JPH0414683B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、常温付近の低温領域における硬化性
に優れ、硬化物の耐水接着強度などの接着性能、
硬度、強度および色調に優れた硬化性組成物に関
する。さらに詳細には、歯牙用接着剤、歯牙用コ
ンポジツトレジン、歯牙用硬質レジンなどの歯牙
用硬化性組成物として優れた性能を発揮すること
ができ、とくに常用硬化型の床用レジンまたはそ
の接着剤として優れた硬化性組成物に関する。 従来、歯牙用の接着剤、コンポジツトレジン、
硬質レジンなどの歯牙用硬化性組成物としては、
（メタ）アクリル酸エステル系ビニルモノマーな
どのラジカル重合性単量体および硬化剤からなる
硬化性組成物が多数提案されている。 歯牙用接着剤に要求される性能としては、常温
付近の低温領域における硬化速度が大きいことの
他に、硬化物の歯牙および金属に対する接着強度
および耐水接着強度に優れていることである。ま
た、歯牙用コンポジツトレジンおよび歯牙用硬質
レジンに対しては、組成物の常温付近の低温領域
における硬化性能ならびに硬化物の歯牙および金
属に対する接着性能が前記同様に優れていること
の他に、硬化物の強度、圧縮強度、硬度、耐摩耗
性などの機械的特性および色調に優れていること
が要求されている。最近の歯牙修復治療技術の著
しい進歩に伴ない、これらの歯牙用硬化性組成物
の前述の性能の向上に対する要求は著しく厳しく
なつている。 従来の（メタ）アクリル酸エステルビニルモノ
マーなどのラジカル重合性単量体および硬化剤か
らなる歯牙用硬化性組成物のうちで、硬化剤を改
善することにより前述の性能向上を達成しようと
するものも幾つか提案されている。たとえば、特
公昭56−33363号公報には、メタクリル酸メチル、
エチレングリコールジメタクリレート、ビスフエ
ノールＡジグリシジルメタクリレート、トリエチ
レングリコールジメタクリレートなどの（メタ）
アクリル酸エステル系ビニルモノマーの硬化剤と
してジアシルペルオキシド、芳香族アミンおよび
芳香族スルフイン酸塩からなる特定の組成物が硬
化速度、硬化物の歯牙との接着性、着色度などの
性能の面から優れていることが提案されている
が、これらの硬化性組成物はいずれも吸水性が大
きくかつ耐水接着強度が低いという欠点があり、
前述の性能を充分に満足しているとは言い難い。 本出願人は、歯牙用接着剤として、４−メタク
リロイルオキシエトキシカルボニルフタル酸また
はその酸無水物とビニル化合物とからなるラジカ
ル重合性不飽和単量体および遊離基発生剤からな
る組成物を使用すると、接着強度、耐水接着強度
などの接着性能に優れることを見出し、特願昭52
−121858号公報および特公昭58−17513号公報に
すでに提案した。該歯牙用硬化性組成物は接着性
能、機械的特性および色調には著しく優れている
が、硬化速度の点では改良の余地が残されてい
た。 本発明者らは、従来の歯牙用硬化性組成物の技
術ならびに該組成物に対する性能の要求が前述の
状況にあることに鑑み、組成物の硬化性能、硬化
物の接着性能、とくに耐水接着強度、機械的特
性、耐吸水性、耐煮沸水性および色調のいずれに
も優れた硬化性組成物を鋭意検討した結果、特定
のラジカル重合性不飽和単量体と硬化剤からなる
硬化性組成物において、硬化剤として有機スルホ
ン酸のチオールエステルおよびアミン類からなる
組成物または有機スルホン酸のジオールエステ
ル、アミン類および有機過酸化物からなる組成物
を使用すると、前記目的が達成できることを見出
し、本発明に到達した。本発明によれば、組成物
の常温付近の低温領域における硬化速度が大き
く、接着強度、耐水接着強度などの接着性能に優
れ、硬化物の硬度、圧縮強度、硬度、耐摩耗性な
どの機械的特性、耐吸水性、耐煮沸水性および色
調に優れており、歯牙用の接着剤、コンポジツト
レジン、硬質レジン、床用レジンなどの歯牙用硬
化性組成物に要求される性能を充分に満足してい
るのでこれらの歯牙用用途、とくに常温硬化型床
用レジンまたはその接着剤などの用途に適してい
ることの他に、歯牙用以外の精密工作用の接着
剤、金属用接着剤、種々のコンポジツトレジンな
どの用途にも利用できる。さらに本発明の硬化性
組成物は歯牙あるいは金属に対する接着性、特に
耐水耐久性に優れているので、歯牙用、金属用お
よび塗料の下塗りにも好適に使用される。 本発明を概説すれば、本発明は、 (a) ラジカル重合性不飽和単量体、 (b) 有機スルホン酸のチオールエステル、および (c) アミン類、 からなる硬化性組成物、を第一の発明の要旨と
し、 (a) ラジカル重合性不飽和単量体、 (b) 有機スルホン酸のチオールエステル、 (c) アミン類、および (d) 有機過酸化物、 からなる硬化性組成物、を第二の発明の要旨とす
るものである。 本発明の硬化性組成物に配合されるラジカル重
合性単量体(a)は、ラジカル重合性を有する不飽和
化合物である。具体的には、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチルなどの（メタ）アクリル酸アルキ
ル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸−２
−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロ
キシエチル、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、ポリエチレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、ポリプロピレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ブチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ヘキシレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、２，２−ビス〔４−（メタ）
アクリロイルオキシフエニル〕プロパン、２，２
−ビス〔４−（メタ）アクリロイルオキシシクロ
ヘキシル〕プロパン、２，２−ビス〔３−（メタ）
アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロポキシ
フエニル〕プロパン、トリメチロールプロパント
リ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール
テトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリ
トールヘキサ（メタ）アクリレート、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリ（トリメチルシロキシ）
シラン、γ−メタクリロキシプロピルペンタメチ
ルジシロキサン、イソプロピルジメタクリルイソ
ステアロイルチタネート、スチレン、α−メチル
スチレン、ビニルトルエン、ジビニルトルエン、
ジビニルベンゼン、酢酸ビニルなどのビニル化合
物（a₁）を例示することができ、これらの２種以
上の混合成分を使用することもできる。 また、本発明の硬化性組成物において、ラジカ
ル重合性不飽和単量体(a)として使用することがで
きる他の成分としては１分子中に少なくとも２個
のヒドロキシル基を有するアルカンポリオールま
たはポリオキシアルカンポリオールのうちの少な
くとも１個のヒドロキシル基が（メタ）アクリル
酸のエステルを形成し、かつ少なくとも１個のヒ
ドロキシル基が少なくとも３個のカルボキシル基
を有する芳香族ポリカルボン酸の１個のカルボキ
シル基とエステルを形成した構造を有する（メ
タ）アクリロイルオキシル基含有芳香族ポリカル
ボン酸またはその酸無水物（a₂）をあげることが
できる。 該（メタ）アクリロイルオキシル基含有芳香族
ポリカルボン酸またはその酸無水物(a)を構成する
１分子中に少なくとも２個のヒドロキシル基を有
するアルカンポリオールとしては、エチレングリ
コール、１，２−プロピレングリコール、１，３
−プロピレングリコール、ブチレングリコール、
ヘキシレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどを例
示することができる。また、１分子中に少なくと
も２個のヒドロキシル基を有するポリオキシアル
カンポリオールとしては、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、テトラエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、ジブチレン
グリコール、ジトリメチロールプロパン、ジグリ
セリン、トリグリセリン、ジペンタエリスリトー
ルなどの他に などを例示することができる。 また、該（メタ）アクリロイルオキシル基含有
芳香族系ポリカルボン酸を構成する（メタ）アク
リル酸成分としてはアクリル酸またはメタクリル
酸であり、さらに少なくとも３個以上のカルボキ
シル基を有する芳香族ポリカルボン酸成分として
は少なくとも２個のカルボキシル基が芳香核上の
隣接する炭素原子に結合した芳香族ポリカルボン
酸であることが好適であり、具体的にはヘミメリ
ツト酸、トリメリツト酸、プレニト酸、メロフア
ン酸、ピロメリツト酸などを例示することができ
る。 該（メタ）アクリロイルオキシル基含有芳香族
ポリカルボン酸またはその酸無水物としては、４
−（メタ）アクリロイルオキシメトキシカルボニ
ルフタル酸またはその酸無水物、４−（メタ）ア
クリロイルオキシエトキシカルボニルフタル酸ま
たはその酸無水物、４−〔２−ヒドロキシ−３−
（メタ）アクリロイルオキシプロボキシカルボニ
ル〕フタル酸またはその酸無水物、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）アクリレートまたはその酸無水物、
２−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）−
１，３−ジメタクリロイルオキシプロパンまたは
その酸無水物、 〔式中、Ｒは水素原子またはメチル基を示す。〕
またはこれらの酸無水物などを例示することがで
きる。これらの中では４−（メタ）アクリロイル
オキシエトキシカルボニルフタル酸またはその酸
無水物が好ましく特に４−（メタ）アクリロイル
オキシエトキシカルボニル無水フタル酸が好まし
い。 本発明の硬化性組成物において、該ラジカル重
合性不飽和単量体(a)成分として前記ビニル化合物
（a₁）または前記（メタ）アクリロイルオキシル
基含有芳香族ポリカルボン酸またはその酸無水物
（a₂）をそれぞれ単独で使用することもできるし、
また両者を併用することもできる。前記ビニル化
合物（a₁）および前記（メタ）アクリロイルオキ
シル基含有芳香族ポリカルボン酸およびその酸無
水物（a₂）を併用すると、接着強度、耐水接着強
度などの接着性能、辺縁封鎖性などに優れた硬化
性組成物が得られるので、歯牙用の接着剤、コン
ポジツトレジン、硬質レジン、床用レジンなどの
歯牙用硬化性組成物として好適に利用される。両
者を併用する場合の両単量体の割合は、該ビニル
化合物（a₁）が通常は10ないし99.9モル％、好ま
しくは70ないし99モル％の範囲であり、該（メ
タ）アクリロイルオキシル基含有芳香族ポリカル
ボン酸またはその酸無水物（a₂）が通常は0.1な
いし90モル％、好ましくは１ないし30モル％の範
囲からなる組成物である。 本発明の硬化性組成物に配合される有機スルホ
ン酸のチオールエステル(b)としては、通常一般式
〔〕 R¹−SO₂−Ｓ−R² 〔〕 〔式中、R¹およびR²はいずれも脂肪族基、脂環
族基または芳香族基を示す〕で表わされる化合物
である。該有機スルホン酸のチオールエステルを
構成する有機スルホン酸として具体的には、メタ
ンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスル
ホン酸、ヘキサンスルホン酸、オクタンスルホン
酸、デカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸など
のアルカンスルホン酸、シクロヘキサンスルホン
酸、メチルシクロヘキサンスルホン酸、シクロオ
クタンスルホン酸などのシクロアルカンスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸、ｏ−トルエンスルホン
酸、ｐ−トルエンスルホン酸、エチルベンゼンス
ルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、ドデシン
ベンゼンスルホン酸、クロロベンゼンスルホン
酸、ナフタリンスルホン酸、クロロナフタリンス
ルホン酸、メチルナフタリンスルホン酸などの芳
香族スルホン酸などを例示することができる。こ
れらの有機スルホン酸成分のうちでは、芳香族ス
ルホン酸が好ましい。 また、該有機スルホン酸のチオールエステルを
構成するチオールとして具体的には、メチルメル
カプタン、エチルメルカプタン、プロピルメルカ
プタン、ヘキシルメルカプタン、ドデシルメルカ
プタンなどの脂肪族チオール、シクロヘキシルチ
オール、メチルシクロヘキシルチオール、ジメチ
ルシクロヘキシルチオールなどの脂環族チオー
ル、ベンゼンチオール、ｏ−トルエンチオール、
ｐ−トルエンチオール、エチルベゼンチオール、
デシルベンゼンチオール、ドデシルベンゼンチオ
ール、クロロベンゼンチオール、ナフタレンチオ
ール、クロロナフタレンチオール、メチルナフタ
レンチオールなどの芳香族チオールなどを例示す
ることができる。これらチオール成分のうちでは
芳香族チオールが好ましい。 該有機スルホン酸のチオールエステル(b)として
具体的には、ドデシルチオールドデシルスルホナ
ート、シクロヘキシルチオールシクロヘキシルス
ルホナート、ベンゼンチオールベンゼンスルホナ
ート、ｏ−トルエンチオール−ｏ−トルエンスル
ホナート、ｐ−トルエンチオール−ｐ−トルエン
スルホナート、ｐ−クロロベンゼンチオールｐ−
クロロベンゼンスルホナート、ｏ−エチルベンゼ
ンチオール−ｏ−エチルベンゼンスルホナート、
ｐ−エチルベンゼンチオール−ｐ−エチルベンゼ
ンスルホナート、ｏ−デシルベンゼンチオール−
ｏ−デシルベンゼンスルホナート、ｐ−デシルベ
ンゼンチオール−ｐ−デシルベンゼンスルホナー
ト、ｏ−ドデシルベンゼンチオール−ｏ−ドデシ
ルベンゼンスルホナート、ｐ−ドデシルベンゼン
チオール−ｐ−ドデシルベンゼンスルホナート、
ナフタレンチオールナフタレンスルホナート、ク
ロロナフタリンチオールクロロナフタリンスルホ
ナート、メチルナフタリンチオールメチルナフタ
リンスルホナートなどを例示することができる。 本発明の硬化性組成物に配合されるアミン類(c)
は、脂肪族系アミン、脂環族系アミン、芳香族系
アミンのいずれであつてもよく、また第一アミ
ン、第二アミン、第三アミンのいずれであつて差
しつかえないが、芳香族系アミンであることが好
ましく、とくに第三アミンが好適に使用される。
アミン類(c)として具体的には、トリエチルアミ
ン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ト
リペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオ
クチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミ
ン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ブチル
アミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシ
ルアミン、ドデシルアミンなどの脂肪族系アミ
ン、トリシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシ
ルアミン、シクロヘキシルアミンなどの脂環族系
アミン、アニリン、トルイジン、キシリジン、フ
エニレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、
Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジ（β−ヒ
ドロキシエチル）アニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルト
ルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチルトルイジン、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアニシジン、Ｎ，Ｎ−ジチルアニシジ
ン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｔ−ブチルアニリン、
Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｔ−ブチルアニリン、Ｎ，Ｎ
−ジメチル−ｐ−クロルアニリン、ジフエニルア
ミン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−
ｐ−トルイジンなどの芳香族系アミンを例示する
ことができる。 本発明の硬化性組成物に配合される有機過酸化
物(d)としては、たとえば、ジアシルペルオキシ
ド、ジアルキルペルオキシド、ジアラルキルペル
オキシド、ジアルキルヒドロペルオキシド、ジア
ラルキルヒドロペルオキシド、過酸、過酸エステ
ルなどのいずれも使用することができる。これら
の有機過酸化物のうちでは、ジアシルペルオキシ
ドを使用すると、硬化時間が短く、耐水接着強度
が優れているので好適である。ジアシルペルオキ
シドとして具体的には、ジアシルペルオキシド、
ジカプリルペルオキシド、ジラウロイルペルオキ
シド、ジステアロイルペルオキシド、ジベンゾイ
ルペルオキシド、ｐ，p′−ジクロルジベンゾイル
ペルオキシド、ｐ，p′−ジメトキシジベンゾイル
ペルオキシド、ｐ，p′−ジメチルジベンゾイルペ
ルオキシド、ｐ，p′−ジニトロジベンゾイルペル
オキシドなどを例示することができる。 本発明の硬化性組成物において、前記ラジカル
重合性不飽和単量体(a)成分100重量部に対する該
有機スルホン酸のチオールエステル(b)の配合割合
は通常は0.05ないし10重量部、好ましくは0.1な
いし５重量部の範囲であり、該アミン類(c)の配合
割合は通常は0.05ないし５重量部、好ましくは
0.1ないし３重量部の範囲であり、該有機過酸化
物(d)の配合割合は通常は０ないし５重量部、好ま
しくは０ないし３重量部の範囲である。 本発明の硬化性組成物において、該有機スルホ
ン酸のチオールエステル(b)とアミン類(c)とを該ラ
ジカル重合性不飽和単量体(a)の存在下で混合する
と、通常数分で重合が起こる。従つて、通常該有
機スルホン酸のチオールエステル(b)と該アミン類
(c)は２分割して包装され、硬化直前に配合され
る。 本発明の硬化性組成物には、さらに必要に応じ
て他の成分、たとえばシランカツプリング剤、チ
タネート系カツプリング剤、粉末状無機質充填
剤、有機質重合体、無機質充填剤と多官能アクリ
ル系単量体を含むアクリル系単量体とをラジカル
重合開始剤の存在下で重合させて得られる複合充
填材、粘着性付与剤、重合促進剤、重合調節剤、
重合抑制剤などを配合することもできる。粉末状
無機充填剤として具体的にはカオリン、タルク、
クレー、炭酸カルシウム、シリカ、シリカ・アル
ミナ、アルミナ、酸化チタン、リン酸カルシウ
ム、ガラス粉末、石英粉末などを例示することが
できる。有機重合体としてはワツクス、エチレ
ン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸メチ
ル、ポリメタクリル酸メチルおよびこれらの共重
合体などを例示することができる。これらの成分
の配合割合は適宜である。 次に、本発明を実施例によつて具体的に示す。 なお以下の表１に使用した次の略記号はそれぞ
れ次の化合物を示す。 MMA…メタクリル酸メチル HDM…１，６−ヘキシレングリコールジメタク
リレート TMPT…トリメチロールプロパントリメタクリ
レート DMPT…Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン DMBA…Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−ｔ−ブチルア
ニリン PTSS…ｐ−トルエンスルフイン酸ナトリウム BPO…ジベンゾイルペルオキシド 〔〕 接着試験片の作成 (1) 牛歯 牛の前歯唇面のエナメル質面をNo.６／０エ
メリーペーパーで良く研磨し、表面を平滑に
した後65％リン水溶液で45分間エツチング処
理をした。十分に水洗を行つた後エツチング
面を空気で乾燥し、直径5.4mmの円孔のあい
たセロハンテープ（約10mm×10mm）をはつ
た。実施例または比較例に記載の硬化性組成
物を前記円孔に塗布し、直径５mmのアクリル
棒を突き合せ法によつて接着し、室温下１時
間硬化させ、接着試験片を作成した。 (2) 合金 コバルト−クロム合金（商品名サンコリウ
ム、三金工業製）またはニツケル−クロム合金
（商品名SBボンドロイ、三金工業製）の約１cm²
の平面をもつた金属片の平面をNo.１エメリーペ
ーパーでよく研磨した後、50μの酸化アルミナ
（ベルドサンクレア社製018−602レギユラー）
でサンドブラスト処理を行つた。その後、十分
に水洗を行い乾燥した後直径5.4mmの円孔のあ
いたセロハンテープをはつた。アクリル棒との
接着は牛歯の場合と同様の方法で行い接着試験
片を作製した。 〔〕 接着力の評価方法 牛歯エナメル質および合金の接着試験片は37
℃水中24時間浸漬後、４℃の冷水と60℃の温水
とに交互に１分間ずつ300回、計10時間浸漬し
た。その後23℃の温度で空気中10分間放置後23
℃の温度で引張り速度２mm／minの条件で牛歯
あるいは合金とアクリル棒との接着力を測定し
た。 実施例 １ メタクリル酸メチル（MMA）95重量部、４−
メタクリロイルオキシエトキシカルボニルフタル
酸無水物（４−META）５重量部、ジメチル−
ｐ−トルイジン（DMPT）１重量部からなる組
成液70重量部とｐ−トルエンチオール−ｐ−トル
エンスルホナート（PTSE）1.4重量部をポリメ
タクリル酸メチル粉末100重量部に分散させたポ
リマー粉末100重量部とを混合して作製した硬化
性組成物の硬化時間、硬化物の色調、接着力を調
べた。結果を表１に示した。 実施例２〜13、比較例１〜６ 実施例１において、ビニル化合物（a₁）、カル
ボン酸または無水カルボン酸基含有モノマー
（a₂）、有機スルホン酸のチオールエステル(b)、芳
香族アミン(c)およびジアシルペルオキシド(d)とし
て表１に記載した化合物を表１に記載した量用い
た他は実施例１と同様の方法で硬化性組成物の硬
化時間、硬化物の色調、接着力を調べた。結果を
表１に示した。

【表】

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) ラジカル重合性不飽和単量体、 (b) 有機スルホン酸のチオールエステル、および (c) アミン類、 からなる硬化性組成物。 ２ (a) ラジカル重合性不飽和単量体、 (b) 有機スルホン酸のチオールエステル、および (c) アミン類、および (d) 有機過酸化物、 からなる硬化性組成物。