JPS6345715B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はピロ燐酸エステル誘導体及び／又は該
誘導体から製造される重合体を含有する人体硬質
組織用接着剤に関するものである。尚本発明の接
着剤は骨や歯等の硬質組織との親和性が優れ、特
に歯の治療において顕著な効果を示す。従つて以
下の説明においては歯科用を中心として述べるが
これらの説明は本発明接着剤の適用範囲を制限す
るものではない。 歯科治療において部分欠損歯に対する充填剤と
しては各種のセメント類が主流を占めてきたが、
最近になつて強度，審美性，操作性等にすぐれた
熱或は光硬化性樹脂組織物が注目を集めつつあ
る。 これら充填剤を欠損部に充填するに当つては、
歯質との接着性が重要点の１つであり、接着性が
不十分であると充填した後で脱落したり、或は辺
縁性鎖性が不足する為に唾液等が侵入して深部に
おける２次ウ蝕を誘発することもある。又歯列矯
正用バンド等の取り付けに当つても該バンドと歯
質との接着性が問題になつている。このようなと
ころから、シアノアクリレート系等の接着剤をは
じめとして種々の接着剤が開発されているが、歯
牙に対する親和性という点で必ずしも満足できる
ものではない。最近この点についての研究が進む
につれ、歯牙に対する接着性を満足する為には、
エナメル質に対する親和性と象牙質に対する親和
性の両方を満足するものではなくてはならないこ
とが明らかになつてきた。 本発明者等は、このような特性を有する接着
剤、特にエナメル質及び象牙質に対する親和性が
良好である接着剤を開発すべく研究し、本発明の
完成に到達した。 即ち本発明の接着剤は分子内に重合性二重結合
を有する官能基及び で示される基を有する重合性単量体及び／又は少
なくとも該化合物が成分の１つである重合体を含
有する人体硬質組織用接着剤である。 上記のピロ燐酸エステル基は、同一又は異なる
２つの燐酸エステル基及び２つの水酸基が異なる
燐原子に１つずつ結合している。 重合性二重結合を有する官能基は２つある燐酸
エステル基の１つ以上にあり、その種類について
は本発明において格別の制限を設けるものではな
いが、代表的なものとしてはビニル基のような２
重結合を含有する基が示される。燐酸エステル基
は重合性官能基を有する基以外に種々の不飽和若
しくは飽和炭化水素或は含Ｎ，Ｓ，Ｏ等の鎖状若
しくは環状化合物から誘導されるものであつても
良い。 本発明において特に好適なピロ燐酸エステル化
合物は、一般式 〔式中R¹はアルケニル、アクリロイルオキシ
（低級）アルキル、メタクリロイルオキシ（低級）
アルキル、アルケニルアリール、ジアクリロイル
オキシ（低級）アルキル若しくはジメタクリロイ
ルオキシ（低級）アルキルを意味し、R²はR¹に
示される基、アルキル若しくはアリールを意味す
る。R¹及びR²における（低級）アルキルはヒド
ロキシで置換されていても良い。又アルケニルア
リールにおけるアリールは（低級）アルコキシで
置換されていても良い〕 で示される接着剤に関するものである。 上記一般式（）で示される化合物は次の反応
式に従つて製造される。反応は２つのタイプに分
かれ、一般式（）中のR¹とR²で示される基が
同一の場合には反応Ａ，異なる場合には反応Ｂで
示される。 〔式中R¹及びR²は前記と同じもの、及びＸは
ハロゲンを夫々意味する〕 以上の一般式におけるR¹，R²で示される基を
更に詳しく説明すると下記のとおりである。 R¹はアルケニル、アクリロイルオキシ（低級）
アルキル、メタクリロイルオキシ（低級）アルキ
ル、アルケニルアリール、ジアクリロイルオキシ
（低級）アルキル若しくはジメタクリロイルオキ
シ（低級）アルキルを意味し、ここに含まれるビ
ニル基によつて化合物（）に重合性が与えられ
る。尚R¹における（低級）アルキルとしては、
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、第３級ブチル、ペンチル、ヘキシル等の炭素
数１〜６のアルキルを例示することができ、この
ような（低級）アルキルは１以上のヒドロキシで
置換されていてもよい。アルケニルアリールにお
いて、アルケニルとしてはビニル、アリル等が例
示され、アリールとしてはフエニル、トリル、キ
シリル、ビフエニル、ナフチル、アントリル、フ
エナントリル等が例示される。更に該アリールは
１つ以上の（低級）アルコキシ（例えばメトキ
シ、エトキシ、プロポキシ等）で置換されていて
もよい。R²はR¹に示される基の他にアルキル又
はアリールを意味し、このようなアルキル又はア
リールとしては前記と同様のものが例示される。 次に化合物（）を製造する為の前記プロセス
について説明する。 反応ＡすなわちR¹とR²が同一の基を意味する
場合の反応に関して：無水下、室温において、２
モルの置換基をもつ燐酸化合物（）に溶媒中で
ジシクロヘキシルカルボジイミド（DCC）を反
応させる。該溶媒としてはアセトニトリル等の選
択的溶解性をもつものが例示される。反応は２分
子の化合物（）から水１分子が脱離される脱水
縮合反応であり、反応終了後、精製等の操作を加
え対称型のピロ燐酸エステル化合物（）′が合
成される。反応に伴ないDCCには水素及び酸素
が付加されて尿素誘導体となるが、該誘導体結晶
は目的化合物（）′精製時に分別される。 次に反応ＢすなわちR¹とR²が異なる基を意味
する場合の反応に関して：無水下、低温条件にお
いて溶媒中で１モルの置換基をもつ燐酸化合物
（）と１モルのホスホリルジクロライド（）
とをピリジン存在下で反応させると化合物（）
が得られる。反応温度は０℃程度の低温が好まし
い。溶媒としては塩化メチレン、クロロホルム等
の反応に影響を与えない溶媒が例示される。反応
は化合物（）と化合物（）とから塩化水素１
分子が脱離される脱塩酸縮合反応であり、ピリジ
ンは該反応起剤の役割を果す。反応終了後、精製
等の操作を加えることによつて非対称型のピロ燐
酸エステル化合物（）が合成される。 上記反応における出発物質（）は、正燐酸の
水酸基の水素１つが炭化水素等で置換された２塩
基性燐酸であり、次のものが例示される。 等が例示される。 一方化合物（）は、燐酸のジハロゲン化物で
正燐酸の結合子が２つのハロゲン及び１つの燐酸
エステル基で占められている。ハロゲンが塩素で
ある場合の化合物としては次のものが例示される
が、勿論他のハロゲンであつてもよい。

【式】

【式】等で ある。 尚化合物（）における燐酸エステル基が重合
性官能基を有する化合物であつてもよく、具体的
には 等が例示される。但し上記のジハロゲン化物は、
R¹とR²が異なる目的化合物（）が要望される
場合に利用される。 目的化合物（）〔（）′〕は、出発原料化合
物（），（）等を上記に示した化合物群から可
能な組み合わせで撰択することによつて種々製造
することができる。 こうして得られた目的物質（）〔（）′〕は
重合性を有する単量体であり、R¹及び／又はR²
におけるビニル基によつて重合する。ちなみにこ
うして得られる重合体の構造を、例えば一般式
（）におけるR¹がCH₂＝CH―R^1a，R²がCH₂＝
CH―R^2aであると仮定して表現すると、ホモポ
リマーの場合には下記の通りとなる。 上記化合物を接着剤として利用するに際しては
硬化剤（過酸化ベンゾイル等）や反応促進剤（ア
ミン類）と混合して接着剤組成物を形成し、市販
の充填剤やクラウンと欠損歯の間に介在させて硬
化させる方法が例示される。 又上記の様な組成物を形成するに当つては、前
記化合物を重合反応用の単量体と考え、 該単量体を患部に適用したのち硬化させる方
法、 該単量体と別種の重合性単量体を混合して、
その混合物を患部に適用したのち硬化させる方
法、 該単量体同士又は他の重合性単量体と重合さ
せて、その重合体に上記と同一又は異なつた単
量体を混合し患部に適用したのち硬化させる方
法等がある。 尚前記化合物を利用するに際し、接着成分（組
成物から硬化剤、反応促進剤等を除いた残部）は
種々の組み合わせを利用することが可能であり、
その組み合わせ例は次のとおりである。 まず組み合わせ単位を Ａ：本発明の化合物モノマー Ｂ：化合物Ａから得られるホモポリマー Ｃ：本発明に含まれる２種以上のモノマー化合物
Ａのコポリマー又は１種以上の本発明のモノ
マー化合物Ａと１種以上の他の重合性単量体
とのコポリマー Ｄ：他の重合性単量体 Ｅ：重合性単量体Ｄから得られるホモポリマー Ｆ：重合性単量体Ｄから得られるコポリマー と設定すると、 Ａ単独で利用する場合 Ａに対してＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦからなる群
から選択される１種以上を組み合わせて利用す
る場合 Ｂ及び／又はＣと、Ｄを心らず含み、且つ任
意にＥ及び／又はＦを含む組み合わせによる利
用等が例示される。 尚このような接着剤の適用対象は前述の如く歯
に限定されず、人体のあらゆを硬質組織における
接着用途に利用することができる。 次に本発明接着剤の特性について説明する。 例えば上記してきたような歯科用充填剤には、
施用後長時間の使用に耐える為の接着性が要求さ
れる。すなわち、これらが不十分であると充填物
やクラウンが破損したり、歯孔から脱落し再治療
の必要が生じる。 本発明の接着剤は、重合後において引張、曲
げ、圧縮の各強度及び弾性係数が秀れているの
で、口腔内で受ける種々の応力に対して優れた耐
久性を示し、又耐摩耗性や硬度が秀れているので
充填物表面が傷つけられたり摩滅することがな
い。更に吸水量が少なく、熱膨張が小さいので口
腔内における温度湿度条件下においても安定した
耐久性を示す。又上記物性の他、接着性の面でも
秀れた特性を示し、歯質との親和性が良好である
為に主成分化合物が歯質と化学的に結合し接着面
での接着性、辺縁封鎖性を良好なものとしてお
り、このことは第１表において証明される通りで
ある。その理由については理論的に解明し得た訳
ではないが、本発明を構成する化合物の化学構造
に依存するものと考えている。即ち本発明の接着
剤主成分化合物は化学構造的に見れば分子内に
OH基で示される親水性部分を持ち、湿潤性の高
い歯表面との親和性を良好なものにしているだけ
でなく、該OH基が歯質中のCaと塩を形成し、こ
れらの効果が相乗的に発揮される結果、接着性が
極めて高くなつたものと考えられる。 又本単量体の硬化に当つては、硬化時間が短い
為に患者に負担を与えることが少ない。尚ゲル化
時間も適正であり練和時の作業が害されることは
ないから低分子の反応性希釈剤を配合する必要が
なく、歯髄に対する刺激が少ないという長所もあ
る。 以上のように本発明組成物は歯科用接着剤とし
ての利用価値が高いだけでなく、その他の人体硬
質組織用接着剤としても良好な特性を示し広範囲
の分野に応用することができる。 次に本発明の製造例及び実施例を示す。 製造例 １ ２―メタクリロイルオキシエチル燐酸（２モ
ル）とジシクロヘキシルカルボジイミド（１モ
ル）とを無水アセトニトリル中、室温下で反応を
行い、反応完結後、尿素誘導体の結晶を別す
る。液を水洗し硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒
を減圧下に留去し下記のピロ燐酸エステル化合物
を合成した。（収率92％） IR：νmax、cm^-1 3450，1720，1635，1380，1170 製造例 ２ 製造例１と同様に、１，３―ジメタクリロイル
オキシプロパン―２―燐酸（２モル）とジシクロ
ヘキシルカルボジイミド（１モル）とを反応さ
せ、下記のピロ燐酸エステル化合物を合成した。
（収率78％） IR：νmax，cm^-1 3450，1720，1635，1170 製造例 ３ １―メタクリロイルオキシ―２―ヒドロキシプ
ロパン―３―燐酸（１モル）とフエニルホスホリ
ルジクロライド（１モル）とをピリジン（１モ
ル）を脱塩酸剤に用いて、０℃、無水塩化メチレ
ン中で反応を行ない、反応完結後、水を加えた
後、常法により精製し下記のピロ燐酸エステル化
合物を合成した。（収率70％） IR：νmax，cm^-1 3400，1720，1635，1600，1170 製造例 ４ １―メタクリロイルオキシ―２―ヒドロキシプ
ロパン―３―燐酸（１モル）、２―メタクリロイ
ルオキシエチルホスホリルジクロライド（１モ
ル）及びピリジン（１モル）を、実施例３と同様
に反応させ、下記のピロ燐酸エステル化合物を得
た。（収率65％） IR：νmax，cm^-1 3400，1720，1635，1600，1170 実施例 １ 製造例１で得たピロ燐酸エステル化合物を歯質
と似た性状の試料の接着に用い、その接着強度を
測定した。 接着強度を測定するに当り、下記の配合組成物
を作成した。Ａ剤として製造例１で得たピロ燐酸
エステル化合物（100重量部）に対して過酸化ベ
ンゾイル（１重量部）を加えて十分混合し均一分
散物を得た。次にＢ剤としてエチルアルコール
（100重量部）に対してＰ―トルエンスルフイン酸
（５重量部）を加えて均一溶液を得た。Ａ剤とＢ
剤を等量ずつ混合して練和し、エナメル質及び象
牙質に対する接着性を検討した結果は第１表に示
す値となつた。尚比較例として、従来から汎用さ
れているビスGMA系ボンデイング剤（市販品）
を用いた。 接着強度の測定方法（試料作成方法）は次の通
りである。 新鮮な牛歯エナメル質（試料）を平坦に削り、
＃600エメリーペーパーで仕上げバフ研磨を行な
つた後、37±１℃水中に浸漬する。23±１℃、相
対湿度：50±10％に保つた測定室において、試験
直前に38％燐酸溶液にて試料を１分間エツチング
処理し、水洗後通風で乾燥する。試料面にＡ剤及
びＢ剤を１滴ずつ滴下して混和し、スポンジ片又
は綿球で薄く塗布した。約10秒経過後、空気を２
〜３秒吹きつけ揮発成分を蒸発させる。該塗布面
上にステンレス枠を設け、市販の複合充填材料ア
ダプテイツク（米国Ｊ＆Ｊ社製）の練和物を充填
し硬化させる。37℃の水中に24時間浸漬後、オー
トグラフにて接着強度を測定した。尚試料におけ
る接着面積は直径６mm円とし、測定個数は５個と
した。 一方象牙質における接着強度の側定は次のとお
り行なつた。象牙を直径10〜12mm、高さ６〜12mm
の円柱状に切断し、表面を＃600エメリーペーパ
ーで仕上げ研磨した後、37±１℃にて一週間放置
し乾燥する。試験前に37±１℃の水中に１時間浸
漬した試料を用い上記牛歯エナメル質の場合と同
様にして接着強度を測定する。尚象牙質の場合に
はエツチング処理は行なわない。 実施例 ２〜４ 実施例１と同様にして、製造例２〜４得たピロ
燐酸エステル化合物を用い、夫々の接着強度を測
定した結果、第１表に示す値となつた。 実施例 ５ 接着強度を測定するに当り、下記の配分組成を
作成した。 Ａ剤として製造例１で得たピロ燐酸エステル化
合物のポリマー微粉末（30重量部）に対して、製
造例２で得たピロ燐酸エステル化合物（70重量
部）及び過酸化ベンゾイル（２重量部）を加えて
十分混合し均一分散物を得た。次にＢ剤としてエ
チルアルコール（100重量部）に対してＰ―トル
エンスルフイン酸（５重量部）を加えて均一溶液
を得た。Ａ剤とＢ剤を等量ずつ混合し、以下前記
実施例と同様にして、エナメル質及び象牙に対す
る接着性を検討した結果を第１表に示した。

【表】 ＊ アダプテイツク母材が破壊した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分子内に重合性二重結合を有する官能基及び で示される基を有するピロ燐酸エステル誘導体モ
   ノマー及び／又は少なくとも該誘導体モノマーを
   重合性単量体の１つとして重合させて得られる重
   合体を含有することを特徴とする人体硬質組織用
   接着剤。 ２ 特許請求の範囲第１項において、ピロ燐酸エ
   ステル誘導体が、一般式 ［式中R¹はアルケニル、アクリロイルオキシ
   （低級）アルキル、メタクリロイルオキシ（低級）
   アルキル、アルケニルアリール、ジアクリロイル
   オキシ（低級）アルキル若しくはジメタクリロイ
   ルオキシ（低級）アルキルを意味し、R²はアル
   ケニル、アクリロイルオキシ（低級）アルキル、
   メタクリロイルオキシ（低級）アルキル、アルケ
   ニルアリール、ジアクリロイルオキシ（低級）ア
   ルキル、ジメタクリロイルオキシ（低級）アルキ
   ル、アルキル若しくはアリールを意味する。R¹
   及びR²における（低級）アルキルはヒドロキシ
   で置換されていても良い。又アルケニルアリール
   におけるアリールは（低級）アルコキシで置換さ
   れていても良い］ で示される人体硬質組織用接着剤。