリルアミド、4−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノブチル6,8−ジチオクト酸アミド、5−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノペンチル6,8−ジチオクト酸アミド、6−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノヘキシル6,8−ジチオクト酸アミド、10−メタクリロイル）アミノデシル6,8−ジチオクト酸アミド、1−メチル−2−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノエチル6,8−ジチオクト酸アミド、1−エチル−2−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノエチル6,8−ジチオクト酸アミド、ビス[2−（Ｎ−（メタ）アクリロイル）アミノメチル]メチル6,8−ジチオクト酸アミドなどが挙げられる。

本発明は、本発明の含イオウ重合性化合物を含有する接着性組成物を提供する。

さらに、本発明は、本発明の含イオウ重合性化合物に対し、（ａ）酸性基を有する重合性モノマー、（ｂ）酸性基を含有しない重合性モノマー、（ｃ）重合開始剤、（ｄ）水および（ｅ）有機溶剤から選択して１以上を含む含イオウ重合性化合物含有接着性組成物を提供する。

ここで、本発明の「接着性組成物」とは、接着性を発揮する組成物である接着剤および接着剤の接着性を促進する組成物であるプライマーである。例えば、接着剤は、歯科用接着剤、歯科用セメント、歯科用シーラント、歯科用複合充填材料、歯冠用硬質レジン、金属接着性を向上させるレジンセメントやボンディング剤、アルミナやジルコニアなどの歯科用セラミックス材料や歯科用陶材への接着性を促進させるレジンセメントやボンディング剤、およびフィラーを含有する自己接着性コンポジットレジンなどを示す。

プライマーは、金属接着性を向上させる金属接着プライマー、アルミナやジルコニアなどの歯科用セラミックス材料や歯科用陶材への接着性を促進させるセラミックスプライマーなどなどの歯科用接着性プライマーを示す。さらに、一般工業用接着剤、美術工芸用接着剤、宝飾用節着剤、塗料、間隙充填剤などを包含する。

本発明の含イオウ重合性化合物含有接着性組成物の（ａ）成分である酸性基を有する重合性モノマーは、従来から歯科用接着性モノマーとして使用されているモノマーの中で、特に分子内にリン酸エステル基、ホスホン酸基、ピロリン酸基などのリン酸基、カルボキシル基およびカルボキシル基の酸無水物基、スルホン酸基などを１以上有し、（メタ）アクリロイル基およびＮ−（メタ）アクリロイルアミド基などの重合性基を含むラジカル重合性モノマー、およびこれら酸性基を有するラジカル重合性モノマーのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩またはアミン塩から選択して使用できる。

本発明において、例えば、メチル（メタ）アクリレートはメチルメタクリレートおよびメチルアクリレートの双方を意味する。

本発明のリン酸基含有ラジカル重合性モノマーとして、例えば、３−（メタ）アクリロキシプロピル−３−ホスホノプロピオネート、３−（メタ）アクリロキシプロピルホスホノアセテート、４−（メタ）アクリロキシブチル−３−ホスホノプロピオネート、４−（メタ）アクリロキシブチルホスホノアセテート、５−（メタ）アクリロキシペンチル−３−ホスホノプロピオネート、５−（メタ）アクリロキシペンチルホスホノアセテート、６−（メタ）アクリロキシヘキシル−３−ホスホノプロピオネート、６−（メタ）アクリロキシヘキシルホスホノアセテート、ビス［２−（メタ）アクリロキシエチル］ハイドロジェンホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルジハイドロジェンホスフェート、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルジハイドロジェンホスフェート、４−（メタ）アクリロイルオキシブチルジハイドロジェンホスフェート、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチルジハイドロジェンホスフェート、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシルジハイドロジェンホスフェート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、Ｎ−（メタ）アクリロイル−ω−アミノプロピルホスホン酸、Ｎ−（メタ）アクリロイル１−アミノ−１−ベンジルホスホン酸、Ｎ−メタクリロイル１−メチル−１−アミノホスホン酸、Ｎ−メタクリロイル１−エチル−１−アミノホスホン酸、Ｎ−メタクリロイル１−ブチル−１−アミノホスホン酸、５−（Ｎ−メタクリロイル）ペンチル−１−アミノメチルホスホン酸、６−（Ｎ−メタクリロイル）ヘキシル−１−アミノメチルホスホン酸、１０−（Ｎ−メタクリロイル）デシル−１−アミノメチルホスホン酸、６−（Ｎ−メタクリロイル）ヘキシル−１−アミノプロピルホスホン酸、６−（Ｎ−メタクリロイル）ヘキシル−２−アミノプロピルホスホン酸、１０−（Ｎ−メタクリロイル）デシル−２−アミノプロピルホスホン酸、およびこれらのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩またはアミン塩等が挙げられる。

本発明の酸性基を有する重合性モノマーである分子内にカルボキシル基およびカルボキシル基の酸無水物基を有するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、メタクリル酸、４−（メタ）アクリロキシエチルトリメリット酸、４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシカルボニルフタル酸、４−（メタ）アクリロイルオキシブチルオキシカルボニルフタル酸、４−（メタ）アクリロイルオキシヘキシルオキシカルボニルフタル酸、４−（メタ）アクリロイルオキシオクチルオキシカルボニルフタル酸、４−（メタ）アクリロイルオキシデシルオキシカルボニルフタル酸、およびこれらの酸無水物、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルマレイン酸、５−（メタ）アクリロイルアミノペンチルカルボン酸、６−（メタ）アクリロイルオキシ−１、１−ヘキサンジカルボン酸、７−（メタ）アクリロイルオキシ−１,１−ヘプタンジカルボン酸、８−（メタ）アクリロイルオキシ−１、１−オクタンジカルボン酸、１０−（メタ）アクリロイルオキシ−１,１−デカンジカルボン酸、１１−（メタ）アクリロイルオキシ−１,１−ウンデカンジカルボン酸、Ｎ−（メタ）アクリロイルアラニン、Ｎ−（メタ）アクリロイルグリシン、Ｎ−（メタ）アクリロイルアスパラギン酸などのＮ−（メタ）アクリロイルアミノ酸類、およびこれらのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩またはアミン塩等が挙げられる。

本発明の酸性基を有する重合性モノマーである分子内にスルホン酸基を有するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、２−スルホエチル（メタ）アクリレート、６−スルホヘキシル（メタ）アクリレート、１０−スルホデシル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、およびこれらのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩またはアミン塩等が挙げられる。

これらの本発明の含イオウ重合性化合物以外の分子内に酸性基を有するラジカル重合性モノマーは、単独または、適宜組み合わせて使用されるが、中でも６−（メタ）アクリロキシヘキシル−３−ホスホノアセテート、６−（メタ）アクリロキシヘキシル−３−ホスホノプロピオネート、１０−（メタ）アクリロキシデシルハイドロジェンホスフェート、Ｎ−（メタ）アクリロイル１−アミノ−１−ベンジルホスホン酸、Ｎ−メタクリロイル１−メチル−１−アミノホスホン酸、４−（メタ）アクリロキシエチルトリメリット酸、４−（メタ）アクリロキシエチルトリメリット酸無水物などが好ましい。

これらの分子内に酸性基を有するラジカル重合性モノマーは１以上任意に選択して使用できる。これらの分子内に酸性基を有するラジカル重合性モノマーの配合量は、本発明の接着性組成物の総量に対して、１重量％〜８０重量％であり、好適には３重量％〜６０重量％であり、特に好適には５重量％〜３０重量％である。１重量％未満および８０重量％を超えると接着性が低下する。

本発明の含イオウ重合性化合物含有接着性組成物の（ｂ）成分である酸性基を含有しない重合性モノマーが、脂肪族および芳香族の単官能または多官能のラジカル重合性モノマーであり、歯科分野および一般工業界で使用されているラジカル重合性不飽和二重結合を有する、モノマー、オリゴマーおよびプレポリマーから選択して使用できる。また、フルオロアルキル基を分子内に有する重合性モノマー、フッ素イオン放出能を有する官能基を含む化合物も使用できる。これらの重合性モノマーから任意に１以上選択して加えることができる。

これらの酸性基を含有しない重合性モノマーの具体的例示としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、２,２‘−ビス［４−(２−ヒドロキシ−３（メタ）アクリロイルオキシ プロポキシ)フェニル］プロパン；ビスフェノールＡ−ジグリシジル（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリロキシエチル−２,２,４−トリメチルヘキサメチレンジウレタン＝２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチルメタクリレートの１：２（モル）反応生成物、およびイソフォロンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチルメタクリレートの１：２（モル）反応生成物等が挙げられる。

本発明の含イオウ重合性化合物含有接着性組成物の（ｃ）成分である重合開始剤は、例えば、過酸化物類、α−ジケトン類、（ビス）アシルホスホンオキサイド類、水溶性光重合開始剤、クマリン化合物、およびチオキサントン誘導体などから任意に１以上選択して使用できる。さらに重合促進剤加えて使用してもよい。市販の歯科用光重合器に用いられているハロゲンランプ、ＬＥＤ、キセノンランプなどの光源を選ぶことなく、優れた硬化特性を得るため、これらの重合開始剤と重合促進剤を複数選択して使用してよい。

過酸化物類が、ベンゾイルパーオキサイド、４,４’−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシマレイックアシッドの中からから任意に１以上選択してなることが好ましい。α−ジケトン類が、ＤＬ−カンファーキノンまたはベンジルであることが好ましい。（ビス）アシルホスフィンオキサイド類が、２,４,６−トリメチルベンゾイルメトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２,４,６−トリメチルベンゾイル）アシルホスフィンオキサイドであることが好ましい。水溶性光重合開始剤である、２,４,６−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィンオキサイド・ナトリウムおよび２−ヒドロキシ−３−（３,４−ジメチル−９Ｈ−チオキサンテン−２−イルオキシ）−Ｎ,Ｎ,Ｎ−トリメチル−１−プロパンアミニウムクロライドが好ましい。クマリン化合物が３,３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）および３,３’−カルボニルビス（７−ジブチルアミノクマリン）であることが好ましい。チオキサントン誘導体が２−クロルチオキサンセン−９−オンが好ましい。

本発明に加えてもよい重合促進剤が、Ｎ,Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）−ｐ−トルイジン、４−Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどのアミン類、５−ブチルバルビツール酸、１,３,５−トリメチルバルビツール酸、１−シクロヘキシル−５−エチルバルビツール酸、１−ベンジル−５−フェニルバルビツール酸などのバルビツール酸類、およびジ−ｎ−オクチル錫ジラウレートおよびジ−ｎ−ブチル錫ジラウレートなどの有機錫化合物、および２,４,６−トリス(トリクロロメチル)−１,３,５−トリアジン、２−(p−メトキシフェニル)−４−ビス（トリクロロメチル）−１,３,５−トリアジンなどのトリハロメチル基置換−１,３,５−トリアジン化合物であることが好ましい。

本発明の含イオウ重合性化合物含有接着性組成物の（ｄ）成分である水は、医療用に許容できる水であり、精製水や蒸留水やイオン交換水が好ましい。

本発明含イオウ重合性化合物含有接着性組成物の（ｅ）成分である有機溶剤は、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、クロロホルム、メチルエチルケトン、アセトン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが例示されるが、なかでもアセトンおよびエタノールが好適である。

本発明の接着性組成物の機械的強度、操作性、塗布性、流動性の調整のため、適宜フィラーを配合してもよい。歯科で一般的に用いることができるフィラーであれば用いることができる。超微粒子フィラー、およびフッ素徐放性フィラー、ポリマーおよびシリカフィラーが特に好適である。

本発明の接着性組成物のゲル化を防止して棚寿命の安定化のために含まれる重合防止剤としてはハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ブチル化ヒドロキシトルエン等が挙げられるが、ハイドロキノンモノメチルエーテルおよびブチル化ヒドロキシトルエンが適している。

以上説明したように、本発明は、成分（ａ）本発明の含イオウ重合性化合物、成分（ｂ）本発明の含イオウ重合性化合物以外の重合性モノマー、成分（ｃ）酸性基を含有しない重合性モノマー、成分（ｄ）重合開始剤、および成分（ｅ）水を含む接着性組成物を提供するものであり、ここで、各成分の配合量は、成分（ａ）〜（ｄ）の総量を１００重量％としたとき、成分（ａ）：０．０１〜７０重量％、成分（ｂ）：０．０１〜７０重量％、成分（ｃ）：０．０１〜６０重量％、および成分（ｄ）：０．０１〜３０重量％であり、好ましくは、成分（ａ）：０．１〜４０重量％、成分（ｂ）０．１〜４０重量％、成分（ｃ）：０．１〜４０重量％および成分（ｄ）：０．１〜１０重量％であって、さらに好ましくは、成分（ａ）：０．１〜３０重量％、成分（ｂ）：０．１〜３０重量％、成分（ｃ）：０．１〜３０重量％および成分（ｄ）：０．１〜５重量％である。さらに、成分（ｅ）水の配合量は、本発明の接着性組成物の総量に対して、０．１〜９９．５重量％であり、好ましくは５〜８０重量％であり、さらに好ましくは１０〜６０重量％である。

すなわち、本発明の接着性組成物は、必要に応じて非水溶性の酸性基含有ラジカル重合性モノマー、分子内に酸性基を含有しないラジカル重合性モノマー、重合開始剤、フィラー、有機溶剤、変性剤、増粘剤、染料、顔料から適宜選択して加えることができる。
これら剤は歯科分野および一般工業界で使用されている物を用いることができる。

本発明の接着性組成物は、実施する態様として、１液性金属接着性プライマーとして使用して、歯科用コンポジットレジン、低粘度コンポジットレン、レジンセメント、レジンモディファイドグラスアイオノマーセメント、フィッシャーシーラント、歯列矯正用接着剤、オペーク材などとセットにして使用することができる。

次に、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

本発明化合物以外の化合物の略称：
4-META：４−メタクリロイルオキシトリメリット酸無水物
4-AET：４−アクリロイルオキシエチルトリメリット酸
6-MHPA：６−メタクリロイルオキシヘキシルフォスフォノアセテート
Bis-GMA：２,２‘−ビス［４−(２−ヒドロキシ−３（メタ）アクリロイルオキシ プロポキシ)フェニル］プロパン；ビスフェノールＡ−ジグリシジル（メタ）アクリレート
THDI-HEMA：２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチルメタクリレートの１：２（モル）反応生成物
IPDI-HEMA：イソフォロンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチルメタクリレートの１：２（モル）反応生成物
TEGDMA：トリエチレングリコールジメタクリレート
EGDMA：エチレングリコールジメタクリレート
DEPT：Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）−ｐ−トルイジン
BPBA：１−ベンジル−５−フェニルバルビツール酸
BPO：ベンゾイルパーオキシド
BHT：ブチル化ヒドロキシトルエン
CQ：D,L-カンファーキノン
EDAB：エチル−ｐ−ジメチルアミノベンゾエート

実施例１
６−（Ｎ−メタリロイルアミノ）ヘキシル６，８−ジチオクト酸アミド（MHDTA）＝６−（３−（１，２−ジチオラン−３−イル）プロパンアミド）ヘキシル）メタクリルアミドの合成
Scheme. MHDTAの分子構造と合成経路

[ステップ１] ２−（６−アミノヘキシル）−２−イソインドール−１，３−ジオン(1)の合成
１，６−ジアミノヘキサン１１．６ｇ（０．１モル）および無水フタル酸１４．８ｇ（０．１モル）を酢酸に溶解して１１０℃で３時間撹拌し、減圧下で酢酸を留去することによって、黄色液体の目的化合物を得た。
収率:９０％
核磁気共鳴スペクトル（^１Ｈ ＮＭＲ）（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３、ｐｐｍ）δ：１．３４、１．６２、２．７９、３．６４、７．６９、７．７９。

以上の分析結果から、生成物は２−（６−アミノヘキシル）−２−イソインドール−１，３−ジオン(1)と確認された。

[ステップ２]Ｎ−６−（１，３−ジオキソイソインドーリン−２−イル）ヘキシルメチルアクリルアミド(2)の合成
２−（６−アミノヘキシル）−２−イソインドール−１，３−ジオン２１．９ｇ（０．０９モル）、炭酸カリウム３７．４ｇ、メタクリロイルクロリド１４．１ｇ（０．１４モル）をアセトニトリルに溶解して０℃で２４時間攪拌し、減圧下でアセトニトリルを留去した。得られた粗生成物にクロロホルムを添加し、イオン交換水、飽和炭酸水素ナトリウム、希塩酸で順次洗浄し、クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで脱水した後、減圧下でクロロホルムを留去することによって、黄色固体の目的化合物を得た。
収率:６２％
[核磁気共鳴スペクトル(¹H NMR) (400 MHz,
CDCl₃, ppm)]: δ：１．３６、１．５３、１．６４、１．９５，３．２９，３．６７，５．３０、５．６６，５．８６，７．７０、７．８１。

以上の分析結果から、生成物はＮ−６−（１，３−ジオキソイソインドーリン−２−イル）ヘキシルメチルアクリルアミド(2)と確認された。

[ステップ３]Ｎ−（６−アミノヘキシル）メタクリルアミド(3)の合成
Ｎ−６−（１，３−ジオキソイソインドーリン−２−イル）ヘキシルメチルアクリルアミド１７．８ｇ（０．０５７モル）およびヒドラジン一水和物２１．２ｍＬをエタノールに溶解して室温で７２時間撹拌し、減圧下でエタノールを留去した。得られた組成生物をオープンカラムクロマトグラフィーによって分離することによって、白色固体の目的化合物を得た。
収率:５０％
[核磁気共鳴スペクトル(¹H NMR) (400 MHz,
CDCl₃, ppm)]: δ：１．３４、１．４４、１．９５、２．６７、３．３１、５．３０、５．６５、５．８０。

以上の分析結果から、生成物はＮ−（６−アミノヘキシル）メタクリルアミド(3)と確認された。

[ステップ４] ６−（Ｎ−メタリロイル）アミノヘキシル６，８−ジチオクト酸アミド（MHDTA）(4)の合成
Ｎ−（６−アミノヘキシル）メタクリルアミド１３．１ｇ（０．０７モル）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド１０．３（０．０５モル）、チオクト酸１０．３６ｇ（０．０５モル）および触媒量のＮ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジンをテトラヒドロフラン１００ｍｌに溶解して２５℃で２４時間攪拌した。この反応混合物を酢酸エチルで抽出し、希塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム、イオン交換水で順次洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水した後、減圧下酢酸エチルを留去した。得られた粗生成物をオープンカラムクロマトグラフィーによって分離し、黄色粘性体の目的化合物を得た。
収率: ７８％
[核磁気共鳴スペクトル(¹H NMR) (400 MHz,
CDCl₃, ppm)]: δ：１．３、１．５、１．８、２．０、２．１、２．５、２．６、３．０、３．２、５．７、５．８、７．７、８．９。

以上の分析結果から、生成物は６−（Ｎ−メタリロイル）アミノヘキシル６，８−ジチオクト酸アミド（MHDTA）(4)と確認された。

実施例２
１０−（Ｎ−メタリロイル）アミノデシル６，８−ジチオクト酸アミド（MDDTA）の合成
実施例１の１，６−ジアミノヘキサンに替えて１，１０−ジアミノデカンを使用して、実施例１と同様な合成経路によりにＮ−（１０−アミノデシル）メタクリルアミドを合成した。さらに、Ｎ−（１０−アミノデシル）メタクリルアミド１７．０ｇ（０．０７モル）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド１０．３（０．０５モル）、チオクト酸１０．３６ｇ（０．０５モル）および触媒量のＮ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジンをテトラヒドロフラン１００ｍｌに溶解して２５℃で３４時間攪拌した。この反応混合物を酢酸エチルで抽出し、希塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム、イオン交換水で順次洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水した後、減圧下酢酸エチルを留去した。得られた粗生成物をオープンカラムクロマトグラフィーによって分離し、黄色粘性体の目的化合物を得た。
収率: ７０％
[核磁気共鳴スペクトル(¹H NMR) (400 MHz,
CDCl₃, ppm)]: δ：１．３、１．５、１．８、２．０、２．１、２．５、２．６、３．０、３．２、５．７、５．８、７．７、８．９。

以上の分析結果から、生成物は１０−（Ｎ−メタリロイル）アミノデシル６，８−ジチオクト酸アミド（MDDTA）と確認された。

実施例３〜４および比較例１〜２
本発明化合物を含む歯科用金属接着性ライマーの態様で実施するにあたり、本発明化合物のMHDTAおよびMDDTA、さらに比較として、4-METAをそれぞれ５％含むアセトン溶液により３種のプライマーを調製した。

ＢＰＯ／第３アミン／バルビツール酸誘導体系開始剤を含む接着性レジンセメントにより、エナメル質−金合金の圧縮剪断接着試験を行った。

接着性レジンセメントの粉剤として、シラン処理シリカ(75重量部)、シラン処理硫酸バリウム(25重量部)、DEPT(0.1重量部)およびBPBA(1.0重量部)を混合して調製した。

液剤として、THDI) (65重量部)、TEGDMA (20重量部)、4-AET (5.0重量部)、BPO
(0.5重量部)およびBHT (0.05重量部)を混合して調製した。

接着方法として、牛歯をエポキシ樹脂包埋後、エナメル質を露出、耐水研磨紙＃６００番で注水下研磨した。エナメル質を乾燥後、３０％リン酸で３０秒間エッチング処理し、水洗・乾燥した。 一方、直径４ｍｍ、高さ２ｍｍのタイプＩＶ金合金（スーパーゴールド（タイプＩＶ）：株式会社松風社製）の接着面を酸化アルミニウムでサンドブラスト処理し、水中で超音波洗浄後乾燥した。

金属の処理面にプライマーを塗布後エアーで乾燥した。その後、上記接着性レジンセメントを粉液比3.5：1.0(重量比)で練和したペーストにより、エナメル質と金合金を接着させた。同接着試験体の接着耐久性の評価のため、４℃と６０℃の水中に交互に1分間浸漬する熱サイクル試験を２０００回行った。プライマー処理無しの場合も同様に試験した。

接着強さ用冶具にセットし、インストロン万能試験機（インストロン５５６７、インストロン社）を用い、クロスヘッドスピード１ｍｍ／分にて剪断接着強さを測定して、ｎ＝８の平均値を求めた。結果を表１に示す。

注：n=8、( )：標準偏差、
接着性レジンはＢＰＯ−ＤＥＰＴ−バルビツール酸系レジンを使用した。
金合金：スーパーゴールド（タイプＩＶ）（株式会社松風社製）

以上、実施例３〜４およびと比較例１〜２の実験結果より、本発明の、分子内に、ジスルフィド結合、アミド結合、および重合性基を1以上有する含イオウ重合性化合物、特にMHDTAおよびMDDTAのような、分子内に、ジスルフィド環式基を含む（メタ）アクリルアミド化合物を含有する接着性組成物は金合金に対し、強力かつ耐久的な接着強さを発現した。一方、プライマーを使用しない場合や従来の酸性基を有する4-METでは低い結果を示した。

実施例５および比較例３
本発明化合物を含む接着性レジンセメントの態様で実施するにあたり、実施例３の粉剤をそのまま用い、液剤として、本発明化合物（MHDTAまたはMHDTA）(1重量部)、イソフォロンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチルメタクリレートの１：２（モル）反応生成物(65重量部)、トリエチレングリコールジメタクリレート(24重量部)、エチレングリコールジメタクリレート(10重量部)、ベンゾイルパーオキシド(0.5重量部)およびブチル化ヒドロキシトルエン(0.05重量部)を混合して調製した。

粉液比3.5：1.0(重量比)で練和した時、室温で５〜８分で硬化した。このものを用い、実施例３と同様な方法でエナメル質−金合金剪断接着試験を測定した。その結果、MHDTA使用で31.8 (4.6) MPaおよびMDDTA使用で30.3 (3.8) MPaを示した。

実施例６
本発明化合物を含む１液性光重合型ボンディング剤の態様で実施するにあたり、MHDTA
(1重量部)、6-MHPA (10重量部)、4-AET (10重量部)、Bis-GMA (10重量部)、EGDMA (5.0重量部) 、TEGDMA
(5.0重量部)、CQ (0.5重量部)、EDAB (0.5重量部)、蒸留水 (32重量部)、およびアセトン (35重量部)を混合した。さらに、混合液に１規定水酸化ナトリウムを滴下して、室温でpH3.0に調整して１液性ボンディング剤を調製した。

調製した１液性ボンディング剤を入れた黒色プラスチックボトルを50℃の恒温器内に6週間放置した。

調製された１液性ボンディング剤の調製直後および50℃6週間保存品(50℃-6W)を使用して、１−ステップにより、歯質（エナメル質または象牙質）または金合金とコンポジットレジンの剪断接着試験を実施した。

歯質（エポキシ樹脂包埋牛前歯のエナメル質または象牙質）または金合金［スーパーゴールド（タイプＩＶ）（株式会社松風社製）］を耐水研磨紙６００番で注水下研磨し、圧搾エアーで乾燥した。直径4.0mmの穴あき両面テープを貼りつけ接着面を規定した。

次に１液性ボンディング剤マイクロブラシで接着規定面に塗布し、１０秒間こするように処理した後、圧搾エアーを５秒間ブローして揮発成分を蒸発させた。その表面に光重合型ボンディング剤「フルオロボンドII」（株式会社松風社製）をマイクロブラシで塗布した。続いて松風グリップライトII（株式会社松風社製）で10秒間光照射した。その後、直径4.0mm、高さ2.0mmのプラスチックモールドを接着規定面枠に固定し、モールド内に光重合型コンポジットレジン「ビュティーフィルII」（株式会社 松風製）を填入し、松風グリップライトIIで20秒間光照射しコンポジットレジンを光硬化後、モールドを除去して接着試験体を作製した。

接着試験体を37℃蒸留水中２４時間浸漬後、同試験体を剪断接着強さ用冶具にセットし、インストロン万能試験機（インストロン5567、インストロン社）を用い、クロスヘッドスピード1.0 mm／分にて、コンポジットレジン−歯質剪断接着強さ(MPa)を測定して、n=8の平均値を求めた。結果を表１に示す。

接着剤組成物を50℃恒温器に6週間放置して加速エイジング試験を行った。本発明化合物のMHDTA含有する１液性光重合型ボンディング剤の歯質または金合金に対する接着強さは、調製直後および50℃-3ヶ月後のいずれの場合も高い歯質接着強さを示し、保存安定性が高いことが明らかとなった。また、調製直後と50℃-6週間の接着強さにおいて、両者間に統計学的に有意な差は認められなかった(P<0.05)、本発明の接着性組成物が保存安定性に優れることが立証された。

Claims (5)

1. 一般式［４］：
   ［式中、
   Ｒ_１は水素原子またはメチル基を示し；
   Ｒ_２は水素原子またはアルキル基を示し；
   Ｗはジスルフィド結合を含むヘテロ環を示し；
   Ｘ^２およびＸ^３は、酸素原子を示し；
   Ｙ^２およびＹ^３は、それぞれ互いに独立して、水素原子またはアルキル基を示し；
   ｎは１から２０の正の整数を示し；
   Ｚ^３は、アルキレン基を示す。］
   で表される含イオウ重合性化合物。
2. 一般式［５］
   
   ［式中、
   Ｒ_１は水素原子またはメチル基を示し；
   Ｒ_２は水素原子またはアルキル基を示す。］
   で表される請求項１に記載の含イオウ重合性化合物。
3. 2−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノエチル6,8−ジチオクト酸アミド ＝ N-[６−（３−（１，２−ジチオラン−３−イル）プロパンアミド）エチル]（メタ）アクリルアミド、4−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノブチル6,8−ジチオクト酸アミド、5−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノペンチル6,8−ジチオクト酸アミド、6−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノヘキシル6,8−ジチオクト酸アミド、10−メタクリロイル）アミノデシル6,8−ジチオクト酸アミド、1−メチル−2−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノエチル6,8−ジチオクト酸アミド、1−エチル−2−[Ｎ−（メタ）アクリロイル）]アミノエチル6,8−ジチオクト酸アミド、ビス[2−（Ｎ−（メタ）アクリロイル）アミノメチル]メチル6,8−ジチオクト酸アミドである請求項１および２に記載の含イオウ重合性化合物。
4. 請求項１から３いずれかに記載の含イオウ重合性化合物を含有する接着性組成物。
5. 請求項１から３いずれかに記載の含イオウ重合性化合物に対し、（ａ）酸性基を有する重合性モノマー、（ｂ）酸性基を含有しない重合性モノマー、（ｃ）重合開始剤、（ｄ）水および（ｅ）有機溶剤から選択して１以上を含む請求項４に記載の接着性組成物。