JP4029043B2 - 脂肪族および脂環式エポキシド基を含むケイ素化合物をベースとした重合性配合物 - Google Patents

脂肪族および脂環式エポキシド基を含むケイ素化合物をベースとした重合性配合物 Download PDF

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Description

本発明はケイ素含有エポキシドをベースとした重合性配合物とこれらの使用に関する。
重合性歯科用材料においては、これまで、主にメタアクリレートおよびアクリレート残基マーが使用されてきた。2,2−ビス[4,1−フェニレンオキシ(2−ヒドロキシ−3,1−プロパンジイル)メタアクリル酸エステル]プロピリデン(ビス−GMA)が特別な注目に値する(特許文献1)。このメタアクリレートとトリエチレングリコールジメタアクリレートとの混合物も歯科用プラスチック直接充填材料用のモノマーマトリックスとして今日なお使用されている。ジホルミル化ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンのメタアクリル誘導体も歯科用複合材料用のモノマーとして価値があることが判明した(特許文献2、特許文献3、特許文献4)。この既知の重合性歯科用材料の大きな難点は重合収縮であり、これは、充填材料としての用途においては、例えば、周縁の漏洩の形成により2次的な虫歯を引き起こす可能性がある。加えて、酸素による重合の禁止は、アクリレートベースの歯科用材料の場合、「スミア層」の形成につながり、これは、例えば充填剤においては、望ましくなく、あるいは有害ですらある。
エポキシドと脂環式エポキシドについて広範な実験が存在するが(特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8)、歯科用用途に必要な性質を持つこのようなモノマーとこれから配合されるカチオン重合性材料はかって市販されたことはない。
二官能性脂環式エポキシドの製造はすこし以前から既知であった(特許文献6、特許文献9、特許文献10、特許文献11、特許文献12、特許文献8、特許文献7、特許文献13)。立体リソグラフィによる3元物体の製造用のケイ素含有脂環式エポキシドがCrivelloらにより種々の刊行物(特許文献14、特許文献15、非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4、非特許文献5、非特許文献6、非特許文献7)に開示された。
芳香族化合物を含むケイ素含有エポキシドが振動減衰用表面を製造するモノマーとして開示された(特許文献16)。
(特許文献17)、(特許文献18)および(特許文献19)はケイ素含有エポキシドを同様に開示している。
脂肪族および脂環式エポキシ官能基を含むシリコーン材料の製造方法がCrivelloらにより開示されていた(非特許文献8、特許文献20)。
歯科用用途のカチオン硬化性エポキシド材料は既知である(例えば、特許文献21)。この特許は、収縮補償性モノマーとしてスピロオルトカーボネートを含むことを必然とするエポキシドを含む材料を開示している。
更に、(特許文献22)はエポキシドモノマーを含む光重合性化合物を開示している。この特許に開示されている材料は、重合状態で水の吸収が高いため口腔環境中の歯科用用途には不適である。
(特許文献23)に開示されている脂環式エポキシドは本質的に低分子量のモノマーであり、重合収縮の低減は認められるが、毒性のために、歯科用用途の材料の要件に合致しない。
(特許文献24)、(特許文献25)および(特許文献26)は、新規な開始剤系により特徴付けられているが、慣用のエポキシドモノマーをベースとしている歯科用用途のエポキシド材料を開示している。
(特許文献27)はなかんずく、歯科用用途にもエポキシドベースの重合性材料を開示している。このモノマー含有材料の相対的に高い粘度と中程度の反応性は、その中で明らかにされたエポキシド材料に対しては不利である。
シクロヘキセンオキシド誘導体などの脂環式エポキシドモノマーは、脂肪族エポキシドモノマーに比較して、環歪が高いために増進した反応性を呈することも当業者に既知である。従って、高重合度を得る前提では、重合性材料に加工するためには脂環式誘導体が好ましい。
Bowen 米国特許第3066112号 W.Gruberら、DE−A−2714538 W.Schmittら、DE−C−2816823 J.Reinersら、EP−A−0261520 米国特許第2716123号 米国特許第2750395号 米国特許第2863881号 米国特許第3187018号 米国特許第900506号 米国特許第907149号 米国特許第2745847号 米国特許第2853499号 米国特許第2853498号 WO96/30182 EP−A−0449027 米国特許第49023689号 EP412420A1 WO95/25139 GB1123960 米国特許第5484950号 米国特許第5556896号 WO95/30402 DE−A−4340949 WO98/47046 WO98/47047 EPA−0897710 WO98/22521 米国特許第2948688号 米国特許第2985667号 EP−B−0238025 DE−A−4445266 EP0897710A2 J.Polym.Sci.,PartA Polym.Chem.,28(1990),479 Polym.Chem.,31(1993),2563 Polym.Chem.,31,(1993),2729 Polym.Chem.,31(1993),3109 Polym.Chem.,31(1993),3121 Polym.Chem.,33(1995)2463 J.Polym.Sci.:PartA,1993,3109−31119
取り扱い性が良好であること、加工性が良好であること、体積収縮が低いことと重合における反応性が高いこと、および重合状態での口腔環境中での安定性が高いことにより特徴付けられる配合物を提供することが本発明の目的である。このためには、このモノマーは良好な機械的な値と共にこれらのモノマーを含む配合物の低粘度を呈しなければならない。更には、この配合物は歯科用用途に満足すべき貯蔵安定性を呈しなければならない。
この目的は、本発明に従って
(a)一般式
Figure 0004029043
〔式中、AおよびA’は、互いに独立して、0〜16個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、C=O、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
Xは、3〜16個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、脂肪族の末端または中心に位置するエポキシド基が存在する残基を表わし、
Lは、6〜30個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、脂環式エポキシド基が存在する残基を表わし、
ZおよびZ’は、互いに独立して、Hまたは0〜10個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、少なくとも1個の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
Dは、1〜55個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、
その中で、少なくとも1個の炭素原子がSiGG’、SiGまたはSiにより置換され、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
GとG’は、互いに独立して、1〜15個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
nおよびmは、互いに独立して、1、2、3または4を表わし、
このエポキシドの分子量またはエポキシドの混合物の平均分子量が360〜3000g/モルである〕の1〜80重量%のエポキシドまたはエポキシドの混合物と、
(b)0〜80重量%の(a)と異なるエポキシドまたはエポキシドの混合物と、
(c)3〜85重量%の充填剤と、
(d)0.01〜25重量%の開始剤、遅延剤および/または促進剤と、
(e)0〜25重量%の補助剤と、
を含み、このパーセントが各々の場合この配合物の総重量基準である重合性配合物により達成される。
驚くべきことには、200〜3000g/モルの重合性化合物の平均分子量を持つ脂肪族およびシクロ脂肪族エポキシド基を組み合わせた本発明による配合物は、加工に便利な稠度で、重合配合物の良好な機械的性質と共に極めて低い接着性も示す。
好ましい重合性配合物は、
(a)一般式
Figure 0004029043
〔式中、AおよびA’は、互いに独立して、0〜12個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、C=O、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
Xは、3〜14個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、末端または中心に位置する脂肪族エポキシド基が存在する残基を表わし、
Lは、6〜20個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、脂環式エポキシド基が存在する残基を表わし、
ZおよびZ’は、互いに独立して、Hまたは0〜10個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能である残基を表わし、
Dは、1〜50個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、少なくとも1個の炭素原子がSiGG’、SiGまたはSiにより置換され、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)または(C=O)により置換可能である残基を表わし、
GとG’は、互いに独立して、1〜8個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能である残基を表わし、
nおよびmは、互いに独立して、1、2、3または4を表わし、
このエポキシドの分子量またはエポキシドの混合物の平均分子量が360〜2500g/モルである〕の3〜50重量%のエポキシドまたはエポキシドの混合物と、
(b)0〜60重量%の(a)と異なるエポキシドまたはエポキシドの混合物と、
(c)15〜85重量%の充填剤と、
(d)0.01〜20重量%の開始剤、遅延剤および/または促進剤と、
(e)0〜25重量%の補助剤と、
を含み、このパーセントは各々の場合この配合物の総重量基準である。
成分(a)が360〜2500g/モルのエポキシドの分子量またはエポキシドの混合物の平均分子量を示す配合物が特に好ましい。
このことから、360〜2500g/モルの重合性化合物の平均分子量を持つ脂肪族および脂環式エポキシド基を組み合わせた本発明による配合物によって、低接着性の保持と共に好都合な加工性と稠度を持つ高充填剤充填量を追加的に得ることが可能である。
好適な配合物は、式
Figure 0004029043
〔式中、AおよびA’は、互いに独立して、0〜12個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、C=O、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
Xは、3〜14個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、少なくとも1つの末端脂肪族のエポキシド基が存在する残基を表わし、
Lは、7〜15個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは脂環式の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、式
Figure 0004029043
の脂環式エポキシド基が存在する残基を表わし、
Dは、1〜50個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、少なくとも1個の炭素原子がSiGG’、SiGまたはSiにより置換され、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)または(C=O)により置換可能である残基を表わし、
GとG’は、互いに独立して、1〜8個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能である残基を表わし、
nおよびmは、互いに独立して、1、2、3または4を表わし、
このエポキシドの分子量またはエポキシドの混合物の平均分子量が360〜2500g/モルである〕の1個以上のエポキシドを成分(a)として特に含むことができる。
驚くべきことには、本発明による重合性配合物は、式
Figure 0004029043
〔式中、AおよびA’は、互いに独立して、0〜10個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族のまたはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、C=OまたはSiにより置換可能である残基を表わし、
Xは、3〜14個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族残基であって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能であり、少なくとも1つの末端脂肪族エポキシド基が存在する残基を表わし、
Lは、7〜15個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは脂環式の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能であり、式
Figure 0004029043
の脂環式エポキシド基が存在する残基を表わし、
Dは、1〜50個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、少なくとも1個の炭素原子がSiGG’、SiGまたはSiにより置換され、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)または(C=O)により置換可能である残基を表わし、
GとG’は、互いに独立して、1〜8個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせを表わし、
nおよびmは、互いに独立して、1、2、3または4を表わし、
m+nは2〜6であり、
このエポキシドの分子量またはエポキシドの混合物の平均分子量が360〜2500g/モルである〕に相当する1個以上のエポキシドを成分(a)として含む場合に、特に良好な取り扱い性を呈することが確認された。
各々の場合ケイ素原子を介して構成成分AおよびはA’に結合された構成成分D
i.Si
ii.SiG
iii.SiGG’
〔式中、GとG’は1〜8個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能である残基を表わす〕
iv.
Figure 0004029043
Figure 0004029043
の1つを表わす成分(a)のこれらのエポキシドが特に好ましい。
成分(a)のなかで、Z=0を示し、GまたはG’がメチル基を表わす残基が好ましい。
例えば、限定ではないが、次のエポキシドの1つ以上を含む配合物によって、特に良好な結果が得られる:
i.シラン、1,2−エチレン−[1,2−ジメチル−1−[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−2−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
Figure 0004029043
ii.シラン、1,1’,1”−(1,2,4−シクロヘキシレン−1−(ジメチル[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル])−2,4−ビス[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル])−
Figure 0004029043
iii.ジシロキサン、1,1’,1”−(1,2,4−シクロヘキサントリイルトリ−2,1−エタンジイル)−1,1,3,3−テトラメチル−3−(オキシラニルメトキシ)プロピルビス[1,1,3,3−テトラメチル−2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
Figure 0004029043
iv.シラン、1,4−フェニレンビス[ジメチル−1−[3−(オキシラニル−メトキシ)プロピル−4−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
Figure 0004029043
v.シラン、2,5−ビシクロ[2.2.1.]ヘプチレンビス[ジメチル−2−[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−5−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
Figure 0004029043
vi.シラン、1,1’−[ビス(4,4’−ヒドロキシフェニル−2,2−プロパン−3,1−プロパンジイル)]−1−ジメチル[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−1’−ジメチル[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
Figure 0004029043
vii.シロキサン、1,1’−[ビス(4,4’−ヒドロキシフェニル−2,2−プロパン−3,1−プロパンジイル)−1,1,3,3−テトラメチル]−1−[3−(オキシラニルブチル]−1’−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
Figure 0004029043
viii.シクロテトラシロキサン、2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6−トリス[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−8−[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−
Figure 0004029043
ix.シクロテトラシロキサン,2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6−トリス[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−8−[4−オキシラニルブチル]−
Figure 0004029043
x.シクロテトラシロキサン、1,1’−[ビス(4,4’−ヒドロキシフェニル−2,2−プロパン−3,1−プロパンジイル)]ビス[2,4,6,8−テトラメチル−4,6−ビス[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−8−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
Figure 0004029043
xi.トリシロキサン、3−[[ジメチル−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]シリル]オキシ]−1,1,5,5−テトラメチル−1−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−5−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−3−フェニル−
Figure 0004029043
xii.トリシロキサン、3−[[ジメチル−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]シリル]オキシ]−1,1,5,5−テトラメチル−1−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−5−[2−(オキシラニルエチル)]−3−フェニル−
Figure 0004029043
本発明による重合性配合物は、記述したケイ素含有エポキシドに加えて、他のエポキシドを成分(b)として含む。例えば、(特許文献5、特許文献28、特許文献28、特許文献29、特許文献6、特許文献7および特許文献8)に開示されているエポキシドは、本発明による配合物の成分(b)中の構成成分としてそっくりそのまま包含される。それらのなかで次の例が挙げられる:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(特許文献5)、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート(特許文献5)または関連エポキシド、ビニルシクロヘキセンジエポキシド(特許文献28)、ジシクロペンタジエンジオキシド(特許文献29)またはビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート(特許文献6、特許文献7、特許文献8)。
トリシロキサン、3−[[ジメチル[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]シリル]オキシ]−1,1,5,5−テトラメチル−1,5−ビス[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−3−フェニル−(CAS番号90393−84−3)、式
Figure 0004029043
の7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3,3’,3”,3’’’−[(2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサン−2,4,6,8−テトライル)テトラ−2,1−エタンジイル]テトラキス−(CAS番号121225−98−7)、式
Figure 0004029043
の7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン,3,3’,3”,3’’’,3’’’’−[(2,4,6,8,10−ペンタメチルシクロペンタシロキサン−2,4,6,8,10−ペンタイル)ペンタ−2,1−エタンジイル]ペンタキス−(CAS番号141446−51−7)が同様に包含される。
(特許文献45)に開示されている多官能性エポキシドもこの重合性材料中に成分(b)として使用可能である。
成分(b)によるエポキシドをこの配合物の総重量基準で0〜80重量%の、好ましくは0〜60重量%の濃度で存在させることができる。
成分(c)による無機充填剤は、慣用の歯科用充填剤、例えば石英、磨砕ガラス、任意にX線半透明のガラス、任意に反応性のガラス、CaF2またはYF3(特許文献30)などの難溶性フッ化物、シリカゲルと火成性シリカ、および/またはこれらの顆粒とすることができる。
同様に、一般式AnMFmの1つ以上の水可溶性の無機錯フッ化物(式中、Aは1価あるいは多価カチオンを表わし、MはIII、IVまたはVの主族あるいは亜族の金属を表わし、nは1から3までの整数を表わし、mは4から6までの整数を表わす)(特許文献31)を成分(c)中のフッ化物を放出する構成成分として存在させることができる。この重合性配合物の総重量基準で3〜85重量%の、好ましくは5〜85重量%の、特に30〜85重量%の濃度でこれらを存在させることができる。
ポリマーマトリックス中での包含を改善するために、慣用の方法を用いて列挙した充填剤を疎水性とすることが有利であることがある。慣用の疎水化剤は、シラン、例えば(3−グリシドオキシプロピル)トリメトキシシラン,5,6−エポキシヘキシルトリエトキシシランまたは2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランである。この無機充填剤の平均粒径は、好ましくは<20μm、特に<12μmである。平均粒径<7μmの充填剤を使用することが極めて特に好ましい。
クリストバライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ベントナイトなどのモンモリロナイト、ケイ酸ナトリウムアルミニウムなどのモレキュラーシーブを含むゼオライト、酸化アルミニウムまたは酸化亜鉛などの金属酸化物粉末、またはこれらの混合酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、セッコウおよびプラスチック粉末も充填剤として好適である。
本発明による配合物の成分(d)による開始剤は、ルイスあるいはブレーンステッド酸、またはこの重合を開始する酸を放出する化合物、例えばBF3またはそのエーテル付加物(BF3・THF、BF3・Et2Oなど)、AlCl3、FeCl3、HPF6、HAsF6、HSbF6またはHBF4、または例えば、(ε−6−クメン)(ε−5−シクロペンタジエニル)鉄ヘキサフルオロホスフェート、(ε−6−クメン)(ε−5−シクロペンタジエニル)鉄テトラフルオロボレート、(ε−6−クメン)(ε−5−シクロペンタジエニル)鉄ヘキサフルオロアンチモネート、置換ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩およびピリジニウム塩など、UV照射または可視光、熱および/または圧力による照射後に重合を触発する物質とすることができる。例えば、ペルエステル、ジアシルペルオキシド、ペルオキシジカーボネートおよびヒドロペルオキシドタイプのペルオキシ化合物を促進剤として使用することができる。ヒドロペルオキシドを使用するのが好ましく、促進剤として、クメンヒドロペルオキシドをほぼクメン中の70〜90%の溶液で使用するのが特に好ましい。クメンヒドロペルオキシドに対する光開始剤の比を1:0.001から1:10までの広範囲内で変えることができるが;1:0.1から1:6までの比を使用するのが好ましく、1:0.5から1:4までを使用するのが特に好ましい。例えば、シュウ酸、8−ヒドロキシキノリン、エチレンジアミンテトラ酢酸および芳香族ポリヒドロキシ化合物などの錯化剤の使用が同様に可能である。
(特許文献32)、(特許文献24)または(特許文献25)に開示されているように、異なる成分からなる開始剤系を同様に使用することができる。3級芳香族アミン(2−ブトキシエチル4−(ジメチルアミノ)ベンゾエートまたはエチル4−(ジメチルアミノ)ベンゾエートなどの)および/または好適なポリ芳香族(アントラセンなどの)と一緒に1,2−ジケトン(ショウノウキノンなどの)、極めて配位性ではないアニオン(トリルクミルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートまたはトリルクミルヨードニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレートなどの)を持つヨードニウム塩からなる開始剤系を使用するのが好ましい。
例えば、3級アミンなどの塩基を遅延剤として添加することができる。
成分(d)は本発明による配合物中にこの配合物の総重量基準で0.01〜25重量%の、好ましくは0.01〜20重量%の量で存在する。
成分(e)による好適な補助剤は、例えば、安定剤(例えば、Cibaのtinuvins)、顔料または歯科用の分野で慣用的に使用される希釈剤とすることができる。
驚くべきことには、成分(a)によるケイ素含有エポキシドを含む本発明による配合物は、有利な低粘度と共に、既知の歯科用材料のような良好な機械的な性質を重合状態で呈することが判明した。
更には、驚くべきことには、ケイ素含有エポキシドまたは本発明による配合物の成分(a)による混合物は、高反応性に拘わらず、優れた貯蔵安定性を有することが判明した。
本発明によるエポキシドを含む重合性配合物は、特に、歯科用目的に、例えばプラスチック歯または被覆剤としての一時的な充填材料を調製するための、基質をセメント接着するための材料として、および歯科用充填材料として好適である。例えば、プラスチック、ガラス、紙、フィルム、金属または無機基質の被覆も可能である。更に、例えば、プラスチック、ガラス、紙、フィルム、金属または無機基質をセメント接着することができる。この方法においては、セメント接着を冷時、熱時あるいは照射または化学的な開始により行うことができる。
この重合性配合物を単一成分系として提供してもよい。2成分あるいは多成分系としての配合物を同様に考えることができる。この過程で、1つ以上のベースペースト(A)は、成分(a)および(b)のエポキシドまたはエポキシドの混合物、成分(c)の充填剤の一部あるいは総量、任意に成分(d)による遅延剤および/または促進剤、ならびに任意に成分(e)の補助剤を含むことができる。1つ以上の触媒ペースト(B)は、それから空間的に分離されて、成分(d)による1つ以上の開始剤、任意に成分(c)の充填剤の一部、ならびに任意に成分(e)による補助剤を表わすことができる。次に、ペースト(A)および(B)を相互に反応させて、重合性配合物を得る。これは、例えば、ベースと触媒ペーストの自動あるいは手動の混合により行われる。
本発明による配合物を種々の容器中に包装することができる。好適な容器は、例えば、1つ以上の小室付きのカートリッジ、スクリューキャップ管を含む混合カプセルあるいは管である。更には、この重合性配合物を種々の分注用装置中に存在させることができる。
本発明の目的を達成するモノマー組成物の例を次表に挙げる。曲げ強度と圧縮強度をISO4049に従って求めた。体積収縮を未重合および重合の配合物の密度と体積から計算し、アルキメデスの原理に従って求めた。
成分(a)によるモノマーまたはモノマー混合物は、すべて8Pa・s未満の粘度を示した。この粘度を力で制御された方法で求め、成分(a)によるエポキシドまたはエポキシド混合物が5−500Paの測定範囲内でニュートン流体であることを見出した。
Figure 0004029043
Figure 0004029043

Claims (15)

  1. (a)一般式
    Figure 0004029043
    〔式中、AおよびA’は、互いに独立して、0〜16個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、C=O、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
    Xは、3〜16個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、末端または中心に位置する脂肪族エポキシド基が存在する残基を表わし、
    Lは、6〜30個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、脂環式エポキシド基が存在する残基を表わし、
    ZおよびZ’は、互いに独立して、Hまたは0〜10個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、少なくとも1個の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
    Dは、1〜55個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、少なくとも1個の炭素原子がSiGG’、SiGまたはSiにより置換され、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
    GとG’は、互いに独立して、1〜15個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
    nおよびmは、互いに独立して、1、2、3または4を表わし、
    このエポキシドの分子量またはエポキシドの混合物の平均分子量が360〜3000g/モルである〕の1〜80重量%のエポキシドまたはエポキシドの混合物と、
    (b)0〜80重量%の(a)と異なるエポキシドまたはエポキシドの混合物と、
    (c)3〜85重量%の充填剤と、
    (d)0.01〜25重量%の開始剤、遅延剤および/または促進剤と、
    (e)0〜25重量%の補助剤と、
    を含み、このパーセントが各々の場合この配合物の総重量基準である重合性配合物。
  2. (a)一般式
    Figure 0004029043
    〔式中、AおよびA’は、互いに独立して、0〜12個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、C=O、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
    Xは、3〜14個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、末端または中心に位置する脂肪族エポキシド基が存在する残基を表わし、
    Lは、6〜20個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、脂環式エポキシド基が存在する残基を表わし、
    ZおよびZ’は、互いに独立して、Hまたは0〜10個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能である残基を表わし、
    Dは、1〜50個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、少なくとも1個の炭素原子がSiGG’、SiGまたはSiにより置換され、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)または(C=O)によりにより置換可能である残基を表わし、
    GとG’は、互いに独立して、1〜8個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能である残基を表わし、
    nおよびmは、互いに独立して、1、2、3または4を表わし、
    このエポキシドの分子量またはエポキシドの混合物の平均分子量が360〜2500g/モルである〕の3〜50重量%のエポキシドまたはエポキシドの混合物と、
    (b)0〜60重量%の(a)と異なるエポキシドまたはエポキシドの混合物と、
    (c)15〜85重量%の充填剤と、
    (d)0.01〜20重量%の開始剤、遅延剤および/または促進剤と、
    (e)0〜25重量%の補助剤と、
    を含み、このパーセントが各々の場合この配合物の総重量基準である、請求項1に記載の重合性配合物。
  3. 式
    Figure 0004029043
    〔式中、AおよびA’は、互いに独立して、0〜12個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、C=O、Si、NまたはSにより置換可能である残基を表わし、
    Xは、3〜14個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、少なくとも1つの末端脂肪族エポキシド基が存在する残基を表わし、
    Lは、7〜15個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは脂環式の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)、Si、NまたはSにより置換可能であり、式
    Figure 0004029043
    の脂環式エポキシド基が存在する残基を表わし、
    Dは、1〜50個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、少なくとも1個の炭素原子がSiGG’、SiGまたはSiにより置換され、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)または(C=O)により置換可能である残基を表わし、
    GとG’は、互いに独立して、1〜8個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能である残基を表わし、
    nおよびmは、互いに独立して、1、2、3または4を表わし、
    このエポキシドの分子量またはエポキシドの混合物の平均分子量が360〜2500g/モルである〕の1個以上のエポキシドを成分(a)として含む、請求項1または2に記載の重合性配合物。
  4. エポキシド
    Figure 0004029043
    〔式中、AおよびA’は、互いに独立して、0〜10個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、C=OまたはSiにより置換可能である残基を表わし、
    Xは、3〜14個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能であり、少なくとも1つの末端脂肪族エポキシド基が存在する残基を表わし、
    Lは、7〜15個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは脂環式の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能であり、式
    Figure 0004029043
    の脂環式エポキシド基が存在する残基を表わし、
    Dは、1〜50個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、少なくとも1個の炭素原子がSiGG’、SiGまたはSiにより置換され、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)または(C=O)により置換可能である残基を表わし、
    GとG’は、互いに独立して、1〜8個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせを表わし、
    nおよびmは、互いに独立して、1、2、3または4を表わし、
    m+nは2〜6であり、
    このエポキシドの分子量またはエポキシドの混合物の平均分子量が360〜2500g/モルである〕の1つ以上を成分(a)として含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の重合性配合物。
  5. 前記Dは、
    i.Si
    ii.SiG
    iii.SiGG’
    iv.
    Figure 0004029043
    Figure 0004029043
    Figure 0004029043
    〔式中、GとG’は、互いに独立して、1〜8個の炭素原子を含む、非分枝もしくは分枝の脂肪族、脂環式もしくは芳香族の残基またはこれらの残基の組合わせであって、1個以上の炭素原子がO、O(C=O)、(C=O)またはSiにより置換可能である残基を表わす〕から選択されるいずれか1種である、
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の重合性配合物。
  6. 次のエポキシド:
    i.シラン、1,2−エチレン−[1,2−ジメチル−1−[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−2−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
    Figure 0004029043
    ii.シラン、1,1’,1”−(1,2,4−シクロヘキシレン−1−(ジメチル[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル])−2,4−ビス[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル])−
    Figure 0004029043
    iii.ジシロキサン、1,1’,1”−(1,2,4−シクロヘキサントリイルトリ−2,1−エタンジイル)−1,1,3,3−テトラメチル−3−(オキシラニルメトキシ)プロピルビス[1,1,3,3−テトラメチル−2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
    Figure 0004029043
    iv.シラン、1,4−フェニレンビス[ジメチル−1−[3−(オキシラニル−メトキシ)プロピル−4−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
    Figure 0004029043
    v.シラン、2,5−ビシクロ[2.2.1.]ヘプチレンビス[ジメチル−2−[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−5−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
    Figure 0004029043
    vi.シラン、1,1’−[ビス(4,4’−ヒドロキシフェニル−2,2−プロパン−3,1−プロパンジイル)]−1−ジメチル[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−1’−ジメチル[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
    Figure 0004029043
    vii.シロキサン、1,1’−[ビス(4,4’−ヒドロキシフェニル−2,2−プロパン−3,1−プロパンジイル)−1,1,3,3−テトラメチル]−1−[3−(オキシラニルブチル]−1’−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
    Figure 0004029043
    viii.シクロテトラシロキサン、2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6−トリス[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−8−[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−
    Figure 0004029043
    ix.シクロテトラシロキサン、2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6−トリス[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−8−[4−オキシラニルブチル]−
    Figure 0004029043
    x.シクロテトラシロキサン、1,1’−[ビス(4,4’−ヒドロキシフェニル−2,2−プロパン−3,1−プロパンジイル)]ビス[2,4,6,8−テトラメチル−4,6−ビス[3−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−8−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−
    Figure 0004029043
    xi.トリシロキサン、3−[[ジメチル−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]シリル]オキシ]−1,1,5,5−テトラメチル−1−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−5−(オキシラニルメトキシ)プロピル]−3−フェニル−
    Figure 0004029043
    xii.トリシロキサン、3−[[ジメチル−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]シリル]オキシ]−1,1,5,5−テトラメチル−1−[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)エチル]−5−[2−(オキシラニルエチル)]−3−フェニル−
    Figure 0004029043
    の1つ以上を成分(a)として含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の重合性配合物。
  7. 石英、磨砕ガラス、シリカゲルおよび/またはシリカ、これらの顆粒および/または磨砕プラスチックを成分(c)による充填剤として含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の重合性配合物。
  8. ルイス酸および/またはブレーンステッド酸あるいはUV光または可視光による照射、圧力および/または熱または化学反応によりこのような酸が生じる化合物を開始剤として含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の重合性配合物。
  9. ヒドロキシ官能基化されたエポキシドを促進剤として含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の重合性配合物。
  10. 希釈剤、安定剤、禁止剤および/または顔料を補助剤として含む請求項1〜9のいずれか一項に記載の重合性配合物。
  11. A)成分(a)および(b)のエポキシドまたはエポキシドの混合物、成分(c)の充填剤の一部あるいは総量、任意に成分(d)による遅延剤および/または促進剤、ならびに任意に成分(e)の補助剤を含む少なくとも1つのベースペースト、これらから空間的に分離されて、
    B)成分(d)による少なくとも1つの開始剤、任意に成分(c)の充填剤の一部、ならびに任意に成分(e)による補助剤を含む少なくとも1つの触媒ペースト
    を含み、ベースと触媒ペーストを互いに反応させて、重合性配合物を得る請求項1〜10のいずれか一項に記載の重合性配合物。
  12. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の重合性配合物の被覆剤としてのおよび/または基質のセメント接着用への使用。
  13. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の重合性配合物の歯科用材料としての使用。
  14. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の重合性配合物を含む容器。
  15. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の重合性配合物を含む分注用装置。
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