JP5712035B2 - Dental curable composition and cured product thereof - Google Patents

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Description

本発明は、本発明は、重合収縮がない歯科用組成物(低重合収縮性歯科用組成物)、低重合収縮性硬化物に関する。
さらに詳しくは、本発明は、重合収縮がない、または小さく、重合収縮に由来する問題の発生を低減することができる、歯科用途に適した歯科用組成物(低重合収縮性歯科用組成物)、低重合収縮性硬化物に関する。
The present invention relates to a dental composition having no polymerization shrinkage (low polymerization shrinkable dental composition) and a low polymerization shrinkable cured product.
More specifically, the present invention is a dental composition suitable for dental use that has no or small polymerization shrinkage and can reduce the occurrence of problems resulting from polymerization shrinkage (low polymerization shrinkable dental composition). The invention relates to a low polymerization shrinkable cured product.

齲蝕により損傷を受けた歯牙の修復には、歯科用材料(組成物)が広く使用されている。例えば、(メタ)アクリレート基含有重合性化合物を含む歯科用組成物が提案されている。   Dental materials (compositions) are widely used to repair teeth damaged by caries. For example, a dental composition containing a (meth) acrylate group-containing polymerizable compound has been proposed.

例えば、特許文献1には、フルオレン骨格に(メタ)アクリル酸エステル基を有する重合性物質が開示され、この重合性物質は、硬化性が良好で、かつ、その重合体が歯科材料に求められる機械的特性を満たすことが報告されている(特許文献1)。   For example, Patent Document 1 discloses a polymerizable substance having a (meth) acrylic acid ester group in a fluorene skeleton. This polymerizable substance has good curability and the polymer is required for a dental material. It has been reported that the mechanical properties are satisfied (Patent Document 1).

このような従来の歯科用材料の短所の一つとしては、歯科用材料が、重合(硬化)する際に、一般的に収縮することが挙げられる。歯科用材料の重合反応により、モノマーが、化学的に結合し、高分子となるために、より規則正しく配向し、分子が相互により密に詰められやすくなる。そのため、通常、分子がより規則正しいコンフィグレーションを構成し、高分子材料の体積は減少する。このような、重合によって生じる高分子材料の体積の減少は、「重合収縮」として知られている。この重合収縮は、歯科用途においても、多数の問題を引き起こし得る。例えば、歯科用材料を重合して、歯科材料と歯牙構造とを接着させたとしても、重合収縮によって、歯科用材料と歯牙構造との間に間隙が生じてしまう場合がある。これは術後性の過敏症、マイクロリーケージ、エナメル質辺縁亀裂(ホワイトクラック)、および二次的齲蝕等を引き起こし、修復した歯牙にダメージを与え寿命を縮めることが知られている。このため、重合収縮がない、または小さく、重合収縮に由来する問題の発生を低減することができる歯科用材料が望まれている。   One of the disadvantages of such conventional dental materials is that the dental materials generally shrink when polymerized (cured). Due to the polymerization reaction of the dental material, the monomers are chemically bonded and become a polymer, so that they are more regularly oriented and the molecules tend to be packed more closely together. As a result, the molecules usually constitute a more regular configuration and the volume of the polymeric material is reduced. Such a decrease in the volume of the polymer material caused by polymerization is known as “polymerization shrinkage”. This polymerization shrinkage can cause a number of problems even in dental applications. For example, even if the dental material is polymerized and the dental material and the tooth structure are bonded, a gap may occur between the dental material and the tooth structure due to polymerization shrinkage. This is known to cause postoperative hypersensitivity, microleakage, enamel marginal cracks (white cracks), secondary caries, etc., damaging the repaired tooth and shortening its life. For this reason, there is a demand for a dental material that has no or small polymerization shrinkage and can reduce the occurrence of problems resulting from polymerization shrinkage.

(メタ)アクリレート基含有重合性化合物の重合収縮を補うため、100質量部の重合性単量体、100〜400質量部の無機フィラー、及び有効量の光重合開始剤を含んでなる歯科用光重合性組成物において、該無機フィラーのうちの粒径が0.03μm以上0.1μm未満の粒子の60質量%以上が、シリカ−ジルコニア系の球状無機酸化物粒子であることを特徴とする歯科用光重合性組成物が報告されている(特許文献2)。   Dental light comprising 100 parts by weight of a polymerizable monomer, 100 to 400 parts by weight of an inorganic filler, and an effective amount of a photopolymerization initiator in order to compensate for polymerization shrinkage of the (meth) acrylate group-containing polymerizable compound. In the polymerizable composition, 60% by mass or more of particles having a particle size of 0.03 μm or more and less than 0.1 μm among the inorganic filler is silica-zirconia-based spherical inorganic oxide particles. A photopolymerizable composition has been reported (Patent Document 2).

しかしながら、硬化収縮を抑制するために、多量のフィラーを添加することにより、急激に粘度が増加し、良好な流動性が得られなくなるという問題がある。   However, when a large amount of filler is added in order to suppress curing shrinkage, there is a problem that the viscosity rapidly increases and good fluidity cannot be obtained.

特開2007−55977JP2007-55977A 特開2005−89312JP-A-2005-89312

本発明の目的は、金属酸化物多孔質粒子をフィラーとして用い、ペーストの状態では金属酸化物多孔質粒子の細孔中に光重合性単量体を充填し、重合時に放出させるホストゲス
ト化合物として作用させる(図1)ことにより、重合収縮が小さい歯科用硬化性組成物、その硬化物を提供することにある。
The object of the present invention is to use a metal oxide porous particle as a filler, and in a paste state, a photopolymerizable monomer is filled in the pores of the metal oxide porous particle and released as a host guest compound during polymerization. By acting (FIG. 1), the object is to provide a dental curable composition having a small polymerization shrinkage and a cured product thereof.

即ち、本発明は以下の発明を包含する。
[1]重合性単量体(A)、金属酸化物多孔質粒子(B)、及び、重合開始剤および/または増感剤(C)を含み、金属酸化物多孔質粒子(B)は平均細孔径が10〜300nmであり、比表面積が80m2/g以上であり、かつ空孔率が50体積%以上であることを特徴とする歯科用硬化性組成物。
That is, the present invention includes the following inventions.
[1] A polymerizable monomer (A), a metal oxide porous particle (B), and a polymerization initiator and / or a sensitizer (C) are included, and the metal oxide porous particle (B) is an average A dental curable composition having a pore diameter of 10 to 300 nm, a specific surface area of 80 m 2 / g or more, and a porosity of 50 volume% or more.

[2]前記金属酸化物多孔質粒子(B)の細孔構造がキュービック相構造であり、細孔間が3nm以上の孔径で連結されていることを特徴とする[1]に記載の歯科用硬化性組成物。 [2] The dental oxide according to [1], wherein the porous structure of the metal oxide porous particles (B) has a cubic phase structure, and the pores are connected with a pore diameter of 3 nm or more. Curable composition.

[3]前記金属酸化物多孔質粒子(B)は珪素、チタン、ジルコニウム、イットリウム、およびアルミニウムからなる群から選択される金属を含有することを特徴とする[1]又は[2]に記載の歯科用硬化性組成物。 [3] The metal oxide porous particle (B) contains a metal selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium, yttrium, and aluminum, according to [1] or [2] Dental curable composition.

[4]前記重合性単量体(A)が光ラジカル重合性物質であり、重合開始剤および/または増感剤が光重合開始剤および/または光増感剤であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の歯科用硬化性組成物。 [4] The polymerizable monomer (A) is a radical photopolymerizable substance, and the polymerization initiator and / or sensitizer is a photopolymerization initiator and / or a photosensitizer. The dental curable composition according to any one of 1] to [3].

[5]前記光重合性単量体(A)に対して、金属酸化物粒子(B)が5〜80重量%及び重合開始剤および/または増感剤(C)が0.001〜10重量%含まれていることを特徴とする[1]〜[4]のいずれかに記載の歯科用硬化性組成物。 [5] 5 to 80% by weight of the metal oxide particles (B) and 0.001 to 10% by weight of the polymerization initiator and / or the sensitizer (C) with respect to the photopolymerizable monomer (A). % Of the dental curable composition according to any one of [1] to [4].

[6]光重合促進剤としてさらにアミン系化合物を含むことを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載の歯科用硬化性組成物。 [6] The dental curable composition according to any one of [1] to [5], further comprising an amine compound as a photopolymerization accelerator.

[7]さらに、金属酸化物多孔質粒子(B)以外の無機粒子、有機粒子および有機無機複合粒子からなる群から選択される少なくとも1つのフィラーを含むことを特徴とする[1]〜[6]のいずれかに記載の歯科用硬化性組成物。 [7] Furthermore, it contains at least one filler selected from the group consisting of inorganic particles other than the metal oxide porous particles (B), organic particles, and organic-inorganic composite particles [1] to [6] ] The dental curable composition in any one of.

[8]前記[1]〜[7]のいずれかに記載の歯科用組成物を重合して得られる硬化物。 [8] A cured product obtained by polymerizing the dental composition according to any one of [1] to [7].

従来の歯科用組成物では解決できなかった、重合収縮がない、または小さく、重合収縮に由来する問題の発生を低減することができ、実使用に耐え得る、歯科治療分野の用途に適した低重合収縮性歯科用組成物を提供することができる。  Low or suitable for use in the field of dental treatment, which can not be solved by conventional dental compositions, has no or small polymerization shrinkage, can reduce the occurrence of problems caused by polymerization shrinkage, and can withstand actual use. A polymerization shrinkable dental composition can be provided.

金属酸化物多孔質体がホストゲスト化合物として作用する模式図を示す。The schematic diagram by which a metal oxide porous body acts as a host guest compound is shown. 立体規則構造の模式図を示す。The schematic diagram of a stereoregular structure is shown.

このような課題の解決を目的とした本発明の要旨は以下のとおりである。 The gist of the present invention aimed at solving such problems is as follows.

1.重合性単量体(A)
本発明の低重合収縮性歯科用組成物に含まれる重合性単量体(A)は、(メタ)アクリル酸エステル基を有する限り特に限定されるものではないが、光にてラジカル重合を開始できる光ラジカル重合性物質(A1)が好ましい。
1. Polymerizable monomer (A)
The polymerizable monomer (A) contained in the low-polymerization shrinkable dental composition of the present invention is not particularly limited as long as it has a (meth) acrylic acid ester group, but initiates radical polymerization with light. The photo radical polymerizable substance (A1) which can be produced is preferable.

光ラジカル重合性物質(A1)としては、単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレートとしては分子内にアルキルやアルキレン等の直鎖構造を有するもの、芳香環やシクロ環やスピロ環、縮合環等の環構造を有するもの、酸素、窒素、硫黄、リン、ハロゲン等のヘテロ原子を有するもの、複素環やヘテロ原子含有置換基を有するものが挙げられる。また光ラジカル重合性物質(A1)は、その分子内に酸性基、または歯科の修復処置中の条件で酸に容易に転換される酸の塩あるいは酸の前駆物質を有しているものであってもよい。   Examples of the radical photopolymerizable substance (A1) include monofunctional (meth) acrylates and polyfunctional (meth) acrylates. Monofunctional (meth) acrylates and polyfunctional (meth) acrylates include those having a linear structure such as alkyl or alkylene in the molecule, those having a ring structure such as an aromatic ring, a cyclo ring, a spiro ring or a condensed ring, oxygen , Nitrogen, sulfur, phosphorus, halogen and other heteroatoms, heterocycles and heteroatom-containing substituents. Further, the photo-radically polymerizable substance (A1) has an acid group or an acid salt or an acid precursor which is easily converted into an acid under conditions during dental restoration treatment in the molecule. May be.

光ラジカル重合性物質(A1)の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−シアノメチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルモノ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ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、ノナエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(メタ)アクリル酸付加物、2,2−ビス[4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシエトキシフェニル]プロパン、2,2−ビス{4−[3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ]フェニル}プロパン、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ウレタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系単量体等を挙げることができる。   Specific examples of the photoradical polymerizable substance (A1) include methyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 2-cyanomethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 2- Hydroxyethyl mono (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, nonaethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, di Propylene glycol di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether (meth) acrylic acid adduct, 2,2-bis [4- (meth) acryloyloxyethoxyphenyl] propane 2,2-bis [4- (meth) acryloyloxyethoxyethoxyphenyl] propane, 2,2-bis {4- [3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropoxy] phenyl} propane, 1,4-butane Examples thereof include (meth) acrylate monomers such as diol di (meth) acrylate, 1,3-hexanediol di (meth) acrylate, urethane di (meth) acrylate, and trimethylolpropane di (meth) acrylate.

また、分子内に酸性基を有している光ラジカル重合性物質(A1)を具体的に例示すれば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、p−ビニル安息香酸、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(MAC−10)、1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシエチルピロメリット酸、6−(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン−1,2,6−トリカルボン酸、4−(メタ)アクリロイルオキシメチルトリメリット酸およびその無水物、2,3−ビス(3,4−ジカルボキシベンゾイルオキシ)プロピル(メタ)アクリレート、N−o−ジ(メタ)アクリロイルオキシチロシン、N−(メタ)アクリロイル−p−アミノ安息香酸、N−(メタ)アクリロイル4−アミノサリチル酸、N−フェニルグリシンまたはN−トリルグリシンとグリシジル(メタ)アクリレートとの付加物、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシドホスフェート、2および3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルアシドホスフェート、4−(メタ)アクリロイルオキシブチルアシドホスフェート、6−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルアシドホスフェート、8−(メタ)アクリロイルオキシオクチルアシドホスフェート、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、2または1−スルホ−1または2−プロピル(メタ)アクリレート、1または3−スルホ−2−ブチル(メタ)アクリレート、3−ブロモ−2−スルホ−2−プロピル(メタ)アクリレート、3−メトキシ−1−スルホ−2−プロピル(メタ)アクリレート、1,1−ジメチル−2−スルホエチル(メタ)アクリルアミドなどを挙げることができる。   Specific examples of the photo-radical polymerizable substance (A1) having an acidic group in the molecule include (meth) acrylic acid, maleic acid, p-vinylbenzoic acid, 11- (meth) acryloyloxy. -1,1-undecanedicarboxylic acid (MAC-10), 1,4-di (meth) acryloyloxyethyl pyromellitic acid, 6- (meth) acryloyloxyethylnaphthalene-1,2,6-tricarboxylic acid, 4- (Meth) acryloyloxymethyl trimellitic acid and its anhydride, 2,3-bis (3,4-dicarboxybenzoyloxy) propyl (meth) acrylate, N-o-di (meth) acryloyloxytyrosine, N- ( (Meth) acryloyl-p-aminobenzoic acid, N- (meth) acryloyl 4-aminosalicylic acid, N-phenylglycine or N Adducts of tolylglycine and glycidyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate, 2 and 3- (meth) acryloyloxypropyl acid phosphate, 4- (meth) acryloyloxybutyl acid phosphate, 6- (Meth) acryloyloxyhexyl acid phosphate, 8- (meth) acryloyloxyoctyl acid phosphate, 2-sulfoethyl (meth) acrylate, 2 or 1-sulfo-1 or 2-propyl (meth) acrylate, 1 or 3-sulfo- 2-butyl (meth) acrylate, 3-bromo-2-sulfo-2-propyl (meth) acrylate, 3-methoxy-1-sulfo-2-propyl (meth) acrylate, 1,1-dimethyl-2-sulfoethyl ( Meta) Or the like can be mentioned acrylamide.

2.金属酸化物多孔質粒子(B)
本発明で用いる金属酸化物多孔質粒子(B)は10〜300nmの細孔を有している。金属としては珪素、チタン、ジルコニウム、イットリウム、およびアルミニウムからなる群から選択される金属が好ましい。また比表面積が80m/g以上であり、空孔率が50体積%以上であることを特徴とする。一般的に、均一な立体規則構造の例としては、図2の模式図に示すような、ラメラ相構造、ヘキサゴナル相構造、キュービック相構造がある。ラメラ相構造は平板状無機層と板状空気層とが交互に積み重なる構造で、孔は板状層形態となる。ヘキサゴナル相構造としては、中空状の柱(理想的には六角柱)構造が蜂の巣状に集合した構造であり、均一な孔が規則的に密度高く存在する多孔体構造である。キュービック相構造には数種の形態が存在する。代表的な例としては、図2の模式図を示すように、Pm3n、Im3m、Fm3m、Fd3m、さらには細孔が双連続的に結合したIa3d、Pn3m、Im3mなどがあるが、本発明においては強度的に優れたキュービック相構造が好ましい。
2. Metal oxide porous particles (B)
The metal oxide porous particles (B) used in the present invention have 10 to 300 nm pores. The metal is preferably a metal selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium, yttrium, and aluminum. The specific surface area is 80 m 2 / g or more, and the porosity is 50 volume% or more. In general, examples of a uniform stereoregular structure include a lamellar phase structure, a hexagonal phase structure, and a cubic phase structure as shown in the schematic diagram of FIG. The lamellar phase structure is a structure in which flat inorganic layers and plate-like air layers are alternately stacked, and the holes are in the form of plate-like layers. The hexagonal phase structure is a structure in which hollow columns (ideally hexagonal columns) are gathered in a honeycomb shape, and is a porous structure in which uniform pores are regularly present at high density. There are several forms of cubic phase structures. Representative examples include Pm3n, Im3m, Fm3m, Fd3m, and Ia3d, Pn3m, Im3m, etc. in which the pores are connected bicontinuously as shown in the schematic diagram of FIG. A cubic phase structure excellent in strength is preferred.

細孔径は金属酸化物多孔質粒子をフィラーとして用い、ペーストの状態では金属酸化物多孔質粒子の細孔中に光重合性単量体を充填し、重合時に放出させるホストゲスト化合物として作用させるためには10nm以上であることが好ましい。細孔径が10nmより小さいと光重合性単量体を充填、放出することが難しい。細孔径が300nmより大きくなると粒子が脆くなるため、歯科材料用組成物に用いるのは好ましくない。光重合性単量体(A)が金属酸化物多孔質粒子の表面だけでなく、内部まで充填されるためには細孔同士が連結されていることが好ましい。比表面積は80m/g以上がより好ましく、85〜800m/gが特に好ましい。空孔率は50体積%以上がより好ましく、60〜90体積%がであることが特に好ましい。 For the pore size, metal oxide porous particles are used as fillers, and in the paste state, the photopolymerizable monomer is filled in the pores of the metal oxide porous particles and acts as a host guest compound released during polymerization. Is preferably 10 nm or more. When the pore diameter is smaller than 10 nm, it is difficult to fill and release the photopolymerizable monomer. When the pore diameter is larger than 300 nm, the particles become brittle, so that it is not preferable to use the composition for a dental material. In order for the photopolymerizable monomer (A) to fill not only the surface of the metal oxide porous particles but also the inside thereof, it is preferable that the pores are connected to each other. The specific surface area is more preferably equal to or greater than 80m 2 / g, 85~800m 2 / g is particularly preferred. The porosity is more preferably 50% by volume or more, and particularly preferably 60 to 90% by volume.

10〜300nm以上の細孔径を持つキュービック相構造を持つ金属酸化物粒子はポリオレフィン系、ポリ(メタ)アクリル酸エステル系、ポリスチレン系、ポリウレタン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ酢酸ビニル系、ポリブタジエン系から選ばれる非水溶性有機ポリマー粒子と、金属酸化物前駆体のゾル−ゲル反応により得られた有機無機複合体から、前記非水溶性有機ポリマー粒子を除去することにより得られる。   Metal oxide particles having a cubic phase structure with a pore diameter of 10 to 300 nm or more are polyolefin-based, poly (meth) acrylic acid ester-based, polystyrene-based, polyurethane-based, polyacrylonitrile-based, polyvinyl chloride-based, polyvinylidene chloride-based Removing the water-insoluble organic polymer particles from the water-insoluble organic polymer particles selected from the group consisting of polyvinyl acetate and polybutadiene, and the organic-inorganic composite obtained by the sol-gel reaction of the metal oxide precursor. Is obtained.

特に10〜30nmの細孔径を持つキュービック相構造の金属酸化物多孔質粒子は、例えば水系媒体に分散したポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子を用いることにより安定的に製造することが出来る。   In particular, the metal phase porous particles having a cubic phase structure having a pore diameter of 10 to 30 nm can be stably produced by using, for example, polyolefin terminal branched copolymer particles dispersed in an aqueous medium.

まず、末端分岐型共重合体粒子について説明する。[ポリオレフィン系末端分岐型共重合体]
本発明で用いる重合体粒子を構成するポリオレフィン系末端分岐型共重合体は、下記の一般式(1)で表される構造を有する。
First, the terminal branched copolymer particles will be described. [Polyolefin end-branched copolymer]
The polyolefin terminal branched copolymer constituting the polymer particles used in the present invention has a structure represented by the following general formula (1).

(式中、Aはポリオレフィン鎖を表す。RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基でありかつ少なくともどちらか一方は水素原子であり、XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐のポリアルキレングリコール基を有する基を表す。) (In the formula, A represents a polyolefin chain. R 1 and R 2 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom, and X 1 and X 2 are the same. Or, differently, it represents a group having a linear or branched polyalkylene glycol group.)

一般式(1)で表される末端分岐型共重合体の数平均分子量は2.5×10以下、好ましくは5.5×10〜1.5×10、より好ましくは8×10〜4.0×10である。その数平均分子量は、Aで表されるポリオレフィン鎖の数平均分子量とXおよびXで表されるポリアルキレングリコール基を有する基の数平均分子量とR,RおよびCH分の分子量の和で表される。 The number average molecular weight of the terminal branched copolymer represented by the general formula (1) is 2.5 × 10 4 or less, preferably 5.5 × 10 2 to 1.5 × 10 4 , more preferably 8 × 10. 2 to 4.0 × 10 3 . The number average molecular weight is the number average molecular weight of the polyolefin chain represented by A, the number average molecular weight of the group having a polyalkylene glycol group represented by X 1 and X 2 , and R 1 , R 2 and C 2 H min. It is expressed as the sum of molecular weights.

ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の数平均分子量が上記範囲にあると、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を分散質とした際の分散液中の粒子の安定性、水および/または水と親和性を有する有機溶媒への分散性が良好となる傾向があり、かつ分散液の調製が容易になるため好ましい。   When the number average molecular weight of the polyolefin end-branched copolymer is in the above range, the stability of the particles in the dispersion when the polyolefin end-branched copolymer is used as a dispersoid, water and / or affinity with water This is preferable because the dispersibility of the organic solvent in the organic solvent tends to be good and the preparation of the dispersion becomes easy.

一般式(1)のAであるポリオレフィン鎖は、炭素数2〜20のオレフィンを重合したものである。炭素数2〜20のオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセンなどのα−オレフィンが挙げられる。本発明においては、これらのオレフィンの単独重合体又は共重合体であってもよく、特性を損なわない範囲で他の重合性の不飽和化合物と共重合したものであってもよい。これらのオレフィンの中でも特にエチレン、プロピレン、1−ブテンが好ましい。   The polyolefin chain which is A in the general formula (1) is obtained by polymerizing an olefin having 2 to 20 carbon atoms. Examples of the olefin having 2 to 20 carbon atoms include α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and 1-hexene. In the present invention, it may be a homopolymer or copolymer of these olefins, and may be copolymerized with other polymerizable unsaturated compounds as long as the properties are not impaired. Among these olefins, ethylene, propylene, and 1-butene are particularly preferable.

一般式(1)中、Aで表されるポリオレフィン鎖の、GPCにより測定された数平均分子量は、400〜8000であり、好ましくは500〜4000、さらに好ましくは500〜2000である。ここで数平均分子量はポリスチレン換算の値である。   In general formula (1), the number average molecular weight measured by GPC of the polyolefin chain represented by A is 400 to 8000, preferably 500 to 4000, and more preferably 500 to 2000. Here, the number average molecular weight is a value in terms of polystyrene.

Aで表されるポリオレフィン鎖の数平均分子量が上記範囲にあると、ポリオレフィン部分の結晶性が高く、分散液の安定性が良好になる傾向があり、かつ溶融粘度が低く分散液の調製が容易になる傾向があるため好ましい。   When the number average molecular weight of the polyolefin chain represented by A is in the above range, the polyolefin portion has high crystallinity, the dispersion tends to be stable, and the melt viscosity is low and the preparation of the dispersion is easy. This is preferable.

一般式(1)においてAで表されるポリオレフィン鎖の、GPCにより測定された重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比、すなわち分子量分布(Mw/Mn)は、特に制限はなく、通常1.0〜数十であるが、より好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.0以下である。   The ratio of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) measured by GPC of the polyolefin chain represented by A in the general formula (1), that is, the molecular weight distribution (Mw / Mn) is not particularly limited. However, it is usually 1.0 to several tens, more preferably 4.0 or less, and still more preferably 3.0 or less.

一般式(1)においてAで表される基の分子量分布(Mw/Mn)が上記範囲にあると、分散液中の粒子の形状や粒子径の均一性などの点で好ましい。   When the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the group represented by A in the general formula (1) is in the above range, it is preferable in terms of the shape of the particles in the dispersion and the uniformity of the particle diameter.

GPCによる、Aで表される基の数平均分子量(Mn)および分子量分布(Mw/Mn)は、例えば、ミリポア社製GPC−150を用い以下の条件の下で測定できる。
分離カラム:TSK GNH HT(カラムサイズ:直径7.5mm,長さ:300mm)
カラム温度:140℃
移動相:オルトジクロルベンゼン(和光純薬社製)
酸化防止剤:ブチルヒドロキシトルエン(武田薬品工業社製)0.025質量%
移動速度:1.0ml/分
試料濃度:0.1質量%
試料注入量:500マイクロリットル
検出器:示差屈折計。
The number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the group represented by A by GPC can be measured under the following conditions using, for example, GPC-150 manufactured by Millipore.
Separation column: TSK GNH HT (column size: diameter 7.5 mm, length: 300 mm)
Column temperature: 140 ° C
Mobile phase: Orthodichlorobenzene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Antioxidant: Butylhydroxytoluene (manufactured by Takeda Pharmaceutical Company Limited) 0.025% by mass
Movement speed: 1.0 ml / min Sample concentration: 0.1% by mass
Sample injection volume: 500 microliters Detector: differential refractometer.

なお、Aで表されるポリオレフィン鎖の分子量は、後述の、一方の末端に不飽和基を有するポリオレフィンの分子量を測定し、末端の分子量相当を差し引くことで測定できる。   The molecular weight of the polyolefin chain represented by A can be measured by measuring the molecular weight of a polyolefin having an unsaturated group at one terminal, which will be described later, and subtracting the molecular weight corresponding to the terminal.

,Rとしては、Aを構成するポリオレフィンの2重結合に結合した置換基である
水素原子または炭素数1〜18の炭化水素基であり、好ましくは水素原子または炭素数1〜18のアルキル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, which is a substituent bonded to a double bond of the polyolefin constituting A, and preferably a hydrogen atom or a carbon group having 1 to 18 carbon atoms. It is an alkyl group. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are preferable.

一般式(1)において、X,Xは同一または相異なり、直鎖または分岐の数平均分子量がそれぞれ50〜10000のポリアルキレングリコール基を有する基を表す。分岐アルキレングリコール基の分岐態様は、多価の炭価水素基あるいは窒素原子を介した分岐等である。例えば、主骨格の他に2つ以上の窒素原子または酸素原子または硫黄原子に結合した炭化水素基による分岐や、主骨格の他に2つのアルキレン基と結合した窒素原子による分岐等が挙げられる。 In the general formula (1), X 1 and X 2 are the same or different and each represents a linear or branched group having a polyalkylene glycol group having a number average molecular weight of 50 to 10,000. The branching mode of the branched alkylene glycol group includes a branching via a polyvalent hydrocarbon group or a nitrogen atom. For example, branching by a hydrocarbon group bonded to two or more nitrogen atoms, oxygen atoms or sulfur atoms in addition to the main skeleton, branching by a nitrogen atom bonded to two alkylene groups in addition to the main skeleton, and the like can be given.

ポリアルキレングリコール基を有する基の数平均分子量が上記範囲にあると、分散液の分散性が良好になる傾向があり、かつ溶融粘度が低く分散液の調製が容易になるため好ましい。   It is preferable that the number average molecular weight of the group having a polyalkylene glycol group is in the above range because the dispersibility of the dispersion tends to be good and the melt viscosity is low and the preparation of the dispersion is easy.

一般式(1)のX,Xが上記の構造を有することにより、界面活性剤を用いることなく、体積50%平均粒子径が1nmから1000nmの粒子径を有する、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体からなる重合体粒子が得られる。 Since X 1 and X 2 in the general formula (1) have the above-described structure, a polyolefin-based terminally branched copolymer having a 50% volume average particle diameter of 1 nm to 1000 nm without using a surfactant is used. Polymer particles comprising a polymer are obtained.

一般式(1)において、XおよびXの好ましい例としては、それぞれ同一または相異なり、一般式(2)、 In the general formula (1), preferred examples of X 1 and X 2 are the same or different from each other, and the general formula (2),

(式中、Eは酸素原子または硫黄原子を表し、Xはポリアルキレングリコール基、または下記一般式(3) (In the formula, E represents an oxygen atom or a sulfur atom, X 3 represents a polyalkylene glycol group, or the following general formula (3)

(式中、Rはm+1価の炭化水素基を表し、Gは同一または相異なり、−OX、−NX(X〜Xはポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基を表し、mはRとGとの結合数であり1〜10の整数を表す。)で表される基を表す。)
または、一般式(4)
(Wherein R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group, G is the same or different, and is represented by —OX 4 , —NX 5 X 6 (X 4 to X 6 represent a polyalkylene glycol group). M represents the number of bonds between R 3 and G, and represents an integer of 1 to 10.). )
Or general formula (4)

(式中、X,Xは同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基または上記一般式(3)で表される基を表す。)で表される基である。 (Wherein X 7 and X 8 are the same or different and represent a polyalkylene glycol group or a group represented by the above general formula (3)).

一般式(3)において、Rで表される基としては、炭素数1〜20のm+1価の炭化水素基である。mは1〜10であり、1〜6が好ましく、1〜2が特に好ましい。 In the general formula (3), the group represented by R 3 is an m + 1 valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. m is 1-10, 1-6 are preferable and 1-2 are especially preferable.

一般式(1)の好ましい例としては、一般式(1)中、X、Xのどちらか一方が、一般式(4)で表される基であるポリオレフィン系末端分岐型共重合体が挙げられる。さらに好ましい例としては、X、Xのどちらか一方が一般式(4)で表され、他方が、一般式(2)で表される基であるポリオレフィン系末端分岐型共重合体が挙げられる。 As a preferred example of the general formula (1), there is a polyolefin terminal branched copolymer in which either X 1 or X 2 is a group represented by the general formula (4) in the general formula (1). Can be mentioned. More preferable examples include polyolefin-based terminally branched copolymers in which one of X 1 and X 2 is represented by the general formula (4) and the other is a group represented by the general formula (2). It is done.

一般式(1)の別の好ましい例としては、一般式(1)中、XおよびXの一方が、一般式(2)で表される基であり、さらに好ましくはXおよびXの両方が一般式(2)で表される基であるポリオレフィン系末端分岐型共重合体が挙げられる。
一般式(4)で表されるXおよびXのさらに好ましい構造としては、一般式(5)
As another preferable example of the general formula (1), one of X 1 and X 2 in the general formula (1) is a group represented by the general formula (2), and more preferably X 1 and X 2. And polyolefin-based terminally branched copolymers in which both are groups represented by the general formula (2).
As a more preferable structure of X 1 and X 2 represented by the general formula (4), the general formula (5)

(式中、X、X10は同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基を表し、Q、Qは同一または相異なり、それぞれ2価の炭化水素基を表す。)で表される基である。 (Wherein X 9 and X 10 are the same or different and represent a polyalkylene glycol group, and Q 1 and Q 2 are the same or different and each represents a divalent hydrocarbon group). is there.

一般式(5)においてQ,Qで表される2価の炭化水素基は、2価のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2〜20のアルキレン基であることがより好ましい。炭素数2〜20のアルキレン基は、置換基を有していてもいなくてもよく、例えば、エチレン基、メチルエチレン基、エチルエチレン基、ジメチルエチレン基、フェニルエチレン基、クロロメチルエチレン基、ブロモメチルエチレン基、メトキシメチルエチレン基、アリールオキシメチルエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、シクロヘキシレン基等が挙げられる。好ましいアルキレン基としては、炭化水素系のアルキレン基であり、特に好ましくは、エチレン基、メチルエチレン基であり、さらに好ましくは、エチレン基である。Q,Qは1種類のアルキレン基でもよく2種以上のアルキレン基が混在していてもよい。 The divalent hydrocarbon group represented by Q 1 and Q 2 in the general formula (5) is preferably a divalent alkylene group, and more preferably an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. The alkylene group having 2 to 20 carbon atoms may or may not have a substituent, for example, ethylene group, methylethylene group, ethylethylene group, dimethylethylene group, phenylethylene group, chloromethylethylene group, bromo Examples thereof include a methylethylene group, a methoxymethylethylene group, an aryloxymethylethylene group, a propylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a hexamethylene group, and a cyclohexylene group. A preferable alkylene group is a hydrocarbon-based alkylene group, particularly preferably an ethylene group or a methylethylene group, and still more preferably an ethylene group. Q 1 and Q 2 may be one kind of alkylene group, or two or more kinds of alkylene groups may be mixed.

一般式(2)で表されるXおよびXのさらに好ましい構造としては、一般式(6) As a more preferable structure of X 1 and X 2 represented by the general formula (2), the general formula (6)

(式中、X11はポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基である。 (Wherein X 11 represents a polyalkylene glycol group).

〜X11で表されるポリアルキレングリコール基とは、アルキレンオキシドを付加
重合することによって得られる基である。X〜X11で表されるポリアルキレングリコール基を構成するアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらの中で、好ましくは、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドである。より好ましくはプロピレンオキシド、およびエチレンオキシドであり、特に好ましくは、エチレンオキシドである。X〜X11で表されるポリアルキレングリコール基としては、これらのアルキレンオキシドの単独重合により得られる基でもよいし、もしくは2種以上の共重合により得られる基でもよい。好ましいポリアルキレングリコール基の例としては、ポリエチレングリコール基、ポリプロピレングリコール基、またはポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドの共重合により得られる基であり、特に好ましい基としては、ポリエチレングリコール基である。
The polyalkylene glycol group represented by X 3 to X 11 is a group obtained by addition polymerization of alkylene oxide. Examples of the alkylene oxide constituting the polyalkylene glycol group represented by X 3 to X 11 include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, cyclohexene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, methyl glycidyl ether, allyl A glycidyl ether etc. are mentioned. Of these, propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, and styrene oxide are preferable. More preferred are propylene oxide and ethylene oxide, and particularly preferred is ethylene oxide. The polyalkylene glycol group represented by X 3 to X 11 may be a group obtained by homopolymerization of these alkylene oxides or a group obtained by copolymerization of two or more kinds. Examples of preferred polyalkylene glycol groups are polyethylene glycol groups, polypropylene glycol groups, or groups obtained by copolymerization of polyethylene oxide and polypropylene oxide, and particularly preferred groups are polyethylene glycol groups.

一般式(1)においてX、Xが上記構造を有すると、本発明のポリオレフィン系末端分岐型共重合体を分散質とした際の水および/または水と親和性を有する有機溶媒への分散性が良好となるため好ましい。 When X 1 and X 2 in the general formula (1) have the above structure, water and / or an organic solvent having an affinity for water when the polyolefin end-branched copolymer of the present invention is used as a dispersoid. Since dispersibility becomes favorable, it is preferable.

本発明で用いることができるポリオレフィン系末端分岐型共重合体としては、下記一般式(1a)または(1b)で表される重合体を用いることが好ましい。   As the polyolefin-based terminally branched copolymer that can be used in the present invention, a polymer represented by the following general formula (1a) or (1b) is preferably used.

式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。アルキル基としては、炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基がさらに好ましい。 In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.

およびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。
l+mは2以上450以下、好ましくは5以上200以下の整数を表す。
nは、20以上300以下、好ましくは25以上200以下の整数を表す
R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom. R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom.
l + m represents an integer of 2 to 450, preferably 5 to 200.
n represents an integer of 20 or more and 300 or less, preferably 25 or more and 200 or less.

式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。アルキル基としては、炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基がさらに好ましい。 In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom. As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.

およびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。R10およびR11は、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。
l+m+oは3以上450以下、好ましくは5以上200以下の整数を表す。
nは、20以上300以下、好ましくは25以上200以下の整数を表す。
R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom. R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom. R 10 and R 11 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom.
l + m + o represents an integer of 3 to 450, preferably 5 to 200.
n represents an integer of 20 to 300, preferably 25 to 200.

一般式(1b)で表される重合体としては、下記一般式(1c)で表される重合体を用いることがさらに好ましい。   As the polymer represented by the general formula (1b), it is more preferable to use a polymer represented by the following general formula (1c).

式中、l+m+o、nは一般式(1b)と同様である。
ポリエチレン鎖のエチレンユニット数(n)は、一般式(1)におけるポリオレフィン基Aの数平均分子量(Mn)をエチレンユニットの分子量で割ることにより算出した。また、ポリエチレングリコール鎖のエチレングリコールユニット総数(l+mもしくはl+m+o)は、ポリエチレングリコール基付加反応時の重合体原料と使用したエチレンオキシドとの重量比が、重合体原料とポリエチレングリコール基の数平均分子量(Mn)との比に同じであると仮定して算出できる。
In the formula, l + m + o and n are the same as those in the general formula (1b).
The number of ethylene units (n) in the polyethylene chain was calculated by dividing the number average molecular weight (Mn) of the polyolefin group A in the general formula (1) by the molecular weight of the ethylene unit. Further, the total number of ethylene glycol units (l + m or l + m + o) of the polyethylene glycol chain is such that the weight ratio of the polymer raw material to the ethylene oxide used during the polyethylene glycol group addition reaction is the number average molecular weight of the polymer raw material and the polyethylene glycol group (Mn ) And the ratio can be calculated.

また、n、l+mもしくはl+m+oはH−NMRによっても測定することができる。例えば本発明の実施例で用いたポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)およびそれを含む分散系粒子においては、一般式(1)におけるポリオレフィン基Aの末端メチル基(シフト値:0.88ppm)の積分値を3プロトン分とした際の、ポリオレフィン基Aのメチレン基(シフト値:1.06−1.50ppm)の積分値およびPEGのアルキレン基(シフト値:3.33−3.72ppm)の積分値から算出することできる。 N, l + m or l + m + o can also be measured by 1 H-NMR. For example, in the polyolefin-based terminally branched copolymer (T) used in the examples of the present invention and the dispersion particles containing the same, the terminal methyl group of the polyolefin group A in the general formula (1) (shift value: 0.88 ppm) ) And the integral value of the methylene group of polyolefin group A (shift value: 1.06-1.50 ppm) and the alkylene group of PEG (shift value: 3.33-3.72 ppm) when the integral value of 3 protons is taken. ) Can be calculated from the integral value.

具体的には、メチル基の分子量は15、メチレン基の分子量は14、エチレンオキサイド基の分子量は44であることから、各積分値の値よりポリオレフィン基Aおよびアルキレン基の数平均分子量が計算できる。ここで得られたポリオレフィン基Aの数平均分子量をエチレンユニットの分子量で割ることによりnを、アルキレン基の数平均分子量をエチレングリコールユニットの分子量で割ることで、PEG鎖のエチレングリコールユニット総数(l+mもしくはl+m+o)を算出することができる。   Specifically, since the molecular weight of the methyl group is 15, the molecular weight of the methylene group is 14, and the molecular weight of the ethylene oxide group is 44, the number average molecular weights of the polyolefin group A and the alkylene group can be calculated from the values of the integrated values. . By dividing the number average molecular weight of the polyolefin group A thus obtained by the molecular weight of the ethylene unit, n is divided by the number average molecular weight of the alkylene group by the molecular weight of the ethylene glycol unit, whereby the total number of ethylene glycol units (l + m Alternatively, l + m + o) can be calculated.

ポリオレフィン基Aがエチレン―プロピレン共重合体よりなる場合は、IR、13C−NMRなどで測定できるプロピレンの含有率と、H−NMRにおける積分値の両者を用いることでnおよびl+mもしくはl+m+oを算出することができる。H−NMRにおいて、内部標準を用いる方法も有効である。 When the polyolefin group A is composed of an ethylene-propylene copolymer, n and l + m or l + m + o can be obtained by using both the propylene content that can be measured by IR, 13 C-NMR, and the integral value in 1 H-NMR. Can be calculated. In 1 H-NMR, a method using an internal standard is also effective.

[ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の製造方法]
ポリオレフィン系末端分岐型共重合体は、次の方法によって製造することができる。
最初に、目的とするポリオレフィン系末端分岐型共重合体中、一般式(1)で示されるAの構造に対応するポリマーとして、一般式(7)
[Production method of polyolefin end-branched copolymer]
The polyolefin-based terminally branched copolymer can be produced by the following method.
First, in the target polyolefin-based terminally branched copolymer, as a polymer corresponding to the structure of A represented by the general formula (1), the general formula (7)

(式中、Aはポリオレフィン鎖を表わし、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1〜18のアルキル基でありかつ少なくともどちらか一方は水素原子を表す。)で示される、片末端に二重結合を有するポリオレフィンを製造する。 (Wherein A represents a polyolefin chain, R 1 and R 2 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them represents a hydrogen atom.) A polyolefin having a double bond is produced.

このポリオレフィンは、以下の方法によって製造することができる。
(1)特開2000−239312号公報、特開2001−2731号公報、特開2003−73412号公報などに示されているようなサリチルアルドイミン配位子を有する遷移金属化合物を重合触媒として用いる重合方法。
(2)チタン化合物と有機アルミニウム化合物とからなるチタン系触媒を用いる重合方法。
(3)バナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなるバナジウム系触媒を用いる重合方法。
(4)ジルコノセンなどのメタロセン化合物と有機アルミニウムオキシ化合物(アルミノキサン)とからなるチーグラー型触媒を用いる重合方法。
This polyolefin can be produced by the following method.
(1) A transition metal compound having a salicylaldoimine ligand as shown in JP-A Nos. 2000-239312, 2001-27331, 2003-73412, etc. is used as a polymerization catalyst. Polymerization method.
(2) A polymerization method using a titanium catalyst comprising a titanium compound and an organoaluminum compound.
(3) A polymerization method using a vanadium catalyst comprising a vanadium compound and an organoaluminum compound.
(4) A polymerization method using a Ziegler-type catalyst comprising a metallocene compound such as zirconocene and an organoaluminum oxy compound (aluminoxane).

上記(1)〜(4)の方法の中でも、特に(1)の方法によれば、上記ポリオレフィンを収率よく製造することができる。(1)の方法では、上記サリチルアルドイミン配位子を有する遷移金属化合物の存在下で、前述したポリオレフィンを重合または共重合することで上記片方の末端に二重結合を有するポリオレフィンを製造することができる。   Among the above methods (1) to (4), particularly according to the method (1), the polyolefin can be produced with high yield. In the method (1), a polyolefin having a double bond at one end is produced by polymerizing or copolymerizing the above-described polyolefin in the presence of the transition metal compound having the salicylaldoimine ligand. Can do.

(1)の方法によるポリオレフィンの重合は、溶解重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法のいずれによっても実施できる。詳細な条件などは既に公知であり上記特許文献を参照することができる。   The polymerization of the polyolefin by the method (1) can be carried out by either a liquid phase polymerization method such as solution polymerization or suspension polymerization or a gas phase polymerization method. Detailed conditions and the like are already known, and the above-mentioned patent documents can be referred to.

(1)の方法によって得られるポリオレフィンの分子量は、重合系に水素を存在させるか、重合温度を変化させるか、または使用する触媒の種類を変えることによって調節することができる。   The molecular weight of the polyolefin obtained by the method (1) can be adjusted by allowing hydrogen to be present in the polymerization system, changing the polymerization temperature, or changing the type of catalyst used.

次に、上記ポリオレフィンをエポキシ化して、すなわち上記ポリオレフィンの末端の二重結合を酸化して、一般式(8)で示される末端にエポキシ基を含有する重合体を得る。   Next, the polyolefin is epoxidized, that is, the double bond at the terminal of the polyolefin is oxidized to obtain a polymer containing an epoxy group at the terminal represented by the general formula (8).

(式中、A、RおよびRは前述の通り。)
かかるエポキシ化方法は特に限定されるものではないが、以下の方法を例示することができる。
(1)過ギ酸、過酢酸、過安息香酸などの過酸による酸化
(2)チタノシリケートおよび過酸化水素による酸化
(3)メチルトリオキソレニウム等のレニウム酸化物触媒と過酸化水素による酸化
(4)マンガンポルフィリンまたは鉄ポルフィリン等のポルフィリン錯体触媒と過酸化水素または次亜塩素酸塩による酸化
(5)マンガンSalen等のSalen錯体と過酸化水素または次亜塩素酸塩による酸化
(6)マンガン−トリアザシクロノナン(TACN)錯体等のTACN錯体と過酸化水素による酸化
(7)タングステン化合物などのVI族遷移金属触媒と相間移動触媒存在下、過酸化水素による酸化
上記(1)〜(7)の方法の中でも、活性面で特に(1)および(7)の方法が好ましい。
(In the formula, A, R 1 and R 2 are as described above.)
Although the epoxidation method is not particularly limited, the following methods can be exemplified.
(1) Oxidation with peracids such as performic acid, peracetic acid, perbenzoic acid (2) Oxidation with titanosilicate and hydrogen peroxide (3) Oxidation with rhenium oxide catalyst such as methyltrioxorhenium and hydrogen peroxide ( 4) Oxidation with a porphyrin complex catalyst such as manganese porphyrin or iron porphyrin and hydrogen peroxide or hypochlorite (5) Salen complex such as manganese Salen and oxidation with hydrogen peroxide or hypochlorite (6) Manganese- Oxidation with a TACN complex such as a triazacyclononane (TACN) complex and hydrogen peroxide (7) Oxidation with hydrogen peroxide in the presence of a group VI transition metal catalyst such as a tungsten compound and a phase transfer catalyst The above (1) to (7) Among these methods, the methods (1) and (7) are particularly preferable in terms of the active surface.

また、例えばMw400〜600程度の低分子量の末端エポキシ基含有重合体はVIKOLOXTM(登録商標、Arkema社製)を用いることができる。 For example, VIKOLOX (registered trademark, manufactured by Arkema) can be used as a low molecular weight terminal epoxy group-containing polymer having a Mw of about 400 to 600.

上記方法で得られた一般式(8)で表される末端エポキシ基含有重合体に種々の反応試剤を反応させることにより、一般式(9)で表されるようなポリマー末端のα、β位に様々な置換基Y、Yが導入された重合体(重合体(I))を得ることが出来る。 By reacting the terminal epoxy group-containing polymer represented by the general formula (8) obtained by the above-mentioned method with various reaction reagents, the polymer terminal α, β-position represented by the general formula (9) A polymer (polymer (I)) into which various substituents Y 1 and Y 2 are introduced can be obtained.

(式中、A、R,Rは前述の通り。Y、Yは同一または相異なり水酸基、アミノ基、または下記一般式(10a)〜(10c)を表す。) (In the formula, A, R 1 and R 2 are as described above. Y 1 and Y 2 are the same or different and represent a hydroxyl group, an amino group, or the following general formulas (10a) to (10c).)

(一般式(10a)〜(10c)中、Eは酸素原子または硫黄原子を表し、Rはm+1価の炭化水素基を表し、Tは同一または相異なり水酸基、アミノ基を表し、mは1〜10の整数を表す。)
例えば、一般式(8)で表される末端エポキシ基含有重合体を加水分解することにより、一般式(9)においてY、Yが両方とも水酸基である重合体が得られ、アンモニアを反応させることによりY、Yの一方がアミノ基、他方が水酸基の重合体が得られる。
(In the general formulas (10a) to (10c), E represents an oxygen atom or a sulfur atom, R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group, T represents the same or different hydroxyl group and amino group, and m represents 1 Represents an integer of 10 to 10.)
For example, by hydrolyzing the terminal epoxy group-containing polymer represented by the general formula (8), a polymer in which both Y 1 and Y 2 are hydroxyl groups in the general formula (9) is obtained, and ammonia is reacted. By doing so, a polymer in which one of Y 1 and Y 2 is an amino group and the other is a hydroxyl group is obtained.

また、一般式(8)で表される末端エポキシ基含有重合体と一般式(11a)で示される反応試剤Aとを反応させることにより、一般式(9)においてY、Yの一方が一般式(10a)に示される基で他方が水酸基の重合体が得られる。 Further, by reacting the terminal epoxy group-containing polymer represented by the general formula (8) with the reaction reagent A represented by the general formula (11a), one of Y 1 and Y 2 in the general formula (9) A polymer having a group represented by the general formula (10a) and the other hydroxyl group is obtained.

(式中、E、R、T、mは前述の通りである。)
また、末端エポキシ基含有重合体と一般式(11b)、(11c)で示される反応試剤Bを反応させることにより、一般式(9)においてY、Yの一方が一般式(10b)または(10c)に示される基で他方が水酸基の重合体が得られる。
(In the formula, E, R 3 , T and m are as described above.)
Further, by reacting the terminal epoxy group-containing polymer with the reaction reagent B represented by the general formulas (11b) and (11c), one of Y 1 and Y 2 in the general formula (9) is represented by the general formula (10b) or A polymer having the group shown in (10c) and the other hydroxyl group is obtained.

(式中、R、T、mは前述の通りである。)
一般式(11a)で示される反応試剤Aとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、ブタントリオール、ジペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、ジヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン等を挙げることができる。
(Wherein R 3 , T and m are as described above.)
Examples of the reaction reagent A represented by the general formula (11a) include glycerin, pentaerythritol, butanetriol, dipentaerythritol, polypentaerythritol, dihydroxybenzene, and trihydroxybenzene.

一般式(11b)、(11c)で示される反応試剤Bとしては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノフェノール、ヘキサメチレンイミン、エチレンジアミン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジエチレントリアミン、N−(アミノエチル)プロパンジアミン、イミノビスプロピルアミン、スペルミジン、スペルミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン等を挙げることができる。   Examples of the reaction reagent B represented by the general formulas (11b) and (11c) include ethanolamine, diethanolamine, aminophenol, hexamethyleneimine, ethylenediamine, diaminopropane, diaminobutane, diethylenetriamine, N- (aminoethyl) propanediamine, and imino. Bispropylamine, spermidine, spermine, triethylenetetramine, polyethyleneimine and the like can be mentioned.

エポキシ体とアルコール類、アミン類との付加反応は周知であり、通常の方法により容易に反応が可能である。   Addition reactions of epoxy compounds with alcohols and amines are well known and can be easily performed by ordinary methods.

一般式(1)は一般式(9)で示される重合体(I)を原料として、アルキレンオキシドを付加重合することにより製造することができる。アルキレンオキシドとしては、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは2種以上併用してもよい。これらの中で、好ましくは、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドである。より好ましくはプロピレンオキシド、およびエチレンオキシドである。   The general formula (1) can be produced by addition polymerization of alkylene oxide using the polymer (I) represented by the general formula (9) as a raw material. Examples of the alkylene oxide include propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, cyclohexene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, methyl glycidyl ether, and allyl glycidyl ether. Two or more of these may be used in combination. Of these, propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, and styrene oxide are preferable. More preferred are propylene oxide and ethylene oxide.

触媒、重合条件などについては、公知のアルキレンオキシドの開環重合方法を利用することができ、例えば、大津隆行著,「改訂高分子合成の化学」,株式会社化学同人,1971年1月,p.172−180には、種々の単量体を重合してポリオールを得る例が開示されている。開環重合に用いられる触媒としては、上記文献に開示されたように、カチオン重合向けにAlCl、SbCl、BF、FeClのようなルイス酸、アニオン重合向けにアルカリ金属の水酸化物またはアルコキシド、アミン類、フォスファゼン触媒、配位アニオン重合向けにアルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩、アルコキシドあるいは、Al、Zn、Feなどのアルコキシドを用いることができる。ここで、ホスファゼン触媒としては、例えば、特開平10−77289号公報に開示された化合物、具体的には市販のテトラキス[トリス(ジメチルアミノ)フォスフォラニリデンアミノ]フォスフォニウムクロリドのアニオンをアルカリ金属のアルコキシドを用いてアルコキシアニオンとしたものなどが利用できる。 For the catalyst, polymerization conditions, etc., known ring-opening polymerization methods of alkylene oxides can be used. For example, Takayuki Otsu, “Chemistry of Revised Polymer Synthesis”, Kagaku Dojin, January 1971, p. . 172-180 discloses an example in which a polyol is obtained by polymerizing various monomers. Catalysts used for ring-opening polymerization include Lewis acids such as AlCl 3 , SbCl 5 , BF 3 , and FeCl 3 for cationic polymerization and alkali metal hydroxides for anionic polymerization as disclosed in the above document. Alternatively, alkaline earth metal oxides, carbonates, alkoxides, or alkoxides such as Al, Zn, and Fe can be used for alkoxides, amines, phosphazene catalysts, and coordination anionic polymerization. Here, as the phosphazene catalyst, for example, an anion of a compound disclosed in JP-A-10-77289, specifically, a commercially available tetrakis [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] phosphonium chloride is alkalinized. The thing made into the alkoxy anion using the metal alkoxide etc. can be utilized.

反応溶媒を使用する場合は、重合体(I)、アルキレンオキシドに対して不活性なものが使用でき、n−ヘキサン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジオキサン等のエーテル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素などが挙げられる。   When a reaction solvent is used, the polymer (I) can be inert to the alkylene oxide, alicyclic hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. And ethers such as dioxane, and halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene.

触媒の使用量はホスファゼン触媒以外については原料の重合体(I)の1モルに対して、0.05〜5モルが好ましく、より好ましくは0.1〜3モルの範囲である。ホスファゼン触媒の使用量は、重合速度、経済性等の点から、重合体(I)の1モルに対して1×10−4〜5×10−1モルが好ましく、より好ましくは5×10−4〜1×10−1モルである。 Except for the phosphazene catalyst, the catalyst is used in an amount of preferably 0.05 to 5 mol, more preferably 0.1 to 3 mol, relative to 1 mol of the starting polymer (I). The amount of phosphazene catalyst, polymerization rate, in terms of economy and the like, preferably 1 × 10 -4 ~5 × 10 -1 moles per mole of the polymer (I), more preferably 5 × 10 - 4 is to 1 × 10 -1 mol.

反応温度は通常25〜180℃、好ましくは50〜150℃とし、反応時間は使用する
触媒の量、反応温度、ポリオレフィン類の反応性等の反応条件により変わるが、通常数分〜50時間である。
The reaction temperature is usually 25 to 180 ° C., preferably 50 to 150 ° C., and the reaction time varies depending on the reaction conditions such as the amount of catalyst used, reaction temperature, reactivity of polyolefins, etc., but is usually several minutes to 50 hours. .

一般式(1)の数平均分子量は、前述の通り一般式(8)で示される重合体(I)の数平均分子量と、重合させるアルキレンオキシドの重量から計算する方法や、NMRを用いる方法により算出することができる。   As described above, the number average molecular weight of the general formula (1) depends on the method of calculating from the number average molecular weight of the polymer (I) represented by the general formula (8) and the weight of the alkylene oxide to be polymerized, or a method using NMR. Can be calculated.

[重合体粒子]
このようなポリオレフィン系末端分岐型共重合体からなる本発明の重合体粒子は、一般式(1)のAで表されるポリオレフィン鎖部分が、内方向に配向した構造を有し、このポリオレフィン鎖部分が結晶性を有するリジットな粒子である。
本発明の重合体粒子は、ポリオレフィン鎖部分が結晶性を有するため、分散液の乾燥による粒子の取り出し後も再度溶媒等の液体中に分散することが可能である。本発明の重合体粒子は、粒子が含むポリオレフィン鎖部分の融点が好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上のリジッドな粒子である。
ポリオレフィン鎖部分の融点が上記の範囲にあると、結晶性が良好なリジッドな粒子になり、より高温で加熱した場合においても粒子の崩壊が抑制される。
[Polymer particles]
The polymer particles of the present invention comprising such a polyolefin end-branched copolymer have a structure in which the polyolefin chain portion represented by A in the general formula (1) is oriented in the inward direction. This is a rigid particle having a crystalline part.
The polymer particles of the present invention can be dispersed again in a liquid such as a solvent even after removal of the particles by drying the dispersion because the polyolefin chain portion has crystallinity. The polymer particles of the present invention are rigid particles in which the melting point of the polyolefin chain portion contained in the particles is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher.
When the melting point of the polyolefin chain portion is in the above range, it becomes a rigid particle having good crystallinity, and even when heated at a higher temperature, the particle collapse is suppressed.

このため、後述する各種用途における製造工程や使用場面において、粒子の崩壊が抑制されるので、本発明の重合体粒子が有する特性を失うことがなく、製品の歩留まりや製品の品質がより安定する。
本発明の重合体粒子は、溶媒等に分散させたとしても、希釈濃度によらず粒子径が一定である。つまり、再分散性および均一な分散粒子径を有することから、液体中に分散しているミセル粒子とは異なるものである。
For this reason, since the collapse of the particles is suppressed in the manufacturing process and use scenes in various applications described later, the characteristics of the polymer particles of the present invention are not lost, and the product yield and the product quality are more stable. .
Even when the polymer particles of the present invention are dispersed in a solvent or the like, the particle diameter is constant regardless of the dilution concentration. That is, since it has redispersibility and a uniform dispersed particle size, it is different from micelle particles dispersed in a liquid.

[ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子分散液]
本発明の分散液は前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を分散質に含み、該分散質を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に粒子として分散している。
[Polyolefin end-branched copolymer particle dispersion]
The dispersion of the present invention contains the above-mentioned polyolefin-based terminally branched copolymer in a dispersoid, and the dispersoid is dispersed as particles in water and / or an organic solvent having an affinity for water.

本発明において、分散液とは、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子が分散されてなる分散液であり、
(1)ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子を製造する際に得られた、該重合体粒子を含む分散液、
(2)ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子を製造する際に得られた該重合体粒子を含む分散液に、さらに他の分散質や添加剤等を分散または溶解してなる分散液、
(3)ポリオレフィン系末端分岐型共重合体粒子を水や水と親和性を有する有機溶媒に分散させるとともに、他の分散質や添加剤等を分散または溶解してなる分散液、
の何れをも含む。
In the present invention, the dispersion is a dispersion obtained by dispersing polyolefin terminal branched copolymer particles,
(1) A dispersion containing the polymer particles, which is obtained when producing polyolefin-based terminally branched copolymer particles,
(2) A dispersion obtained by dispersing or dissolving other dispersoids, additives, and the like in the dispersion containing the polymer particles obtained when the polyolefin-based terminally branched copolymer particles are produced,
(3) A dispersion obtained by dispersing polyolefin-based terminally branched copolymer particles in water or an organic solvent having an affinity for water, and dispersing or dissolving other dispersoids or additives,
Any of these are included.

本発明の分散液における前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の含有割合は、全分散液を100質量%としたときに、好ましくは0.1〜50質量%、より好ましくは1〜40質量%、さらに好ましくは1〜20質量%である。   The content of the polyolefin-based terminally branched copolymer in the dispersion of the present invention is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 1 to 40% by mass when the total dispersion is 100% by mass. More preferably, it is 1-20 mass%.

ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の含有割合が上記範囲にあると、分散液の実用性が良好であり、かつ粘度を適正に保つことができ、取り扱いが容易になるため好ましい。また、本発明の分散液中の粒子の体積50%平均粒子径は好ましくは10nm以上30nm以下である。   It is preferable that the content ratio of the polyolefin-based terminally branched copolymer is in the above range because the practicality of the dispersion is good, the viscosity can be kept appropriate, and handling becomes easy. The 50% volume average particle diameter of the particles in the dispersion of the present invention is preferably 10 nm or more and 30 nm or less.

粒子の体積50%平均粒子径は、前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体のポリオレフィン部分の構造および末端分岐部分の構造を変えることにより調節可能である。   The 50% volume average particle size of the particles can be adjusted by changing the structure of the polyolefin portion and the structure of the terminal branch portion of the polyolefin-based terminal branched copolymer.

なお、本発明における体積50%平均粒子径とは、全体積を100%としたときの累積体積が50%時の粒子の直径をいい、動的光散乱式粒子径分布測定装置やマイクロトラック粒度分布測定装置を使用して測定することができる。   The 50% volume average particle diameter in the present invention means the diameter of a particle when the total volume is 100% when the total volume is 100%, and is a dynamic light scattering particle size distribution measuring device or a microtrack particle size. It can be measured using a distribution measuring device.

また、その形状は、例えばリンタングステン酸によりネガティブ染色を施した後、透過型電子顕微鏡(TEM)により観察することができる。   The shape can be observed with a transmission electron microscope (TEM) after negative staining with, for example, phosphotungstic acid.

本発明における分散液は、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に分散化することにより得られる。   The dispersion in the present invention can be obtained by dispersing the polyolefin-based terminally branched copolymer in water and / or an organic solvent having an affinity for water.

本発明における分散化は、機械的せん断力によりポリオレフィン系末端分岐型共重合体を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に物理的に分散化する方法で行なうことができる。   Dispersion in the present invention can be carried out by a method of physically dispersing a polyolefin-based terminally branched copolymer in water and / or an organic solvent having an affinity for water by mechanical shearing force.

分散化方法としては特に限定されるものではないが、各種の分散化方法を利用することができる。具体的に言えば、一般式(1)で表されるポリオレフィン系末端分岐型共重合体と水および/または水と親和性を有する有機溶媒とを混合した後、溶融状態にして高圧ホモジナイザー、高圧ホモミキサー、押出混練機、オートクレーブ等で分散化する方法、高圧で噴射粉砕する方法、細孔より噴霧させる方法が挙げられる。また、前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を水以外の溶媒に予め溶解した後、水および/または水と親和性を有する有機溶媒とを混合して高圧ホモジナイザー、高圧ホモミキサー等により分散化する方法も可能である。この際、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の溶解に使用する溶媒は、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が溶解するのであれば特に限定されないが、トルエン、シクロヘキサンや前記の水と親和性を有する有機溶媒などが挙げられる。水以外の有機溶媒が分散液に混入することが好ましくない場合には、蒸留等の操作により除去することが可能である。   The dispersion method is not particularly limited, but various dispersion methods can be used. Specifically, the polyolefin-based terminally branched copolymer represented by the general formula (1) and water and / or an organic solvent having an affinity for water are mixed and then melted to obtain a high-pressure homogenizer, Examples thereof include a method of dispersing with a homomixer, an extrusion kneader, an autoclave, a method of spraying and pulverizing at a high pressure, and a method of spraying from pores. In addition, after dissolving the polyolefin-based terminally branched copolymer in a solvent other than water in advance, it is mixed with water and / or an organic solvent having an affinity for water and dispersed with a high-pressure homogenizer, a high-pressure homomixer, or the like. A method is also possible. At this time, the solvent used for dissolving the polyolefin end-branched copolymer is not particularly limited as long as the polyolefin end-branched copolymer dissolves, but has an affinity for toluene, cyclohexane or the above water. An organic solvent etc. are mentioned. When it is not preferable that an organic solvent other than water is mixed in the dispersion, it can be removed by an operation such as distillation.

さらに具体的には、例えば、せん断力をかけることが可能な撹拌機付きのオートクレーブ中、100℃以上、好ましくは120〜200℃の温度でせん断力をかけながら加熱撹拌することによって分散液を得ることができる。   More specifically, for example, in an autoclave equipped with a stirrer capable of applying a shearing force, a dispersion is obtained by heating and stirring while applying a shearing force at a temperature of 100 ° C. or higher, preferably 120 to 200 ° C. be able to.

上記温度範囲にあると、前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が溶融状態にあるため分散化が容易であり、かつ前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が加熱により劣化しにくいため好ましい。   When the temperature is within the above temperature range, the polyolefin end-branched copolymer is in a molten state, so that it can be easily dispersed, and the polyolefin end-branched copolymer is not easily deteriorated by heating.

分散化に要する時間は、分散化温度やその他の分散化条件によっても異なるが、1〜300分程度である。   The time required for dispersion varies depending on the dispersion temperature and other dispersion conditions, but is about 1 to 300 minutes.

上記の撹拌時間では分散化を十分に行うことができ、かつ前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が劣化しにくいため好ましい。反応後は、分散液中の温度が100℃以下になるまで、好ましくは60℃以下になるまでせん断力をかけた状態を保つことが好ましい。   The above stirring time is preferable because dispersion can be sufficiently performed and the polyolefin-based terminally branched copolymer is hardly deteriorated. After the reaction, it is preferable to maintain a state in which shearing force is applied until the temperature in the dispersion becomes 100 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or lower.

本発明に用いる分散液の製造において、界面活性剤の添加は不可欠ではないが、例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤などを共存させても良い。   In the production of the dispersion used in the present invention, addition of a surfactant is not indispensable, but for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant and the like may coexist.

アニオン界面活性剤として、例えば、カルボン酸塩、単純アルキル・スルフォネート、変性アルキル・スルフォネート、アルキル・アリル・スルフォネート、アルキル硫酸エス
テル塩、硫酸化油、硫酸エステル、硫酸化脂肪酸モノグリセライド、硫酸化アルカノール・アミド、硫酸化エーテル、アルキル燐酸エステル塩、アルキル・ベンゼン・フォスフォン酸塩、ナフタレンスルホン酸・ホルマリン縮合物などが挙げられる。
Anionic surfactants include, for example, carboxylates, simple alkyl sulfonates, modified alkyl sulfonates, alkyl allyl sulfonates, alkyl sulfate esters, sulfated oils, sulfate esters, sulfated fatty acid monoglycerides, sulfated alkanol amides. Sulphated ethers, alkyl phosphate esters, alkyl benzene phosphonates, naphthalene sulfonic acid / formalin condensates.

カチオン界面活性剤として、例えば、単純アミン塩、変性アミン塩、テトラアルキル第4級アンモニウム塩、変性トリアルキル第4級アンモニウム塩、トリアルキル・ベンジル第4級アンモニウム塩、変性トリアルキル・ベンジル第4級アンモニウム塩、アルキル・ピリジニウム塩、変性アルキル・ピリジニウム塩、アルキル・キノリニウム塩、アルキル・フォスフォニウム塩、アルキル・スルフォニウム塩などが挙げられる。   Examples of cationic surfactants include simple amine salts, modified amine salts, tetraalkyl quaternary ammonium salts, modified trialkyl quaternary ammonium salts, trialkyl benzyl quaternary ammonium salts, and modified trialkyl benzyl quaternary salts. Examples include quaternary ammonium salts, alkyl pyridinium salts, modified alkyl pyridinium salts, alkyl quinolinium salts, alkyl phosphonium salts, and alkyl sulfonium salts.

両性界面活性剤として、例えば、ベタイン、スルフォベタイン、サルフェートベタインなどが挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include betaine, sulfobetaine, sulfate betaine and the like.

ノニオン界面活性剤として、例えば、脂肪酸モノグリセリン・エステル、脂肪酸ポリグリコール・エステル、脂肪酸ソルビタン・エステル、脂肪酸蔗糖エステル、脂肪酸アルカノール・アミド、脂肪酸ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミド・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アルコール・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミン・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸メルカプタン・ポリエチレン・グリコール縮合物、アルキル・フェノール・ポリエチレン・グリコール縮合物、ポリプロピレン・グリコール・ポリエチレン・グリコール縮合物などが挙げられる。
これら界面活性剤は、単独または2種以上を併用することができる。
Nonionic surfactants include, for example, fatty acid monoglycerin ester, fatty acid polyglycol ester, fatty acid sorbitan ester, fatty acid sucrose ester, fatty acid alkanol amide, fatty acid polyethylene glycol glycol condensate, fatty acid amide polyethylene glycol condensate, Examples include fatty acid alcohol / polyethylene / glycol condensate, fatty acid amine / polyethylene / glycol condensate, fatty acid mercaptan / polyethylene / glycol condensate, alkyl / phenol / polyethylene / glycol condensate, and polypropylene / glycol / polyethylene / glycol condensate. .
These surfactants can be used alone or in combination of two or more.

本発明に用いる分散液の製造にあたっては、異物などを除去する目的で、工程中に濾過工程を設けてもよい。このような場合には、たとえば、300メッシュ程度のステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)を設置し、加圧濾過(空気圧0.2MPa)をおこなえばよい。   In the production of the dispersion used in the present invention, a filtration step may be provided in the process for the purpose of removing foreign substances and the like. In such a case, for example, a stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave) of about 300 mesh may be installed and pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) may be performed.

上記の方法で得られる分散液は、各種の酸や塩基、例えば塩酸、硫酸、リン酸などの酸や、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどの塩基を添加することによりpHを1から13まで変化させても、凝集、沈殿を起こさない。また、この分散液を常圧下で加熱還流もしくは凍結解凍を繰り返すような、幅広い温度範囲においても凝集、沈殿を起こさない。   The dispersion obtained by the above method has a pH of 1 by adding various acids and bases, for example, acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, and bases such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and calcium hydroxide. No change or aggregation occurs from 13 to 13. In addition, the dispersion does not aggregate or precipitate even in a wide temperature range in which heating and refluxing or freezing and thawing are repeated under normal pressure.

上記方法における水については特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水などを使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。   The water in the above method is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.

また、上記方法における水と親和性を有する有機溶媒は、ポリオレフィン系末端共重合体粒子、界面活性剤等の分散質が分散可能なものであれば特に限定されないが、例えばエチレングリコール、テトラエチレングリコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノンなどが挙げられる。分散液中への有機溶媒の混入が好ましくない場合には、該分散質を含有した分散液を調製した後、蒸留等により、前記有機溶媒を除去することが可能である。   In addition, the organic solvent having an affinity for water in the above method is not particularly limited as long as the dispersoid such as polyolefin-based terminal copolymer particles and surfactant can be dispersed. For example, ethylene glycol, tetraethylene glycol Isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, methanol, ethanol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone and the like. When mixing of the organic solvent into the dispersion is not preferred, the organic solvent can be removed by distillation or the like after preparing a dispersion containing the dispersoid.

本発明における分散液は、前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体を100質量部としたときに、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体以外の分散質を0.001質量部〜20質量部、好ましくは0.01質量部〜10質量部、さらに好ましくは0.1質量部〜5質量部含有することができる。   In the dispersion according to the present invention, when the polyolefin terminal branched copolymer is 100 parts by mass, the dispersoid other than the polyolefin terminal branched copolymer is 0.001 part by mass to 20 parts by mass, preferably 0.01 mass part-10 mass parts, More preferably, 0.1 mass part-5 mass parts can be contained.

該分散質の含有量が上記範囲にあると、分散液の物性が実用面で良好であり、且つ分散
液が凝集、沈殿を生じにくいため好ましい。
30nmを超え300nm以下の平均細孔径を持つキュービック相構造の金属酸化物多孔質体は、例えば水系媒体の分散したポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子を用いることにより安定的に製造することができる。
It is preferable that the content of the dispersoid be in the above range since the physical properties of the dispersion are good in practical use and the dispersion is less likely to aggregate and precipitate.
Cubic phase structure metal oxide porous bodies having an average pore diameter of more than 30 nm and not more than 300 nm can be stably produced by using, for example, poly (meth) acrylate polymer particles dispersed in an aqueous medium. Can do.

次にポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子について説明する。
[(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子水分散液]
ポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、アクリル酸エステル及び/又はメタアクリル酸エステル由来の繰り返し単位を有する単独重合体または共重合体である。
ポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体粒子の水分散液は一般的にアクリルエマルジョンと呼ばれ、公知の乳化重合法により得ることができる。例えば、不飽和単量体(不飽和ビニルモノマー等)を重合開始剤、及び界面活性剤を存在させた水中において乳化重合することによって得ることができる。
Next, the poly (meth) acrylate polymer particles will be described.
[(Meth) acrylic acid ester polymer particle aqueous dispersion]
The poly (meth) acrylate polymer is a homopolymer or copolymer having a repeating unit derived from an acrylate ester and / or a methacrylic ester.
An aqueous dispersion of poly (meth) acrylic acid ester polymer particles is generally called an acrylic emulsion and can be obtained by a known emulsion polymerization method. For example, it can be obtained by emulsion polymerization of an unsaturated monomer (such as an unsaturated vinyl monomer) in water containing a polymerization initiator and a surfactant.

アクリル酸エステルの具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、イソアミルアクリレート、n−へキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、フェニルアクリレート、 ベンジルアクリレート、グリシジルアクリレート等が挙げられる。
メタアクリル酸エステルの具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。本発明のポリ(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル以外の不飽和単量体が共重合されていてもよい。
Specific examples of the acrylic ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-amyl acrylate, isoamyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, Examples include decyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, and glycidyl acrylate.
Specific examples of the methacrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-amyl methacrylate, isoamyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, octyl methacrylate, decyl methacrylate. , Dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, glycidyl methacrylate and the like. The poly (meth) acrylic acid ester polymer of the present invention may be copolymerized with an unsaturated monomer other than acrylic acid ester and methacrylic acid ester.

併用できる不飽和単量体としては、酢酸ビニル等のビニルエステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルシアン化合物類;塩化ビニリデン、塩化ビニル等のハロゲン化単量体類;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、4−t−ブチルスチレン、クロルスチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル単量体類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;ブタジエン、クロロプレン等のジエン類;ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルピロリドン等のビニル単量体類;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマール酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸類;アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N’−ジメチルアクリルアミド等のアクリルアミド類;2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等の水酸基含有単量体類等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して使用することができる。   Unsaturated monomers that can be used in combination include vinyl esters such as vinyl acetate; vinylcyan compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; halogenated monomers such as vinylidene chloride and vinyl chloride; styrene, α-methylstyrene , Vinyltoluene, 4-t-butylstyrene, chlorostyrene, vinylanisole, vinylnaphthalene and other aromatic vinyl monomers; ethylene, propylene and other olefins; butadiene, chloroprene and other dienes; vinyl ether, vinyl ketone and vinyl Vinyl monomers such as pyrrolidone; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid and maleic acid; acrylamides such as acrylamide, methacrylamide and N, N′-dimethylacrylamide; 2-hydroxy Ethyl acrylate , 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxyl group-containing monomers such as 2-hydroxypropyl methacrylate and the like, can be used as a mixture thereof alone or two or more.

また、重合可能な二重結合を二つ以上有する架橋性単量体も使用することができる。重合可能な二重結合を二つ以上有する架橋性単量体の例としては、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’−ビス(4−アクリロキシプロピロキシフェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)プロパン等のジアクリレート化合物、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート
等のトリアクリレート化合物、ジトリメチロールテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のテトラアクリレート化合物、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のヘキサアクリレート化合物、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリブチレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニル)プロパン等のジメタクリレート化合物、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート等のトリメタクリレート化合物、メチレンビスアクリルアミド、ジビニルベンゼン等が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して使用することができる。
A crosslinkable monomer having two or more polymerizable double bonds can also be used. Examples of the crosslinkable monomer having two or more polymerizable double bonds include polyethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,2′-bis (4-acryloxypropyloxyphenyl) propane, 2,2 ′ -Diacrylate compounds such as bis (4-acryloxydiethoxyphenyl) propane, triacrylate compounds such as trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, tetramethylolmethane triacrylate Tetraacrylate compounds such as ditrimethylol tetraacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, hexaacrylate compounds such as dipentaerythritol hexaacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol di Methacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polybutylene glycol dimethacrylate Methacrylate, 2, Examples include dimethacrylate compounds such as 2′-bis (4-methacryloxydiethoxyphenyl) propane, trimethacrylate compounds such as trimethylolpropane trimethacrylate and trimethylolethane trimethacrylate, methylenebisacrylamide, and divinylbenzene. It can be used alone or in combination.

また、乳化重合の際に使用される重合開始剤及び界面活性剤の他に、連鎖移動剤、さらには中和剤等も常法に準じて使用してよい。特に中和剤としては、アンモニア、無機アルカリの水酸化物、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等が好ましい。
ポリ(メタ)アクリル酸系重合体粒子の粒径は水中での分散安定性の観点から、その平均粒子径が30nmを超え300nm以下が好ましく、40〜250nmがより好ましく、特に50〜200nmであることが好ましい。
In addition to the polymerization initiator and surfactant used in emulsion polymerization, a chain transfer agent, further a neutralizing agent, and the like may be used according to a conventional method. In particular, ammonia and inorganic alkali hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferred as the neutralizing agent.
From the viewpoint of dispersion stability in water, the average particle size of the poly (meth) acrylic acid polymer particles is preferably more than 30 nm and not more than 300 nm, more preferably 40 to 250 nm, and particularly preferably 50 to 200 nm. It is preferable.

また、ポリ(メタ)アクリル酸系重合体粒子としては、単相構造及び複相構造(コアシェル型)の何れのものも使用できる。
なお、「アクリルエマルジョン」というときは、ディスパージョン、ラテックス、サスペンジョンと呼ばれる固/液の分散体をも包含したものを意味するものとする。
アクリルエマルジョンは、例えば、次のようにして製造される。
Moreover, as a poly (meth) acrylic-acid type polymer particle, any of a single phase structure and a multiphase structure (core shell type) can be used.
The term “acrylic emulsion” is intended to include a solid / liquid dispersion called dispersion, latex, or suspension.
An acrylic emulsion is manufactured as follows, for example.

〔アクリルエマルジョンの製造方法例〕
滴下装置、温度計、水冷式還流コンデンサー及び攪拌機を備えた反応容器に、イオン交換水100部を入れ、窒素雰囲気下、温度70℃で攪拌しながら、重合開始剤0.2部を添加する。これに、別途調製したモノマー溶液を滴下し重合反応させて、1次物質を調製する。その後、温度70℃で、該1次物質に、重合開始剤の10%水溶液2部を添加して攪拌し、更に別途調製した反応液を添加し攪拌して重合反応させ、重合反応物を得る。該重合反応物はそのまま用いても良いし、中和剤で中和してpHが8〜8.5になるように調整しても良い。その後フィルターでろ過し粗大粒子を除去して、樹脂粒子を分散質とするアクリルエマルジョンを得る。
[Example of production method of acrylic emulsion]
In a reaction vessel equipped with a dropping device, a thermometer, a water-cooled reflux condenser and a stirrer, 100 parts of ion-exchanged water is added, and 0.2 part of a polymerization initiator is added while stirring at a temperature of 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. To this, a separately prepared monomer solution is dropped and subjected to a polymerization reaction to prepare a primary substance. Thereafter, at a temperature of 70 ° C., 2 parts of a 10% aqueous solution of a polymerization initiator is added to the primary substance and stirred, and a separately prepared reaction solution is added and stirred to cause a polymerization reaction to obtain a polymerization reaction product. . The polymerization reaction product may be used as it is, or it may be neutralized with a neutralizing agent and adjusted to have a pH of 8 to 8.5. Thereafter, it is filtered through a filter to remove coarse particles, and an acrylic emulsion having resin particles as a dispersoid is obtained.

重合開始剤としては、通常のラジカル重合に用いられるものと同様のものが用いられ、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、過酢酸、クメンヒドロパーオキシド、t−ブチルヒドロキシパーオキシド、パラメンタンヒドロキシパーオキシド等が挙げられる。特に、前述の如く、重合反応を水中で行う場合には、水溶性の重合開始剤が好ましい。
また、重合反応で用いられる乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウムの他、一般にアニオン界面活性剤、非イオン界面活性剤又は両性界面活性剤として用いられているもの等が挙げられる。
As the polymerization initiator, those used for normal radical polymerization are used, for example, potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, dibutyl peroxide, Examples include peracetic acid, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroxy peroxide, paramentane hydroxy peroxide, and the like. In particular, as described above, when the polymerization reaction is performed in water, a water-soluble polymerization initiator is preferable.
Moreover, as an emulsifier used by a polymerization reaction, what is generally used as an anionic surfactant, a nonionic surfactant, or an amphoteric surfactant other than sodium lauryl sulfate is mentioned, for example.

また、重合反応で用いられる連鎖移動剤としては、例えば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、キサントゲン類であるジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイソブチルキサントゲンジスルフィド、ジペンテン、インデン、1,4−シクロヘキサジエン、ジヒドロフラン、キサンテン等が挙げられる。
アクリルエマルジョンは、溶剤として、水以外に、有機溶剤を併用することもできる。このような有機溶剤としては、水と相溶性を有するものが好ましく、例えば、エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数1〜4のアルキルアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテルなどのグリコールエーテル類、2−ピロリドン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を混合して用いることができる。
Examples of the chain transfer agent used in the polymerization reaction include t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, xanthogens such as dimethylxanthogen disulfide, diisobutylxanthogen disulfide, dipentene, indene, 1,4- Examples include cyclohexadiene, dihydrofuran, and xanthene.
The acrylic emulsion can be used in combination with an organic solvent in addition to water. As such an organic solvent, those having compatibility with water are preferable. For example, alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as ethanol, methanol, butanol, propanol, isopropanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl, and the like. Ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-iso-propyl ether, diethylene glycol mono-iso-propyl ether, ethylene glycol mono -N-butyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether, polyethylene Glycol mono-t-butyl ether, 1-methyl-1-methoxybutanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-iso- Glycol ethers such as propyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol mono-iso-propyl ether, 2-pyrrolidone, formamide, acetamide, dimethyl Examples include sulfoxide, sorbit, sorbitan, acetin, diacetin, triacetin, and sulfolane. It can be used alone or in combination of two or more of al.

以下、前記に説明した非水溶性有機ポリマー粒子を用いた金属酸化物多孔質体の製造方法について説明する。   Hereinafter, a method for producing a metal oxide porous body using the water-insoluble organic polymer particles described above will be described.

<金属酸化物多孔質体の製造方法>
本発明の金属酸化物多孔体は、非水溶性有機ポリマー粒子と金属酸化物の有機無機複合体を形成した後、鋳型である非水溶性有機ポリマー粒子を除去することにより製造される。
<The manufacturing method of a metal oxide porous body>
The metal oxide porous body of the present invention is produced by forming a water-insoluble organic polymer particle and an organic-inorganic composite of a metal oxide and then removing the water-insoluble organic polymer particle as a template.

具体的には、以下の工程を含む。
工程(a):上述の非水溶性有機ポリマー粒子の存在下で、金属酸化物前駆体のゾル−ゲル反応を行う。
工程(b):前記工程(a)において得られた反応溶液を乾燥し、ゾル−ゲル反応を完結し有機無機複合体を得る。
工程(c):前記有機無機複合体から非水溶性有機ポリマー粒子を除去し、金属酸化物多孔質体を調製する。
Specifically, the following steps are included.
Step (a): A sol-gel reaction of the metal oxide precursor is performed in the presence of the above-described water-insoluble organic polymer particles.
Step (b): The reaction solution obtained in the step (a) is dried to complete the sol-gel reaction to obtain an organic-inorganic composite.
Step (c): The water-insoluble organic polymer particles are removed from the organic-inorganic composite to prepare a metal oxide porous body.

以下、各工程を順に説明する。
[工程(a)]
工程(a)においては、具体的に、前記非水溶性有機ポリマー粒子(X)、前記金属酸化物前駆体(Y)、水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(Z)を混合して混合組成物を調製するとともに、前記金属アルコキシドおよび/またはその部分加水分解縮合物のゾル−ゲル反応を行う。なお、混合組成物には、金属アルコキシドの加水分解・重縮合反応を促進させる目的で、ゾル−ゲル反応用触媒(W)を含んでいてもよい。
Hereinafter, each process is demonstrated in order.
[Step (a)]
In the step (a), specifically, a solvent that dissolves the water-insoluble organic polymer particles (X), the metal oxide precursor (Y), water and / or a part or all of water in an arbitrary ratio. (Z) is mixed to prepare a mixed composition, and a sol-gel reaction of the metal alkoxide and / or a partially hydrolyzed condensate thereof is performed. The mixed composition may contain a sol-gel reaction catalyst (W) for the purpose of promoting the hydrolysis / polycondensation reaction of the metal alkoxide.

混合組成物は、さらに具体的には、成分(Y)または成分(Y)を「水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(Z)」に溶解した溶液に、「ゾル−ゲル反応用触媒(W)」、さらに必要に応じて水を添加して攪拌混合して、成分(Y)のゾル−ゲル反応を行い、このゾル−ゲル反応を継続させながら非水溶性有機ポリマー粒子(X)を添加することにより調製される。非水溶性有機ポリマー粒子(X)は水性分散液と
して添加することができる。
More specifically, the mixed composition is a solution in which the component (Y) or the component (Y) is dissolved in “water and / or a solvent (Z) that dissolves a part or all of water in an arbitrary ratio”. “Sol-gel reaction catalyst (W)”, and if necessary, water is added and stirred and mixed to perform the sol-gel reaction of component (Y), and water-insoluble while continuing this sol-gel reaction It is prepared by adding conductive organic polymer particles (X). The water-insoluble organic polymer particles (X) can be added as an aqueous dispersion.

また、成分(Y)または成分(Y)を前記溶媒(Z)に溶解した溶液に、非水溶性有機ポリマー粒子(X)の水性分散液を添加して攪拌混合した後に、触媒(W)、さらに必要に応じて水を添加して攪拌混合することで調製することもできる。
[金属酸化物前駆体(Y)]
金属酸化物前駆体としては、金属アルコキシドおよび/またはその部分加水分解縮合物、金属ハロゲン化物、金属アセテート、金属硝酸塩、金属硫酸塩等が挙げられる。
Further, after adding an aqueous dispersion of water-insoluble organic polymer particles (X) to a solution in which component (Y) or component (Y) is dissolved in the solvent (Z) and stirring and mixing, catalyst (W), Furthermore, it can also prepare by adding water and stirring and mixing as needed.
[Metal oxide precursor (Y)]
Examples of the metal oxide precursor include metal alkoxide and / or a partial hydrolysis condensate thereof, metal halide, metal acetate, metal nitrate, metal sulfate and the like.

本発明における金属アルコキシドは、下記式(12)で表されるものを指す。
(R)xM(OR)y (12)
式中、Rは、水素原子、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基など)、アリール基(フェニル基、トリル基など)、炭素−炭素二重結合含有有機基(アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基など)、ハロゲン含有基(クロロプロピル基、フルオロメチル基などのハロゲン化アルキル基など)などを表す。Rは、炭素数1以上6以下、好ましくは炭素数1以上4以下の低級アルキル基を表す。xおよびyは、x+y=4かつ、xは2以下となる整数を表す。
The metal alkoxide in this invention points out what is represented by following formula (12).
(R 1 ) xM (OR 2 ) y (12)
In the formula, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, etc.), an aryl group (phenyl group, tolyl group, etc.), a carbon-carbon double bond-containing organic group (acryloyl group, methacryloyl group). And vinyl groups), halogen-containing groups (halogenated alkyl groups such as chloropropyl group and fluoromethyl group), and the like. R 2 represents a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. x and y are x + y = 4 and x represents an integer of 2 or less.

Mとしては、Li、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Nb、Zr、Mo、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Ta、Hf、W、Ir、Tl、Pb、Bi、希土類金属等が挙げられ、歯科材料として利用する観点から、Si、Al、Zn、Zr、In、Sn、Ti、Pb、Hfなどゾル−ゲル反応で無色の金属酸化物となる金属(アルコキシド)が好ましい。それらの中でも珪素(Si)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)などが好ましく用いられ、それらを組み合わせて使ってもよい。中でも珪素化合物は、比較的安価で入手しやすく、反応が緩やかに進行するため、工業的な利用価値が高い。また、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(Y)(以下、「成分(Y)」ということもある)は、水および触媒の添加により、ゾル−ゲル反応することで、後述する金属酸化物となる化合物であってもよい。   M includes Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Nb, Zr, Mo, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Ta, Hf, W, Ir, Tl, Pb, Bi, rare earth metals, etc. are mentioned. From the viewpoint of use as a dental material, Si, Al, Zn A metal (alkoxide) that becomes a colorless metal oxide by a sol-gel reaction, such as Zr, In, Sn, Ti, Pb, and Hf is preferable. Among these, silicon (Si), aluminum (Al), zirconium (Zr), titanium (Ti) and the like are preferably used, and these may be used in combination. Among these, silicon compounds are relatively inexpensive and easy to obtain, and the reaction proceeds slowly, so that the industrial utility value is high. Further, the metal alkoxide and / or its hydrolysis condensate (Y) (hereinafter sometimes referred to as “component (Y)”) undergoes a sol-gel reaction by the addition of water and a catalyst, whereby the metal oxidation described later. The compound used as a thing may be sufficient.

具体例を挙げると、テトラメトキシシラン(TMOS)、テトラエトキシシラン(TEOS)、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン類、これらに対応するアルコキシアルミニウム、アルコキシジルコニウム、アルコキシチタンが挙げられる。   Specific examples include tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), tetrapropoxysilane, tetraisopropoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyl Trimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane , Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- Examples include alkoxysilanes such as acryloxypropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxysilane and trifluoromethyltriethoxysilane, and alkoxyaluminum, alkoxyzirconium and alkoxytitanium corresponding to these.

さらに、これらの金属アルコキシドに加えて、以下1)〜4)に示すようなR1に各種官能基をもつ金属アルコキシドを使用することもできる。
1)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、
3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、2−(2−アミノエチルチオエチル)トリエトキシシラン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基とアルコキシシリル基とを有する化合物
2)3−グリシドキシプロピルプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のグリシジル基とアルコキシシリル基とを有する化合物
3)3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のチオール基とアルコキシシリル基とを有する化合物
4)3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン等のウレイド基とアルコキシシリル基とを有する化合物
本発明において、金属アルコキシドとしては、上記式(12)において、Mが珪素(Si)であるアルコキシシラン、Mがジルコニウム(Zr)であるアルコキシジルコニウム、Mがアルミニウム(Al)であるアルコキシアルミニウムおよびMがチタン(Ti)であるアルコキシチタンが好ましい。
Furthermore, in addition to these metal alkoxides, metal alkoxides having various functional groups at R1 as shown in the following 1) to 4) can also be used.
1) 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane,
3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane 2-aminoethylaminomethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 2- (2-aminoethylthioethyl) triethoxysilane, p-aminophenyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropylmethyl It has an amino group such as dimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, and an alkoxysilyl group. Compound 2) 3 Compounds having a glycidyl group and an alkoxysilyl group such as glycidoxypropylpropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylpropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane 3) 3-mercaptopropylmethyldimethoxy Compound having thiol group and alkoxysilyl group such as silane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane 4) Compound having ureido group and alkoxysilyl group such as 3-ureidopropyltrimethoxysilane In the present invention, as metal alkoxide, In the above formula (12), alkoxy silane in which M is silicon (Si), alkoxy zirconium in which M is zirconium (Zr), alkoxy aluminum in which M is aluminum (Al), and M is titanium (Ti Alkoxy titanium is preferably.

金属アルコキシドの部分加水分解縮合物は、これらの1種以上の金属アルコキシドにゾル−ゲル反応用触媒(W)を用いて部分的に加水分解されたものが、重縮合することにより得られる化合物であり、たとえば金属アルコキシドの部分加水分解重縮合化合物である。   A partially hydrolyzed condensate of metal alkoxide is a compound obtained by polycondensation of one or more of these metal alkoxides partially hydrolyzed using a sol-gel reaction catalyst (W). For example, a partially hydrolyzed polycondensation compound of a metal alkoxide.

本発明において、金属アルコキシドの部分加水分解縮合物としては、アルコキシシランの縮合物、アルコキシジルコニウムの縮合物、アルコキシアルミニウムの縮合物、およびアルコキシチタンの縮合物が好ましい。   In the present invention, the partially hydrolyzed condensate of metal alkoxide is preferably an alkoxysilane condensate, an alkoxyzirconium condensate, an alkoxyaluminum condensate, or an alkoxytitanium condensate.

本発明における金属ハロゲン化物としては、下記式(13)で表されるものを用いることができる。
(R1)xMZy (13)
式中、R1は、水素原子、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基など)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基など)、アリール基(フェニル基、トリル基など)、炭素−炭素二重結合含有有機基(アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基など)、ハロゲン含有基(クロロプロピル基、フルオロメチル基などのハロゲン化アルキル基など)などを表す。ZはF、Cl、Br、Iを表す。xおよびyは、x+y≦4かつ、xは2以下となる整数を表す。Mとしては、Li、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Nb、Zr、Mo、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Ta、Hf、W、Ir、Tl、Pb、Bi、希土類金属等が挙げられ、歯科材料として利用する観点から、Si、Al、Zn、Zr、In、Sn、Ti、Pb、Hfなどゾル−ゲル反応で無色の金属酸化物となる金属(アルコキシド)が好ましい。それらの中でも珪素(Si)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)などが好ましく用いられ、それらを組み合わせて使ってもよい。
As a metal halide in this invention, what is represented by following formula (13) can be used.
(R1) xMZy (13)
In the formula, R1 is a hydrogen atom, an alkyl group (such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group), an alkoxy group (such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group), an aryl group (such as a phenyl group or a tolyl group) Represents a carbon-carbon double bond-containing organic group (acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group and the like), a halogen-containing group (halogenated alkyl group such as chloropropyl group and fluoromethyl group) and the like. Z represents F, Cl, Br, or I. x and y represent an integer such that x + y ≦ 4 and x is 2 or less. M includes Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Nb, Zr, Mo, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Ta, Hf, W, Ir, Tl, Pb, Bi, rare earth metals, etc. are mentioned. From the viewpoint of use as a dental material, Si, Al, Zn A metal (alkoxide) that becomes a colorless metal oxide by a sol-gel reaction, such as Zr, In, Sn, Ti, Pb, and Hf is preferable. Among these, silicon (Si), aluminum (Al), zirconium (Zr), titanium (Ti) and the like are preferably used, and these may be used in combination.

具体例を挙げると、テトラクロロ−ジメチルジシラン、クロロプロピルジクロロメチルシラン、クロロメチル(ジクロロ)メチルシラン、ジ-tert-ブチルジクロロシラン、ジブチ
ルジクロロシラン、ジクロロ(メチル)-n-オクチルシラン、ジクロロ(メチル)フェニルシラン、ジクロロシクロヘキシルメチルシラン、ジクロロジエチルシラン、ジクロロジヘキシルシラン、ジクロロジイソプロピルシラン、ジクロロジメチルシラン、ジクロロジフェニルシラン、ジクロロエチルシラン、ジクロロヘキシルメチルシラン、ジクロロメチルシラン、ジクロロメチルビニルシラン、テトラクロロシラン、1,2-ビス(トリクロロシリル)エタン、3-クロロプロピルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ヘキサクロロジシラン、ヘキサクロロジシラン、フェニルトリクロロシラン、テキシルトリクロロシラン、トリクロロ(メチル)シラン、トリクロロ(プロピル)シラン、トリクロロヘキシルシラン、トリクロロシラン、トリクロロビニルシラン、これらに対応するフロロシラン類、
ブロモシラン類、ヨードシラン類、および、これらに対応するハロゲン化アルミニウム、ハロゲン化ジルコニウム、ハロゲン化チタン、ハロゲン化コバルト、ハロゲン化リチウム、ハロゲン化バリウム、ハロゲン化鉄、ハロゲン化マンガン及びそれらの水和物が挙げられる。
Specific examples include tetrachloro-dimethyldisilane, chloropropyldichloromethylsilane, chloromethyl (dichloro) methylsilane, di-tert-butyldichlorosilane, dibutyldichlorosilane, dichloro (methyl) -n-octylsilane, dichloro (methyl ) Phenylsilane, dichlorocyclohexylmethylsilane, dichlorodiethylsilane, dichlorodihexylsilane, dichlorodiisopropylsilane, dichlorodimethylsilane, dichlorodiphenylsilane, dichloroethylsilane, dichlorohexylmethylsilane, dichloromethylsilane, dichloromethylvinylsilane, tetrachlorosilane, 1 , 2-bis (trichlorosilyl) ethane, 3-chloropropyltrichlorosilane, allyltrichlorosilane, butyltrichlorosilane, cyclohexyltrichlorosilane Down, ethyl trichlorosilane, hexachlorodisilane, hexachlorodisilane, phenyl trichlorosilane, thexyldimethylsilyl trichlorosilane, trichloromethyl (methyl) silane, trichloro (propyl) silane, trichloro-hexyl, trichlorosilane, trichlorovinylsilane, fluorosilane compounds corresponding to these,
Bromosilanes, iodosilanes, and the corresponding aluminum halides, zirconium halides, titanium halides, cobalt halides, lithium halides, barium halides, iron halides, manganese halides and hydrates thereof Can be mentioned.

本発明において、金属アセテートとしては、酢酸コバルト、アセト酢酸コバルト、酢酸リチウム、アセト酢酸リチウム、酢酸鉄、アセト酢酸鉄、酢酸マンガン、アセト酢酸マンガン、あるいはそれらの水和物が挙げられる。金属硝酸塩としては、硝酸コバルト、硝酸リチウム、硝酸鉄、硝酸マンガン、あるいはそれらの水和物が挙げられる。
金属硫酸塩としては、硫酸チタン、硫酸ジルコニウム、硫酸インジウム、硫酸亜鉛、硫酸セレン、硫酸アンチモン、硫酸スズ、硫酸イットリウムあるいはそれらの水和物が挙げられる。
In the present invention, examples of the metal acetate include cobalt acetate, cobalt acetoacetate, lithium acetate, lithium acetoacetate, iron acetate, iron acetoacetate, manganese acetate, manganese acetoacetate, and hydrates thereof. Examples of the metal nitrate include cobalt nitrate, lithium nitrate, iron nitrate, manganese nitrate, and hydrates thereof.
Examples of the metal sulfate include titanium sulfate, zirconium sulfate, indium sulfate, zinc sulfate, selenium sulfate, antimony sulfate, tin sulfate, yttrium sulfate, and hydrates thereof.

[水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(Z)」
本発明の組成物において、成分(Z)は、金属アルコキシドおよび/またはその部分加水分解縮合物(Y)、金属ハロゲン化物、金属アセテート、金属硝酸塩を、さらに加水分解させる目的で添加される。
[Solvent (Z) that dissolves water and / or a part or all of water in an arbitrary ratio]
In the composition of the present invention, the component (Z) is added for the purpose of further hydrolyzing the metal alkoxide and / or its partial hydrolysis condensate (Y), metal halide, metal acetate, and metal nitrate.

また、成分(Z)は、非水溶性有機ポリマーを用いて水性分散液を得るときに使用する溶媒と、水性分散液、成分(Y)および後述するゾル−ゲル反応用触媒(W)(以下、「成分W」ということもある)を混合するときに使用する溶媒の両方を含む。   In addition, the component (Z) includes a solvent used when an aqueous dispersion is obtained using a water-insoluble organic polymer, an aqueous dispersion, the component (Y), and a sol-gel reaction catalyst (W) (hereinafter described) , Sometimes referred to as “component W”).

水については特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水などを使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。   The water is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.

水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒としては、水と親和性を有する有機溶媒であって、非水溶性有機ポリマーが分散可能なものであれば特に限定されないが、例えばメタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−メトキシエタノール(メチルセルソルブ)、2−エトキシエタノール(エチルセルソルブ)、酢酸エチルなどが挙げられる。中でも、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトン、テトラヒドロフラン、ジオキサンは、水との親和性が高いため、好ましい。   The solvent for dissolving a part or all of water in an arbitrary ratio is not particularly limited as long as it is an organic solvent having an affinity for water and can disperse the water-insoluble organic polymer. Ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone, ethylene glycol, tetraethylene glycol, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, tetrahydrofuran, dioxane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclo Examples include pentanone, 2-methoxyethanol (methyl cellosolve), 2-ethoxyethanol (ethyl cellosolve), and ethyl acetate. Among these, methanol, ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, acetone, tetrahydrofuran, and dioxane are preferable because of their high affinity with water.

水を用いる場合、添加する水の量は、通常は前記成分(Z)および前記成分(W)の混合物100重量部に対し、例えば1重量部以上1000000重量部以下の範囲であり、好ましくは10重量部以上10000重量部以下の範囲である。   When water is used, the amount of water to be added is usually in the range of, for example, 1 part by weight or more and 1000000 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the mixture of the component (Z) and the component (W). It is the range of not less than 10000 parts by weight.

水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒としては、添加する溶媒の量は、通常は前記成分(Z)および前記成分(W)の混合物100重量部に対し、例えば1重量部以上1000000重量部以下の範囲であり、好ましくは10重量部以上10000重量部以下の範囲である。   As a solvent for dissolving a part or all of water in an arbitrary ratio, the amount of the solvent to be added is usually 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the mixture of component (Z) and component (W). The range is 1 million parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or more and 10,000 parts by weight or less.

また、金属アルコキシド類の加水分解重縮合時の好ましい反応温度は、1℃以上100℃以下であり、より好ましくは20℃以上60℃以下であり、反応時間は10分以上72時間以下であり、より好ましくは1時間以上24時間以下である。
[ゾル−ゲル反応用触媒(W)]
本発明で用いる混合組成物において、金属アルコキシドの加水分解・重縮合反応における反応を促進させる目的で、以下に示すような加水分解・重縮合反応の触媒となりうるものを含んでいてもよい。
Moreover, the preferable reaction temperature at the time of hydrolysis polycondensation of metal alkoxides is 1 ° C. or more and 100 ° C. or less, more preferably 20 ° C. or more and 60 ° C. or less, and the reaction time is 10 minutes or more and 72 hours or less, More preferably, it is 1 hour or more and 24 hours or less.
[Sol-gel reaction catalyst (W)]
In the mixed composition used in the present invention, for the purpose of accelerating the reaction in the hydrolysis / polycondensation reaction of the metal alkoxide, it may contain a catalyst that can be a catalyst for the hydrolysis / polycondensation reaction as shown below.

金属アルコキシドの加水分解・重縮合反応の触媒として使用されるものは、「最新ゾル−ゲル法による機能性薄膜作製技術」(平島碩著、株式会社総合技術センター、29頁)や「ゾル−ゲル法の科学」(作花済夫著、アグネ承風社、154頁)等に記載されている一般的なゾル−ゲル反応で用いられる触媒である。   What is used as a catalyst for the hydrolysis and polycondensation reaction of metal alkoxides is “functional thin film production technology by the latest sol-gel method” (Satoru Hirashima, General Technology Center, page 29) and “sol-gel” It is a catalyst used in a general sol-gel reaction described in “Science of Law” (Sakuo Sakuo, Agne Jofu Co., Ltd., page 154).

触媒(W)としては、酸触媒、アルカリ触媒、有機スズ化合物、チタニウムテトライソプロポキシド、ジイソプロポキシチタニウムビスアセチルアセトナート、ジルコニウムテトラブトキシド、ジルコニウムテトラキスアセチルアセトナート、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリスエチルアセトナート、トリメトキシボランなどの金属アルコキシド等が挙げられる。   As the catalyst (W), acid catalyst, alkali catalyst, organotin compound, titanium tetraisopropoxide, diisopropoxytitanium bisacetylacetonate, zirconium tetrabutoxide, zirconium tetrakisacetylacetonate, aluminum triisopropoxide, aluminum tris Examples thereof include metal alkoxides such as ethyl acetonate and trimethoxyborane.

これら触媒の中でも、酸触媒、アルカリ触媒が好適に使用される。具体的には、酸触媒では塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、蓚酸、酒石酸、トルエンスルホン酸等の無機および有機酸類、アルカリ触媒では、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどの4級アンモニウム水酸化物、アンモニア、トリエチルアミン、トリブチルアミン、モルホリン、ピリジン、ピペリジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン類などが挙げられる。   Among these catalysts, acid catalysts and alkali catalysts are preferably used. Specifically, acid catalysts include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, succinic acid, tartaric acid, toluenesulfonic acid and other inorganic and organic acids, and alkali catalysts include ammonium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide. Alkali metal hydroxide, quaternary ammonium hydroxide such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, ammonia, triethylamine, tributylamine, morpholine, pyridine, piperidine, ethylenediamine, diethylenetriamine, ethanolamine , Amines such as diethanolamine and triethanolamine, aminosilanes such as 3-aminopropyltriethoxysilane and N (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane Etc., and the like.

反応性の観点から、比較的穏やかに反応が進行する塩酸、硝酸等、酸触媒を使用することが好ましい。好ましい触媒の使用量は、前記成分(Y)の金属アルコキシド1モルに対して0.001モル以上0.05モル以下、好ましくは0.001モル以上0.04モル以下、さらに好ましくは0.001モル以上0.03モル以下の程度である。   From the standpoint of reactivity, it is preferable to use an acid catalyst such as hydrochloric acid or nitric acid, where the reaction proceeds relatively gently. The amount of the catalyst used is preferably 0.001 mol or more and 0.05 mol or less, preferably 0.001 mol or more and 0.04 mol or less, more preferably 0.001 with respect to 1 mol of the metal alkoxide of component (Y). The degree is not less than mol and not more than 0.03 mol.

工程(a)における混合組成物は、例えば、触媒(W)の存在下、溶媒(Z)を除去しないでゾル−ゲル反応させることによって得られるゾル−ゲル反応物の形態で使用することができる。   The mixed composition in the step (a) can be used, for example, in the form of a sol-gel reactant obtained by performing a sol-gel reaction without removing the solvent (Z) in the presence of the catalyst (W). .

[工程(b)]
工程(b)においては、前記工程(a)において得られた反応溶液(混合組成物)を乾燥して有機無機複合体を得る。
[Step (b)]
In the step (b), the reaction solution (mixed composition) obtained in the step (a) is dried to obtain an organic-inorganic composite.

複合体粒子の製造方法としては、本発明の混合分散液を所定温度で加熱乾燥し水または溶媒を除去した後、得られた固体を粉砕や分級等の処理により成形する方法、あるいは凍結乾燥法のように低温度で水または溶媒除去して乾燥した後、さらに所定の温度で加熱乾燥させ、得られた固体を粉砕や分級の処理により成形する方法、さらにはスプレードライヤーにより、10μm以下の複合体微粒子を噴霧乾燥装置(スプレードライヤー)により噴霧し、溶媒を揮発させることにより粉体を得る方法などがある。   As a method for producing the composite particles, the mixed dispersion of the present invention is heated and dried at a predetermined temperature to remove water or the solvent, and then the obtained solid is formed by a treatment such as pulverization or classification, or a freeze-drying method. After removing water or solvent at a low temperature and drying, the resulting solid is further heated and dried at a predetermined temperature, and the resulting solid is formed by pulverization or classification, and further a composite of 10 μm or less by a spray dryer. There is a method of obtaining powder by spraying body fine particles with a spray drying device (spray dryer) and volatilizing the solvent.

つまり、混合組成物(反応溶液)を加熱乾燥することによりゾル−ゲル反応が完結し、成分(Y)より金属酸化物が得られ、この金属酸化物を主とするマトリックスが形成される。ゾル−ゲル反応を完結させるための加熱温度は室温以上300℃以下であり、より好ましくは80℃以上200℃以下である。有機無機複合体は、このマトリックス中に、非水溶性有機ポリマー微粒子が分散した構造となる。   That is, the sol-gel reaction is completed by heating and drying the mixed composition (reaction solution), a metal oxide is obtained from the component (Y), and a matrix mainly composed of this metal oxide is formed. The heating temperature for completing the sol-gel reaction is from room temperature to 300 ° C., more preferably from 80 ° C. to 200 ° C. The organic-inorganic composite has a structure in which water-insoluble organic polymer fine particles are dispersed in this matrix.

なお、ゾル-ゲル反応が完結した状態とは、理想的には全てがM−O−Mの結合を形成した状態であるが、一部アルコキシル基(M−OR)、M−OH基を残すものの、固体(ゲル)の状態に移行した状態を含むものである。 The state in which the sol-gel reaction is completed is ideally a state in which all M-O-M bonds are formed, but some alkoxyl groups (M-OR 2 ) and M-OH groups are partially formed. Although it remains, it includes a state in which it has shifted to a solid (gel) state.

[工程(c)]
工程(c)においては、工程(b)で得られた有機無機複合体から有機ポリマー粒子を除去し、金属酸化物多孔質体を調製する。
[Step (c)]
In the step (c), the organic polymer particles are removed from the organic-inorganic composite obtained in the step (b) to prepare a metal oxide porous body.

有機ポリマー粒子を除去する方法としては、焼成により分解除去する方法、VUV光(真空紫外光)、遠赤外線、マイクロ波、プラズマを照射して分解除去する方法、溶剤や水を用いて抽出除去する方法などが挙げられる。焼成により分解除去する場合、好ましい温度は200℃〜1000℃、より好ましくは300℃〜700℃である。焼成温度が低すぎる場合、有機ポリマー粒子が除去されず、一方高すぎる場合、金属酸化物の融点に近くなるため細孔が崩れる場合がある。焼成は、一定温度で行っても良いし、室温から除々に昇温しても構わない。焼成の時間は、温度に応じて変えられるが、1時間から24時間の範囲で行うのが好ましい。焼成は空気中で行ってもよいし、窒素、アルゴンなどの不活性ガス中で行ってもよい。また、減圧下、または真空中で行っても構わない。VUV光を照射して分解除去する場合、VUVランプ、エキシマレーザー、エキシマランプを使用することが出来る。空気中でVUV光を照射する際に発生するオゾン(O)の酸化作用を併用しても構わない。マイクロ波としては、2.45GHzまたは28GHzの周波数いずれでも構わない。マイクロ波の出力は特に制限されず非水溶性有機ポリマー粒子が除去される条件が選ばれる。 As a method for removing organic polymer particles, a method of decomposing and removing by firing, a method of decomposing and removing by irradiating with VUV light (vacuum ultraviolet light), far infrared rays, microwaves and plasma, and extraction and removing using a solvent or water. The method etc. are mentioned. When decomposing and removing by firing, a preferable temperature is 200 ° C to 1000 ° C, more preferably 300 ° C to 700 ° C. If the calcination temperature is too low, the organic polymer particles are not removed, whereas if it is too high, the pores may collapse due to being close to the melting point of the metal oxide. Firing may be performed at a constant temperature, or may be gradually raised from room temperature. The firing time can be changed according to the temperature, but it is preferably performed in the range of 1 hour to 24 hours. Firing may be performed in air or in an inert gas such as nitrogen or argon. Moreover, you may carry out under reduced pressure or in a vacuum. In the case of irradiating and removing by VUV light, a VUV lamp, an excimer laser, or an excimer lamp can be used. May be used in combination with oxidation action of ozone (O 3) generated at the time of irradiating the VUV light in air. As the microwave, any frequency of 2.45 GHz or 28 GHz may be used. The output of the microwave is not particularly limited, and a condition for removing the water-insoluble organic polymer particles is selected.

溶剤や水を用いて抽出を行う場合、例えば、溶剤としてはエチレングリコール、テトラエチレングリコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、シクロヘキサン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、キシレン、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタンなどを使用することができる。抽出の操作は、加温下で行っても良い。また超音波(US)処理を併用しても良い。なお、抽出操作を行った後は細孔に残存する水分、溶剤を取り除くため減圧下、熱処理を行うのが好ましい。
このようにして得られる本発明の金属酸化物多孔質粒子は、均一な細孔を有し、その平均孔径が10〜300nm、好ましくは10〜200nmである。本発明の金属酸化物多孔質体はメソポーラス構造体であり、キュービック構造を呈することが好ましい。
When extraction is performed using a solvent or water, for example, ethylene glycol, tetraethylene glycol, isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, methanol, ethanol, cyclohexane, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone, xylene, toluene , Chloroform, dichloromethane and the like can be used. The extraction operation may be performed under heating. Further, ultrasonic (US) treatment may be used in combination. In addition, after performing extraction operation, in order to remove the water | moisture content and solvent which remain | survive in a pore, it is preferable to perform heat processing under reduced pressure.
The metal oxide porous particles of the present invention thus obtained have uniform pores, and the average pore diameter is 10 to 300 nm, preferably 10 to 200 nm. The metal oxide porous body of the present invention is a mesoporous structure and preferably exhibits a cubic structure.

なお、前記有機ポリマー粒子を鋳型として用いることにより、細孔がキュービック相構造を形成している金属酸化物多孔質体が得られる理由については明らかでないが、以下のように推察される。   Although the reason why the metal oxide porous body in which the pores form a cubic phase structure is obtained by using the organic polymer particles as a template is not clear, it is presumed as follows.

上述した「金属酸化物多孔質体の製造方法」の工程(a)において、金属酸化物前駆体のゾル−ゲル反応を行いながら、複数の非水溶性有機ポリマー粒子を添加すると、複数の非水溶性有機ポリマー粒子は所定の表面電荷により互いに反発し合い、所定の距離をおいた熱力学的に安定した状態、すなわちFm3mなどのキュービック構造に分散される。   In the step (a) of the above-mentioned “metal oxide porous body production method”, when a plurality of water-insoluble organic polymer particles are added while performing the sol-gel reaction of the metal oxide precursor, The organic polymer particles repel each other by a predetermined surface charge, and are dispersed in a thermodynamically stable state with a predetermined distance, that is, a cubic structure such as Fm3m.

よって、このように分散された非水溶性有機ポリマー粒子を焼成により除去することで形成される金属酸化物多孔質粒子の細孔は、キュービック相を形成する。   Therefore, the pores of the metal oxide porous particles formed by removing the water-insoluble organic polymer particles dispersed in this way by calcination form a cubic phase.

ここで、金属酸化物多孔質体表面の構造および平均孔径は、走査型電子顕微鏡により評価および測定することができ、金属酸化物多孔質粒子内部の構造および平均孔径は、透過電子顕微鏡(TEM)により、細孔の分散状態により適宜視野範囲を設定して、視野範囲内の細孔の径を測定し、平均することにより、評価および測定することができる。   Here, the structure and average pore diameter of the surface of the metal oxide porous body can be evaluated and measured by a scanning electron microscope, and the structure and average pore diameter inside the metal oxide porous particles are measured by a transmission electron microscope (TEM). Thus, it is possible to evaluate and measure by appropriately setting the visual field range according to the dispersion state of the pores, measuring the diameter of the pores within the visual field range, and averaging.

金属酸化物多孔質粒子の細孔容積(ml/g)は、窒素吸着によって求めることができる。粒子の窒素吸脱着測定を、オートソーブ3(カンタクローム社製)を用いて測定し、全細孔容積はBJH(Barrett−Joyner−Halenda)法により算出することが出来る。さらに空孔率(体積%)、嵩比重は得られた全細孔容積の値から算出することが出来る。   The pore volume (ml / g) of the metal oxide porous particles can be determined by nitrogen adsorption. The nitrogen adsorption / desorption measurement of the particles is measured using Autosorb 3 (manufactured by Cantachrome), and the total pore volume can be calculated by the BJH (Barrett-Joyner-Halenda) method. Furthermore, the porosity (volume%) and bulk specific gravity can be calculated from the value of the total pore volume obtained.

金属酸化物多孔質粒子(B)は、重合性単量体との馴染みを良くし機械的強度や耐水性を向上させるために、シランカップリング剤に代表される表面処理剤で処理しても良い。   The metal oxide porous particles (B) may be treated with a surface treatment agent typified by a silane coupling agent in order to improve the compatibility with the polymerizable monomer and improve the mechanical strength and water resistance. good.

表面処理の方法は公知の方法で行えばよく、シランカップリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、5,6−エポキシヘキシルトリエトキシシラン、3−エチル−3−[3−(トリエトキシシリル)プロポキシメチル]オキセタン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が好適に用いられる。特に重合性単量体がカチオン重合成単量体である場合、カチオン重合性の官能基を有するシランカップリング剤である3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、5,6−エポキシヘキシルトリエトキシシラン、3−エチル−3−[3−(トリエトキシシリル)プロポキシメチル]オキセタン等が望ましい。上記シランカップリング剤は1種類あるいは2種類以上を合わせて用いることができる。   The surface treatment may be carried out by a known method. Examples of the silane coupling agent include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane. , Vinyltrichlorosilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltris (2-methoxyethoxy) silane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, 2- (3,4-epoxy Chlohexyl) ethyltrimethoxysilane, 5,6-epoxyhexyltriethoxysilane, 3-ethyl-3- [3- (triethoxysilyl) propoxymethyl] oxetane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, hexamethyl Disilazane and the like are preferably used. Particularly when the polymerizable monomer is a cationic polysynthetic monomer, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, which is a silane coupling agent having a cationic polymerizable functional group, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 5,6-epoxyhexyltriethoxysilane, 3-ethyl-3- [3- (triethoxysilyl) propoxymethyl] oxetane and the like are desirable. The silane coupling agent can be used alone or in combination of two or more.

本発明の金属酸化物多孔質粒子(B)の使用量は特に限定するものではないが、光重合性単量体(A)に対して5〜80重量%が好ましく、10〜70重量%がより好ましい。   Although the usage-amount of the metal oxide porous particle (B) of this invention is not specifically limited, 5 to 80 weight% is preferable with respect to a photopolymerizable monomer (A), and 10 to 70 weight% is. More preferred.

3.重合開始剤および/または増感剤(C)
重合開始剤および/または増感剤(C)としては、ベンジル、カンファ−キノン、α−ナフチル、p,p’−ジメトキシベンジル、ペンタジオン、1,4−フェナントレンキノン、ナフトキノン、トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、ビス(η−5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H
−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウムなどの可視光あるいは紫外光の照射で励起され重合を開始する公知のα−ジケトン化合物類およびリン原子含有化合物、チタン原子含有化合物、ベンゾフェノン類、ベンゾインアルキルケタール類などの光重合開始剤および/または光増感剤が挙げられる。これらの化合物は単独で使用されてもよく、あるいは、2種類以上を混合して使用されても差し支えない。
また、所望により光重合促進剤を併用することができる。
3. Polymerization initiator and / or sensitizer (C)
As the polymerization initiator and / or sensitizer (C), benzyl, camphor-quinone, α-naphthyl, p, p′-dimethoxybenzyl, pentadione, 1,4-phenanthrenequinone, naphthoquinone, trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide , Bis (η-5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H
-Pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium, etc. Known α-diketone compounds and phosphorus atom-containing compounds, titanium atom-containing compounds, benzophenones, benzoin alkyls that are excited by irradiation with visible light or ultraviolet light to initiate polymerization Examples include photopolymerization initiators such as ketals and / or photosensitizers. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
Moreover, a photopolymerization accelerator can be used together if desired.

光重合促進剤としては、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジベンジルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジンなどの第3級アミン類;前記第3級アミンとクエン酸、リンゴ酸、2−ヒドロキシプロパン酸との組み合わせ;5−ブチルアミノバビルツール酸、1−ベンジル−5−フェニルバビルツ−ル酸などのバルビツール酸類;ベンゾイルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイドなどの有機過酸化物などが例示される。これらの化合物は、単独で使用されてもよく、あるいは、2種類以上を混合して使用されても差し支えない。   Photopolymerization accelerators include tertiary amines such as N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, N, N-dibenzylaniline, N, N-dimethyl-p-toluidine; Combinations of amines with citric acid, malic acid and 2-hydroxypropanoic acid; barbituric acids such as 5-butylaminobavirturic acid and 1-benzyl-5-phenylbavirtururic acid; benzoyl peroxide, di-tert -Organic peroxides such as butyl peroxide are exemplified. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

これら化合物の中でも、p−N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−N,N−ジメチルアミノ安息香酸メチル、p−N,N−ジメチルアミノ安息香酸2−n−ブトキシエチル、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートなど芳香族に直接窒素原子が結合した第3級芳香族アミンもしくは重合性基を有する脂肪族第3級アミンは、好ましい化合物である。   Among these compounds, ethyl pN, N-dimethylaminobenzoate, methyl pN, N-dimethylaminobenzoate, 2-n-butoxyethyl pN, N-dimethylaminobenzoate, N, N- A tertiary aromatic amine in which a nitrogen atom is directly bonded to an aromatic such as dimethylaminoethyl methacrylate or an aliphatic tertiary amine having a polymerizable group is a preferred compound.

硬化を速やかに終了させるためには、光増感剤と光重合促進剤とを組み合わせて使用することは好ましく、カンファーキノンまたはトリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシドと、p−N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルもしくはp−N,N−ジメチルアミノ安息香酸2−n−ブトキシエチルなど芳香族に直接窒素原子が結合した第3級芳香族アミンのエステル化合物と組み合わせて使用することが好ましい。   In order to quickly complete the curing, it is preferable to use a combination of a photosensitizer and a photopolymerization accelerator. It is preferably used in combination with an ester compound of a tertiary aromatic amine in which a nitrogen atom is directly bonded to an aromatic such as ethyl or p-N, N-dimethylaminobenzoic acid 2-n-butoxyethyl.

重合開始剤として、有機過酸化物、ジアゾ系化合物を使用することもできる。
有機過酸化物として、例えば、ジアセチルパ−オキサイド、ジイソブチルパーオキサイド、ジデカノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、スクシン酸パーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類;ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジアリルパーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボネート類;tert−ブチルパーオキシイソブチレート、tert−ブチルネオデカネート、クメンパーオキシネオデカネートなどのパーオキシエステル類;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシドなどの過酸化スルホネート類等が挙げられる。
Organic peroxides and diazo compounds can also be used as the polymerization initiator.
Examples of organic peroxides include diacyl peroxides such as diacetyl peroxide, diisobutyl peroxide, didecanoyl peroxide, benzoyl peroxide, and succinic acid peroxide; diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxide Peroxydicarbonates such as dicarbonate and diallylperoxydicarbonate; Peroxyesters such as tert-butylperoxyisobutyrate, tert-butylneodecanate and cumeneperoxyneodecanate; acetylcyclohexylsulfonyl peroxide And peroxide sulfonates.

また、ジアゾ系化合物としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメトキシバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)などを挙げることができる。   Examples of diazo compounds include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethoxy). Valeronitrile), 2,2′-azobis (2-cyclopropylpropionitrile), and the like.

重合を短時間で終了させたい場合には、80℃での分解半減期が10時間以下である化合物は好ましく、上記化合物の中でも、ベンゾイルパ−オキサイド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルは好ましい化合物である。   When it is desired to complete the polymerization in a short time, a compound having a decomposition half-life at 80 ° C. of 10 hours or less is preferable. Among the above compounds, benzoyl peroxide and 2,2′-azobisisobutyronitrile are Preferred compounds.

重合開始剤としてレドックス開始剤系を使用する場合において、特に限定はなく、公知の各種開始剤が使用される。   When a redox initiator system is used as the polymerization initiator, there is no particular limitation, and various known initiators are used.

前記の有機過酸化物と第3級アミンの組み合わせ;有機過酸化物/スルフィン酸もしく
はそのアルカリ金属塩類/第3級アミンの組み合わせ;過硫酸カリウムなどの無機過酸化物と亜硫酸ナトリウム、無機過酸化物と亜硫酸水素ナトリウムのような無機過酸化物と無機還元剤の組み合わせなどを挙げることができる。中でも、ベンゾイルパ−オキサイドとN,N−ジメチル−p−トルイジン、ベンゾイルパ−オキサイドとN,N−ジヒドロキシエチル−p−トルイジンが好適に使用される。
Combination of organic peroxide and tertiary amine; organic peroxide / sulfinic acid or alkali metal salt thereof / tertiary amine combination; inorganic peroxide such as potassium persulfate and sodium sulfite, inorganic peroxide And a combination of an inorganic peroxide such as sodium hydrogen sulfite and an inorganic reducing agent. Among these, benzoyl peroxide and N, N-dimethyl-p-toluidine, benzoyl peroxide and N, N-dihydroxyethyl-p-toluidine are preferably used.

これらの重合開始剤及び/又は増感剤(C)の使用量は、特に限定するものではないが、通常、重合性単量体(A)に対して、0.001〜10重量%の範囲内であり、好ましくは0.001〜5重量%の範囲内である。
本発明の歯科用組成物において配合成分として金属酸化物多孔質粒子(B)以外のフィラーを含むことができるが、かかるフィラーは特に制限されるものではなく、通常、公知の無機粒子、有機粒子および有機無機複合粒子が挙げられる。
The amount of the polymerization initiator and / or sensitizer (C) used is not particularly limited, but is usually in the range of 0.001 to 10% by weight with respect to the polymerizable monomer (A). Preferably, it exists in the range of 0.001 to 5 weight%.
In the dental composition of the present invention, fillers other than the metal oxide porous particles (B) can be included as a compounding component, but such fillers are not particularly limited, and are generally known inorganic particles and organic particles. And organic-inorganic composite particles.

無機粒子としては、非晶質シリカ、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、シリカーチタニアー酸化バリウム、石英、アルミナ等が挙げられる。さらに、これら無機酸化物粒子を高温で焼成する際に緻密な無機酸化物粒子を得やすくする等の目的で、少量の周期律表第I族の金属酸化物を該無機酸化物粒子中に存在させた複合酸化物の粒子を用いることもできる。歯科用としては、シリカとジルコニアとを主な構成成分とする複合酸化物の無機粒子がX線造影性を有することから、特に好適に用いられる。   Examples of the inorganic particles include amorphous silica, silica-titania, silica-zirconia, silica-titania-barium oxide, quartz, alumina, and the like. Furthermore, a small amount of Group I metal oxides are present in the inorganic oxide particles for the purpose of easily obtaining dense inorganic oxide particles when these inorganic oxide particles are fired at a high temperature. It is also possible to use mixed oxide particles. For dental use, inorganic particles of composite oxides mainly composed of silica and zirconia have X-ray contrast properties, and thus are particularly preferably used.

これら無機粒子の粒径、形状は特に限定されず、一般的に歯科用材料として使用されている、球状や不定形の、平均粒子径0.01μm〜100μmのフィラーを目的に応じて適宜使用すればよい。また、これら粒子の屈折率も特に限定されず、一般的な歯科用組成物の粒子が有する1.4〜1.7の範囲のものが制限なく使用できる。中でもより高い表面滑沢性や、対磨耗性を得るために、形状が球状もしくは略球状の無機紛体及び/またはその凝集体を用いることが好適である。   The particle size and shape of these inorganic particles are not particularly limited, and spherical or amorphous fillers having an average particle size of 0.01 μm to 100 μm, which are generally used as dental materials, can be appropriately used depending on the purpose. That's fine. Further, the refractive index of these particles is not particularly limited, and those having a particle range of 1.4 to 1.7 which particles of a general dental composition have can be used without limitation. Among them, in order to obtain higher surface smoothness and wear resistance, it is preferable to use a spherical or substantially spherical inorganic powder and / or an aggregate thereof.

上記無機球状粒子の粒径等は特に制限される物ではないが、より高い表面滑沢性や対磨耗性を得る為には、平均粒径が0.01μm〜1μmの無機粒子及び/又は該無機粒子の凝集体からなる無機球状粒子を用いるのが好適である。これら無機球状粒子は、単一の粒子系、及び平均粒子経が異なる2つあるいはそれ以上の群からなる混合粒子系で使用することができる。   The particle diameter of the inorganic spherical particles is not particularly limited, but in order to obtain higher surface smoothness and wear resistance, the inorganic particles having an average particle diameter of 0.01 μm to 1 μm and / or the It is preferable to use inorganic spherical particles made of an aggregate of inorganic particles. These inorganic spherical particles can be used in a single particle system and a mixed particle system composed of two or more groups having different average particle sizes.

また、更に高い粒子充填率と良好な操作性を両立する目的で、有機無機複合粒子を好適に使用できる。有機無機複合粒子とは、重合性単量体と、無機粒子を主成分とする重合硬化性組成物を重合硬化させた後に粉砕して得られるものであり、公知の製造方法によって製造される有機無機複合粒子が何ら制限なく用いられる。
これらの粒子は、単独で使用されてもよく、あるいは、2種類以上を混合して使用されても差し支えない。
In addition, organic-inorganic composite particles can be suitably used for the purpose of achieving both a higher particle filling rate and good operability. Organic-inorganic composite particles are those obtained by polymerizing and curing a polymerizable monomer and a polymerization curable composition containing inorganic particles as main components, and are obtained by pulverization. Inorganic composite particles are used without any limitation.
These particles may be used alone or in combination of two or more.

これらの金属酸化物多孔質粒子(B)以外のフィラーを本発明の歯科用組成物に配合することにより、より重合収縮を小さくすることができ、または、硬化前の歯科用組成物の操作性の改良、あるいは、硬化後の機械的物性の向上を計ることができる。
かかるフィラーの配合量は、光重合性単量体(A)、金属酸化物多孔質粒子(B)の合計量100重量部に対して、好ましくは1〜100重量部の範囲であり、より好ましくは3〜50重量部の範囲である。
By blending fillers other than these metal oxide porous particles (B) with the dental composition of the present invention, the polymerization shrinkage can be further reduced, or the operability of the dental composition before curing. Or improvement in mechanical properties after curing.
The amount of the filler is preferably in the range of 1 to 100 parts by weight, more preferably 100 parts by weight with respect to the total amount of the photopolymerizable monomer (A) and the metal oxide porous particles (B). Is in the range of 3-50 parts by weight.

さらに、これら無機粒子、有機−無機複合粒子等のフィラーは各々単独で用いても良いし、材質、粒径、形状等の異なる複数種のものを併用しても良いが、硬化後の機械的物性に優れる点で、無機粒子単独、或いは無機粒子と有機−無機複合粒子を併用して用いるこ
とが特に好ましい。
Furthermore, these fillers such as inorganic particles and organic-inorganic composite particles may be used alone or in combination with a plurality of types having different materials, particle sizes, shapes, etc. In view of excellent physical properties, it is particularly preferable to use inorganic particles alone or in combination of inorganic particles and organic-inorganic composite particles.

さらに本発明の歯科用組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、重合禁止剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤等の安定化剤、その他染料、帯電防止剤、顔料、香料、有機溶媒や増粘剤等の公知の添加剤が配合されていても良い。
本発明の歯科用組成物は上記のような歯科用充填修復材料として特に好適に使用されるが、それに限定されるものではなく、歯科用接着材や義歯床用材料等その他の歯科治療分野の用途にも使用できる。
Furthermore, the dental composition of the present invention includes a stabilizer such as a polymerization inhibitor, an antioxidant, and an ultraviolet absorber, other dyes, antistatic agents, pigments, fragrances, organic compounds, as long as the effects of the present invention are not impaired. Known additives such as solvents and thickeners may be blended.
The dental composition of the present invention is particularly suitably used as a dental restoration material as described above, but is not limited thereto, and is used in other dental treatment fields such as dental adhesives and denture base materials. Can also be used for applications.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.

<シリカ多孔質粒子の形成−1>
<ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の合成>
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)はGPCを用い、本文中に記載した方法で測定した。また、融点(Tm)はDSCを用い、測定して得られたピークトップ温度を採用した。なお、測定条件によりポリアルキレングリコール部分の融点も確認されるが、ここでは特に断りのない場合ポリオレフィン部分の融点のことを指す。H−NMRについては、測定サンプル管中で重合体を、ロック溶媒と溶媒を兼ねた重水素化−1,1,2,2−テトラクロロエタンに完全に溶解させた後、120℃において測定した。ケミカルシフトは、重水素化−1,1,2,2−テトラクロロエタンのピークを5.92ppmとして、他のピークのケミカルシフト値を決定した。分散液中の粒子の粒子径はマイクロトラックUPA(HONEYWELL社製)にて、体積50%平均粒子径を測定した。分散液中の粒子の形状観察は、試料を200倍から500倍に希釈し、リンタングステン酸によりネガティブ染色した後、透過型電子顕微鏡(TEM/日立製作所製H−7650)で100kVの条件にて行なった。
<Formation of porous silica particles-1>
<Synthesis of polyolefin end-branched copolymer>
Number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), and molecular weight distribution (Mw / Mn) were measured by GPC using the method described in the text. Moreover, the peak top temperature obtained by measuring using DSC was employ | adopted for melting | fusing point (Tm). In addition, although melting | fusing point of a polyalkylene glycol part is also confirmed by measurement conditions, here, unless there is particular notice, it refers to melting | fusing point of a polyolefin part. 1 H-NMR was measured at 120 ° C. after completely dissolving the polymer in deuterated 1,1,2,2-tetrachloroethane serving as a lock solvent and a solvent in a measurement sample tube. . The chemical shift was determined by setting the peak of deuterated 1,1,2,2-tetrachloroethane to 5.92 ppm and determining the chemical shift value of other peaks. As for the particle diameter of the particles in the dispersion, a 50% volume average particle diameter was measured with Microtrac UPA (manufactured by HONEYWELL). The shape of the particles in the dispersion was observed by diluting the sample 200 to 500 times, negatively staining with phosphotungstic acid, and then using a transmission electron microscope (TEM / H-7650 manufactured by Hitachi, Ltd.) at 100 kV. I did it.

(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)の合成)
以下の手順(例えば、特開2006−131870号公報の合成例2参照)に従って、末端エポキシ基含有エチレン重合体(E)を合成した。
(Synthesis of polyolefin end-branched copolymer (T))
A terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E) was synthesized according to the following procedure (for example, see Synthesis Example 2 of JP-A-2006-131870).

充分に窒素置換した内容積2000mlのステンレス製オートクレーブに、室温でヘプタン1000mlを装入し、150℃に昇温した。続いてオートクレーブ内をエチレンで30kg/cmG加圧し、温度を維持した。MMAO(東ソーファインケム社製)のヘキサン溶液(アルミニウム原子換算1.00mmol/ml)0.5ml(0.5mmol)を圧入し、次いで下記式の化合物のトルエン溶液(0.0002mmol/ml)0.5ml(0.0001mmol)を圧入し、重合を開始した。エチレンガス雰囲気下、150℃で30分間重合を行った後、少量のメタノールを圧入することにより重合を停止した。得られたポリマー溶液を、少量の塩酸を含む3リットルのメタノール中に加えてポリマーを析出させた。メタノールで洗浄後、80℃にて10時間減圧乾燥し、片末端二重結合含有エチレン系重合体(P)を得た。 A stainless steel autoclave with an internal volume of 2000 ml sufficiently purged with nitrogen was charged with 1000 ml of heptane at room temperature, and the temperature was raised to 150 ° C. Subsequently, 30 kg / cm 2 G was pressurized with ethylene in the autoclave to maintain the temperature. A hexane solution (1.00 mmol / ml of aluminum atom equivalent) of MMAO (manufactured by Tosoh Finechem) was injected with 0.5 ml (0.5 mmol), and then a toluene solution (0.0002 mmol / ml) of a compound of the following formula: 0.5 ml (0.0001 mmol) was injected to initiate the polymerization. After carrying out the polymerization at 150 ° C. for 30 minutes in an ethylene gas atmosphere, the polymerization was stopped by press-fitting a small amount of methanol. The obtained polymer solution was added to 3 liters of methanol containing a small amount of hydrochloric acid to precipitate a polymer. After washing with methanol, it was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 10 hours to obtain a single-end double bond-containing ethylene polymer (P).

500mlセパラブルフラスコに上記片末端二重結合含有エチレン系重合体(P)100g(Mn850として,ビニル基108mmol)、トルエン300g、NaWO0.85g(2.6mmol)、CH(nC17NHSO0.60g(1.3mmol)、およびリン酸0.11g(1.3mmol)を仕込み、撹拌しながら30分間加熱還流し、重合物を完全に溶融させた。内温を90℃にした後、30%過酸化水素水37g(326mmol)を3時間かけて滴下した後、内温90〜92℃で3時間撹拌した。その後、90℃に保ったまま25%チオ硫酸ナトリウム水溶液34.4g(54.4mmol)を添加して30分撹拌し、過酸化物試験紙で反応系内の過酸化物が完全に分解されたことを確認した。次いで、内温90℃でジオキサン200gを加え、生成物を晶析させ、固体をろ取しジオキサンで洗浄した。得られた固体を室温下、50%メタノール水溶液中で撹拌、固体をろ取しメタノールで洗浄した。更に当該固体をメタノール400g中で撹拌して、ろ取しメタノールで洗浄した。室温、1〜2hPaの減圧下乾燥させることにより、末端エポキシ基含有エチレン重合体(E)の白色固体96.3gを得た(収率99%,ポリオレフィン転化率100%)。 In a 500 ml separable flask, 100 g of the ethylene polymer (P) containing one end double bond (Mn850, vinyl group 108 mmol), 300 g of toluene, 0.85 g (2.6 mmol) of Na 2 WO 4 , CH 3 (nC 8 H 17 ) 3 NHSO 4 (0.60 g, 1.3 mmol) and phosphoric acid (0.11 g, 1.3 mmol) were charged, and the mixture was heated to reflux with stirring for 30 minutes to completely melt the polymer. After the internal temperature was set to 90 ° C., 37 g (326 mmol) of 30% hydrogen peroxide solution was added dropwise over 3 hours, and the mixture was stirred at an internal temperature of 90 to 92 ° C. for 3 hours. Thereafter, 34.4 g (54.4 mmol) of a 25% aqueous sodium thiosulfate solution was added while maintaining the temperature at 90 ° C., and the mixture was stirred for 30 minutes. The peroxide in the reaction system was completely decomposed with the peroxide test paper. It was confirmed. Subsequently, 200 g of dioxane was added at an internal temperature of 90 ° C. to crystallize the product, and the solid was collected by filtration and washed with dioxane. The obtained solid was stirred in a 50% aqueous methanol solution at room temperature, and the solid was collected by filtration and washed with methanol. Further, the solid was stirred in 400 g of methanol, collected by filtration and washed with methanol. By drying under reduced pressure of room temperature and 1-2 hPa, 96.3 g of white solid of terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E) was obtained (yield 99%, polyolefin conversion rate 100%).

得られた末端エポキシ基含有エチレン重合体(E)は、Mw=2058、Mn=1118、Mw/Mn=1.84(GPC)であった。(末端エポキシ基含有率:90mol%)
1H-NMR : δ(C2D2Cl4) 0.88(t, 3H, J = 6.92 Hz), 1.18 - 1.66 (m), 2.38 (dd,1H, J = 2.64, 5.28 Hz), 2.66 (dd, 1H, J = 4.29, 5.28 Hz), 2.80-2.87 (m, 1H)
融点(Tm) 121℃
Mw=2058、Mn=1118、Mw/Mn=1.84(GPC)
The obtained terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E) was Mw = 2058, Mn = 1118, Mw / Mn = 1.84 (GPC). (Terminal epoxy group content: 90 mol%)
1 H-NMR: δ (C2D2Cl4) 0.88 (t, 3H, J = 6.92 Hz), 1.18-1.66 (m), 2.38 (dd, 1H, J = 2.64, 5.28 Hz), 2.66 (dd, 1H, J = 4.29, 5.28 Hz), 2.80-2.87 (m, 1H)
Melting point (Tm) 121 ℃
Mw = 2058, Mn = 1118, Mw / Mn = 1.84 (GPC)

1000mLフラスコに、末端エポキシ基含有エチレン重合体(E) 84重量部、ジエタノールアミン39.4重量部、トルエン150重量部 を仕込み、150℃にて4時間撹拌した。その後、冷却しながらアセトンを加え、反応生成物を析出させ、固体を濾取した。得られた固体をアセトン水溶液で1回、更にアセトンで3回撹拌洗浄した後、固体を濾取した。その後、室温にて減圧下乾燥させることにより、重合体(I)(Mn=1223、一般式(9)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R=R=水素原子、Y、Yの一方が水酸基、他方がビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ基)を得た。
1H-NMR : δ(C2D2Cl4) 0.88 (t, 3H, J = 6.6 Hz), 0.95-1.92 (m), 2.38-2.85 (m, 6H), 3.54-3.71 (m, 5H)
融点 (Tm) 121℃
A 1000 mL flask was charged with 84 parts by weight of a terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E), 39.4 parts by weight of diethanolamine, and 150 parts by weight of toluene, and stirred at 150 ° C. for 4 hours. Thereafter, acetone was added while cooling to precipitate the reaction product, and the solid was collected by filtration. The obtained solid was stirred and washed once with an aqueous acetone solution and further three times with acetone, and then the solid was collected by filtration. Thereafter, the polymer (I) (Mn = 1223, A: group formed by polymerization of ethylene (Mn = 1075) in the general formula (9) (Mn = 1075), R 1 = R 2 = by drying under reduced pressure at room temperature. A hydrogen atom, one of Y 1 and Y 2 was a hydroxyl group, and the other was a bis (2-hydroxyethyl) amino group).
1 H-NMR: δ (C2D2Cl4) 0.88 (t, 3H, J = 6.6 Hz), 0.95-1.92 (m), 2.38-2.85 (m, 6H), 3.54-3.71 (m, 5H)
Melting point (Tm) 121 ℃

窒素導入管、温度計、冷却管、撹拌装置を備えた500mLフラスコに、重合体(I)20.0重量部、トルエン100重量部を仕込み、撹拌しながら125℃のオイルバスで
加熱し、固体を完全に溶解した。90℃まで冷却後、予め5.0重量部の水に溶解した0.323重量部の85%KOHをフラスコに加え、還流条件で2時間混合した。その後、フラスコ内温度を120℃まで徐々に上げながら、水及びトルエンを留去した。さらに、フラスコ内にわずかな窒素を供給しながらフラスコ内を減圧とし、さらに内温を150℃まで昇温後、4時間保ち、フラスコ内の水及びトルエンをさらに留去した。室温まで冷却後、フラスコ内で凝固した固体を砕き、取り出した。
A 500 mL flask equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a cooling tube, and a stirrer is charged with 20.0 parts by weight of polymer (I) and 100 parts by weight of toluene and heated in an oil bath at 125 ° C. while stirring to obtain a solid. Was completely dissolved. After cooling to 90 ° C., 0.323 parts by weight of 85% KOH previously dissolved in 5.0 parts by weight of water was added to the flask and mixed for 2 hours under reflux conditions. Thereafter, water and toluene were distilled off while gradually raising the temperature in the flask to 120 ° C. Further, while supplying a slight amount of nitrogen to the flask, the pressure in the flask was reduced, and the internal temperature was raised to 150 ° C. and maintained for 4 hours to further distill off water and toluene in the flask. After cooling to room temperature, the solidified solid in the flask was crushed and taken out.

加熱装置、撹拌装置、温度計、圧力計、安全弁を備えたステンレス製1.5L加圧反応器に、得られた固体のうち18.0重量部及び脱水トルエン200重量部を仕込み、気相を窒素に置換した後、撹拌しながら130℃まで昇温した。30分後、エチレンオキシド9.0重量部を加え、さらに5時間、130℃で保った後、室温まで冷却し、反応物を得た。得られた反応物より溶媒を乾燥して除き、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)(Mn=1835、一般式(1)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R=R=水素原子、X、Xの一方が一般式(6)で示される基(X11=ポリエチレングリコール基)、他方が一般式(5)で示される基(Q=Q=エチレン基、X=X10=ポリエチレングリコール基))を得た。
1H-NMR : δ(C2D2Cl4) 0.88(3H, t, J= 6.8 Hz), 1.06 - 1.50 (m), 2.80 - 3.20 (m), 3.33 - 3.72 (m)
融点(Tm) −16℃(ポリエチレングリコール)、116℃
A stainless steel 1.5 L pressure reactor equipped with a heating device, a stirring device, a thermometer, a pressure gauge, and a safety valve was charged with 18.0 parts by weight of the obtained solid and 200 parts by weight of dehydrated toluene. After substituting with nitrogen, the temperature was raised to 130 ° C. with stirring. After 30 minutes, 9.0 parts by weight of ethylene oxide was added, and the mixture was further maintained at 130 ° C. for 5 hours, and then cooled to room temperature to obtain a reaction product. A solvent is removed from the obtained reaction product by drying, and a polyolefin-based terminally branched copolymer (T) (Mn = 1835, in formula (1), A: a group formed by polymerization of ethylene (Mn = 1075)). , R 1 = R 2 = hydrogen atom, one of X 1 and X 2 is a group represented by the general formula (6) (X 11 = polyethylene glycol group), and the other is a group represented by the general formula (5) (Q 1 = Q 2 = ethylene group, X 9 = X 10 = polyethylene glycol group)).
1 H-NMR: δ (C2D2Cl4) 0.88 (3H, t, J = 6.8 Hz), 1.06-1.50 (m), 2.80-3.20 (m), 3.33-3.72 (m)
Melting point (Tm) -16 ° C (polyethylene glycol), 116 ° C

<ポリオレフィン系末端分岐型共重合水性分散体の調製例>
(10重量%ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)水性分散液の調製)
前記合成例で得られたポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)10重量部と蒸留水40重量部を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散系の体積50%平均粒子径は0.018μmであった。(体積10%平均粒子径0.014μm、体積90%平均粒子径0.022μm)得られた分散系の透過型電子顕微鏡観察結果から測定した粒子径は0.015−0.030μmであった。更に、この(T)水性分散液(固形分20重量%)75重量部に対して蒸留水75重量部を加えることで10重量%ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)水性分散液を得た。
<Preparation example of polyolefin end-branched copolymer aqueous dispersion>
(Preparation of 10% by weight polyolefin end-branched copolymer (T) aqueous dispersion)
10 parts by weight of the polyolefin end branched copolymer (T) obtained in the above synthesis example and 40 parts by weight of distilled water were charged into a 100 ml autoclave, heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes, The mixture was cooled to room temperature while maintaining stirring. The obtained dispersion had a volume 50% average particle size of 0.018 μm. (Volume 10% average particle diameter 0.014 μm, volume 90% average particle diameter 0.022 μm) The particle diameter measured from the transmission electron microscope observation result of the obtained dispersion was 0.015-0.030 μm. Further, 75 parts by weight of distilled water is added to 75 parts by weight of this (T) aqueous dispersion (solid content: 20% by weight) to obtain a 10% by weight polyolefin-based terminally branched copolymer (T) aqueous dispersion. It was.

(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TMOS脱水縮合物溶液の調製)
テトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒のメタノール15重量部を添加し、室温で攪拌した。さらに触媒の1M−シュウ酸水溶液2重量部を滴下した後(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体添加後のpHを3付近にするため)、室温で攪拌し、TMOSの脱水縮合物を得た。
(Preparation of polyolefin end-branched copolymer / TMOS dehydrated condensate solution)
15 parts by weight of methanol as a solvent was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) and stirred at room temperature. Further, 2 parts by weight of 1M oxalic acid aqueous solution of the catalyst was added dropwise (to make the pH after addition of the polyolefin end-branched copolymer about 3), and then stirred at room temperature to obtain a dehydrated condensate of TMOS.

得られたTMOSの脱水縮合物に、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)の水性分散体(固形分10重量%)を73重量部滴下し、室温で攪拌し、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TMOS脱水縮合物溶液を調製した。(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ:SiO2換算の重量比が65/35)   To the resulting dehydrated condensate of TMOS, 73 parts by weight of an aqueous dispersion of polyolefin-based terminally branched copolymer (T) (solid content 10% by weight) was added dropwise and stirred at room temperature. A polymer / TMOS dehydrated condensate solution was prepared. (Polyolefin end-branched copolymer / silica: SiO2 weight ratio is 65/35)

シリカ含有量は、複合粒子中に占めるシリカの含有の割合を示し、以下の方法で算出した。シリカ含有率は、TMOSが100重量%反応し、SiO2になったと仮定して算出した。すなわち
TMOS:Mw=152
SiO2:Mw=60
より、
SiO2/TMOS=60/152=0.395である。つまり、TMOSの添加量に0.395を掛けた値が、粒子中のSiO2含量となる。
The silica content indicates the proportion of silica contained in the composite particles, and was calculated by the following method. The silica content was calculated on the assumption that 100% by weight of TMOS reacted to become SiO2. That is, TMOS: Mw = 152
SiO2: Mw = 60
Than,
SiO2 / TMOS = 60/152 = 0.395. That is, the value obtained by multiplying the amount of TMOS added by 0.395 is the SiO2 content in the particles.

(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置(ヤマト科学社製スプレードライヤーADL311S)に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカの複合微粒子を得た。
(Formation of polyolefin end-branched copolymer / silica composite particles)
This composition was poured into a spray dryer apparatus (spray dryer ADL311S manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain a polyolefin end-branched copolymer / silica. Composite fine particles were obtained.

(シリカ多孔質粒子(S−1)の形成)
得られたポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリオレフィン系末端分岐型共重合体を除去してシリカ多孔質粒子(S−1)を得た。粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM/JEOL社製JSM−6701F型)を用い、1.5kVの条件で観察した。その結果、1〜10μmを球形状の粒子が観察された。収束イオンビーム(FIB)加工によって粒子の断面切片を切り出した。続いて、この断面の形状を、透過型電子顕微鏡(TEM/日立製作所製H−7650)を用い200kVの条件にて観察したところ、10−20nmの細孔がキュービック相構造を呈し配列していることがわかった。シリカ多孔質粒子(S−1)の窒素吸脱着測定から全細孔容積を算出した結果、細孔径分布のピークは12.3nm、連結孔の分布のピークは3.7nm、比表面積697m/g、全細孔容積1.15ml/g、全細孔容積から求められる空孔率は71.7%であった。(嵩密度:1/(1.15/0.717)=0.623)
(Formation of silica porous particles (S-1))
The polyolefin end-branched copolymer / silica composite particles obtained were heated at a rate of 5 ° C. per minute from room temperature to 600 ° C. using an electric furnace, and further baked at 600 ° C. for 2 hours. The system terminal branched copolymer was removed to obtain porous silica particles (S-1). The particle diameter was observed using a scanning electron microscope (JSM-6701F type manufactured by SEM / JEOL) under the condition of 1.5 kV. As a result, spherical particles having a size of 1 to 10 μm were observed. A cross section of the particle was cut out by focused ion beam (FIB) processing. Subsequently, when the cross-sectional shape was observed using a transmission electron microscope (TEM / H-7650 manufactured by Hitachi, Ltd.) at 200 kV, the pores of 10-20 nm exhibited a cubic phase structure and were arranged. I understood it. As a result of calculating the total pore volume from the nitrogen adsorption / desorption measurement of the silica porous particles (S-1), the peak of the pore size distribution was 12.3 nm, the peak of the distribution of the connecting pores was 3.7 nm, and the specific surface area was 697 m 2 / g, Total pore volume 1.15 ml / g, The porosity determined from the total pore volume was 71.7%. (Bulk density: 1 / (1.15 / 0.717) = 0.623)

<シリカ多孔質粒子の形成−2>
(ポリメタアクリル酸エステル系共重合体/TMOS脱水縮合物溶液の調製)
ポリメタアクリル酸エステル系共重合体の水性分散体(アクリルエマルジョン)として、三井化学社製PAN−6(粒子径:90−130nm)を用いた。
<Formation of porous silica particles-2>
(Preparation of polymethacrylic acid ester copolymer / TMOS dehydration condensate solution)
As an aqueous dispersion (acrylic emulsion) of a polymethacrylic ester copolymer, PAN-6 (particle size: 90-130 nm) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. was used.

テトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒のメタノール15重量部を添加し、室温で攪拌した。さらに触媒の1M−シュウ酸水溶液2重量部を滴下した後(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体添加後のpHを3付近にするため)、室温で攪拌し、TMOSの脱水縮合物を得た。   15 parts by weight of methanol as a solvent was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) and stirred at room temperature. Further, 2 parts by weight of 1M oxalic acid aqueous solution of the catalyst was added dropwise (to make the pH after addition of the polyolefin end-branched copolymer about 3), and then stirred at room temperature to obtain a dehydrated condensate of TMOS.

得られたTMOSの脱水縮合物に、PAN−6(固形分10重量%)を73重量部滴下し、室温で攪拌し、ポリメタアクリル酸エステル系共重合体/TMOS脱水縮合物溶液を調製した。(ポリメタアクリル酸エステル系共重合体/シリカ:SiO2換算の重量比が65/35)   73 parts by weight of PAN-6 (solid content: 10% by weight) was added dropwise to the resulting dehydrated condensate of TMOS and stirred at room temperature to prepare a polymethacrylic acid ester copolymer / TMOS dehydrated condensate solution. . (Polymethacrylate copolymer / silica: SiO2 weight ratio is 65/35)

(ポリメタアクリル酸エステル系共重合体/シリカ複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置(ヤマト科学社製スプレードライヤーADL311S)に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリメタアクリル酸エステル系共重合体/シリカの複合微粒子を得た。
(Formation of polymethacrylate copolymer / silica composite particles)
This composition is poured into a spray dryer apparatus (spray dryer ADL311S manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), pressurized at a nozzle outlet temperature of 190 ° C. (0.2 MPa), and sprayed to form a polymethacrylate copolymer / silica. The composite fine particles were obtained.

(シリカ多孔質粒子(S−2)の形成)
得られたポリメタアクリル酸エステル系共重合体/シリカ複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリメタアクリル酸エステル系共重合体を除去してシリカ多孔質粒子(S−2)を得た。SEMによる観察では1〜10μmを球形状の粒子が観察された。TEMにより粒子断面を観察したところ100〜150nmの細孔がキュービック相構造を呈し配列していることがわかった。窒素吸着測定から求めた細孔径分布のピークは143nmであり、全細孔容連結孔の分布のピークは44nm、比表面積88m/g、全細孔容積1.21ml/g、空孔率は72.6%であった。(嵩密度:1/(1.21/0.726)=0.6)
(Formation of silica porous particles (S-2))
By heating the obtained polymethacrylic acid ester copolymer / silica composite particles from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute using an electric furnace, and further firing at 600 ° C. for 2 hours. The polymethacrylic acid ester copolymer was removed to obtain silica porous particles (S-2). In observation by SEM, spherical particles of 1 to 10 μm were observed. Observation of the cross section of the particles by TEM revealed that pores of 100 to 150 nm had a cubic phase structure and were arranged. The peak of the pore size distribution determined from the nitrogen adsorption measurement is 143 nm, the distribution peak of the total pore volume connected pore is 44 nm, the specific surface area is 88 m 2 / g, the total pore volume is 1.21 ml / g, and the porosity is It was 72.6%. (Bulk density: 1 / (1.21 / 0.726) = 0.6)

<シリカ多孔質粒子の形成−3>
(界面活性剤Pluronic P123/TEOS脱水縮合物溶液の調製)
テトラエトキシシラン(TEOS)1.04重量部に溶媒のエタノール1.2重量部を添加し、室温で攪拌した。さらに触媒の0.01N―塩酸水溶液0.54重量部を滴下した後、20℃で20分攪拌し、TEOSの脱水縮合物を得た。さらに、別途エタノール0.8重量部にPluronic P123を0.275重量部溶解させた溶液を滴下し、室温で攪拌し、P123/TEOS脱水縮合物溶液を調製した。
<Formation of porous silica particles-3>
(Preparation of surfactant Pluronic P123 / TEOS dehydration condensate solution)
1.2 parts by weight of ethanol as a solvent was added to 1.04 parts by weight of tetraethoxysilane (TEOS) and stirred at room temperature. Further, 0.54 part by weight of 0.01N hydrochloric acid aqueous solution of the catalyst was added dropwise, followed by stirring at 20 ° C. for 20 minutes to obtain a dehydrated condensate of TEOS. Further, separately, a solution prepared by dissolving 0.275 parts by weight of Pluronic P123 in 0.8 parts by weight of ethanol was added dropwise and stirred at room temperature to prepare a P123 / TEOS dehydrated condensate solution.

(界面活性剤Pluronic P123/シリカ複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置(ヤマト科学社製スプレードライヤーADL311S)に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、界面活性剤Pluronic P123/シリカの複合微粒子を得た。
(Formation of surfactant Pluronic P123 / silica composite particles)
This composition is poured into a spray dryer apparatus (spray dryer ADL311S manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), pressurized at a nozzle outlet temperature of 190 ° C. (0.2 MPa), and sprayed to obtain composite particles of surfactant Pluronic P123 / silica. Obtained.

(シリカ多孔質粒子(S−3)の形成)
得られたPluronic P123/シリカ複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによって界面活性剤Pluronic P123を除去してシリカ多孔質粒子(S−3)を得た。SEMによる観察では1〜15μmを球形状の粒子が観察された。TEMにより粒子断面を観察したところ、4nmの細孔がヘキサゴナル相構造を呈し配列していることがわかった。窒素吸着測定から求めた細孔径分布のピークは4nmであり、比表面積825m/g、全細孔容積1.07ml/g、空孔率は70.0%であった。(嵩密度:1/(1.07/0.70)=0.65)
(Formation of silica porous particles (S-3))
The obtained Pluronic P123 / silica composite particles were heated from room temperature to 600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute using an electric furnace, and further fired at 600 ° C. for 2 hours to remove the surfactant Pluronic P123. Thus, porous silica particles (S-3) were obtained. In observation by SEM, spherical particles of 1 to 15 μm were observed. When the cross section of the particle was observed by TEM, it was found that 4 nm pores had a hexagonal phase structure and were arranged. The peak of the pore size distribution determined from the nitrogen adsorption measurement was 4 nm, the specific surface area was 825 m 2 / g, the total pore volume was 1.07 ml / g, and the porosity was 70.0%. (Bulk density: 1 / (1.07 / 0.70) = 0.65)

<シリカ多孔質粒子の形成−4>
(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TMOS脱水縮合物溶液の調製)
テトラメトキシシラン(TMOS)34.3重量部に溶媒のメタノール15重量部を添加し、室温で攪拌した。さらに触媒の1M−シュウ酸水溶液2重量部を滴下した後(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体添加後のpHを3付近にするため)、室温で攪拌し、TMOSの脱水縮合物を得た。
<Formation of porous silica particles-4>
(Preparation of polyolefin end-branched copolymer / TMOS dehydrated condensate solution)
15 parts by weight of methanol as a solvent was added to 34.3 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) and stirred at room temperature. Further, 2 parts by weight of 1M oxalic acid aqueous solution of the catalyst was added dropwise (to make the pH after addition of the polyolefin end-branched copolymer about 3), and then stirred at room temperature to obtain a dehydrated condensate of TMOS.

得られたTMOSの脱水縮合物に、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T)の水性分散体(固形分10重量%)を73重量部滴下し、室温で攪拌し、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TMOS脱水縮合物溶液を調製した。(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ:SiO2換算の重量比が35/65)   To the resulting dehydrated condensate of TMOS, 73 parts by weight of an aqueous dispersion of polyolefin-based terminally branched copolymer (T) (solid content 10% by weight) was added dropwise and stirred at room temperature. A polymer / TMOS dehydrated condensate solution was prepared. (Polyolefin end-branched copolymer / silica: SiO2 weight ratio is 35/65)

(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ複合粒子の形成)
この組成物をスプレードライヤー装置(ヤマト科学社製スプレードライヤーADL311S)に流し込み、ノズル出口温度190℃で加圧(0.2MPa)し、噴霧することで、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカの複合微粒子を得た。
(Formation of polyolefin end-branched copolymer / silica composite particles)
This composition was poured into a spray dryer apparatus (spray dryer ADL311S manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), pressurized (0.2 MPa) at a nozzle outlet temperature of 190 ° C., and sprayed to obtain a polyolefin end-branched copolymer / silica. Composite fine particles were obtained.

(シリカ多孔質粒子(S−4)の形成)
得られたポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ複合粒子を、電気炉を用いて、室温から600℃まで毎分5℃の速度で昇温し、さらに600℃で2時間焼成することによってポリオレフィン系末端分岐型共重合体を除去してシリカ多孔質粒子(S−4)を得た。粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM/JEOL社製JSM−6701F型)を用い、1.5kVの条件で観察した。その結果、1〜10μmを球形状の粒子が観察された。収束イオンビーム(FIB)加工によって粒子の断面切片を切り出した。続いて、この断面の形状を、透過型電子顕微鏡(TEM/日立製作所製H−7650)を用い200kVの条件にて観察したところ、10−20nmの細孔がキュービック相構造を呈し配列していることがわかった。シリカ多孔質粒子(S−4)の窒素吸脱着測定から全細孔容積を算出した結果、細孔径分布のピークは12.2nm、連結孔の分布のピークは3.7nm、比表面積200m/g、全細孔容積0.4ml/g、全細孔容積から求められる空孔率は46.8%であった。(嵩密度:1/(0.4/0.468)=1.17)
(Formation of silica porous particles (S-4))
The polyolefin end-branched copolymer / silica composite particles obtained were heated at a rate of 5 ° C. per minute from room temperature to 600 ° C. using an electric furnace, and further baked at 600 ° C. for 2 hours. The system terminal branched copolymer was removed to obtain porous silica particles (S-4). The particle diameter was observed using a scanning electron microscope (JSM-6701F type manufactured by SEM / JEOL) under the condition of 1.5 kV. As a result, spherical particles having a size of 1 to 10 μm were observed. A cross section of the particle was cut out by focused ion beam (FIB) processing. Subsequently, when the cross-sectional shape was observed using a transmission electron microscope (TEM / H-7650 manufactured by Hitachi, Ltd.) at 200 kV, the pores of 10-20 nm exhibited a cubic phase structure and were arranged. I understood it. As a result of calculating the total pore volume from the nitrogen adsorption / desorption measurement of the silica porous particles (S-4), the pore size distribution peak was 12.2 nm, the connection pore distribution peak was 3.7 nm, and the specific surface area was 200 m 2 / g, Total pore volume 0.4 ml / g, The porosity determined from the total pore volume was 46.8%. (Bulk density: 1 / (0.4 / 0.468) = 1.17)

前記(S−1)〜(S−4)の形成において、窒素吸脱着測定は次の通り行った。
オートソーブ3(カンタクローム社製)を使用し、液体窒素温度下(77K)における窒素ガス吸着法にて測定した。
なお、シリカ多孔質粒子、アエロジルOX−50の特性は表1に記載した。
In the formation of (S-1) to (S-4), the nitrogen adsorption / desorption measurement was performed as follows.
Autosorb 3 (manufactured by Cantachrome) was used, and measurement was performed by a nitrogen gas adsorption method at a liquid nitrogen temperature (77K).
The characteristics of the silica porous particles and Aerosil OX-50 are shown in Table 1.

評価試験
[体積収縮率試験]
セル内に歯科用組成物を充填した後、セルを90℃で2時間加熱して、歯科用組成物を熱硬化させた。気体置換型ピクノメータ(島津製作所社製:アキュピックII)を用い、熱硬化後の歯科用組成物の密度(D1)を測定した。
Evaluation test
[Volume shrinkage test]
After filling the cell with the dental composition, the cell was heated at 90 ° C. for 2 hours to thermally cure the dental composition. The density (D1) of the dental composition after thermosetting was measured using a gas displacement pycnometer (manufactured by Shimadzu Corporation: Accupic II).

次いで、歯科用光照射器(JETLITE3000)を用いて、熱硬化後の歯科用組成物を30秒間光照射して、光重合させた。気体置換型ピクノメータ(島津製作所社製:アキュピックII)を用い、光重合後の歯科用組成物の密度(D2)を測定した。   Subsequently, using a dental light irradiator (JETLITE 3000), the heat-cured dental composition was irradiated with light for 30 seconds to be photopolymerized. The density (D2) of the dental composition after photopolymerization was measured using a gas displacement pycnometer (manufactured by Shimadzu Corporation: Accupic II).

得られた熱硬化後の歯科用組成物の密度(D1)と光重合後の歯科用組成物の密度(D2)とから、下記式に基づいて、歯科用組成物の収縮率を算出した。
収縮率(%)={(硬化後密度D2−硬化前密度D1)/硬化後密度D2)}×100
From the density (D1) of the obtained dental composition after thermosetting and the density (D2) of the dental composition after photopolymerization, the shrinkage ratio of the dental composition was calculated based on the following formula.
Shrinkage (%) = {(density after curing D2−density before curing D1) / density after curing D2)} × 100

(参考例1)
ビスフェノールAジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物(Bis−GMA)とトリエチレングリコールジメタクリレート(3G)が重量比で60:40となるように混合した。得られた混合物(Bis−GMA/3G)にカンファ−キノン(CQ)とN,N−ジメチルアミノ安息香酸ブトキシエチルを混合物に対して各々0.3重量%添加し組成物(ペースト)を調製し、実施例1と同様の方法で組成物の密度および硬化物の密度を測定し収縮率を計算した。
(Reference Example 1)
Bisphenol A diglycidyl ether methacrylic acid adduct (Bis-GMA) and triethylene glycol dimethacrylate (3G) were mixed at a weight ratio of 60:40. A composition (paste) was prepared by adding 0.3% by weight of camphor-quinone (CQ) and butoxyethyl N, N-dimethylaminobenzoate to the resulting mixture (Bis-GMA / 3G). The density of the composition and the density of the cured product were measured in the same manner as in Example 1, and the shrinkage rate was calculated.

(実施例1)
ビスフェノールAジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物(Bis−GMA)とトリエチレングリコールジメタクリレート(3G)が重量比で60:40となるように混合した。得られた混合物(Bis−GMA/3G)を0.658g、金属酸化物多孔質粒子の形成−1で得られたシリカ多孔質粒子(S−1)を0.296g、シリカフィラー(アエロジルOX−50 EVONIC社製)0.046gを混合し、カンファ−キノン(CQ)とN,N−ジメチルアミノ安息香酸ブトキシエチルを混合物に対して各々0.3重量%添加し組成物(ペースト)を調製し、密度測定装置(ガスピクノメーター アキュピックII 1340)を用いて室温下、密度を測定した。次いで、ガラス板上に置いた直径10mm、高さ5mm円柱状の鋳型を開けたシリコンシートに組成物を入れ、上部にセロファンフィルムを乗せて歯科用光照射装置(ジェットライト3000 モリタ製)を用いて上面より1分、下面より30秒照射した。得られた硬化物の密度を前記の密度測定装置を用いて測定し収縮率を計算した。
Example 1
Bisphenol A diglycidyl ether methacrylic acid adduct (Bis-GMA) and triethylene glycol dimethacrylate (3G) were mixed at a weight ratio of 60:40. 0.658 g of the obtained mixture (Bis-GMA / 3G), 0.296 g of silica porous particles (S-1) obtained in the formation of metal oxide porous particles-1 and silica filler (Aerosil OX-) 50 EVONIC) (0.046 g) was mixed and camphor-quinone (CQ) and butoxyethyl N, N-dimethylaminobenzoate were each added at 0.3% by weight to prepare a composition (paste). The density was measured at room temperature using a density measuring device (Gas Pycnometer Accupic II 1340). Next, the composition is placed in a silicon sheet having a cylindrical mold having a diameter of 10 mm and a height of 5 mm placed on a glass plate, and a cellophane film is placed on the top, and a dental light irradiation device (Jetlight 3000 Morita) is used 1 minute from the upper surface and 30 seconds from the lower surface. The density of the obtained cured product was measured using the above-described density measuring apparatus, and the shrinkage rate was calculated.

(実施例2〜4)
混合物(Bis−GMA/3G)、シリカ多孔質粒子(S−1)、シリカフィラーの配合比を表1に示すように変える以外実施例1と同様の方法で組成物を調製し密度を測定し、硬化物を形成し、組成物の密度および硬化物の密度を測定し収縮率を計算した。
(Examples 2 to 4)
A composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of the mixture (Bis-GMA / 3G), silica porous particles (S-1), and silica filler was changed as shown in Table 1, and the density was measured. Then, a cured product was formed, the density of the composition and the density of the cured product were measured, and the shrinkage rate was calculated.

(実施例5)
シリカ多孔質粒子を金属酸化物多孔質粒子の形成−1で得られたシリカ多孔質粒子(S−2)変更する以外は実施例1と同様の方法で組成物の密度および硬化物の密度を測定し収縮率を計算した。
(Example 5)
The density of the composition and the density of the cured product were changed in the same manner as in Example 1 except that the silica porous particles were changed to the silica porous particles (S-2) obtained in Formation of metal oxide porous particles-1. The shrinkage was measured and calculated.

(比較例1)
混合物(Bis−GMA/3G)を0.658g、金属酸化物多孔質粒子の形成−3で得られたシリカ多孔質粒子(S−3)を0.296g、シリカフィラー(アエロジルOX−50 EVONIC社製)0.046gを混合し、カンファ−キノン(CQ)とN,N−ジメチルアミノ安息香酸ブトキシエチルを各々0.003g添加し組成物(ペースト)を調製し、実施例1と同様の方法で組成物の密度および硬化物の密度を測定し収縮率を計算した。
(Comparative Example 1)
0.658 g of the mixture (Bis-GMA / 3G), 0.296 g of silica porous particles (S-3) obtained in the formation of metal oxide porous particles-3, silica filler (Aerosil OX-50 EVONIC) 0.046 g was mixed, 0.003 g of camphor-quinone (CQ) and butoxyethyl N, N-dimethylaminobenzoate were added to prepare a composition (paste), and the same method as in Example 1 was used. The density of the composition and the density of the cured product were measured, and the shrinkage rate was calculated.

(比較例2)
混合物(Bis−GMA/3G)を0.658g、金属酸化物多孔質粒子の形成−4で得られたシリカ多孔質粒子(S−4)を0.296g、シリカフィラー(アエロジルOX−50 EVONIC社製)0.046gを混合し、カンファ−キノン(CQ)とN,N−ジメチルアミノ安息香酸ブトキシエチルを各々0.003g添加し組成物(ペースト)を調製し、実施例1と同様の方法で組成物の密度および硬化物の密度を測定し収縮率を計算した。
(Comparative Example 2)
0.658 g of the mixture (Bis-GMA / 3G), 0.296 g of the silica porous particles (S-4) obtained in Formation of metal oxide porous particles-4, silica filler (Aerosil OX-50 EVONIC) 0.046 g was mixed, 0.003 g of camphor-quinone (CQ) and butoxyethyl N, N-dimethylaminobenzoate were added to prepare a composition (paste), and the same method as in Example 1 was used. The density of the composition and the density of the cured product were measured, and the shrinkage rate was calculated.

(参考例2)
3Gのみにカンファ−キノン(CQ)とN,N−ジメチルアミノ安息香酸ブトキシエチルを3Gに対して各々0.3重量%添加し組成物(ペースト)を調製し、実施例1と同様の方法で組成物の密度および硬化物の密度を測定し収縮率を計算した。
(Reference Example 2)
A composition (paste) was prepared by adding 0.3% by weight of camphor-quinone (CQ) and butoxyethyl N, N-dimethylaminobenzoate to 3G only to 3G, and in the same manner as in Example 1. The density of the composition and the density of the cured product were measured, and the shrinkage rate was calculated.

(実施例6)
3Gを0.700gにし、金属酸化物多孔質粒子の形成−1で得られたシリカ多孔質粒子(S−1)を0.300gとする以外は実施例1と同様の方法で組成物の密度および硬化物の密度を測定し収縮率を計算した。
(Example 6)
The density of the composition was the same as in Example 1 except that 3G was changed to 0.700 g, and the silica porous particles (S-1) obtained in the formation of metal oxide porous particles-1 were changed to 0.300 g. The density of the cured product was measured and the shrinkage was calculated.

(比較例3)
シリカ多孔質粒子を混合せず、(3G)を0.700g、シリカフィラー(アエロジルOX−50 EVONIC社製)を0.300gとする以外は実施例1と同様の方法で組成物の密度および硬化物の密度を測定し収縮率を計算した。
表2に示すようにシリカ多孔質粒子を配合した場合低い収縮率を示すことがわかった。シリカ多孔質粒子がペーストの状態では金属酸化物多孔質粒子の細孔中に光重合性単量体を充填し、重合時に放出させるホストゲスト化合物として働いているか検証した。実施例1で測定した値に基づいて説明する。
(Comparative Example 3)
The density and curing of the composition were the same as in Example 1 except that the porous silica particles were not mixed, and 0.73 g of (3G) and 0.300 g of silica filler (Aerosil OX-50 EVONIC) were used. The density of the object was measured and the shrinkage rate was calculated.
As shown in Table 2, it was found that when silica porous particles were blended, a low shrinkage was exhibited. In the state where the silica porous particles are in a paste state, the photopolymerizable monomer is filled in the pores of the metal oxide porous particles, and it is verified whether they function as a host guest compound to be released during polymerization. A description will be given based on the values measured in Example 1.

まず、実施例1において、光重合性単量体(Bis−GMA/3G)とシリカ多孔質粒子(S−1)、シリカフィラー、光重合開始剤を混合した際の光重合性単量体の移動について説明する。   First, in Example 1, the photopolymerizable monomer (Bis-GMA / 3G), the porous silica particles (S-1), the silica filler, and the photopolymerization initiator were mixed. The movement will be described.

組成物の硬化前の体積(実測値)=1g/1.229(硬化前密度:D1)=0.814ml。光重合性単量体のみの体積=0.658g/1.128(光重合性単量体の密度)=0.580ml。一方、理論的には、シリカ多孔質粒子(S−1)のみの体積=0.296g/0.623(S−1の嵩密度)=0.475ml。シリカフィラーの体積=0.046g/2.206(シリカフィラーの密度)=0.021ml。よって組成物の硬化前の体積(理論値)=0.580+0.475+0.021=1.076ml。組成物の硬化前の体積の理論値と実測値間(VB1−VB2)には0.814-1.076=−0.262mlの差が見られる。ちなみにシリカ多孔質粒子(S−1)の空孔の体積は=0.475ml×0.717(空孔率)=0.337mlである。このことから混合時に光重合性単量体0.262mlがS−1の空孔内に侵入していることが推察出来る。   Volume before curing of composition (actual value) = 1 g / 1.229 (density before curing: D1) = 0.814 ml. Volume of photopolymerizable monomer only = 0.658 g / 1.128 (density of photopolymerizable monomer) = 0.580 ml. On the other hand, theoretically, the volume of silica porous particles (S-1) alone = 0.296 g / 0.623 (bulk density of S-1) = 0.475 ml. Volume of silica filler = 0.046 g / 2.206 (density of silica filler) = 0.021 ml. Therefore, the volume before curing of the composition (theoretical value) = 0.580 + 0.475 + 0.021 = 1.076 ml. There is a difference of 0.814−1.076 = −0.262 ml between the theoretical value and the actual measured value (VB1−VB2) of the composition before curing. Incidentally, the volume of the pores of the silica porous particles (S-1) is 0.475 ml × 0.717 (porosity) = 0.337 ml. From this, it can be inferred that 0.262 ml of the photopolymerizable monomer penetrates into the S-1 pores during mixing.

次に組成物の光重合時における光重合性単量体の移動について説明する。
組成物の光硬化後の体積(実測値)=1g/1.2612(硬化後密度:D2)=0.793mlと計算される。一方、収縮率に関係するのは光重合性単量体のみであるので、理論的には光重合後の体積(理論値)=(0.580-0.262)×(1-1×0.0813)(光重合性単量体の収縮率:8.13% 参考例1)=0.292ml。よって体積は0.292+0.475+0.021=0.788mlと計算される。
Next, the movement of the photopolymerizable monomer during the photopolymerization of the composition will be described.
The volume after photocuring of the composition (actual measured value) = 1 g / 1.2612 (density after curing: D2) = 0.793 ml. On the other hand, only the photopolymerizable monomer is related to the shrinkage, so theoretically the volume after photopolymerization (theoretical value) = (0.580-0.262) x (1-1 x 0.0813) (photopolymerization) Shrinkage rate of the functional monomer: 8.13% Reference Example 1) = 0.292 ml. Therefore, the volume is calculated as 0.292 + 0.475 + 0.021 = 0.788ml.

硬化後の体積の理論値と実測値間(VA1−VA2)には0.005mlの差が生じており、この差分は光重合時にS−1の空孔から光重合性単量体が放出されたものと推察出来る。   There is a difference of 0.005 ml between the theoretical value of the volume after curing and the actually measured value (VA1-VA2), and this difference is due to the release of the photopolymerizable monomer from the S-1 holes during the photopolymerization. I can guess it.

実施例2〜実施例6、比較例1、2についても実施例1と同様に求めた値を表2に載せた。
これらから、明らかにシリカ多孔質粒子(S−1)、(S−2)を添加した場合には、それらがホストゲスト化合物として作用していることは明らかである。一方、シリカ多孔質粒子(S−3)、(S−4)を添加した場合はホストゲストの作用が見られなかった。これは細孔径が小さいこと、空孔率が小さいこと、および細孔の構造に関係しているものと推察される。
The values obtained in the same manner as in Example 1 for Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 are listed in Table 2.
From these, it is clear that when silica porous particles (S-1) and (S-2) are added, they act as host guest compounds. On the other hand, when the silica porous particles (S-3) and (S-4) were added, the action of the host guest was not observed. This is presumed to be related to the small pore diameter, the small porosity, and the pore structure.

表1中、−は孔が小さすぎるか存在しないため測定不可であることを示す。 In Table 1,-indicates that measurement is not possible because the pores are too small or absent.

Claims (8)

重合性単量体(A)、金属酸化物多孔質粒子(B)、及び、重合開始剤および/または増感剤(C)を含み、金属酸化物多孔質粒子(B)は平均細孔径が10〜300nmであり、比表面積が80m/g以上であり、かつ空孔率が50体積%以上であることを特徴とする歯科用硬化性組成物。 It contains a polymerizable monomer (A), metal oxide porous particles (B), and a polymerization initiator and / or sensitizer (C), and the metal oxide porous particles (B) have an average pore diameter. A dental curable composition having a surface area of 10 to 300 nm, a specific surface area of 80 m 2 / g or more, and a porosity of 50% by volume or more. 前記金属酸化物多孔質粒子(B)の細孔構造がキュービック相構造であり、細孔間が3nm以上の孔径で連結されていることを特徴とする請求項1に記載の歯科用硬化性組成物。 The dental curable composition according to claim 1, wherein the pore structure of the metal oxide porous particles (B) is a cubic phase structure, and the pores are connected with a pore diameter of 3 nm or more. object. 前記金属酸化物多孔質粒子(B)は珪素、チタン、ジルコニウム、イットリウム、およびアルミニウムからなる群から選択される金属を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の歯科用硬化性組成物。 The dental curable composition according to claim 1 or 2, wherein the metal oxide porous particles (B) contain a metal selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium, yttrium, and aluminum. object. 前記重合性単量体(A)が光ラジカル重合性物質であり、重合開始剤および/または増感剤が光重合開始剤および/または光増感剤であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の歯科用硬化性組成物。 The polymerizable monomer (A) is a radical photopolymerizable substance, and the polymerization initiator and / or sensitizer is a photopolymerization initiator and / or a photosensitizer. The dental curable composition according to any one of 3 above. 前記光重合性単量体(A)に対して、金属酸化物粒子(B)が5〜80重量%及び重合開始剤および/または増感剤(C)が0.001〜10重量%含まれていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の歯科用硬化性組成物。 5 to 80% by weight of metal oxide particles (B) and 0.001 to 10% by weight of a polymerization initiator and / or a sensitizer (C) are contained with respect to the photopolymerizable monomer (A). The dental curable composition according to claim 1, wherein the dental curable composition is a dental curable composition. 光重合促進剤としてさらにアミン系化合物を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の歯科用硬化性組成物。 The dental curable composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising an amine compound as a photopolymerization accelerator. さらに、金属酸化物多孔質粒子(B)以外の無機粒子、有機粒子および有機無機複合粒子からなる群から選択される少なくとも1つのフィラーを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の歯科用硬化性組成物。 Furthermore, it contains at least one filler selected from the group consisting of inorganic particles other than the metal oxide porous particles (B), organic particles, and organic-inorganic composite particles. The dental curable composition as described. 請求項1〜7のいずれかに記載の歯科用組成物を重合して得られる硬化物。 Hardened | cured material obtained by superposing | polymerizing the dental composition in any one of Claims 1-7.
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