JP2004131468A

JP2004131468A - アクリル酸エステルホスホン酸ベースの歯科材料

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Publication number: JP2004131468A
Application number: JP2003183467A
Authority: JP
Inventors: Norbert Moszner; ノルベルト　モスツナー; Ulrich Salz; アーリッヒ　サルツ; Frank Zeuner; フランク　ツォイナー; Joerg Zimmermann; ヨルク　ジマーマン; Volker Dr Rheinberger; フォルカー　ラインベルガー
Original assignee: Ivoclar Vivadent AG
Current assignee: Ivoclar Vivadent AG
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: EP1374829A1; ATE308296T1; EP1374829B1; US20040077754A1; JP4490057B2; US6900251B2; DE50301525D1

Abstract

【課題】重合できるアクリルホスホン酸であって、公知のアクリルホスホン酸と比較して加水分解に対する耐性がさらに改良されたものを提供する。
【解決手段】一般式（Ｉ）のアクリル酸エステルホスホン酸、その立体異性体およびそれらの混合物を提供する：

ここで、ｎは、１または２であり、ｎ＝１、２である場合で異なり、特定の化学構造である。Ｒ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキレン基、Ｃ_４〜Ｃ_８シクロアルキレン基またはＣ_７〜Ｃ_１５アルキレンフェニレン基であり、Ｒ^３は、水素、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基であり、Ｒ^４、Ｒ^５は、互いに独立して、それぞれ、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基を表す。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加水分解安定性が高く歯科材料の調製に特に適したアクリル酸エステルホスホン酸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
重合できるホスホン酸は、特に、コモノマーとして、重合化学で重要であり、それにより、高い熱安定性、良好な接着性、低い可燃性および良好な極性溶媒溶解性を有する有機重合体の調製が可能となる。この目的のために、多数のモノマーホスホン酸が合成され、重合できるビニル基、ジエニル基、アリル基またはスチリル基と重合される。ホスホン酸の概要は、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ，Ｍｅｔｈｏｄｅｎ　ｄｅｒ　Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ　Ｃｈｅｍｉｅ　［Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］，Ｖｏｌｕｍｅ　Ｅ２０（２^ｎｄ　ｐａｒｔ），Ｇ．Ｔｈｉｅｍｅ　Ｖｅｒｌａｇ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ−Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　１９８７，１３００　ｆｆで提供されている。このような従来の重合可能なホスホン酸の例には、ビニルホスホン酸、アリルベンゼンホスホン酸、α−アミノアリルホスホン酸、１，３−ブタジエンまたはイソプレンホスホン酸、４−ビニルベンゼンホスホン酸または２−（４−ビニルフェニル）−エタンホスホン酸がある。そのＣ＝Ｃ基が直接または酸素原子を介してリン原子に結合しているホスホン酸（例えば、ビニルホスホン酸またはエチルホスホン酸モノビニルエステル）は、単独重合する傾向が低く、その結果、モル質量が低い単独重合体だけが得られ得る。
【０００３】
ホスホン酸の重合可能（メタ）アクリル酸誘導体（例えば、２−メタクリロイルオキシエチルホスホン酸であって、ここで、重合できる（メタ）アクリル基は、アルキレン基を介して、リンに結合している）に基づく歯科材料は、ＤＥ　１９９　１８　９７４　Ａ１から公知である。これらの化合物は、簡単に重合できるが、加水分解安定性ではない。
【０００４】
ＤＥ　１９７　４６　７０８　Ａ１は、水溶液中で加水分解安定性である重合可能アクリルホスホン酸を開示しており、これは、良好な接着性を有し、従来のラジカル開始剤で重合でき、従って、特に、歯科材料の成分として適当である。
これらのアクリルホスホン酸は、それらのカルボン酸エステルの形態で、水および極性有機溶媒に良好な溶解性を示すのに対して、カルボン酸の形態では、それらは、水には易溶解性であるものの、有機溶媒には殆ど溶解しない。エステルおよび酸の異なる溶解挙動は、含水材料では不利であり得る。このカルボン酸エステルを加水分解してアルコールの分離を伴って遊離カルボン酸を形成することで、これらのモノマーの溶解性が著しく変わり得、それにより、ホスホン酸成分の部分的または完全な沈殿を引き起こし得、従って、その材料の特性に影響を与え得る。
【０００５】
ＤＥ　１００　１８　９６８は、加水分解安定性のアクリルアミドおよびアクリロニトリルホスホン酸をベースにした歯科材料を開示している。
【０００６】
Ａ．Ｍ．Ｋａｗａｍｏｔｏ，Ｍ．Ｍ．Ｃａｍｐｂｅｌｌ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ　Ｔｒａｎｓ．１，１９９７，１２４９は、ホスホエノールピルバートのジフルオロビニルホスホネート類似物を記述しており、これらは、シキミ酸経路の潜在的な阻害剤に相当すると思われている。
【０００７】
最後に、重合可能基がアミド基を介してホスホン酸基に結合したホスホン酸誘導体（例えば、４−メタクリルアミド−４−メチル−ペンチル−ホスホン酸）は、ＥＰ　１　１６９　９９６　Ａ１で知られている。これらの化合物は、低いラジカル重合能しか有しない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、重合できるアクリルホスホン酸であって、公知のアクリルホスホン酸と比較して、加水分解に対する耐性がさらに改良されたものを調製することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下を提供する：
１．　一般式（Ｉ）のアクリル酸エステルホスホン酸、その立体異性体およびそれらの混合物：
【００１０】
【化５】

ここで、
ｎは、１または２であるが、但し、ｎ＝１に対して、Ｒ^１は、以下の意味を有し：
【００１１】
【化６】

また、ｎ＝２に対して、Ｒ^１は、以下の意味を有する：
【００１２】
【化７】

Ｒ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキレン基、Ｃ_４〜Ｃ_８シクロアルキレン基またはＣ_７〜Ｃ_１５アルキレンフェニレン基である；
Ｒ^３は、水素、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基である；そして
Ｒ^４、Ｒ^５は、互いに独立して、それぞれ、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基である、
アクリル酸エステルホスホン酸。
【００１３】
２．　式（Ｉ）の可変基の１つ以上が、互いに独立して、以下の意味を有する、項目１に記載のアクリル酸エステルホスホン酸：
ｎ＝１である；
Ｒ^１＝
【００１４】
【化８】

である；
Ｒ^２＝Ｃ_１〜Ｃ_６アルキレン基である；
Ｒ^３＝水素、Ｃ_１〜Ｃ_３アルキル基である；そして
Ｒ^４、Ｒ^５は、互いに独立して、それぞれ、Ｃ_１〜Ｃ_３アルキル基である、
アクリル酸エステルホスホン酸。
【００１５】
３．　Ｒ^２基、Ｒ^３基、Ｒ^４基および／またはＲ^５基が、非置換であるか、またはＣｌ、Ｂｒ、ＣＨ_３Ｏ、ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＣＮ、＝Ｏ、＝Ｓ、＝ＮＲ^６または−ＮＲ^７−ＣＯ−Ｃ（＝ＣＨ_２）ＣＨ_２−Ｙ−Ｒ^８−ＰＯ（ＯＨ）_２から選択される１個またはそれ以上の置換基で置換され、ここで、Ｒ^６およびＲ^７が、互いに独立して、それぞれ、水素、直鎖または分枝Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル基またはＣ_６〜Ｃ_１０アリール基であり、そしてＲ^８が、直鎖または分枝Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキレン基またはＣ_６〜Ｃ_１４アリーレン基である、項目１または２に記載のアクリル酸エステルホスホン酸。
【００１６】
４．　項目１〜３の１項に記載のアクリル酸エステルホスホン酸を含有する、組成物。
【００１７】
５．　さらに、ラジカル重合可能モノマーを含有する、項目４に記載の組成物。
【００１８】
６．　ラジカル重合可能モノマーとして、アクリルアミドおよび／またはヒドロキシアルキルアクリルアミドを含有する、項目５に記載の組成物。
【００１９】
７．　一官能性および／または多官能性ラジカル重合可能モノマーを含有する、項目５または６に記載の組成物。
【００２０】
８．　一官能性ラジカル重合可能モノマーとして、１種またはそれ以上の加水分解安定性モノ（メタ）アクリレート、メタクリル酸メシチル、１種またはそれ以上の２−（アルコキシメチル）アクリル酸、２−（エトキシメチル）アクリル酸、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸、１種またはそれ以上のＮ−一置換またはＮ−二置換アクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメタクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチル−アクリルアミド、１種またはそれ以上のＮ−一置換メタクリルアミド、Ｎ−エチルメタクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、アリルエーテルまたはこれらのモノマーの２種またはそれ以上の混合物を含有する、項目７に記載の組成物。
【００２１】
９．　多官能性ラジカル重合可能モノマーとして、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸と、ジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートとに由来の１種またはそれ以上のウレタン、１種またはそれ以上の架橋ピロリドン、１，６−ビス（３−ビニル−２−ピロリドニル）−ヘキサン、１種またはそれ以上のビスアクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、エチレンビスアクリルアミド、１種またはそれ以上のビス（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，３−ビス（アクリルアミド）−プロパン、１，３−ビス（メタクリルアミド）−プロパン、１，４−ビス（アクリルアミド）−ブタン、１，４−ビス（アクリロイル）−ピペラジンまたはこれらのモノマーの２種またはそれ以上の混合物を含有する、項目７または８に記載の組成物。
【００２２】
１０．　さらに、ラジカル重合用開始剤を含有する、項目４〜９の１項に記載の組成物。
【００２３】
１１．　さらに、充填剤を含有する、項目４〜１０の１項に記載の組成物。
【００２４】
１２．　さらに、溶媒を含有する、項目４〜１０の１項に記載の組成物。
【００２５】
１３．　さらに、リン酸（メタ）アクリルアミドアルキル二水素を含有する、項目４〜１２の１項に記載の組成物。
【００２６】
１４．　ａ）０．５〜７０重量％の項目１または２に記載のアクリル酸エステルホスホン酸；
ｂ）０．０１〜１５重量％のラジカル重合用開始剤；
ｃ）０〜８０重量％のラジカル重合可能モノマー；
ｄ）０〜９５重量％の溶媒；
ｅ）０〜５０重量％のリン酸（メタ）アクリルアミドアルキル二水素；および／または
ｆ）０〜７５重量％の充填剤を含有する、項目４〜１３の１項に記載の組成物。
【００２７】
１５．　歯科材料としての、項目４〜１４の１項に記載の組成物の使用。
【００２８】
１６．　セメントまたは接着剤としての、項目１５に記載の使用。
【００２９】
１７．　歯科材料を調製するための、項目１〜３の１項に記載のアクリル酸エステルホスホン酸の使用。
【００３０】
本発明によれば、この目的は、一般式（Ｉ）のアクリル酸エステルホスホン酸、その立体異性体およびそれらの混合物により、達成される：
【００３１】
【化９】

ここで、
ｎは、１または２であるが、但し、ｎ＝１に対して、Ｒ^１は、以下の意味を有し：
【００３２】
【化１０】

また、ｎ＝２に対して、Ｒ^１は、以下の意味を有する：
【００３３】
【化１１】

Ｒ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキレン基、Ｃ_４〜Ｃ_８シクロアルキレン基またはＣ_７〜Ｃ_１５アルキレンフェニレン基である；
Ｒ^３は、水素、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基である；そして
Ｒ^４、Ｒ^５は、互いに別個に、それぞれ、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基を表す。
【００３４】
個々のアルキル基およびアルキレン基は、直鎖、分枝または環状であり得る。
【００３５】
個々のＲ^２基、Ｒ^３基、Ｒ^４基および／またはＲ^５基は、非置換であり得るか、または１個もしくはそれ以上の置換基（例えば、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＨ_３Ｏ、ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＣＮ、＝Ｏ、＝Ｓ、＝ＮＲ^６または−ＮＲ^７−ＣＯ−Ｃ（＝ＣＨ_２）ＣＨ_２−Ｙ−Ｒ^８−ＰＯ（ＯＨ）_２（好ましくは、Ｃｌ、ＣＨ_３Ｏ、ＯＨ、ＣＯＯＨ、＝Ｏまたは＝ＮＲ^６））で置換され得、ここで、Ｒ^６およびＲ^７は、互いに別個に、それぞれ、水素、直鎖または分枝Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル基またはＣ_６〜Ｃ_１０アリール基（好ましくは、水素または直鎖Ｃ_１〜Ｃ_３アルキル基）を表し、そしてＲ^８は、直鎖または分枝Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキレン基またはＣ_６〜Ｃ_１４アリーレン基（好ましくは、直鎖または分枝Ｃ_１〜Ｃ_５アルキレン基またはフェニレン）である。
【００３６】
さらに、本発明は、重合体、接着剤、歯科材料または他の材料および物質を調製するために、これらの加水分解安定性のアクリル酸エステルホスホン酸を使用することに関する。本発明の主題はまた、接着剤、セメント、複合材料、成形体または歯科材料としてだけでなく、これらのアクリル酸エステルホスホン酸の単独重合または共重合により得られる重合体または共重合体として、アクリル酸エステルホスホン酸を使用することにある。
【００３７】
【発明の実施の形態】
他に述べられていなければ、以下の好ましい定義は、互いに別個に選択でき、式（Ｉ）の前記変数に対して存在できる：
ｎ＝１である；
Ｒ^１＝
【００３８】
【化１２】

である；
Ｒ^２＝Ｃ_１〜Ｃ_６アルキレン基である；
Ｒ^３＝水素、Ｃ_１〜Ｃ_３アルキル基である；そして
Ｒ^４、Ｒ^５は、互いに別個に、それぞれ、Ｃ_１〜Ｃ_３アルキル基である。
【００３９】
従って、好ましい化合物には、式（Ｉ）の変数の少なくとも１個が上記好ましい定義を有するものがある。本発明の特に好ましいモノマーには、全ての変数がこれらの好ましい意味の１つを有するものがある。
【００４０】
本発明による式（Ｉ）のアクリル酸エステルホスホン酸は、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）および４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）の存在下にて、文献（特に、Ｂ．Ｎｅｉｓｅｓ，Ｗ．Ｓｔｅｇｌｉｃｈ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９０（１９７８）５５６またはＡ　Ｈａｓｓｎｅｒ，Ｖ．Ａｌｅｘａｎｉａｎ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔ．４６（１９７８）４４７５を参照）から公知のカルボン酸エステル調製方法に従って、対応するＯＨ−基含有一官能性（ｎ＝１）または二官能性（ｎ＝２）Ｒ^１−（ＯＨ）_ｎ化合物を、適切なＣＯＯＨ基含有アクリレートエーテルホスホン酸エステルＡＥＰＥでエステル化することにより、トリアルキルシラン（例えば、トリメチルシリルクロライド／ＮａＩまたはブロマイド）（ＴＭＳＢｒ）でのシリル化によって保護基（ＳＧ）を加水分解で分離することにより、引き続いて、アルコール（例えば、メタノール）または水と反応させることにより、調製できる（Ｓ．Ｆｒｅｅｍａｎ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ　Ｔｒａｎｓ．２（１９９１）２６３）。
【００４１】
一般：
【００４２】
【化１３】

具体例：
【００４３】
【化１４】

適切なＣＯＯＨ基含有アクリレートエーテルホスホン酸エステルＡＥＰＥは、文献（Ｎ．Ｍｏｓｚｎｅｒ，Ｆ．Ｚｅｕｎｅｒ，Ｕ．Ｋ．Ｆｉｓｃｈｅｒ，Ｖ．Ｒｈｅｉｎｂｅｒｇｅｒ，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．２００（１９９９）１０６２）と類似して、−５℃で、例えば、等モル量の灰汁を使う部分加水分解により、対応するカルボン酸エステルから合成できる。
【００４４】
式（Ｉ）の本発明によるアクリル酸エステルホスホン酸の好ましい例には、以下がある：
【００４５】
【化１５】

【００４６】
【化１６】

本発明のアクリル酸エステルホスホン酸は、強力な酸であり、水または水と極性溶媒（例えば、アセトン、エタノール、アセトニトリルまたはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ））との混合物に非常に易溶性である。これらのうち、その酸性ホスホン酸基は、加水分解安定性エーテル基を介して、重合できるアクリレート基に結合されている。それに加えて、このエステル基はまた、本発明のアクリル酸エステルホスホン酸中にて、高い加水分解安定性を有し、これらは、一緒になって、従来の重合可能アクリルホスホン酸と比較して、明らかな改良に相当する。
【００４７】
本発明と関連して、水または水と水混和性溶媒との混合物中にて、約２０重量％の濃度および約２．０のｐＨ値で、３７℃で、少なくとも６週間安定である（すなわち、１％未満しか加水分解しない）化合物は、加水分解安定性であると記述される。
【００４８】
重合可能基が存在している結果として、本発明のアクリル酸エステルホスホン酸は、重合体および共重合体を調製するための出発物質として、適切である。それらは、公知のラジカル重合方法で単独重合できるか、または適切なコモノマーと共重合できる。
【００４９】
本発明のアクリル酸エステルホスホン酸は、遊離形態またはそれらの塩の形態（すなわち、ホスホネートまたはホスホネートエステル）として使用でき、ここで、これらの塩の場合、好ましくは、アルカリ金属イオン（特に、ナトリウムイオンおよびリチウムイオン）だけでなく、有機アンモニウムイオンは、対イオン（特に、アミン促進剤（例えば、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシ−３，５−キシリジンまたは４−（ジメチル−アミノ）−安息香酸−２−エチル−ヘキシルエステル））から誘導したもの）として働く。アミン促進剤は、歯学では、例えば、光開始剤系の成分として使用される。一般に、Ｈ−供与体として作用でき従ってラジカル形成を促進する第三級アミンが関与している（Ｌ．Ａ．Ｌｉｎｄｅｎ，「Ｐｈｏｔｏｃｕｒｉｎｇ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ　Ｄｅｎｔａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　Ｒｅｓｉｎｓ」　ｉｎＲａｄｉａｔｉｏｎ　Ｃｕｒｉｎｇ　ｉｎ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．ＩＶ，Ｊ．Ｐ．Ｆｏｕａｓｓｉｅｒ，Ｊ．Ｆ．Ｒａｂｅｋ（著）、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ　Ａｐｐｌ．Ｓｃｉ．，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　１９９３，３９６ｆ．を参照）。
【００５０】
重合を実行するのに、公知のラジカル開始剤が使用できる（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．１３，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　１９８８，７５４ｆｆ．を参照）。
【００５１】
ラジカル光重合を開始するために、好ましくは、ベンゾフェノン、ベンゾインだけでなく、それらの誘導体またはα−ジケトンもしくはそれらの誘導体（例えば、９，１０−フェナントレンキノン、１−フェニル−プロパン−１，２−ジオン、ジアセチルまたは４，４−ジクロロベンジル）が使用できる。好ましくは、ショウノウキノンおよび２，２−メトキシ−２−フェニル−アセトフェノン、特に好ましくは、α−ジケトンは、還元剤としてのアミン（例えば、４−（ジメチルアミノ）−安息香酸エステル、メタクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｓｙｍ．−キシリジンまたはトリエタノールアミン）と併用される。
【００５２】
特に、アゾ化合物（例えば、アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）もしくはアゾビス−（４−シアノ吉草酸））または過酸化物（例えば、過酸化ジベンゾイル、過酸化ジラウロイル、第三級ブチルパーオクトエート、過安息香酸第三級ブチルまたは過酸化ジ−（第三級ブチル））は、熱開始剤として適切である。ベンゾピナコールおよび２，２’−ジアルキルベンゾピナコールもまた、熱硬化用の開始剤として、適切である。レドックス開始剤の組合せ（例えば、過酸化ベンゾイルとＮ，Ｎ−ジメチル−ｓｙｍ．−キシリジンまたはＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジンとの組合せ）は、室温で実行される重合用の開始剤として使用される。それに加えて、過酸化物と、アスコルビン酸、バルビツール酸塩または硫酸とからなるレドックス系もまた、特に適切である。
【００５３】
本発明の主題はまた、式（Ｉ）の１種またはそれ以上のアクリル酸エステルホスホン酸に加えて、さらに、ラジカル重合用開始剤も含有する組成物である。
【００５４】
本発明のアクリル酸エステルホスホン酸が加水分解安定性であることの結果として、これらの組成物は、水が存在していても、室温で保存安定性であり、特に、歯科用途の上記の接着剤またはセメントとして、適切である。
【００５５】
アクリル酸エステルホスホン酸および任意の開始剤に加えて、１種またはそれ以上のラジカル重合可能モノマーも含有する組成物もまた、好ましい。
【００５６】
コモノマーとして、一官能性および／または多官能性のラジカル重合可能モノマー（特に、二官能性の架橋モノマー）が適切である。一官能性モノマーとは、１個のラジカル重合可能基を有する化合物を意味し、また、多官能性モノマーとは、２個またはそれ以上のラジカル重合可能基を有する化合物を意味する。特に、架橋する二官能性または多官能性アクリレートまたはメタクリレート（例えば、ビスフェノール−Ａ−ジ（メタ）アクリレート、ビス−ＧＭＡ（メタクリル酸とビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテルとの付加生成物）、ＵＤＭＡ（メタクリル酸ヒドロキシエチルと２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとの付加生成物）、ジ−、トリ−またはテトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびペンタエリスリットテトラ（メタ）アクリレート）は、接着剤または歯科材料の調製に適切である。（メタ）アクリル酸を対応するジオールでエステル化することにより得ることができる化合物であるブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレートおよび１，１２−ドデカンジオールジ（メタ）アクリレートもまた、適切である。
【００５７】
特に好ましいラジカル重合可能モノマーには、アクリルアミドまたはヒドロキシアルキルアクリルアミドがある。
【００５８】
それらが加水分解安定性である結果として、一般式ＢＸ_ｎのアミドは、特に好ましく、ここで、
Ｂは、１個〜５０個の炭素原子を有する炭化水素基を意味し、これは、Ｘ’基でｎ回置換されており、１個またはそれ以上のＯ、Ｓ、ＮＨ、ＣＯ−ＮＨ、ＮＨ−ＣＯ、ＮＨ−ＣＯ−Ｏ、Ｏ−ＣＯ−ＮＨおよび／またはＮＨ−ＣＯ−ＮＨ基を含有でき、
Ｘ’は、以下の基を意味し、
【００５９】
【化１７】

これは、窒素原子またはＣ−２を介して、Ｂ基に結合されており、その結合部位は、Ｒ^２’基を備えたＢ基には接続されておらず、
Ｒ^１’は、水素、１個〜２０個の炭素原子を有するアルキル基、またはフェニル基であり、ここで、２個またはそれ以上のＸ’基は、Ｒ^１’基を共有でき、ここで、Ｒ^１’もまた、Ｂ基の構成要素であり得、
Ｒ^２’は、水素、１個〜２０個の炭素原子を有するアルキル基、またはフェニル基であり、そして
ｎ’は、２〜５の数である。
【００６０】
Ｘ’基は、Ｎ−置換アミド基を表わし、これらは、アミド窒素を介して、または炭素原子Ｃ−２を介して、Ｂ基に結合されている。
【００６１】
この種のアミド、それらの好ましい誘導体およびそれらの調製は、ＤＥ　１０１　０１　５２３で開示されている。
【００６２】
また、次式のヒドロキシアルキルアクリルアミドも、好ましい：
【００６３】
【化１８】

ここで、
Ｘ”は、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキレン基またはＣ_７〜Ｃ_１５アルキレンフェニレン基、好ましくは、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキレン基、特に好ましくは、Ｃ_１〜Ｃ_８アルキレン基を意味し、
Ｒ^１”は、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル基、フェニルまたは水素、好ましくは、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル基または水素、特に好ましくは、Ｃ_１〜Ｃ_３アルキル基または水素を意味し、
ｍ”、ｎ”は、互いに別個に、０、１または２であり、ここで、ｍ”＋ｎ”は、２に等しく、そして
Ｒ^２”は、水素、メチルまたはＸ”’−ＯＨを意味し、もし、ｍ”が１に等しいかそれより大きいなら、Ｘ”’−ＯＨを意味し、もし、ｍ”が０に等しいなら、Ｘ”’がＸ”に対して与えた意味の１つを有する場合、好ましくは、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキレン、特に好ましくは、Ｃ_１〜Ｃ_３アルキレンであり、そして
ｎ”＝２の場合の２個のＲ^１”基、また、ｍ”＝２の場合の２個の−Ｘ”−基は、同一または異なり得る。上記ヒドロキシアルキルアクリルアミドは、アルデヒド基を含有しない。
【００６４】
列挙したアルキル基およびアルキレン基は、好ましくは、直鎖基である。ｍ”およびｎ”がそれぞれ１に等しい化合物は、特に好ましい。１分子あたり１個、２個または３個のヒドロキシル基を有する化合物もまた、好ましい。
【００６５】
この種のヒドロキシアルキルアミド、それらの好ましい誘導体、およびそれらの調製は、ＤＥ　１０２　２８　５４０で記載されている。
【００６６】
希釈モノマーとして特に適切である好ましい一官能性ラジカル重合可能モノマーには、加水分解安定性のモノ（メタ）アクリレート（例えば、メタクリル酸メシチル）、または２−（アルコキシメチル）アクリル酸（例えば、２−（エトキシメチル）アクリル酸、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸）、Ｎ−一置換またはＮ−二置換アクリルアミド（例えば、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメタクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド）、またはＮ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチル−アクリルアミド、ならびにＮ−一置換メタクリルアミド（例えば、Ｎ−エチルメタクリルアミドまたはＮ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド）、およびまたＮ−ビニルピロリドンまたはアリルエーテルがある。
【００６７】
架橋モノマーとして特に適切である好ましい多官能性ラジカル重合可能モノマーには、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸とジイソシアネート（例えば、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートまたはイソホロンジイソシアネート）とからの加水分解安定性のウレタン、架橋ピロリドン（例えば、１，６−ビス（３−ビニル−２−ピロリドニル）−ヘキサン）、または市販のビスアクリルアミド（例えば、メチレンビスアクリルアミドまたはエチレンビスアクリルアミド）、またはビス（メタ）アクリルアミド（例えば、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，３−ビス（アクリルアミド）−プロパン、１，３−ビス（メタクリルアミド）−プロパン、１，４−ビス（アクリルアミド）−ブタンまたは１，４−ビス（アクリロイル）−ピペラジンがあり、これらは、対応するジアミンと（メタ）アクリル酸クロライドとの反応により、合成され得る。
【００６８】
これらの組成物は、１種以上の列挙したコモノマーを含有し得る。少なくとも１つの多官能性ラジカル重合可能モノマーを含有する組成物が好ましい。
【００６９】
さらに、本発明の組成物は、機械的特性を向上させるか粘度を設定するために、有機粒子または無機粒子で充填され得る。好ましい無機微粒子充填剤には、酸化物に基づく球状材料（例えば、ＺｒＯ_２およびＴｉＯ_２、またはＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２および／もしくはＴｉＯ_２の混合酸化物）、ナノ粒子充填剤または超微小充填剤（例えば、発熱性ケイ酸または沈降ケイ酸）、ならびにミニ充填剤（例えば、石英、ガラスセラミックまたはガラス粉末（０．０１〜１μｍの平均粒径を有する））だけでなく、Ｘ線不透過性充填剤（例えば、三フッ化イッテルビウムまたはナノ粒子タンタル（Ｖ）酸化物または硫酸バリウム）がある。
【００７０】
さらに、本発明の組成物は、ラジカル重合可能リン酸誘導体を含有し得る。加水分解安定性のリン酸誘導体（例えば、リン酸（メタ）アクリルアミドアルキル二水素、特に、リン酸６−（Ｎ−メタクリロイルアミノ）ヘキシル二水素およびリン酸２−（Ｎ−メタクリロイルアミノ）エチル二水素）が、好ましい。これらの化合物は、その組成物のエッチング効果を改善し、従って、自己エッチング歯科材料（例えば、接着剤およびセメント）の調製に特に適切である。ここで、アルキルとは、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキル、好ましくは、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキルを意味する。
【００７１】
さらに、本発明の組成物はまた、好ましくは、溶媒、例えば、エステル（例えば、酢酸エチル）、好ましくは、水、エタノール、アセトン、塩化メチレン、アセトニトリルまたはそれらの混合物を含有する。溶媒として水または含水溶媒混合物を含む組成物が好ましい。
【００７２】
本発明の組成物はまた、さらなる添加剤（例えば、安定剤、芳香剤、殺微生物活性成分、フッ素イオン放出添加剤、蛍光増白剤（ｏｐｔｉｃａｌ　ｂｒｉｂｈｔｎｅｒ）、可塑剤および／またはＵＶ吸収剤）を含有し得る。
【００７３】
上記定義に対応する加水分解安定性の成分だけを含有する組成物は、本発明の極めて好ましい型に相当する。
【００７４】
本発明の組成物は、歯科材料、例えば、セメント（例えば、自己接着性固定セメント、特に、接着剤）を調製するのに特に適切である。このような接着剤は、歯の固い物質に対する非常に良好な接着性により特徴付けられ、湿った状態で、加水分解安定性である。
【００７５】
好ましい歯科材料は、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）および／または（ｆ）を含有する：
ａ）０．５〜７０重量％、好ましくは、１０〜６０重量％、特に好ましくは、１５〜５０重量％の式（Ｉ）のアクリル酸エステルホスホン酸；
ｂ）０．０１〜１５重量％、特に好ましくは、０．１〜８．０重量％のラジカル重合のための開始剤；
ｃ）０〜８０重量％、好ましくは、０〜６０重量％、特に好ましくは、１０〜５０重量％のラジカル重合可能モノマー；
ｄ）０〜９５重量％、好ましくは、０〜８０重量％、特に好ましくは、１０〜７０重量％、極めて好ましくは、２０〜６０重量％の溶媒；
ｅ）０〜５０重量％、好ましくは、０〜３０重量％、特に好ましくは、０〜２０重量％、極めて好ましくは、１０〜２０重量％のリン酸（メタ）アクリルアミドアルキル二水素；
ｆ）０〜７５重量％、特に好ましくは、用途に依存して、０〜２０重量％（接着剤）または２０〜７５重量％（セメント）の充填剤。
【００７６】
少なくとも成分（ａ）、（ｃ）および（ｄ）を含有する組成物が、特に好ましい。
【００７７】
本発明を、実施例を参照して、以下で詳細に説明する。
【００７８】
（実施例）
（実施例１）
（２−［２−（ジヒドロキシホスホリル）−エトキシメチル］−アクリル酸−２，４，６−トリメチル−フェニルエステル（ＭＡＰＡ）の合成）
段階１：２−［２−（ジメトキシホスホリル）−エトキシメチル］−アクリル酸−２，４，６−トリメチル−フェニルエステル（ＭＡＰＡＭＥ）
２−［４−（ジメトキシホスホリル）−２−オキサブチル］−アクリル酸（これは、文献（Ｎ．Ｍｏｓｚｎｅｒ，Ｆ．Ｚｅｕｎｅｒ，Ｓ．Ｐｆｅｉｆｆｅｒ，Ｉ．Ｓｃｈｕｒｔｅ，Ｖ．Ｒｈｅｉｎｂｅｒｇｅｒ，Ｍ．Ｄｒａｃｈｅ，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｍａｔｅｒ．Ｅｎｇ．２８６（２００１）２２５）に従って、２−［４−（ジメトキシホスホリル）−２−オキサブチル］−アクリル酸エチルエステルを４−ジメチルアミノピリジン１．３３ｇ（１１ｍｍｏｌ）およびメシトール１５．０ｇ（１１６ｍｍｏｌ）で部分的に加水分解することにより、調製した）２７．６ｇ（１１６ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（６０ｍｌ）溶液に、激しい攪拌下にて、３時間以内に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド−塩酸塩２４．５ｇ（１２８ｍｍｏｌ）を少しずつ加えた。その混合物を放置して、室温で、さらに一晩反応させた。次いで、その揮発性成分を除去し、残留している油状残渣を塩化メチレン２５０ｍｌに溶解した。この混合物を０．５Ｎ塩酸で抽出し、中性になるまで洗浄し、そして無水硫酸ナトリウムで乾燥した。最後に、全ての揮発性成分を高真空中で分離し、その粗生成物を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲルカラム、移動溶媒ＴＨＦ／トルエン１：１）で精製した。無色オイルとして、ＭＡＰＡＭＥ（１１．９ｇ、収率２９％）が得られる。
【００７９】
【数１】

段階２：２−［２−（ジヒドロキシホスホリル）−エトキシメチル］−アクリル酸−２，４，６−トリメチル−フェニルエステル
化合物ＭＡＰＡＭＥ（９．８３ｇ、２７．６ｍｍｏｌ）およびフェノチアジンＭＥＨＱ（２．７ｍｇ）の混合物に、アルゴン下にて、トリメチルシリルブロミド１０．５６ｇ（６９ｍｍｏｌ）を注意深く滴下し、そして４５℃で、３時間攪拌した。次いで、この混合物をロータリーエバポレーターでエバポレートし、メタノール６０ｍｌと反応させ、一晩攪拌し、高真空中で蒸発させ、そして一定重量になるまで乾燥した。ＭＡＰＡの非常に粘稠なオイル８．７７ｇ（収率９７％）が残った。
【００８０】
【数２】

（実施例２：ＭＡＰＡの加水分解安定性試験）
ＭＡＰＡ（これは、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール２００ｐｐｍで安定化した）の２０％溶液を、Ｄ_２Ｏ／ＥｔＯＨ−ｄ_６（１：１）中で調製し、３７℃で保存し、そして^１Ｈ−ＮＭＲで分光学的に試験した。２ヶ月間放置した後、^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルに変化は検出され得なかった。
【００８１】
（実施例３：ＭＡＰＡに基づく化学的硬化性接着剤の調製）
ウシの歯の象牙質に対する象牙質接着性を試験するために、以下の組成を有する接着剤を調製した（数字は、重量％）：
（表１）
ＭＡＰＡをベースにした歯科用接着剤の組成および接着係数
【００８２】
【表１】

^１）　ＨＭＡ＝２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸
^２）　ＭＡＨＰ＝リン酸６−（Ｎ−メタクリロイルアミノ）ヘキシル二水素
^３）　ＨＥＭＡＭ＝Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチル−アクリルアミド
^４）　ＤＥＰＢＡＭ＝Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，３−プロピレン−ビスアクリルアミド
ウシの歯を、その象牙質およびプラスチックが水平に位置するように、プラスチックシリンダーに埋め込んだ。上記接着剤の各１層を、小さいブラシを使って、１５秒間にわたって、その象牙質表面に揉み入れ、空気注射器で軽く吹いた。この接着剤層に、予め重合したシリンダ（これは、歯科複合材料（Ｔｅｔｒｉｃ（登録商標）Ｃｅｒａｍ、Ｉｖｏｃｌａｒ　Ｖｉｖａｄｅｎｔ　ＡＧ）から製造し、自己硬化セメントで被覆した）を塗布し、そして暗所にて、１０分間硬化した。次いで、これらの試験片を、水中で、３７℃で、２４時間保存し、ＩＳＯ　Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ「ＩＳＯ　１９９４−ＩＳＯ　ＴＲ　１１０４５：Ｄｅｎｔａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｏｎ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　ｏｆ　Ａｄｈｅｓｉｏｎ　ｔｏ　Ｔｏｏｔｈ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」に従って、その剪断接着強度を測定した。それらの結果を、表１に要約する。それにより、本発明のアクリル酸エステルホスホン酸は、加水分解安定性であるだけでなく、象牙質と複合材料との間の高い接着度を保証することが示された。
【００８３】
結論として、本発明は、一般式（Ｉ）のアクリル酸エステルホスホン酸、その立体異性体およびそれらの混合物を提供する：
【００８４】
【化１９】

ここで、
ｎは、１または２であり、ｎ＝１である場合、Ｒ^１は、以下の意味を有し：
【００８５】
【化２０】

また、ｎ＝２である場合、Ｒ^１は、以下の意味を有する：
【００８６】
【化２１】

Ｒ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキレン基、Ｃ_４〜Ｃ_８シクロアルキレン基またはＣ_７〜Ｃ_１５アルキレンフェニレン基であり；Ｒ^３は、水素、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基であり；そしてＲ^４、Ｒ^５は、互いに独立して、それぞれ、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基を表す。

Claims

一般式（Ｉ）のアクリル酸エステルホスホン酸、その立体異性体およびそれらの混合物：

ここで、
ｎは、１または２であるが、但し、ｎ＝１に対して、Ｒ^１は、以下の意味を有し：

また、ｎ＝２に対して、Ｒ^１は、以下の意味を有する：

Ｒ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキレン基、Ｃ_４〜Ｃ_８シクロアルキレン基またはＣ_７〜Ｃ_１５アルキレンフェニレン基である；
Ｒ^３は、水素、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基である；そして
Ｒ^４、Ｒ^５は、互いに独立して、それぞれ、Ｃ_１〜Ｃ_５アルキル基またはＣ_１〜Ｃ_５Ｏ−アルキル基である、
アクリル酸エステルホスホン酸。
式（Ｉ）の可変基の１つ以上が、互いに独立して、以下の意味を有する、請求項１に記載のアクリル酸エステルホスホン酸：
ｎ＝１である；
Ｒ^１＝

である；
Ｒ^２＝Ｃ_１〜Ｃ_６アルキレン基である；
Ｒ^３＝水素、Ｃ_１〜Ｃ_３アルキル基である；そして
Ｒ^４、Ｒ^５は、互いに独立して、それぞれ、Ｃ_１〜Ｃ_３アルキル基である、
アクリル酸エステルホスホン酸。
Ｒ^２基、Ｒ^３基、Ｒ^４基および／またはＲ^５基が、非置換であるか、またはＣｌ、Ｂｒ、ＣＨ_３Ｏ、ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＣＮ、＝Ｏ、＝Ｓ、＝ＮＲ^６または−ＮＲ^７−ＣＯ−Ｃ（＝ＣＨ_２）ＣＨ_２−Ｙ−Ｒ^８−ＰＯ（ＯＨ）_２から選択される１個またはそれ以上の置換基で置換され、ここで、Ｒ^６およびＲ^７が、互いに独立して、それぞれ、水素、直鎖または分枝Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキル基またはＣ_６〜Ｃ_１０アリール基であり、そしてＲ^８が、直鎖または分枝Ｃ_１〜Ｃ_１０アルキレン基またはＣ_６〜Ｃ_１４アリーレン基である、請求項１または２に記載のアクリル酸エステルホスホン酸。
請求項１〜３の１項に記載のアクリル酸エステルホスホン酸を含有する、組成物。
さらに、ラジカル重合可能モノマーを含有する、請求項４に記載の組成物。
ラジカル重合可能モノマーとして、アクリルアミドおよび／またはヒドロキシアルキルアクリルアミドを含有する、請求項５に記載の組成物。
一官能性および／または多官能性ラジカル重合可能モノマーを含有する、請求項５または６に記載の組成物。
一官能性ラジカル重合可能モノマーとして、１種またはそれ以上の加水分解安定性モノ（メタ）アクリレート、メタクリル酸メシチル、１種またはそれ以上の２−（アルコキシメチル）アクリル酸、２−（エトキシメチル）アクリル酸、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸、１種またはそれ以上のＮ−一置換またはＮ−二置換アクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメタクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチル−アクリルアミド、１種またはそれ以上のＮ−一置換メタクリルアミド、Ｎ−エチルメタクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、アリルエーテルまたはこれらのモノマーの２種またはそれ以上の混合物を含有する、請求項７に記載の組成物。
多官能性ラジカル重合可能モノマーとして、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸と、ジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートとに由来の１種またはそれ以上のウレタン、１種またはそれ以上の架橋ピロリドン、１，６−ビス（３−ビニル−２−ピロリドニル）−ヘキサン、１種またはそれ以上のビスアクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、エチレンビスアクリルアミド、１種またはそれ以上のビス（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，３−ビス（アクリルアミド）−プロパン、１，３−ビス（メタクリルアミド）−プロパン、１，４−ビス（アクリルアミド）−ブタン、１，４−ビス（アクリロイル）−ピペラジンまたはこれらのモノマーの２種またはそれ以上の混合物を含有する、請求項７または８に記載の組成物。
さらに、ラジカル重合用開始剤を含有する、請求項４〜９の１項に記載の組成物。
さらに、充填剤を含有する、請求項４〜１０の１項に記載の組成物。
さらに、溶媒を含有する、請求項４〜１０の１項に記載の組成物。
さらに、リン酸（メタ）アクリルアミドアルキル二水素を含有する、請求項４〜１２の１項に記載の組成物。
ａ）０．５〜７０重量％の請求項１または２に記載のアクリル酸エステルホスホン酸；
ｂ）０．０１〜１５重量％のラジカル重合用開始剤；
ｃ）０〜８０重量％のラジカル重合可能モノマー；
ｄ）０〜９５重量％の溶媒；
ｅ）０〜５０重量％のリン酸（メタ）アクリルアミドアルキル二水素；および／または
ｆ）０〜７５重量％の充填剤を含有する、請求項４〜１３の１項に記載の組成物。
歯科材料としての、請求項４〜１４の１項に記載の組成物の使用。
セメントまたは接着剤としての、請求項１５に記載の使用。
歯科材料を調製するための、請求項１〜３の１項に記載のアクリル酸エステルホスホン酸の使用。