JPH0674235B2 - 含フッ素ビスフェノール基を骨格とするジアクリレートまたはジメタクリレートおよびこれらを成分とする高分子材料 - Google Patents

含フッ素ビスフェノール基を骨格とするジアクリレートまたはジメタクリレートおよびこれらを成分とする高分子材料

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JPH0674235B2 JP6028888A JP6028888A JPH0674235B2 JP H0674235 B2 JPH0674235 B2 JP H0674235B2 JP 6028888 A JP6028888 A JP 6028888A JP 6028888 A JP6028888 A JP 6028888A JP H0674235 B2 JPH0674235 B2 JP H0674235B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は新規な含フッ素ビスフェノール基を骨格とする
ジアクリレートまたはジメタクリレートおよびこれらを
成分とする高分子材料に関するものである。
本発明により提供される新規な含フッ素ビスフェノール
基を骨格とするジアクリレートまたはジメタクリレート
はそれ自体で重合させるか、または各種のオレフィン性
二重結合を有する化合物と共重合させることによって、
種々の有用な含フッ素ポリマーとなり、熱的・化学的安
定性、撥水性、潤滑性に優れた高分子材料として種々の
応用分野への適用が可能であり、例えば、低屈折率およ
び常温硬化性の要求される光通信ケーブル用光学接着剤
や低屈折率、耐水性および常温硬化性の要求される歯科
用樹脂などとして利用することができる。本発明が特に
有用に用いられるのは、口腔内の湿潤環境下で耐久性が
要求される歯科用樹脂である。
[従来の技術] 従来、ジアクリレートまたはジメタクリレートは、光学
材料、歯科材料、各種高分子の架橋剤等、機能性高分子
として広い応用分野で用いられているが、近年、ますま
す高い機能、例えば、より高い耐熱性、化学的安定性、
潤滑性、撥水性、低屈折率等が要求されるようになって
きている。しかしながら、これらの要求に対し、通常の
フッ素を含有していないビスフェノール基を骨格とする
ジアクリレートまたはジメタクリレートあるいは脂肪族
系ジアクリレートまたはジメタクリレートでは必ずしも
満足のいくものではないのが実情である。
例えば、歯科用樹脂としては、従来メチルメタクリレー
ト系レジンやポリエチレングリコールジメタクリレート
系レジンあるいはフッ素を含有していないビスフェノー
ル基を骨格とするジメタクリレート、例えば、2,2−ビ
ス[4−(2′−ヒドロキシ−3′−メタクリロキシプ
ロポキシ)フェニル]プロパン(米国特許第3179623
号、以下Bis-GMAと略記する)や2,2−ビス(4−メタク
リロキシポリエトキシフェニル)プロパン(米国特許第
3597389号、以下Bis-MPEPPと略記する)などが知られて
いるが、口腔内という湿潤環境下では十分な耐久性を有
さないという欠点があった。さらに、歯の修復材料であ
る歯冠用レジンや充填用レジンでは、歯質に近い強度が
要求されるため、無機質のガラスフィラーを混入したコ
ンポジットレジンが採用されており、近年これらレジン
の硬化法として光重合法が確立され、その主流となって
いる。この際均質な硬化物を得るためにはガラスフィラ
ーとマトリックスレジンとの屈折率の整合性が必要であ
り、レジンの低屈折率化が要求されている。
このため、ビスフェノール基を骨格とするジアクリレー
ト(例えばBis-GMAやBis-MPEPP)に比較して屈折率が低
い脂肪族系ジメタクリレート(例えば、ポリエチレング
リコールジメタクリレート)を多量に配合させる方法が
用いられている。しかし、脂肪族系ジメタクリレートは
ビスフェノール基を骨格とするジメタクリレートに比較
して吸水しやすく、また強度も低いという欠点があっ
た。一方、ビスフェノール基を骨格とするジメタクリレ
ートは、強度、耐水性に優れるものの、屈折率が高く、
ガラスフィラーとの屈折率差が大きいため、このものを
多量に含有させたコンポジットレジンは光透過性が悪
く、その硬化体は不均質な重合体となってしまうなどの
問題点がある。このように、従来のジメタクリレートで
は低屈折率を有し、かつ強度、耐久性に優れていること
が要求される歯科材料の用途においては、この二つの所
要性質を同一化合物で満足することができるものが要望
されているにもかかわらず、いまだ見いだされていない
のが実情である。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的の一つは光学材料、歯科材料、各種高分子
架橋剤等の機能性高分子材料として有用な耐熱性、化学
的安定性、潤滑性、撥水性、強度等に優れており、合わ
せて低屈折率化をはかることのできる材料の提供であ
る。また、特に歯科材料に限定すれば、低屈折率を有
し、かつ強度、耐水性に優れた機能性高分子の開発にあ
る。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、かかる点に注力し、鋭意検討の結果、含
フッ素置換基を有する化合物は原化合物と比較して屈折
率が低下する事実に着目し、ビスフェノール基を骨格と
するジアクリレートあるいはジメタクリレートの一部を
フッ素置換することにより所期の目的を達成できること
を見いだし本発明に到達した。
すなわち本発明は一般式 (式中、Rは水素原子またはメチル基を表わす。) で示される含フッ素ビスフェノール基を骨格とするジア
クリレートまたはジメタクリレートおよび一般式(I)
で示される含フッ素ビスフェノール基を骨格とするジア
クリレートまたはジメタクリレートを成分とする高分子
材料である。
従来、含フッ素ビスフェノール基を骨格とするジアクリ
レートまたはジメタクリレートについて報告された例が
皆無というわけではなく、特開昭61-238761号には含フ
ッ素ビスフェノール基に直接アクリロキシ基またはメタ
クリロキシ基を導入した2,2−ビス(4−アクリロキシ
フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−
メタクリロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンにつ
いて開示されている。しかし、これらは、いずれも結晶
性モノマーであり、他のモノマーとの相溶性に乏しく、
その使用範囲が限定されるという欠点を有している。ま
た、含フッ素ビスフェノール基を骨格とするジエポキシ
化合物とアクリル酸の付加物として2,2−ビス[4−
(2′−ヒドロキシ−3′−アクリロキシプロポキシ)
フェニル]ヘキサフルオロプロパン(特開昭62-221654
号)が知られているが、このものは分子内に水酸基を有
しているため、耐水性に劣るという欠点がある。
本発明の化合物はこれら従来公知の化合物の欠点を一掃
するものであり、具体的にはP−トルエンスルフォン酸
を触媒として対応するジオールとアクリル酸あるいはメ
タクリル酸との脱水反応により合成できる。
本発明のジアクリレートまたはジメタクリレートはフッ
素原子を含有することにより、フッ素を含有しないビス
フェノール素を骨格とするジアクリレートまたはジメタ
クリレートに比較して低屈折率を有する。従って、例え
ばこれらを歯科材料用のコンポジットレジンのマトリッ
クスレジンとして用いる場合、ガラスフィラーとの屈折
率整合性が改善され、より均質な硬化体が得られる。ま
た、本発明化合物は嵩高な含フッ素ビスフェノール骨格
を有しており、ガラスフィラーを用いなくても機械的強
度、耐久性、耐汚染性等に極めて優れており、単独での
使用も十分可能である。
本発明化合物は前記したような硬化体としての物性のほ
か、室温で液状モノマーであるという優れた特徴を有し
ており、他のモノマーとの相溶性に優れ、他のオレフィ
ン性二重結合を持つモノマーとの共重合も常温硬化で行
うことができ、分子内に重合性基としてアクリロキシ基
またはメタクリロキシ基を有するため、ほとんどの重合
様式で硬化することができる。例えば、過酸化物を加え
加熱重合、過酸化物−芳香族第3級アミンのレドックス
系重合開始剤を用いれば常温重合も可能であり、さらに
光重合開始剤あるいは増感剤としてベンゾインエチルエ
ーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾフェノン、
d,1−カンファキノンを添加することにより、高感度な
光硬化性の樹脂となる。
[実施例] 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されない。
参考例1[2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニ
ル)ヘキサフルオロプロパンの合成] 温度計、撹拌機、滴下ロートおよび還流式冷却器を取り
つけた500ml四つ口フラスコに2,2−(4−ヒドロキシフ
ェニル)ヘキサフルオロプロパン67g、水酸化ナトリウ
ム18gおよび蒸留水150mlを入れ、撹拌しながら温水浴で
60℃前後に1時間加温した。滴下ロートよりエチレンク
ロルヒドリン36gを撹拌下約40分かけ滴下した。さらに
約85℃で2時間撹拌後、冷却した。フラスコ底部に分離
した油状物をジエチルエーテルで溶解抽出し、蒸留水で
十分洗浄後、無水硫酸ナトリウムで1晩乾燥した。エー
テルをエバポレータで留去し、残留分として78gの2,2−
ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパンを得た。
実施例1[2,2−ビス(4−メタクリロキシエトキシフ
ェニル)ヘキサフルオロプロパンの合成] 温度計および還流式冷却器を取りつけた500mlの二つ口
フラスコに参考例1で合成した2,2−ビス(4−ヒドロ
キシエトキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン78g、
メタクリル酸48g、P−トルエンスルホン酸4g、ピクリ
ン酸0.25gおよびトルエン350mlを加え、24時間還流させ
た。その間、連続抽出器を使用して発生する水を反応系
外へ排出した。冷却後、2N−水酸化ナトリウム水溶液20
0mlを加え、中和、洗浄後蒸留水で十分洗浄し、無水硫
酸ナトリウムで1晩乾燥した。トルエンを減圧蒸留で留
去し、淡褐色透明な油状物として目的物87gを得た。
生成物は赤外線吸収スペクトルおよびプロトン核磁気共
鳴スペクトルにより目的物であることを確認した。以下
にその分析結果を示した。
赤外線吸収スペクトル(液膜法) 3100,3050cm-1(芳香族νC−H) 1725cm-1(エステル結合のνC=O) 1640cm-1(オレフィンのνC=C) 1613,1515cm-1(芳香族νC=C)1 H−NMR(溶媒:CDCl3、内部標準:TMS) δ=1.95ppm(メチル基プロトン6H) δ=4.22〜4.26ppm(‐O-CH2‐CH2‐O−のメチレンプ
ロトン4H) δ=4.48〜4.52ppm(‐O-CH2‐CH2‐O−のメチレンプ
ロトン4H) δ=5.59ppm(末端ビニル基のプロトン2H) δ=6.13ppm(末端ビニル基のプロトン2H) δ=6.88〜6.92ppm(芳香族プロトン4H) δ=7.26〜7.32ppm(芳香族プロトン4H) 実施例2,3、比較例1〜4 実施例1で得た化合物(Bis-MEPHFP略す)およびこの重
合体の各種物性を測定した。比較のためフッ素を含有し
ていないビスフェノール骨格を有するジメタクリレート
としてBis-GMA(2,2−ビス−[4−(2′−ヒドロキシ
−3′−メタクリロキシプロポキシ)フェニル]プロパ
ンおよびBis-MEPP(2,2−ビス(4−メタクリロキシエ
トキシフェニル)プロパン)、脂肪族系ジメタクリレー
トとしてTEGDMA(トリ−エチレングリコールジメタクリ
レート)およびUDMA(ジ−2−メタクリロキシエチル−
2,2,4トリメチルヘキサメチレンジカーバメート)につ
いても同様の測定を行った。使用モノマーの組成は次の
とおりである。
実施例2 Bis-MEPHFP =100mol% 〃 3 Bis-MEPHFP:TEGDMA =50:50mol% 比較例1 Bis-GMA :TEGDMA =50:50mol% 〃 2 BisMEPP :TEGDMA =50:50mol% 〃 3 BisMEPP :TEGDMA =30:70mol% 〃 4 UDMA =100mol% なお、重合体は各組成のモノマーに過酸化ベンゾイルを
0.5重量%加え、60℃で24時間、90で24時間、120℃で24
時間加熱重合したバルク重合体を使用した。
屈折率 屈折率はアッベ屈折計を用い、重合体の測定に際しては
中間液としてα−ブロモナフタレンを使用した。
重合体の吸水量、溶解量 重合体(直径20mm、厚さ0.5mmの円板状)を80℃で真空
乾燥し、恒量とした後、37℃蒸留水中に20日間浸漬後、
吸水による重量増加分を表面積で除し、吸水量を求め
た。さらにこの試料を80℃で真空乾燥し恒量とした時の
重量減少分を表面積で除し、溶解量を求めた。
重合体の圧縮強度 重合体(直径4mm、長さ6mmの円柱状)をオートグラフを
使用して、クロスヘッドスピード0.5mm/minで測定し
た。試料は圧縮応力に対して大きな塑性変形を起こした
後、破壊するため、圧縮特性は圧縮比例限および破断強
さの両者により評価した。これらの結果を第1表に示し
た。
[発明の効果] 本発明の化合物は含フッ素ビスフェノールを骨格とする
ジアクリレートおよびジメタクリレートであり、屈折率
が低く、しかも常温で液状であり、他の各種モノマーと
の相溶性も良いため、各種高分子架橋剤としても広く使
用できる。また、得られる重合体は屈折率が低く、更に
強度、耐水性等の物性に優れるため、光学材料、歯科材
料、機能性高分子材料等として幅広い分野での応用が可
能である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (式中、Rは水素原子またはメチル基を表わす。) で示される含フッ素ビスフェノール基を骨格とするジア
    クリレートまたはジメタクリレート。
  2. 【請求項2】一般式(I)で示される含フッ素ビスフェ
    ノール基を骨格とするジアクリレートまたはジメタクリ
    レートを成分とする高分子材料。
JP6028888A 1988-03-16 1988-03-16 含フッ素ビスフェノール基を骨格とするジアクリレートまたはジメタクリレートおよびこれらを成分とする高分子材料 Expired - Fee Related JPH0674235B2 (ja)

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