JPH0241521B2 - - Google Patents

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JPH0241521B2
JPH0241521B2 JP55000244A JP24480A JPH0241521B2 JP H0241521 B2 JPH0241521 B2 JP H0241521B2 JP 55000244 A JP55000244 A JP 55000244A JP 24480 A JP24480 A JP 24480A JP H0241521 B2 JPH0241521 B2 JP H0241521B2
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organic
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は液相中に固相が分散されている組成物
に関する。 有機液体中に珪素質固体物質、例えば微粉砕シ
リカの分散物を作る場合、そのような固体粒子は
付着し合い易く、その分散物は粘稠とるかゲル化
し、全く低い固体濃度で固化塊になつてしまうこ
とさえある。例えば200m2/gの表面積を有する
未処理シリカは約5%でメチルメタクリレートと
スラツジを形成し、また8%のような低濃度で注
ぐことまたは流動することができなくなるような
ことがある。 シリカの表面を予備処理する方法は知られてお
り、分散物が固化するまでに一層高濃度のシリカ
を分散できるようにした処理済シリカ粒子が市販
されている。 ここに我々はシリカを予備処理することは必ず
しも必要でないこと、また添加剤を組合せて添加
することにより、従来可能であつたよりも高濃度
の固体珪素質物質を含む秀れた液状分散物が製造
できることを見出した。 固体/液体組成物の多くの用途にとつて、二相
組成物に中に適切に分散された可能最大量の固相
を含ませしかもいく分かの流動性を保持させるこ
とは望ましいことである。 本発明によれば、 (a) 最も長い寸法が10μm以下の粒子の粒状の珪
素質物質; (b) 液体もしくは液化しうる重合可能有機媒質
(以下定義); (c) 下記一般式の燐オキシ酸と (ここにR1は、少なくとも6個の炭素原子を
有する炭化水素基もしくは200以上好ましくは
500〜10000の分子量のポリエーテルのいずれか
である末端鎖を含む有機基であり、R2はR1
して定義された有機基、水素原子、または6個
以上の炭素原子の末端鎖は含まない炭化水素も
しくは置換炭化水素基のいずれかである)、 下記一般式の有機塩基性窒素化合物 (ここにZ1は前記R1として定義された有機基
であり、Z2およびZ3は同一であるか相異なつて
いてよく、前記R2として定義されたものであ
る)と、 からなる化合物の混合物を含む分散剤; の(a)〜(c)各成分を一緒に緊密に混合したものから
なる組成物、が提供される。 粒状珪素質物質は、例えば珪酸塩(例:珪酸ア
ルミニウム、珪酸カルシウム)、または微粉砕さ
れた状態の珪酸塩含有物質(例:滑石)である
が、シリカ自身であるのが好ましい。 粒状シリカはいずれの形態のシリカであつても
よく、例えば結晶性シリカの粉状物(例:砂)で
あるが、好ましくはミクロン以下の寸法の粒子を
有する熱分解法または発煙シリカのようなコロイ
ド状のものである。 通常使用されるシリカは、高純度の未処理シリ
カ粉末であるが、表面処理された状態のものを用
いてもよく、例えばシランで処理されたシリカは
通常のものよりも一層疎水性になる。珪素質物質
の粒子寸法は最大の寸法(デロメンジヨン)が
1μm以下であるのが好ましく、そして一般的には
50〜300m2/gの表面積を有するシリカは本発明
の組成物に極めて適当である。 分散剤をなすそれぞれの化合物は鎖状基を含
み、従つてそれらは本発明組成物の液体もしくは
液化しうる有機媒質成分(b)によつて溶媒和されう
る鎖を含む両性化合物であるのが好ましい。「溶
媒和されうる」とは、もしその鎖状基が独立した
分子であるならば、その液体媒質がその鎖状独立
分子についての「シータ溶媒」よりも顕著に秀れ
ていることを意味するものである。シータ溶媒の
種類は、「ポリマー・ハンドブツク」(ブランドラ
ツプ及びインマーガツト編、インターサイエンス
社、1966年)および「プリンシプルズ・オブ・ポ
リマー・ケミストリイ」(第12〜14章、フロリ
イ:コーウエル、1953年)に記載されている。あ
るいは、液体媒質は分散剤の鎖状基に対して良好
な溶媒であると定義することもできる(ただしい
ずれか一方または両者がこの好ましい条件を満た
すように選択される場合)。一方の種類が既知で
ある場合(例えば通常は有機媒質が既知であり、
この理由は媒質が組成物の有用性に大きく貢献す
るからである)、他方のものはこの溶解度基準に
よつて媒質に適合して選択できる。 さらには、分散剤は、特殊な化学基、すなわち
燐オキシ酸基を含む化合物とアミノ基を含む化合
物からなり、これらの基は相互作用または協働し
て、非常に向上強化された分散効果を生じ、この
効果はこれらの基のいずれか一方が単独に用いら
れたときに認められる効果よりも非常に顕著であ
る。 有機液体または液化しうる重合可能有機媒質は
酸性または塩基性の基(例:COO-NH2 +)を含
むべきでなく、好ましくは、ビニル基、エポキシ
基もしくはその他の重合性基を含む液体単量体、
または縮合触媒または促進剤と反応性の官能基を
含む液体である。例えば官能基を含む液体として
は、ヒドロキシル基を含む液体、特にジオールお
よびポリオールが好ましく、例えばイソシアネー
トと反応させてポリウレタンまたはビニルウレタ
ンを製造するのに慣用的に用いられている多価ア
ルコールがある。例えば英国特許第1352063、
1465097、1498421号明細書、ドイツ公告2419887
号に記載のものがある。またジオール特にビスフ
エノール化合物とグリシジルアルカクリレートと
の反応生成物、例えば米国特許第3066112および
4131729号明細書に記載されているものも使用で
きる。 グリシジルアルカクリレートとジオールとの好
ましい反応生成物は下記の一般式を有する。 前記の英国特許および西ドイツ公告明細書に記
載されている好ましいビニルウレタンは、ウレタ
ンプレポリマーおよびアクリルもしくはメタクリ
ル酸エステルと少なくとも2個の炭素原子のヒド
ロキシアルカノールとの反応生成物であり、その
ウレタンプレポリマーは一般式OCH―R1―NCO
のジイソシアネートと一般式HO―R2―OHのジ
オールとの反応生成物である(R1は2価の炭化
水素基であり、R2はアルキレンオキシドと2個
のフエノール基もしくはアルコール基を含む有機
化合物の縮合物の残基である)。 重合しうる液体の中で使用するのが好ましいも
のは、例えば炭化水素、エーテル、エステルおよ
びアミド等の容易に入手しうる単量体類であり、
実例としてはスチレン、ビニルエチルエーテル、
酢酸ビニル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、メタクリル酸ブチル、シアノアクリル酸エ
チル、ジビニルベンゼン、ジメタクリル酸グリコ
ール、スチレンオキシド、テトラヒドロフラン、
カプロラクタン、およびカプロラクトンがある。 液体媒質は常温付近で安定な不活性液体である
ことが望ましく、なんとなればもしその媒質の液
化のために加熱が必要とされないならば、珪素質
粒子の所要の分散が一層容易に行ないうるからで
ある。しかし、室温付近で固体または半固体であ
る化合物を使用することができ、普通その媒質の
軟化点または融点よりも高い温度で組成物を作
る。このような温度は適当には250℃以下、好ま
しくは150℃以下であるべきである。 基R1およよびR2を含む燐オキシ酸化合物は、
好ましくは、簡単な化学反応で容易に製造される
化合物であり、市販されているものが好都合であ
る。従つて基R1は、炭化水素基、特に8〜22個
の炭素原子を含む長鎖アルキル基か、またはポリ
エーテルもしくはポリエステル鎖のいずれかであ
るのが好ましい。入手容易性の点から好ましいも
のとしては、炭化水素から選択するのが好適であ
り、オクチル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル
およびオクタデシル等の一般的なアルキル基であ
つてノルマル形または分岐形のもの;アルキルベ
ンゼン基;ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプ
ロピレン鎖、ポリテトラメチレンオキシド鎖また
はそれらの共重合体鎖等のポリエーテル基;およ
びポリカプロラクトンのようなポリエステル鎖;
がある。 基R2は水素、メチル、エチル、フエニル、ベ
ンジル基、またはR1と同じ基であるのが好まし
い。 特に好ましい化合物としては下記のものがあ
る。 ジ―(2―エチルヘキシル)燐酸、 n―ヘキサデシル燐酸、 モノ―(メトキシポリプロピレンオキシ)燐
酸、 ジ―(メトキシポリプロピレンオキシ)燐酸。 塩基性窒素化合物は、Z1基としてアルキル基、
特にC8〜C22アルキル基、またはポリエチレンオ
キシもしくはポリプロピレンオキシ基を含む化合
物が好ましい。基Z2および/またはZ3は好ましく
は、基Z1として好ましい基であるものと同類のも
のであるか、水素、低級アルキル(特にメチルお
よびエチル)フエニルもしくはベンジル基、のい
ずれかである。特に好ましいアミンの例は長鎖ア
ミンであり、例えば市販品としては(商標)、
「Ethomeen;エトミーン」「Armeen;アーミー
ン」および「Synprolam;シンプロラム」等で
あり、例えば「シンプロラム35」および「シンプ
ロラム35×15」等である。 本発明の組成物中で使用されるべき分散剤の濃
度は余り重要ではないが、一応の目安としては組
成物中に存在する珪素質粒子の重量に主として関
連させて選定することが必要である。分散剤の使
用量0.1重量%から顕著な効果が得られるが40重
量%を越えてもさらには改善がなされないのが一
般的であることを発見した(重量%は珪素質粒子
の重量を基準)。最良の結果のためには1〜10重
量%の分散剤を用いるのが好ましい。 分散剤中の酸と塩基のモル比は0.5:1ないし
100:1であるが、約50モル%過剰の酸を存在さ
せるのが好ましく、従つて1:1ないし3:1の
酸:塩基のモル比が好ましい。 本発明の組成物の主目的は、高固体含量の固/
液分散物を提供することにある。本発明組成物中
の分散剤は、珪素質固体物質がゲル化ないし一緒
に付着し合つて、再び液化することができない固
体に固化してしまう傾向を著しく減少させる。か
かる傾向は最小化されて、大量(例えば30〜
40wt%に達する量そして時にはさらに多く例え
ば90wt%に達するような量)の固体が液体中に
分散されうる。得られる組成物はなお流動性であ
るが、そのような分散剤または分散剤の一方の成
分(酸または塩基)さえもが存在しなければ固形
塊が生じてしまう。従つて本発明の利点を得るた
めには、組成物に適当には5wt%以上、好ましく
は20〜50wt%の固体物質を含ませるのが良い。 本発明の組成物の主たる応用は、重合ないしは
反応して重合体を形成する液体の使用にある。成
形または注型物品、例えばシート、フイルム、ロ
ツド、チユーブや、特定の用途の種々の形状に特
に成形または注型された物品、例えばハンドル、
ノブ、ホイール、蓋、衛生用器具等、あるいはゴ
ム状製品、例えばタイヤ、靴底、手袋等が本発明
による組成物から便宜かつ有利に製造しうる。分
散された固形物は最終製品に補強、硬化または装
飾効果を与え、そのような製品はしばしば耐溶媒
性を示す。 一般的に液体中に均一に分散されうる固体物質
の濃度が高くなればなる程、最終成形物品の強度
は一層高まる。従つて、本発明組成物中の分散剤
は固体の均一かつ加工し易い分散物の製造を可能
とし、また固化された物品中においてもなお良好
に分散されている高比率(しばしば40wt%以上)
の珪素質固体を含みかつ高弾性率を有する高強度
の物品の製造に有利に使用できるようにするの
で、そのような分散剤を組成物中において使用す
ることによつて得られる利点は大きい。成形物品
の強度を最も良好に増大することが知られている
シリカの形状は、コロイド状のものであり、本発
明は、補強充填材として高濃度のシリカを含む有
機重合体にポリメチルメタクリレートの成形物品
(モールド成形や注型による)を製造するために
使用するのが好ましい。通常、有機単量体中に分
散された微細コロイド状シリカは約7%の固体濃
度で固形塊に固化するが、本発明によるある組成
物においては35%のシリカが存在することがで
き、しかもなおその組成物は可注性の液状組成物
であるので容易に取扱いできる。 有利には、反応性シラン、例えばジメチルジク
ロロシランまたはエトキシシラン、特に重合性基
含有シラン(好適にはα―メタクリルオキシプロ
ピルトリメトキシシラン)を本発明の組成物に配
合できる。このようにすることにより、さらに高
比率のシリカを含む分散物を作ることができ、こ
れにより重合された組成物のすぐれた機械的性
質、殊に靭性を得ることができる。 液体媒質がビニルウレタン化合物であり、任意
にそのビニルウレタンの重量の50〜150wt%に当
る少なくとも1種のエチレン系不飽和共重合性単
量体と混合したものであるときには、本発明の組
成物は歯科用組成物、特に義歯ベース、歯列の矯
正用接着剤および義歯の製造において有用であ
る。歯科用組成物には遊離ラジカル発生触媒系を
含ませることができ、例ええば有機過酸化物に基
く触媒系、または光硬化触媒、例えば英国特許第
1408265号に記載されているものを添加すること
ができる。 本発明の特定な態様によれば、 (a) 最も長い寸法が1μm以下の粒子の粒状の珪素
質物質; (b) ウレタンプレポリマーおよびそれと反応性の
エチレン不飽和単量体の反応生成物であつて少
なくとも2個の重合性エチレン系不飽和基を含
む重合可能なプレポリマー; (c) 下記一般式の燐オキシ酸と (ここにR1は少なくとも6個の炭素原子を有
する炭化水素基もしくは200以上、好ましくは
500〜10000の分子量のポリエーテルのいずれか
である末端鎖を含む有機基であり、R2はR1
して定義された有機基、水素原子、または6個
以上の炭素原子の末端鎖は含まない炭化水素も
しくは置換炭化水素基、のいずれかである)、 下記一般式の有機塩基性窒素化合物 (ここにZ1は前記R1として定義された有機基
であり、Z2およびZ3は同一であるか相異なつて
いてよく、前記R2として定義されたものであ
る)と、 からなる化合物の混合物を含む分散剤; (d) フルオレノン、その置換誘導体および下記一
般式のα―ジケトン (ここに基Aは同一または相異なつていてよ
く、炭化水素基または置換炭化水素基である) から選択される少なくとも1種の光増感剤;お
よび (e) 該光増感剤が励起状態にあるときにその光増
感剤を還元しうる少なくとも1種の還元剤; よりなる流体組成物である歯科用組成物が提供さ
れる。 流体組成物とは室温において容易に成形しうる
ような充分な流動性を有する組成物を意味するも
のとし、成形とは例えば単に手の圧力下のモール
ド成形を意味するものとする。適当には、組成物
はペースト状のコンシステンシーを有する。 かかる歯科用組成物は歯に適用することがで
き、例えば歯の穴に充填剤として適用できる。重
合性プレポリマーは、組成物が硬い物質に成形さ
れるように重合できる。この重合反応を、以下で
は「組成物の硬化」と称することがある。 組成物は固体ないし半固体の重合性プレポリマ
ーを含んでいてよく、従つて珪素質物質も固体で
あるので、その重合性プレポリマーと共重合しう
る液体のエチレン系不飽和単量体を組成物に充分
に加えて、組成物を流動性とし、そして特に組成
物にペースト様コンシステンシイを与える必要が
しばしば起こる。所望ならば、重合性プレポリマ
ー自体が液体である場合であつても組成物に液体
の重合性エチレン系不飽和単量体を含ませること
ができる。 本発明による歯科用組成物は、紫外線すなわち
約230〜400mμの波長の輻射線で照射することに
より硬化できる。この組成物は可視光線特に400
〜500mμの波長の可視光線で照射することによつ
ても硬化できる(このようにすることは好まし
い)。別法として紫外線および可視光線の混合し
たものを硬化に使用することもできる。 光増感剤の濃度は適当には0.001〜10wt%好ま
しくは0.1〜5wt%であり、また還元剤の濃度は
0.25〜5wt%好ましくは0.25〜0.75wt%である
(これらの%は歯科用組成物中の重合性物質の重
量基準である)。 歯科用組成物中の重合性物質は重合性エチレン
系不飽和物質である。重合性物質の少なくとも一
部が複数のエチレン系不飽和基を含み、その物質
の重合によつて交叉結合重合体を生ずるようなも
のであるのが好ましい。 硬化した歯科用組成物が高強度および高弾性率
を有するようにするには、その重合性物質が少な
くとも1個の環状基を有することが好ましい。重
合性物質が複数のエチレン系不飽和基を含む場合
には、その重合性物質がエチレン系不飽和基の間
の鎖中に少なくとも1個の環状基を有するのが好
ましい。 歯科充填用組成物は重合性ポリマーと珪素質充
填剤とを一緒に撹拌することによつて製造するこ
とができる。しかし重合性プレポリマー(場合に
よつては共重合性単量体と共に使用される)は、
粘稠であり、従つて充填剤と共に撹拌するのが困
難で、適切な混合を達成するのが困難であること
もあるので、重合性プレポリマー(場合によつて
は共重合性単量体と共に使用される)を適当な稀
釈剤で稀釈してその粘度を下げて充填剤の適切な
混合を容易に行ないうるようにするのが好都合で
ある。混合終了後にその稀釈剤は、例えば蒸発に
より除去できる。適当には稀釈剤は共重合性エチ
レン系不飽和単量体であり、その単量体の濃度は
次いで所望の水準にまで低める。 珪素質充填剤が特に硬化プレポリマーに対して
密着するような歯科充填用組成物を製造するに
は、珪素質粒子および重合性プレポリマーの両者
と反応しうるカツプリング剤で充填剤を処理して
から、その充填剤と重合性プレポリマーを混合す
るのが非常に好ましい。そのカツプリング剤は充
填剤と硬化プレポリマーとの間の結合強度を増大
させる効果を有するものであるべきである。 特にガラスまたはシリカに用いるのに適当なカ
ツプリング剤の例としては、シラン化合物、例え
ばγ―メタクリルオキシプロプルトリメトキシシ
ラン、γ―アミノプロピルトリエトキシシランお
よびγ―グリシドオキシプロピルトリメトキシシ
ランがある。 前述のように歯科用組成物は重合性プレポリマ
ーと共重合しうる液体のエチレン系不飽和単量体
を含んでいてよく、その重合性プレポリマーが固
体であるときには歯科用組成物を流動性とし、特
にペースト様コンシステンシイを持たせるように
そのような単量体を含ませるべきである。 そのようなエチレン系不飽和単量体の使用量
は、歯科用組成物に所望の流動性を与えるのに必
要かつ充分であるのが望ましい。そのような単量
体の使用は、その組成物から得られる歯科用充填
物の強度の低下に結び付くこともあるので、充填
用組成物中の重合性プレポリマーの重量の100wt
%以下、好ましくは50wt%以下のエチレン系不
飽和単量体を用いるのが好ましい。 適当な液状の共重合性エチレン系不飽和単量体
(その重合体は不水溶性であるべきである)の例
としては、ビニル単量体、例えばビニルエステ
ル、アクリル酸およびメタクリル酸がある。単量
体は非毒性であるべきである。 多官能性ビニル単量体、すなわち2個またはそ
れ以上のビニル基を含む単量体も適当である。適
当な単量体としては、例えばグリコールジメタク
リレート、ジアリルフタレートおよびトリアリル
シアヌレートがある。 歯のベースおよび/または義歯が鮮かな着色か
つ自然の外観を示すようにするために、組成物に
少量の顔料乳光付与剤等を含ませることができ
る。 本発明の組成物はそのコンシステンシイを適当
にすることによつて、歯科用に使用できる。充填
材料(前歯および奥歯用)、歯つや出し塗料(特
に前歯用)および歯列矯正接着剤として使用でき
る。詳しくは、組成物は充填材料として用いられ
るときには固いペーストないしドウ様のコンシス
テンシイを有すべきであり、歯つや出し塗料とし
て用いられるときには適切な流動性の液体であつ
て、例えばブラツシユによつて調整済の歯の表面
に塗布した後に硬化前に適切に流れて平滑な表面
を形成できるようにすべきである。組成物は歯列
矯正接着剤として用いられる場合には歯に対して
何が接着されるか、および接着剤をどのような方
式で塗布するかによつて広範なコンシステンシイ
を用いることができ、例えば歯科ブラケツトを歯
列に接着する場合には組成物は液状であつて、そ
れを歯に塗布してからブラケツトをその塗布液膜
に押圧することができ、あるいは組成物はドウ状
であつてよく、これをブラケツトの裏面または歯
列の表面のうちの小部分に塗着してから歯列とブ
ラケツトをはめ合せるようにできる。従つて本発
明の組成物は凝集性であり、粉状ではない。 本発明の組成物は小型容器(例えば容量1g)
に詰め手術の際の取扱いを容易にし、そして漏光
による過失硬化のおそれを低減するのが好まし
い。 この組成物の塗布前に歯表面を清浄しておくこ
とが好ましい。歯は例えば回転ホイールまたはブ
ラツシユで研磨することにより、あるいは燐酸水
溶液を用いてエツチングすることにより清浄化で
きる。 液体媒質は常温で安定な不活性液体であるのが
好ましい。なんとなれば、その媒質の液化に加熱
が不要であれば珪素質粒子の所要の分散が一層容
易に行ないうるからである。しかし常温で固体な
いし半固体である化合物を媒質として用いること
もでき、その場合には組成物はその媒質の融点ま
たは軟化点よりも高温度で調製するのが普通であ
り、その温度は適当には250℃以下、好ましくは
150℃以下であるべきである。 本発明を以下実施例により説明する(「部」お
よび「%」は重量基準である)。 実施例 1 以下の一般操作でシリカ分散物を作つた。適宜
な大きさのビーカー(例:250ml)中の分散剤に
溶媒または単量体を添加した。この段階で分散剤
は必ずしも完全に溶解されなかつた。スパチユラ
を用いて乾燥シリカを少量づつ、ゲルが形成され
るまで手動で撹拌混入した。次いでこの混合物を
グリーブス(Greaves)製圧縮空気撹拌機を用い
て高剪断速度で撹拌し、ゲル状分散物をを液状と
しかつその粘度を最小にするまで撹拌を続けた。
分散物中に予め定めたシリカ濃度が必要とされる
場合には、さらにシリカを添加して上記操作を、
合計所要重量のシリカがすべて分散するまで繰返
した。可能最大限の濃度のシリカを含む分散物が
必要とされる場合には、高剪断速度における撹拌
によつてゲルが崩壊されなくなるまでシリカを少
量づつ添加した。この段階で、さらに多くの分散
剤を加え、シリカをさらに加えずに撹拌を続ける
と液状分散物が得られた。 混合物の高剪断撹拌中に開放ビーカーからいく
分かの溶媒が蒸発するので、最後に所要の溶媒量
の最終調整を行なつた。この調整量は添加したす
べての材料の個々の重量を知り、分散操作の終期
の全量を測定することにより計算した。 この操作に従つて、メチルメタクリレート
(MMA)中の熱分解法シリカ「エーロシル
(Aerosil)A130」の15%の液状分離物を、下記
重量の材料を250mlビーカー中で混合して調製し
た。 エーロシルA130 18g MMA 120g ジ(2―エチルヘキシル)燐酸(DEHPA)
0.54g アーミン(Armeen)12D 0.25g (アーミン12DはArmour Hess社=AKZO
製の長鎖アルキルアミンの市販品名称)。 比較のために分散剤を加えずに同一装置で上記
シリカおよびメチルメタクリレートを撹拌した。
わずかに6%のシリカを添加し終つたときに混合
物は不可注性になり、さらにわずか約2%添加す
るとゲル状混合物となつた。 実施例 2 実施例1の操作に従つて、120gのメチルメタ
クリレート中の15wt%のエーロシルA130シリカ
の同様な分散物を作つた。分散剤中の各成分につ
いて種々の合計量および相対量(表1)を用い
た。15%のシリカを添加して液状分散物を作つた
後、その混合物を放置し、選定した時間間隔で流
動性を調べた。分散物がゲル化するに至つた日数
を表1の第3欄に示す。このゲルは高剪断速度で
再び撹拌すると崩れて液状分散物となつた。 各分散物の一部分に、撹拌を続けながらシリカ
を少量づつ、永久ゲルまたは濃稠ペーストが得ら
れるまで添加した。この状態に達したときに存在
したシリカの濃度を表1の第4欄に分散シリカ最
大濃度として示してある。
The present invention relates to compositions in which a solid phase is dispersed in a liquid phase. When making a dispersion of a siliceous solid material, such as finely divided silica, in an organic liquid, such solid particles tend to stick together, and the dispersion becomes viscous or gels, forming a solidified mass at very low solids concentrations. You may even get used to it. For example, untreated silica with a surface area of 200 m 2 /g will form a sludge with methyl methacrylate at about 5% and may become unable to pour or flow at concentrations as low as 8%. Methods of pre-treating the surface of silica are known and treated silica particles are commercially available which allow higher concentrations of silica to be dispersed before the dispersion solidifies. Here we show that it is not necessary to pre-treat the silica and that by adding a combination of additives, superior liquid dispersions can be produced containing higher concentrations of solid siliceous material than previously possible. I found out what I can do. For many applications of solid/liquid compositions, it is desirable for the two-phase composition to have the maximum possible amount of solid phase properly dispersed therein, yet retain some fluidity. . According to the invention: (a) a particulate siliceous material whose longest dimension is 10 μm or less; (b) a liquid or liquefiable polymerizable organic medium (as defined below); (c) a phosphorus oxy of the general formula: acid and (Here R 1 is a hydrocarbon group having at least 6 carbon atoms or preferably 200 or more
An organic group containing a terminal chain that is any polyether with a molecular weight of 500 to 10,000, where R2 does not contain an organic group defined as R1 , a hydrogen atom, or a terminal chain of 6 or more carbon atoms. (either a hydrocarbon or a substituted hydrocarbon group), an organic basic nitrogen compound of the following general formula: (where Z 1 is the organic group defined as R 1 above, Z 2 and Z 3 may be the same or different, and are defined as R 2 above); Dispersants comprising mixtures of compounds; Compositions comprising each of components (a) to (c) intimately mixed together are provided. The particulate siliceous material is, for example, a silicate (eg, aluminum silicate, calcium silicate) or a silicate-containing material in finely divided form (eg, talc), but is preferably silica itself. The granular silica may be any form of silica, such as a powder of crystalline silica (e.g. sand), but preferably a pyrogenic or fumed silica having submicron sized particles. It is a colloid. The silica commonly used is high purity untreated silica powder, but it may also be surface treated, for example silane treated silica becomes more hydrophobic than normal. The particle size of a siliceous material is the maximum size (deromendion)
It is preferably less than 1 μm and generally
Silicas with a surface area of 50 to 300 m 2 /g are highly suitable for the compositions of the invention. Each of the compounds constituting the dispersant contains a chain group, so that they are amphoteric compounds containing chains that can be solvated by the liquid or liquefiable organic medium component (b) of the composition of the invention. preferable. "Solvable" means that if the chain group is an independent molecule, the liquid medium is significantly better than the theta solvent for the chain independent molecule. It is something. Types of theta solvents are described in The Polymer Handbook (edited by Brandlap and Inmargut, Interscience, 1966) and Principles of Polymer Chemistry (Chapters 12-14, Florey: Cowell, 1953). Are listed. Alternatively, the liquid medium can be defined as being a good solvent for the linear groups of the dispersant, provided that one or both are selected to meet this preferred condition. If one type is known (e.g. usually the organic medium is known;
The reason for this is that the medium contributes significantly to the usefulness of the composition), the other can be selected to match the medium by this solubility criterion. Moreover, the dispersant consists of special chemical groups, namely compounds containing phosphorus oxyacid groups and compounds containing amino groups, and these groups interact or cooperate to greatly improve and enhance the dispersion effect. , and this effect is much more pronounced than that observed when either of these groups is used alone. The organic liquid or liquefiable polymerizable organic medium should not contain acidic or basic groups (e.g. COO - NH 2 + ) and preferably contain liquid monomers containing vinyl groups, epoxy groups or other polymerizable groups. mass,
or a liquid containing a functional group reactive with a condensation catalyst or promoter. For example, as liquids containing functional groups, liquids containing hydroxyl groups, especially diols and polyols, are preferred, such as polyhydric alcohols which are conventionally used to react with isocyanates to produce polyurethanes or vinylurethanes. For example UK Patent No. 1352063,
1465097, 1498421 specification, German publication 2419887
There are some listed in the issue. Also reaction products of diols, particularly bisphenol compounds, and glycidyl alkacrylates, such as U.S. Pat. No. 3,066,112 and
Those described in No. 4131729 can also be used. A preferred reaction product of a glycidyl alkacrylate and a diol has the general formula: The preferred vinyl urethanes described in the above-mentioned British patent and West German publication are the reaction products of urethane prepolymers and acrylic or methacrylic acid esters with hydroxyalkanols of at least 2 carbon atoms, the urethane prepolymers is the general formula OCH―R 1 ―NCO
is a reaction product of a diisocyanate with a diol of the general formula HO-R 2 -OH (R 1 is a divalent hydrocarbon group, R 2 is an organic compound containing an alkylene oxide and two phenol or alcohol groups). is the residue of a condensate of compounds). Preferably used among the polymerizable liquids are readily available monomers such as hydrocarbons, ethers, esters and amides;
Examples include styrene, vinyl ethyl ether,
Vinyl acetate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl methacrylate, ethyl cyanoacrylate, divinylbenzene, glycol dimethacrylate, styrene oxide, tetrahydrofuran,
There are caprolactan and caprolactone. The liquid medium is preferably an inert liquid that is stable at around room temperature, since the required dispersion of the siliceous particles can be more easily achieved if no heating is required for liquefaction of the medium. It is. However, compounds that are solid or semi-solid near room temperature can be used, and the composition is usually made at a temperature above the softening or melting point of the medium. Such temperature should suitably be below 250°C, preferably below 150°C. Phosphorous oxyacid compounds containing groups R 1 and R 2 are
Preferably, it is a compound that can be easily produced by a simple chemical reaction, and commercially available compounds are convenient. The group R 1 is therefore preferably either a hydrocarbon group, in particular a long-chain alkyl group containing from 8 to 22 carbon atoms, or a polyether or polyester chain. From the viewpoint of availability, it is preferable to select from hydrocarbons, such as normal or branched alkyl groups such as octyl, decyl, dodecyl, hexadecyl and octadecyl; alkylbenzenes; groups; polyether groups such as polyoxyethylene chains, polyoxypropylene chains, polytetramethylene oxide chains or copolymer chains thereof; and polyester chains such as polycaprolactone;
There is. Preferably, the group R 2 is hydrogen, methyl, ethyl, phenyl, benzyl group or the same group as R 1 . Particularly preferred compounds include the following. Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid, n-hexadecyl phosphoric acid, mono-(methoxypolypropyleneoxy) phosphoric acid, di-(methoxypolypropyleneoxy) phosphoric acid. The basic nitrogen compound has an alkyl group as Z 1 group,
In particular, compounds containing a C8 - C22 alkyl group, or a polyethyleneoxy or polypropyleneoxy group are preferred. The radicals Z 2 and/or Z 3 are preferably either of the same type as those preferred as radicals Z 1 or are hydrogen, lower alkyl (especially methyl and ethyl) phenyl or benzyl groups. Particularly preferred examples of amines are long chain amines, such as commercially available products such as (trademark),
"Ethomeen,""Armeen," and "Synprolam," such as "Synprolam 35" and "Synprolam 35×15." The concentration of the dispersant to be used in the composition of the present invention is not very important, but as a rough guide, it is necessary to select it primarily in relation to the weight of the siliceous particles present in the composition. . It was discovered that a remarkable effect can be obtained from the amount of dispersant used at 0.1% by weight, but no further improvement is generally obtained when the amount exceeds 40% by weight (weight% is based on the weight of the silicon particles). ). For best results it is preferred to use 1-10% by weight of dispersant. The molar ratio of acid and base in the dispersant is from 0.5:1 to
100:1, but preferably about a 50 mole % excess of acid is present, so acid:base molar ratios of 1:1 to 3:1 are preferred. The main purpose of the composition of the invention is to have a high solids content.
The purpose of the present invention is to provide a liquid dispersion. The dispersants in the compositions of this invention significantly reduce the tendency of the siliceous solid materials to gel or stick together and solidify into a solid that cannot be liquefied again. Such tendencies are minimized and large quantities (e.g. 30 to
Solids can be dispersed in the liquid in amounts up to 40 wt% and sometimes even higher, such as up to 90 wt%. Although the resulting composition is still flowable, the absence of such a dispersant or even one component of a dispersant (acid or base) results in solid lumps. Therefore, to obtain the advantages of the present invention, the compositions suitably contain at least 5% by weight of solid material, preferably from 20 to 50% by weight. The primary application of the compositions of the invention is in the use of liquids that polymerize or react to form polymers. Molded or cast articles, such as sheets, films, rods, tubes, and articles specifically shaped or cast into various shapes for specific applications, such as handles,
Knobs, wheels, lids, sanitary utensils, etc., or rubber-like articles such as tires, shoe soles, gloves, etc. can be conveniently and advantageously produced from the compositions according to the invention. The dispersed solids provide reinforcing, hardening or decorative effects to the final product, and such products often exhibit solvent resistance. Generally, the higher the concentration of solid material that can be uniformly dispersed in the liquid, the stronger the final shaped article will be. The dispersants in the compositions of the invention therefore enable the production of homogeneous and easily processable dispersions of solids and have high proportions (often 40 wt% or more) that are still well dispersed in the solidified article.
The benefits of using such dispersants in compositions are significant as they allow for advantageous use in the production of high strength articles containing siliceous solids and having high modulus. The form of silica known to best increase the strength of molded articles is colloidal, and the present invention combines polymethyl methacrylate into an organic polymer containing high concentrations of silica as a reinforcing filler. Preferably it is used for producing shaped articles (by molding or casting). Typically, finely divided colloidal silica dispersed in organic monomers solidifies into a solid mass at a solids concentration of about 7%, but in some compositions according to the invention as much as 35% silica can be present and Furthermore, since the composition is a pourable liquid composition, it can be easily handled. Advantageously, reactive silanes such as dimethyldichlorosilane or ethoxysilanes, especially silanes containing polymerizable groups (preferably α-methacryloxypropyltrimethoxysilane), can be incorporated into the compositions of the invention. In this way, it is possible to produce dispersions with even higher proportions of silica, which makes it possible to obtain good mechanical properties, in particular toughness, of the polymerized composition. When the liquid medium is a vinyl urethane compound, optionally mixed with at least one ethylenically unsaturated copolymerizable monomer representing 50 to 150 wt% of the weight of the vinyl urethane, the composition of the invention are useful in the manufacture of dental compositions, particularly denture bases, orthodontic adhesives, and dentures. Dental compositions may include free radical generating catalyst systems, such as organic peroxide-based catalyst systems, or photocuring catalysts, such as those described in British Patent No.
Those described in No. 1408265 can be added. According to a particular embodiment of the invention: (a) a particulate siliceous material whose longest dimension is 1 μm or less; (b) a reaction product of a urethane prepolymer and an ethylenically unsaturated monomer reactive therewith; a polymerizable prepolymer containing at least two polymerizable ethylenically unsaturated groups; (where R 1 is a hydrocarbon group having at least 6 carbon atoms or 200 or more, preferably
An organic group containing a terminal chain that is any polyether with a molecular weight of 500 to 10,000, where R2 does not contain an organic group defined as R1 , a hydrogen atom, or a terminal chain of 6 or more carbon atoms. hydrocarbon or substituted hydrocarbon group), an organic basic nitrogen compound of the following general formula: (where Z 1 is the organic group defined as R 1 above, Z 2 and Z 3 may be the same or different, and are defined as R 2 above); Dispersants comprising mixtures of compounds; (d) fluorenone, substituted derivatives thereof and α-diketones of the general formula: (wherein the groups A may be the same or different and are hydrocarbon groups or substituted hydrocarbon groups); and (e) at least one photosensitizer selected from A dental composition is provided that is a fluid composition comprising: at least one reducing agent capable of reducing the photosensitizer when present. By fluid composition is meant a composition having sufficient fluidity to be readily moldable at room temperature, and by molding is meant, for example, simply molding under hand pressure. Suitably the composition has a pasty consistency. Such dental compositions can be applied to teeth, for example as fillings to cavities in teeth. The polymerizable prepolymer can be polymerized so that the composition is formed into a hard material. This polymerization reaction may hereinafter be referred to as "curing of the composition." The composition may include a solid or semi-solid polymerizable prepolymer, and since the siliceous material is also solid, a liquid ethylenically unsaturated monomer copolymerizable with the polymerizable prepolymer may be included. There often arises a need to add sufficient additives to the composition to make the composition fluid and, in particular, to give the composition a paste-like consistency. If desired, the composition can include a liquid polymerizable ethylenically unsaturated monomer even if the polymerizable prepolymer itself is a liquid. Dental compositions according to the invention can be cured by irradiation with ultraviolet radiation, ie, radiation with a wavelength of about 230-400 mμ. This composition is suitable for visible light especially 400
It can also be cured (preferably) by irradiation with visible light at a wavelength of ~500 mμ. Alternatively, a mixture of ultraviolet and visible light can be used for curing. The concentration of the photosensitizer is suitably 0.001 to 10 wt%, preferably 0.1 to 5 wt%, and the concentration of the reducing agent is
0.25-5 wt%, preferably 0.25-0.75 wt% (these percentages are based on the weight of the polymerizable material in the dental composition). The polymerizable material in the dental composition is a polymerizable ethylenically unsaturated material. Preferably, at least a portion of the polymerizable material contains a plurality of ethylenically unsaturated groups such that polymerization of the material results in a cross-linked polymer. In order for the cured dental composition to have high strength and high modulus, it is preferred that the polymerizable material has at least one cyclic group. When the polymerizable material contains a plurality of ethylenically unsaturated groups, it is preferred that the polymerizable material has at least one cyclic group in the chain between the ethylenically unsaturated groups. Dental filling compositions can be prepared by stirring together a polymerizable polymer and a siliceous filler. However, polymerizable prepolymers (sometimes used with copolymerizable monomers)
Polymerizable prepolymers (sometimes with comonomers) are viscous and therefore difficult to stir with fillers and can be difficult to achieve proper mixing. It is advantageous to dilute the material (used) with a suitable diluent to reduce its viscosity and facilitate proper mixing of the fillers. After mixing is complete, the diluent can be removed, for example by evaporation. Suitably the diluent is a copolymerizable ethylenically unsaturated monomer, the concentration of which is then reduced to the desired level. To produce dental filling compositions in which the siliceous filler adheres particularly well to the cured prepolymer, the filler is treated with a coupling agent that is reactive with both the siliceous particles and the polymerizable prepolymer. It is highly preferred to mix the filler with the polymerizable prepolymer. The coupling agent should have the effect of increasing the bond strength between the filler and the cured prepolymer. Examples of coupling agents particularly suitable for use with glass or silica include silane compounds such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane. . As mentioned above, the dental composition may include a liquid ethylenically unsaturated monomer copolymerizable with the polymerizable prepolymer, which renders the dental composition fluid when the polymerizable prepolymer is solid. In particular, such monomers should be included to give a paste-like consistency. Desirably, the amount of such ethylenically unsaturated monomer used is necessary and sufficient to provide the desired fluidity to the dental composition. 100wt of the weight of the polymerizable prepolymer in the filling composition, since the use of such monomers may be associated with a reduction in the strength of the dental fillings obtained from the composition.
%, preferably 50 wt. % or less of ethylenically unsaturated monomer. Examples of suitable liquid copolymerizable ethylenically unsaturated monomers (the polymers should be water-insoluble) include vinyl monomers such as vinyl esters, acrylic acid and methacrylic acid. Monomers should be non-toxic. Polyfunctional vinyl monomers, ie monomers containing two or more vinyl groups, are also suitable. Suitable monomers include, for example, glycol dimethacrylate, diallyl phthalate and triallyl cyanurate. Small amounts of pigment opacifiers and the like can be included in the composition to give the tooth base and/or the denture a brightly colored and natural appearance. The composition of the invention can be used for dental purposes by adjusting its consistency. It can be used as a filling material (for front and back teeth), a tooth polish (especially for front teeth) and an orthodontic adhesive. In particular, the composition should have a hard paste or dough-like consistency when used as a filling material, and a suitably fluid liquid when used as a tooth polish, e.g. After application to the prepared tooth surface, it should flow properly to form a smooth surface before curing. When the composition is used as an orthodontic adhesive, a wide range of consistencies can be used depending on what is being adhered to the tooth and the manner in which the adhesive is applied. For example, when bonding a dental bracket to a dentition, the composition can be in liquid form and applied to the tooth and then the bracket can be pressed against the film of the applied liquid, or the composition can be in the form of a dough and This may be applied to the back of the bracket or to a small portion of the surface of the tooth row before the tooth row and bracket are fitted together. The compositions of the invention are therefore cohesive and not powdery. The composition of the invention can be prepared in a small container (e.g. 1 g capacity)
It is preferable to pack it in a container to facilitate handling during surgery and to reduce the risk of accidental curing due to light leakage. It is preferable to clean the tooth surface before applying this composition. The teeth can be cleaned, for example, by polishing with a rotating wheel or brush, or by etching with an aqueous solution of phosphoric acid. Preferably, the liquid medium is an inert liquid that is stable at room temperature. This is because, if heating is not required for liquefying the medium, the required dispersion of the siliceous particles can be more easily achieved. However, a compound that is solid or semi-solid at room temperature can also be used as a medium, and in that case, the composition is usually prepared at a temperature higher than the melting point or softening point of the medium, and the temperature can be adjusted as appropriate. is below 250℃, preferably
Should be below 150℃. The invention will now be illustrated by examples ("parts" and "%" are by weight). Example 1 A silica dispersion was prepared using the following general procedure. The solvent or monomer was added to the dispersant in an appropriately sized beaker (eg 250ml). The dispersant was not necessarily completely dissolved at this stage. Dry silica was stirred in manually using a spatula in small portions until a gel was formed. The mixture was then stirred at high shear rate using a Greaves compressed air stirrer and stirring continued until the gel dispersion became liquid and its viscosity was minimized.
If a predetermined silica concentration is required in the dispersion, further silica is added and the above operation is repeated.
Repeat until all the total required weight of silica has been dispersed. If a dispersion containing the highest possible concentration of silica was required, silica was added in small portions until the gel no longer disintegrated by stirring at high shear rates. At this stage, more dispersant was added and stirring continued without further addition of silica to obtain a liquid dispersion. Final adjustments to the required amount of solvent were made at the end as some solvent evaporated from the open beaker during high shear stirring of the mixture. This adjustment was calculated by knowing the individual weights of all materials added and measuring the total amount at the end of the dispersion operation. According to this procedure, a 15% liquid isolate of pyrogenic silica "Aerosil A130" in methyl methacrylate (MMA) was prepared by mixing the following weights of materials in a 250 ml beaker. Aerosil A130 18g MMA 120g Di(2-ethylhexyl)phosphoric acid (DEHPA)
0.54g Armeen 12D 0.25g (Armeen 12D is from Armor Hess = AKZO
(commercial product name of long chain alkyl amine). For comparison, the silica and methyl methacrylate were stirred in the same apparatus without adding a dispersant.
The mixture became non-pourable after only 6% of silica had been added, and a gel-like mixture after only about 2% addition. Example 2 Following the procedure of Example 1, a similar dispersion of 15 wt% Aerosil A130 silica in 120 g of methyl methacrylate was made. Various total and relative amounts (Table 1) were used for each component in the dispersant. After adding 15% silica to create a liquid dispersion, the mixture was allowed to stand and its flowability was checked at selected time intervals. The number of days it took for the dispersion to gel is shown in the third column of Table 1. The gel collapsed into a liquid dispersion upon stirring again at high shear rate. Silica was added to a portion of each dispersion in portions with continued stirring until a permanent gel or thick paste was obtained. The concentration of silica present when this condition is reached is shown in column 4 of Table 1 as the maximum concentration of dispersed silica.

【表】 実施例 3 実施例1の操作で、分散剤として1.5gのジ―
(2―エチルヘキシル)燐酸および0.75gのアーミ
ーン18D(AKZO製の長鎖アルキルアミン)の混
合物を用い、120gのメチルメタクリレート単量
体のシリカ(エーロシルA130)の35wt%分散物
を作つた。得られた分散物は約1時間安定であ
り、可注性の液状であつた。 この時間後にそれはゲル化したが高剪断でさら
に撹拌することにより再生する(液状とする)こ
とができた。ゲル化点に達する直前までに38wt
%のシリカを添加することができた。 比較のために上記分散剤の各成分を別々に上記
の合計量と同じ重量(2.0g)用いて、別々に同じ
操作によつて低濃度(約10wt%)のシリカを添
加した。各場合に組成物は濃稠ペーストであり、
このような低シリカ濃度であつても分散剤中に二
つの成分を一緒に用いない限り可注性液体はでき
なかつた。 実施例 4 実施例3と同量の二つの化合物(分散剤成分)
を一緒に用いて、120gのメチルメタクリレート
中に42wt%のシリカ(エーロシルA130)を含む
分散物を作つたが、本例ではシリカ重量の6wt%
に当るα―メタクリルオキシプロピルトリエトキ
シシランをさらに加えた。可注性の液状分散物が
得られた。ゲル化点に達するまでに48wt%のシ
リカを添加できた。 比較のために、分散剤の二成分を省いて上記と
同重量のメチルメタクリレートおよびα―メタク
リルオキシプロピルトリエトキシシランを用い
た。シリカを実施例1のように少量づつ添加した
ところ、混合物はシリカを15%添加したときに非
可注性になつた。 実施例 5 シリカを基準にして3wt%のセチル・二水素燐
酸および1.8wt%のアーミーン18Dを用いて120g
のメチルメタクリレート中に28wt%のシリカを
含む液状分散物を作つた。操作は実施例1と同様
であつた。 実施例 6 塩化メチレン溶媒中でモノメトキシ末端ポリプ
ロピレングリコール(MW=1250)とP2O5とを
3:1のモル比で反応させることにより、モノ―
およびジ―プロポキシル化燐酸の混合物を作り、
次いでその溶媒を蒸発させた。このプロポキシル
化燐酸(2.0g)をアーミーン18D(0.8g)と共に用
いた。120gのメチルメタクリレート中に38%エ
ーロシルA130(41g)を含む分散物を得た。 実施例 7 実施例6と同様なモノ―およびジ―プロポキシ
ル化燐酸を作つたが、本例ではモノメトキシポリ
プロピレングリコールの平均分子量は1800であつ
た。実施例6と同様なメチルメタクリレート中の
分散物を作つたが3.2gの上記燐酸エステルおよび
アーミーン18D(0.5g)を用いた。3%のエーロ
シルA13を添加したときに、混合物は固化した。 実施例 8 実施例6のようにしてモノ―およびジ―ドデシ
ル燐酸の混合物(モル比=約1:1)を作つた。
実施例1と同様な操作で1.35gの上記混合物およ
び0.52gのアーミーン18Dを用いて、MMA中に19
%のエーロシルA130を含む液状分散物を作つた。 実施例 9 24gのエーロシルA130コロイド状シリカを採
り、これに相対して1.5%のプロポミーン
(Propomeen)HT25(これはアーマー・ヘツス社
製のプロポキシル化アミン)および3%の
DEHPAを、実施例1と類似の処方において用い
た。メチルメタクリレート中に20%のエーロシル
A130を含む液状分散物を得た。 実施例 10 所要シリカ重量として35g(エーロシルA130)
を選択した。実施例1の操作を繰返したが、本例
では、10.6%のプロポキシル化トリエタノールア
ミン(概略分子量875)および5.2%のDEHPAを
分散剤として用いた。約29%のエーロシルA130
をメチルメタクリレート中に分散させたときに、
混合物は非可注性になつた。 実施例 11 0.56gのジ―メチル―ココナツツ油アミン(主
としてC12鎖を含む;概略分子量250)および1.0g
のDEHPAを用いた。39%のシリカ(47g)を
120gのメチルメタクリレートに添加した時点で
エーロシルA130のMMA中分散物はゲル化した。 実施例 12 71.3gのε―カプロラクトン、10mlの3―ジメ
チルアミノプロピルアミンおよび触媒量のテトラ
ブチルチタン酸の混合物を160〜165℃で1時間加
熱することにより、ポリエステル鎖含有アミンを
作つた。この反応生成物の概略分子量は1015であ
つた。49gのエーロシルシリカを採り、この重量
に基いて9.7%の上記ポリエステルアミンおよび
4.7%のDEHPAを用いて実施例1の操作に従つ
て実験した。ゲル化点に達する前に32%までのエ
ーロシルの分散物(MMA中)を得られた。 実施例 13 以下の操作で種々の溶媒および/または単量体
中のシリカ分散物を作り、シリカの最大濃度を測
定した。 125gの有機液体をビーカーに入れ、これに
0.68gのジ―(2―エチルヘキシル)燐酸
(DEHPA)および「酸:アミン」のモル比が
1.4:1となるような量のアミンを加えた。手動
で撹拌しながらシリカを濃稠ゲルが形成されるま
で添加し、次いでそのゲルをグリーブス製圧縮空
気撹拌機を用いて高剪断で激しく撹拌した。混合
物が再び流動性になり、さらにシリカを加えるこ
とができた。混合物がゲル状になつたとき再びさ
らに同じモル比1.4:1で分散剤の既知量を加え
て、混合物を再度流動状態に戻し、そして高剪断
撹拌を繰返してシリカをさらに加えた。少量のシ
リカおよび少量の分散剤の添加操作を、さらに変
化が生じなくなるまで続けた。混合物は濃稠グリ
ース状のままとなり、これは分散剤の濃度を増大
しても、さらに流動性とすることはできなかつ
た。各有機液体について、添加したすべての材料
の既知量から最終混合物の組成を決定し、その結
果を表に示す(%は重量%)。
[Table] Example 3 Using the procedure of Example 1, 1.5 g of gel was added as a dispersant.
A 35 wt% dispersion of silica (Aerosil A130) of 120 g of methyl methacrylate monomer was made using a mixture of (2-ethylhexyl)phosphoric acid and 0.75 g of Armeen 18D (a long chain alkylamine from AKZO). The resulting dispersion was stable for about 1 hour and was a pourable liquid. After this time it gelled but could be regenerated (liquefied) by further stirring at high shear. 38wt just before reaching gel point
% of silica could be added. For comparison, each component of the dispersant was used separately in the same weight (2.0 g) as the total amount above, and a low concentration (approximately 10 wt%) of silica was added separately by the same operation. In each case the composition is a thick paste;
Even at such low silica concentrations, pourable liquids could not be created unless the two components were used together in the dispersant. Example 4 Same amount of two compounds as Example 3 (dispersant component)
were used together to make a dispersion containing 42 wt% silica (Aerosil A130) in 120 g of methyl methacrylate, but in this example 6 wt% of the silica weight.
Further α-methacryloxypropyltriethoxysilane was added. A pourable liquid dispersion was obtained. It was possible to add 48wt% silica before reaching the gelation point. For comparison, the same weights of methyl methacrylate and α-methacryloxypropyltriethoxysilane as above were used by omitting the two components of the dispersant. When silica was added in small portions as in Example 1, the mixture became non-pourable at 15% silica addition. Example 5 120g using 3wt% cetyl dihydrogen phosphate and 1.8wt% Armeen 18D based on silica
A liquid dispersion containing 28 wt% silica in methyl methacrylate was prepared. The operation was similar to Example 1. Example 6 Mono-
and di-propoxylated phosphoric acid;
The solvent was then evaporated. This propoxylated phosphoric acid (2.0g) was used with Armeen 18D (0.8g). A dispersion containing 38% Aerosil A130 (41 g) in 120 g of methyl methacrylate was obtained. Example 7 Mono- and di-propoxylated phosphoric acids similar to Example 6 were made, but in this example the average molecular weight of the monomethoxy polypropylene glycol was 1800. A dispersion in methyl methacrylate similar to Example 6 was made, but using 3.2 g of the above phosphoric ester and Armeen 18D (0.5 g). The mixture solidified when 3% Aerosil A13 was added. Example 8 A mixture of mono- and di-dodecyl phosphoric acids (molar ratio = approximately 1:1) was prepared as in Example 6.
19 in MMA using 1.35 g of the above mixture and 0.52 g of Armeen 18D in the same manner as in Example 1.
A liquid dispersion containing % Aerosil A130 was made. Example 9 24g of Aerosil A130 colloidal silica was taken and mixed with 1.5% Propomeen HT25 (which is a propoxylated amine from Armor Hetus) and 3%
DEHPA was used in a formulation similar to Example 1. 20% Aerosil in Methyl Methacrylate
A liquid dispersion containing A130 was obtained. Example 10 Required silica weight: 35g (Aerosil A130)
selected. The procedure of Example 1 was repeated, but this example used 10.6% propoxylated triethanolamine (approximate molecular weight 875) and 5.2% DEHPA as dispersants. Approximately 29% Aerosil A130
When dispersed in methyl methacrylate,
The mixture became non-pourable. Example 11 0.56 g di-methyl-coconut oil amine (contains primarily C12 chains; approximate molecular weight 250) and 1.0 g
DEHPA was used. 39% silica (47g)
The dispersion of Aerosil A130 in MMA gelled upon addition to 120 g of methyl methacrylate. Example 12 A polyester chain-containing amine was made by heating a mixture of 71.3 g of ε-caprolactone, 10 ml of 3-dimethylaminopropylamine and a catalytic amount of tetrabutyltitanic acid at 160-165° C. for 1 hour. The approximate molecular weight of this reaction product was 1015. 49g of Aerosil silica was taken and based on this weight 9.7% of the above polyester amine and
Experiments were conducted according to the procedure of Example 1 using 4.7% DEHPA. Up to 32% dispersion of Aerosil (in MMA) was obtained before reaching the gel point. Example 13 Silica dispersions in various solvents and/or monomers were prepared by the following procedure, and the maximum concentration of silica was determined. Pour 125g of organic liquid into a beaker and add
0.68g of di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid (DEHPA) and the molar ratio of “acid:amine” are
Amine was added in a 1.4:1 ratio. Silica was added with manual stirring until a thick gel formed, and the gel was then vigorously stirred at high shear using a Greaves compressed air stirrer. The mixture became fluid again and more silica could be added. Once the mixture gelled, another known amount of dispersant was added again at the same molar ratio of 1.4:1 to bring the mixture back to a fluid state and high shear stirring was repeated to add more silica. Addition of small amounts of silica and small amounts of dispersant was continued until no further changes occurred. The mixture remained thick and greasy, which could not be made more fluid by increasing the concentration of dispersant. For each organic liquid, the composition of the final mixture is determined from the known amounts of all materials added and the results are shown in the table (% by weight).

【表】 実施例 14 30gのシリカを秤量し、実施例2の操作を繰返
した。3.5%のDEHPAおよび1.5%のアーミーン
18D(シリカ重量基準)を用いてエチールアクリ
レート中に26%のエーロシルA130を含む流動性
分散物を作つた。 実施例 15 実施例1の操作により、ただしビーカーを90〜
100℃に加熱して、120gの溶融ε―カプロラクタ
ン中に21%のシリカ(A130)を含む流動性分散
物を作つた。この際にシリカ添加重量(25g)に
基いて4%のDEHPAおよび1.6%のアーミーン
12Dを用いた。 実施例 16 実施例1と同様な操作で120gのポリオール中
に沈降シリカ「ウルトラシル(Ultrasil)VN3」
を分散させた。ポリオールは分子量2000のポリプ
ロピレングリコール(Lancro製B56)であり、
20当量%のトリオール(T56、分子量3000)を含
んでいた。種々の分散剤系を用いた結果を表に
示す。
[Table] Example 14 30 g of silica was weighed and the operation of Example 2 was repeated. 3.5% DEHPA and 1.5% Armeen
A flowable dispersion containing 26% Aerosil A130 in ethyl acrylate was made using 18D (based on silica weight). Example 15 By the operation of Example 1, however, the beaker was heated to 90~
A flowable dispersion containing 21% silica (A130) in 120 g of molten ε-caprolactane was made by heating to 100°C. At this time, 4% DEHPA and 1.6% Armeen were added based on the silica addition weight (25 g).
12D was used. Example 16 Precipitated silica "Ultrasil VN3" was added to 120 g of polyol in the same manner as in Example 1.
was dispersed. The polyol is polypropylene glycol (Lancro B56) with a molecular weight of 2000.
It contained 20 equivalent percent triol (T56, molecular weight 3000). Results using various dispersant systems are shown in the table.

【表】 実施例 17 実施例16の操作により、ただしウルトラシルの
代りにエーロシルR972(ジメチルジクロロシラン
で被覆して疎水性とした熱分散解法シリカ)を用
い、そして分散剤として1.3gのDEHPAおよび
0.52gのアーミーン18Dを用いて30%のシリカを
含む可注性分散物を作つた。 実施例 18 アーミーン18D(長鎖アミン)およびジ―(2
―エチルヘキシル)燐酸をシリカの重量に基いて
それぞれ1.0%および2.5%用いて熱分解シリカを
充填したポリウレタン組成物を作つた。ポリオー
ルおよびわずかにモル過剰のジフエニルメタンジ
イソシアネート(MDI)から三種のポリウレタ
ンエラストマー組成物を作つた。反応剤が液状で
あるときに、シリカおよび分散剤を高剪断撹拌に
より均一混合物が得られるまで混合し、次いでこ
の混合物を型に注ぎ、その型内で反応させて固体
重合体を生成させた。重合体サンプルを物理的性
質を評価できるようなブロツク片に成形した。表
に種々のシリカ充填ブロツクについて得られた
物理的性質を、同じポリウレタンの未充填ブロツ
クと比較して示す。
[Table] Example 17 The procedure of Example 16 was repeated, but instead of Ultrasil, Aerosil R972 (thermodispersion-processed silica coated with dimethyldichlorosilane to make it hydrophobic) was used, and as dispersant 1.3 g of DEHPA and
A pourable dispersion containing 30% silica was made using 0.52g of Armeen 18D. Example 18 Armeen 18D (long chain amine) and Di(2
-ethylhexyl) phosphoric acid at 1.0% and 2.5%, respectively, based on the weight of silica, to prepare pyrogenic silica-filled polyurethane compositions. Three polyurethane elastomer compositions were made from a polyol and a slight molar excess of diphenylmethane diisocyanate (MDI). When the reactants were liquid, the silica and dispersant were mixed by high shear stirring until a homogeneous mixture was obtained, and the mixture was then poured into a mold and allowed to react within the mold to form a solid polymer. Polymer samples were molded into blocks whose physical properties could be evaluated. The table shows the physical properties obtained for various silica-filled blocks in comparison with unfilled blocks of the same polyurethane.

【表】【table】

【表】 実施例 19 実施例1の方法でメチルメタクリレート単量体
(0.04%のAD1B触媒含有)中の種々の濃度のシ
リカ分散物を作つた。分散物を3mmのPVCガス
ケツトを間に挾んだガラス板から構成された注型
セル中に注ぎ込んだ。注型セルをシールして、約
30分間超音波中に完全に浸漬して脱気した。次い
でセルを55℃の水溶中に浸漬し約16時間放置して
単量体を重合させた。次いで浴温度を65℃に1時
間、そして70℃に3時間上昇させた。次いでセル
を取外し、シリカ充填重合体の固体シートを取外
して、110℃の炉中に置いて重合を完結させた。 シートからサンプルを切出し物理的性質を測定
した。その結果を表に示す。
Table: Example 19 Various concentrations of silica dispersions in methyl methacrylate monomer (containing 0.04% AD1B catalyst) were made using the method of Example 1. The dispersion was poured into a casting cell consisting of glass plates sandwiched with a 3 mm PVC gasket. Seal the casting cell to approx.
Degassed by complete immersion in ultrasound for 30 minutes. Next, the cell was immersed in an aqueous solution at 55°C and left for about 16 hours to polymerize the monomer. The bath temperature was then increased to 65°C for 1 hour and to 70°C for 3 hours. The cell was then removed and the solid sheet of silica-filled polymer was removed and placed in an oven at 110°C to complete the polymerization. Samples were cut from the sheets and their physical properties were measured. The results are shown in the table.

【表】 実施例 20 モル比1:2の2,2―ビス(4―ヒドロキシ
フエニル)プロパンおよびプロピレンオキシドの
縮合生成物(ビスフエノールA)の35.2g(0.1モ
ル)を、約100gの二塩化メチレン中に溶解し、
この溶液を100gの塩化メチレン中33.6g(0.2モル)
のヘキサメチレンジイソシアネートの溶液中へ窒
素雰囲気下に滴状で添加した。4滴のジブチルす
ずジラウレート(市販品のMellite12)を触媒と
して添加した。混合物を窒素下で1時間撹拌して
から、還流条件下で9時間加熱した。次いで混合
物を冷却し、100gの二塩化メチレン中の29g
(0.2g)のヒドロキシプロピルメタクリレート溶
液を加え、次いで混合物を還流条件下に3時間加
熱した。上記ヒドロキシプロピルエステルは「2
―ヒドロキシプロピル異性体(2.6部)」:「1―メ
チル―2―ヒドロキシエチル異性体(1部)」の
重量比の異性体を含んでいた。 次いで混合物を冷却し、石油エーテルで処理
し、回転蒸発器で残留溶媒を除去することによ
り、重合可能なビニルウレタンプレポリマーを粘
稠ガム質として分離した。 このビニルウレタンプレポリマーの一部
(50g)をトリエチレングリコールジメタクリレ
ート(50g)と混合して液体有機溶媒(b)を作つ
た。 液体有機媒質(100g)、ジメチル・長鎖アルキ
ル第3級アミン(0.6g、アーマー・ヘツス製「ア
ーミーン」DM16D)、ジ―(2―エチルヘキシ
ル)燐酸(1.00g)およびメタクリルシラン
(1.33g、ユニオンカーバイド社、グレードA174)
を撹拌により予備混合した。このプレミツクスの
重量に基いて25wt%のシリカ(エーロシル
A130)を、その混合物を撹拌しつつ徐々に加え、
ツインロールミルでさらに混合し、次いで減圧を
繰返えして空気を除去した。得られた分散物は透
明であり、ガラス様の外観であつた。 この分散物に撹拌しつつ過酸化ベンゾイル0.5
%w/w)およびN,N―ジメチル―p―トルイ
ジン(0.5%w/w)を添加した。この混合物は
室温で迅速に硬化して、硬い強靭な物質となり、
そして型中で硬化するとすぐれた歯用ベースとな
つた。 実施例 21 下記の成分から混合物を作つた。 ベータ・クリストバライト砂(平均粒度μm)
2425g メチルメタクリレート単量体 1031g ジ―(2―エチルヘキシル)燐酸 15.3g アーミーン18D(長鎖アミン) 10.7g シランA174 6.7g 脱イオン水 1.4g これらの成分を2ガロンの実験用磁気性ボール
ミルに入れ24時間混合した。低粘度の分散物が得
られた。これを一連の型に注ぎ込んで単量体/シ
リカ混合物を重合させて板片を作つた。重合前に
2重量%の「Perkadox16」および1重量%のエ
チレングリコールジメタクリレートを混合物に加
えた(%は混合物中のメチルメタクリレート単量
体の重量基準)。各型(モールド)を65℃の水浴
中に3時間浸漬し、そして80℃の別の水浴中に30
分間浸漬して混合物を熱的に重合させた。 シリカ充填重合体の板片を型から取出して、そ
の物理的性質を試験した。次の結果を得た。( )
内の数値は標準的シリカ充填ポリメチルメタクリ
レートについて得られた比較値である。 弾性率 12.5GN/m2(10〜12) 折曲強度 110〜120MN/m2(107) 衝撃強度 4〜6KJ/m2(4.3) 実施例 22 表に示した分散剤中の二化合物(重量)を適
宜な寸法(例:500ml)のビーカー中の18gのメ
チルメタクリレート単量体に添加した。熱分解法
シリカ(「Finsil」フインシル600)(乾燥物)を
少量づつスパチユラを用い手動で表に示した重
量および対応する重量比率になるまで添加した。
各混合物は、ILAホモジナイザーを用いて高速度
で撹拌してシリカを均一に分散させた。各混合物
の粘度を21℃および100rpmにおいてブルツクフ
イールドRVT粘度計で測定した。結果を表に
示す。
[Table] Example 20 35.2 g (0.1 mol) of a condensation product (bisphenol A) of 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane and propylene oxide in a molar ratio of 1:2 was added to about 100 g of dicondensate. dissolved in methylene chloride,
33.6 g (0.2 mol) of this solution in 100 g methylene chloride
of hexamethylene diisocyanate under a nitrogen atmosphere. Four drops of dibutyltin dilaurate (commercially available Mellite 12) were added as a catalyst. The mixture was stirred under nitrogen for 1 hour and then heated under reflux conditions for 9 hours. The mixture was then cooled and 29g in 100g methylene dichloride
(0.2 g) of hydroxypropyl methacrylate solution was added and the mixture was then heated under reflux conditions for 3 hours. The above hydroxypropyl ester is “2
-Hydroxypropyl isomer (2.6 parts)":"1-methyl-2-hydroxyethyl isomer (1 part)". The polymerizable vinyl urethane prepolymer was then isolated as a viscous gum by cooling the mixture, treating with petroleum ether, and removing residual solvent on a rotary evaporator. A portion (50 g) of this vinyl urethane prepolymer was mixed with triethylene glycol dimethacrylate (50 g) to make liquid organic solvent (b). Liquid organic medium (100g), dimethyl long-chain alkyl tertiary amine (0.6g, Armeen DM16D from Armor Hetus), di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid (1.00g) and methacrylsilane (1.33g, Union). Carbide, grade A174)
were premixed by stirring. 25wt% silica (Aerosil) based on the weight of this premix.
A130) is gradually added to the mixture while stirring,
Further mixing was performed on a twin roll mill and then vacuum was repeated to remove air. The resulting dispersion was transparent and had a glass-like appearance. Add 0.5% benzoyl peroxide to this dispersion while stirring.
% w/w) and N,N-dimethyl-p-toluidine (0.5% w/w) were added. This mixture hardens quickly at room temperature to form a hard, tough substance.
When it hardened in a mold, it became an excellent base for teeth. Example 21 A mixture was made from the following ingredients. Beta cristobalite sand (average particle size μm)
2425 g Methyl methacrylate monomer 1031 g Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid 15.3 g Armeen 18D (long chain amine) 10.7 g Silane A174 6.7 g Deionized water 1.4 g Place these ingredients in a 2-gallon laboratory magnetic ball mill24 Mixed for an hour. A low viscosity dispersion was obtained. This was poured into a series of molds to polymerize the monomer/silica mixture to form slabs. 2% by weight of "Perkadox 16" and 1% by weight of ethylene glycol dimethacrylate were added to the mixture before polymerization (% based on the weight of methyl methacrylate monomer in the mixture). Each mold was immersed in a 65°C water bath for 3 hours and then placed in another 80°C water bath for 30 hours.
The mixture was thermally polymerized by soaking for a minute. The silica-filled polymer slabs were removed from the mold and tested for their physical properties. I got the following results. ( )
The numbers within are comparative values obtained for standard silica-filled polymethyl methacrylate. Elastic modulus 12.5GN/ m2 (10~12) Bending strength 110~120MN/ m2 (107) Impact strength 4~6KJ/ m2 (4.3) Example 22 Two compounds in the dispersant shown in the table (weight ) was added to 18 g of methyl methacrylate monomer in a beaker of appropriate size (eg 500 ml). Pyrogenic silica ("Finsil" Finsil 600) (dry) was added manually in portions using a spatula to the weights and corresponding weight ratios indicated in the table.
Each mixture was stirred at high speed using an ILA homogenizer to uniformly disperse the silica. The viscosity of each mixture was measured with a Bruckfield RVT viscometer at 21° C. and 100 rpm. The results are shown in the table.

【表】 フインシル(Finsil)600は6m2/gの公称表
面積および0.1μmの平均粒度である。 シリカの重量比率が高いと混合物は非常に粘稠
な液体であるが、分散剤の存在によりある程度の
流動性が維持されうる。分散なしでは、シリカお
よびメチルメタクリレートの混合物は、シリカの
重量比率が低くても極めて粘稠である。比較のた
めに、分散剤を全く用いずにILAホモジナイザー
で高剪断でフインシル600およびMMA単量体を
撹拌したときには、シリカの重量比率20%で粘度
は0.59ポイズであり、シリカ重量比率37%では混
合物は乾いたペースト状となり流動しないものと
なつた。 実施例 23 実施例20の分散物のサンプルに対して、カンフ
アーキノン(0.75%w/w)およびジメチルアミ
ノエチルメタクリレート(0.5%w/w)を加え、
得られた混合物をツインロールミル中で混和し
た。実施例20の分散物の別のサンプルに対して、
カンフアーキノン(0.75%w/w)および長鎖ア
ルキル・ジメチル第3級アミン(0.5%w/w、
アーマー・ヘツス社製の「アーミーン」
DM14D)を加え、得られた混合物もボールミル
で混合した。 流動性ペースト組成物である上記二つの混合物
のサンプルを英国標準5199:1975第6.4章(樹脂
ベース歯科充填材規格)に記載のレオメーターで
硬化させた。硬化は被験サンプルを、長さ11cm、
直径8mmの石英光ガイドの端部へ露出することに
よつて行なつた。その光ガイドはその長さ方向に
沿つてネトロン(Netlon)スリーブおよびポリ
塩化ビニルのシユリンクラツプコーテイングによ
つて被覆されていた。光源はタングステンハロゲ
ンランプ(Thorn Electrical Al/230、12ボル
ト、75ワツト)であつた。両サンプルは30秒の露
光後に完全に硬化していた。 実施例 24 本発明による二つの組成物を、歯列矯正接着剤
として評価した。一つの組成物(A)は下記の処方で
あり、他方の組成物(B)は実施例23に記した処方で
あつた。 組成物A: グラム ビニルウレタン(実施例20のもの) 134 トリエチレングリコールジメタクリレート 134 シリカ(A130) 89.3 シラン(A174) 6.25 ジ―(2―エチルヘキシル)燐酸 3.57 第3級アミン(アーミーンDM16D) 3.13 ジメチルアミノエチルメタクリレート 2.01 カンフアーキノン 2.68 実施例20のようにして、これらの成分を混合し
た。歯用ブラケツトが歯へ接着する強度を測定す
るため、人間の歯をまずクランプに装着し、その
口側の表面を37%燐酸水溶液で1分間エツチング
処理した。次いで酸を蒸留水で流し去り、歯の表
面を空縮空気で乾燥させた。次いで歯列矯正ブラ
ケツトベースに接着剤組成物を塗布し、調整済の
歯の表面に付けた。次いで接着剤を、透過照射ま
たは直接照射によつて硬化させた。この際に種々
の時間を用いまた実施例23のランプおよび光ガイ
ドを用いた。10分後に結さつワイヤーをブラケツ
トに取付け、そのワイヤーにより荷重を掛けた。
接着剤が破損するまでにブラケツトによつて支持
された最大荷重を記載した。下記のタイプの歯列
矯正ブラケツトを用いた。 1 メツシユ裏打付き単一エツジブラケツトであ
つて、ブラケツトを通しての照射により接着剤
組成物の硬化が可能なもの(例えば下表の「穿
孔ブラケツト」)。 2 ホイルカバー付きブラケツトであつて、接着
剤組成物の硬化のためには歯を通しての透過照
射を行うもの(例えば下表のフオアスタテント
「Forestadent」)。
Table: Finsil 600 has a nominal surface area of 6 m 2 /g and an average particle size of 0.1 μm. At high weight proportions of silica, the mixture is a very viscous liquid, but some fluidity can be maintained due to the presence of the dispersant. Without dispersion, the mixture of silica and methyl methacrylate is extremely viscous even at low weight proportions of silica. For comparison, when Finsil 600 and MMA monomer were stirred at high shear in an ILA homogenizer without any dispersant, the viscosity was 0.59 poise at 20% silica weight ratio, and 0.59 poise at 37% silica weight ratio. The mixture became a dry paste and non-flowing. Example 23 To a sample of the dispersion of Example 20, camphorquinone (0.75% w/w) and dimethylaminoethyl methacrylate (0.5% w/w) were added;
The resulting mixture was blended in a twin roll mill. For another sample of the dispersion of Example 20,
Camphorquinone (0.75% w/w) and long chain alkyl dimethyl tertiary amine (0.5% w/w,
"Armeen" manufactured by Armor Hetus
DM14D) was added, and the resulting mixture was also mixed in a ball mill. Samples of the above two mixtures, which were flowable paste compositions, were cured in a rheometer as described in British Standard 5199:1975 Chapter 6.4 (Resin-Based Dental Filling Materials Standard). For curing, the test sample was 11 cm long,
This was done by exposing the end of an 8 mm diameter quartz light guide. The light guide was covered along its length with a Netlon sleeve and a polyvinyl chloride syringe wrap coating. The light source was a tungsten halogen lamp (Thorn Electrical Al/230, 12 volts, 75 watts). Both samples were fully cured after 30 seconds of exposure. Example 24 Two compositions according to the invention were evaluated as orthodontic adhesives. One composition (A) had the formulation below and the other composition (B) had the formulation described in Example 23. Composition A: Gram vinyl urethane (from Example 20) 134 Triethylene glycol dimethacrylate 134 Silica (A130) 89.3 Silane (A174) 6.25 Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid 3.57 Tertiary amine (Armine DM16D) 3.13 Dimethyl Aminoethyl methacrylate 2.01 Camphorquinone 2.68 These ingredients were mixed as in Example 20. To measure the adhesion strength of a dental bracket to a tooth, a human tooth was first attached to a clamp, and the oral surface of the tooth was etched with a 37% phosphoric acid aqueous solution for 1 minute. The acid was then flushed away with distilled water and the tooth surface was dried with compressed air. The adhesive composition was then applied to the orthodontic bracket base and applied to the prepared tooth surface. The adhesive was then cured by transmitted or direct radiation. Various times were used and the lamp and light guide of Example 23 were used. After 10 minutes, the ligation wire was attached to the bracket and a load was applied by the wire.
The maximum load supported by the bracket before adhesive failure was recorded. The following types of orthodontic brackets were used. 1 Single edge bracket with mesh backing, which allows the adhesive composition to be cured by irradiation through the bracket (eg "perforated bracket" in the table below). 2 Brackets with foil covers that use transmitted radiation through the teeth to cure the adhesive composition (for example, Forestadent shown in the table below).

【表】【table】

【表】 臨床の場合には、固定装具によつて与えられる
最大の力は担持荷重約2.5Kgに相当するが、その
力はしばしば一層小さいものである。上記の両組
成物は従つて歯列矯正接着剤として使用すること
ができ、また可視光線の無害な照射による短い硬
化処理を必要とするにすぎない。可視光線硬化型
組成物を用いることにより、歯を通しての照射に
より硬化を行うことができ、ブラケツトの表面全
体にわたる均一な硬化が(特にホイルブラケツト
の場合)可能である。紫外線は歯によつてほとん
ど吸収されるのでそのような硬化を行うことがで
きない。
[Table] In clinical situations, the maximum force exerted by a fixation device corresponds to a supported load of approximately 2.5 kg, but the force is often much lower. Both of the abovementioned compositions can therefore be used as orthodontic adhesives and only require a short curing treatment by harmless irradiation with visible light. By using visible light curable compositions, curing can be effected by radiation through the teeth, allowing for uniform curing over the entire surface of the bracket (particularly in the case of foil brackets). Such curing cannot occur because ultraviolet light is mostly absorbed by the teeth.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 最も長い寸法が10μm以下の粒子の粒状
の珪素質物質、 (b) 液体もしくは液化しうる重合可能有機媒質、
および (c) 下記一般式の燐オキシ酸と (ここにR1は、少なくとも6個の炭素原子を
有する炭化水素基もしくは200以上好ましくは
500〜10000の分子量のポリエーテルのいずれか
である末端鎖を含む有機基であり、R2は、R1
として定義された有機基、水素原子、または6
個以上の炭素原子の末端鎖を有しない炭化水素
もしくは置換炭化水素基のいずれかである)、 下記一般式の有機塩基性窒素化合物 (ここにZ1は前記R1として定義された有機基
であり、Z2およびZ3は同一であるかまたは相異
なつていてよく、前記R2として定義されたも
のである)と、 からなる化合物の混合物を含む分散剤、 の(a)〜(c)各成分を一緒に緊密に混合したものから
なる組成物。 2 珪素質物質はシリカである特許請求の範囲第
1項記載の組成物。 3 シリカはコロイド状である特許請求の範囲第
2項記載の組成物。 4 媒質はアクリル酸エステル単量体またはメタ
クリル酸エステル単量体である特許請求の範囲第
1〜3項のいずれかに記載の組成物。 5 液体もしくは液化しうる有機媒質は縮合用触
媒または促進剤と反応性の官能基を含む特許請求
の範囲第1〜3項のいずれかに記載の組成物。 6 官能基は水酸基である特許請求の範囲第5項
記載の組成物。 7 媒質はビニルウレタン化合物である特許請求
の範囲第1〜3項のいずれかに記載の組成物。 8 分散剤混合物中の基R1は8〜22個の炭素原
子を含む長鎖アルキル基よりなる特許請求の範囲
第1〜7項のいずれかに記載の組成物。 9 分散剤混合物中の基R1はポリオキシエチレ
ンもしくはポリオキシプロピレン鎖を含む特許請
求の範囲第1〜8項のいずれかに記載の組成物。 10 分散剤混合物中の基R2はR1と同一の基で
あるか、または水素原子である特許請求の範囲第
1〜9項のいずれかに記載の組成物。 11 基Z1は8〜22個の炭素原子を含む長鎖アル
キル基である特許請求の範囲第8〜10項のいず
れかに記載の組成物。 12 基Z2および/またはZ3は水素、6個未満の
炭素原子の低級アルキル基、フエニル基またはベ
ンジル基である特許請求の範囲第8〜11項のい
ずれかに記載の組成物。 13 分散剤混合物の酸と塩基とのモル比は
0.5:1ないし100:1である特許請求の範囲第1
〜12項のいずれかに記載の組成物。 14 モル比は1:1ないし3:1である特許請
求の範囲第13項記載の組成物。 15 珪素質固体に対して反応性であるシラン化
合物を存在させた特許請求の範囲第1〜14項の
いずれかに記載の組成物。 16 シラン化合物は重合しうる基を含むシラン
である特許請求の範囲第15項記載の組成物。 17 特許請求の範囲第1〜16項のいずれかに
記載の組成物から製造した有機媒質中珪素質固形
物の分散物。 18 特許請求の範囲第1〜16項のいずれかに
記載の組成物から製造した有機媒質中シリカ分散
物。 19 5〜90重量%の珪素質固形物を含む特許請
求の範囲第17または第18項記載の分散物。 20 シリカは1μm以下の平均粒子寸法を有する
特許請求の範囲第19項記載の分散物。 21 (a) 最も長い寸法が1μm以下の粒子の粒状
の珪素質物質。 (b) ビニルウレタン化合物であるかまたはビスフ
エノール化合物とアルカクリル酸グリシジルと
の反応生成物である液体もしくは液化しうる有
機媒質; (c) 下記一般式の燐オキシ酸と (ここにR1は、少なくとも6個の炭素原子を
有する炭化水素基もしくは200以上好ましくは
500〜10000の分子量のポリエーテルのいずれか
である末端鎖を含む有機基であり、R2は、R1
として定義された有機基、水素原子または6個
以上の炭素原子の末端鎖を有しない炭化水素も
しくは置換炭化水素基のいずれかである)、 下記一般式の有機塩基性窒素化合物 (ここにZ1は前記R1として定義された有機基
であり、Z2およびZ3は同一または相異なつてい
てよく前記R2として定義されたものである)
と、からなる化合物の混合物の分散剤;および (d) 前記有機媒質の重合のためのフリーラジカル
発生触媒; からなる流体組成物である歯科用組成物。 22 ビニルウレタン化合物は、ウレタンプレポ
リマーとそれと反応性のエチレン系不飽和モノマ
ーとの反応生成物であり、かつ少なくとも2個の
重合可能なエチレン系不飽和基を含む重合可能な
プレポリマーである特許請求の範囲第21項記載
の歯科用組成物。 23 有機媒質はビニルウレタン化合物の重量の
50〜150重量%の少なくとも1種のエチレン系不
飽和単量体をも含む特許請求の範囲21または2
2項記載の歯科用組成物。 24 遊離ラジカル発生触媒は230mμ〜500mμの
範囲の波長の輻射線で活性化されうるものである
特許請求の範囲第21〜23項のいずれかに記載
の歯科用組成物。 25 遊離ラジカル発生触媒は400mμ〜500mμの
範囲の波長の輻射線で活性化されうるものである
特許請求の範囲第24項記載の歯科用組成物。 26 遊離ラジカル発生系は(イ)フルオレノン、そ
の置換誘導体および下記一般式のα―ジケトン (ここに基Aは同一または相異なるものであつて
よく、炭化水素基または置換炭化水素基である)
から選択される少なくとも1種の光増感剤、およ
び(ロ)該光増感剤が励起状態にあるときにその光増
感剤を還元しうる少なくとも1種の還元剤、 よりなる特許請求の範囲第25項記載の歯科用組
成物。
[Scope of Claims] 1 (a) a granular siliceous material with particles having a longest dimension of 10 μm or less; (b) a liquid or liquefiable polymerizable organic medium;
and (c) a phosphorus oxyacid of the general formula: (Here R 1 is a hydrocarbon group having at least 6 carbon atoms or preferably 200 or more
is an organic group containing a terminal chain that is any polyether with a molecular weight of 500 to 10,000, and R 2 is R 1
an organic group defined as, a hydrogen atom, or 6
organic basic nitrogen compounds of the general formula: (wherein Z 1 is the organic group defined as R 1 above, Z 2 and Z 3 may be the same or different and are defined as R 2 above); A composition comprising intimately mixed together components (a) to (c) of a dispersant comprising a mixture of compounds. 2. The composition according to claim 1, wherein the siliceous material is silica. 3. The composition according to claim 2, wherein the silica is in colloidal form. 4. The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the medium is an acrylic ester monomer or a methacrylic ester monomer. 5. The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid or liquefiable organic medium contains a functional group reactive with a condensation catalyst or promoter. 6. The composition according to claim 5, wherein the functional group is a hydroxyl group. 7. The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the medium is a vinyl urethane compound. 8. A composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the group R 1 in the dispersant mixture consists of a long chain alkyl group containing from 8 to 22 carbon atoms. 9. A composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the group R 1 in the dispersant mixture comprises a polyoxyethylene or polyoxypropylene chain. 10. The composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the group R2 in the dispersant mixture is the same group as R1 or a hydrogen atom. 11. A composition according to any of claims 8 to 10, wherein the group Z 1 is a long-chain alkyl group containing from 8 to 22 carbon atoms. 12. A composition according to any of claims 8 to 11, wherein the groups Z2 and/or Z3 are hydrogen, a lower alkyl group of less than 6 carbon atoms, a phenyl group or a benzyl group. 13 The molar ratio of acid and base in the dispersant mixture is
Claim 1 which is between 0.5:1 and 100:1
The composition according to any one of items 1 to 12. 14. The composition of claim 13, wherein the molar ratio is from 1:1 to 3:1. 15. The composition according to any one of claims 1 to 14, in which a silane compound reactive with siliceous solids is present. 16. The composition according to claim 15, wherein the silane compound is a silane containing a polymerizable group. 17. A dispersion of a siliceous solid in an organic medium produced from the composition according to any one of claims 1 to 16. 18. A silica dispersion in an organic medium prepared from a composition according to any one of claims 1 to 16. 19. The dispersion according to claim 17 or 18, comprising 5 to 90% by weight of siliceous solids. 20. The dispersion of claim 19, wherein the silica has an average particle size of less than 1 μm. 21 (a) Granular siliceous material whose longest dimension is 1 μm or less. (b) a liquid or liquefiable organic medium which is a vinyl urethane compound or the reaction product of a bisphenol compound and a glycidyl alkacrylate; (c) a phosphorous oxyacid of the general formula: (Here R 1 is a hydrocarbon group having at least 6 carbon atoms or preferably 200 or more
is an organic group containing a terminal chain that is any polyether with a molecular weight of 500 to 10,000, and R 2 is R 1
an organic group defined as a hydrogen atom or a hydrocarbon or substituted hydrocarbon group without a terminal chain of 6 or more carbon atoms), an organic basic nitrogen compound of the following general formula: (Here, Z 1 is the organic group defined as R 1 above, and Z 2 and Z 3 may be the same or different and are defined as R 2 above.)
and (d) a free radical generating catalyst for the polymerization of said organic medium. 22 A vinyl urethane compound is a polymerizable prepolymer that is the reaction product of a urethane prepolymer and an ethylenically unsaturated monomer reactive therewith, and that contains at least two polymerizable ethylenically unsaturated groups. The dental composition according to claim 21. 23 The organic medium is the weight of the vinyl urethane compound.
Claim 21 or 2 which also contains 50 to 150% by weight of at least one ethylenically unsaturated monomer
The dental composition according to item 2. 24. A dental composition according to any of claims 21 to 23, wherein the free radical generating catalyst is capable of being activated by radiation having a wavelength in the range of 230 mμ to 500 mμ. 25. The dental composition of claim 24, wherein the free radical generating catalyst is activatable by radiation having a wavelength in the range of 400 mμ to 500 mμ. 26 The free radical generating system is (a) fluorenone, its substituted derivatives, and α-diketones of the following general formula. (wherein the groups A may be the same or different and are hydrocarbon groups or substituted hydrocarbon groups)
and (b) at least one reducing agent capable of reducing the photosensitizer when the photosensitizer is in an excited state. The dental composition according to Scope 25.
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