JP7658536B2 - Chemical polymerization initiator, adhesive composition, and kit for preparing adhesive composition - Google Patents
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Description
本発明は、化学重合開始剤、接着性組成物および接着性組成物調製用キットに関する。 The present invention relates to a chemical polymerization initiator, an adhesive composition, and a kit for preparing an adhesive composition.
歯科分野においては、ボンディング材、レジンセメント、レジン強化型グラスアイオノマー、コンポジットレジンなど各種材料に(メタ)アクリレート等のラジカル重合性単量体に重合開始剤を配合したラジカル重合硬化性組成物が応用されている。これらの材料を光や熱の刺激を与えることのできない用途で使用する場合には、重合開始剤として化学重合開始剤が使用されることが多い。 In the dental field, radical polymerization curable compositions in which a polymerization initiator is mixed with a radical polymerizable monomer such as (meth)acrylate are used in various materials such as bonding materials, resin cements, resin-reinforced glass ionomers, and composite resins. When these materials are used in applications where they cannot be exposed to light or heat stimuli, chemical polymerization initiators are often used as the polymerization initiator.
歯科材料の中でもボンディング材、レジンセメント等の接着性組成物は、接着性を高めるために酸性モノマーを非酸性モノマーに配合して使用することが多いため、酸(酸性モノマー)の存在下で高い重合活性を示す化学重合開始剤が求められてきた。酸の存在下で高い重合活性を示す化学重合開始剤としては、ハイドロパーオキサイド類、ケトンパーオキサイド類、パーオキシエステル類、ジアシルパーオキサイド類等の熱安定性の高い有機過酸化物からなる酸化剤と、アミン類、スルフィン酸化合物、チオ尿素化合物、オキシム化合物、遷移金属化合物などからなる還元剤(これらは、単独で還元剤として機能する場合と複数が組み合わされて還元剤として機能する場合があり、総称して重合促進剤と呼ばれることもある。)との組み合わせからなるものが知られている(特許文献1及び2参照)。 Among dental materials, adhesive compositions such as bonding materials and resin cements often use acidic monomers mixed with non-acidic monomers to enhance adhesion, and so a chemical polymerization initiator that exhibits high polymerization activity in the presence of an acid (acidic monomer) has been sought. Chemical polymerization initiators that exhibit high polymerization activity in the presence of an acid are known to be those that combine an oxidizing agent made of an organic peroxide with high thermal stability, such as hydroperoxides, ketone peroxides, peroxy esters, and diacyl peroxides, with a reducing agent made of an amine, a sulfinic acid compound, a thiourea compound, an oxime compound, a transition metal compound, and the like (these may function as reducing agents alone or in combination with a plurality of them, and are sometimes collectively referred to as polymerization accelerators) (see Patent Documents 1 and 2).
これらの中でも、ハイドロパーオキサイドとチオ尿素化合物とを組み合わせた化学重合開始剤は、保存安定性が高く、酸存在下で高い活性を示すことから、特に歯科用の化学重合開始剤として好適に使用されており、チオ尿素化合物として特定の化合物を選択すること、或いは銅化合物などのチオ尿素化合物以外の重合促進剤と組み合わせることなどにより、様々な特徴を持たせることもできる。 Among these, chemical polymerization initiators that combine hydroperoxides and thiourea compounds have high storage stability and exhibit high activity in the presence of acid, and are therefore particularly suitable for use as chemical polymerization initiators for dental applications. By selecting a specific compound as the thiourea compound or by combining it with a polymerization accelerator other than thiourea compounds, such as a copper compound, it is possible to impart various characteristics to the thiourea compound.
ところで、化学重合開始剤は、ラジカル重合性単量体の存在下で酸化剤と還元剤とが接触すると直ちにラジカル重合反応が開始されるため、これら化学重合開始剤並びに酸性モノマー及び非酸性モノマーを含む接着性ラジカル重合硬化性組成物(接着性組成物)を保管(保存)する場合には、酸化剤と還元剤とが共存しないように、分割された重合性単量体成分等の各成分と、分割された化学重合開始剤の各成分とを混合した2つ以上の組成物(以下、「部分組成物」と称す場合がある)の組合せとして構成し、これら部分組成物毎に(分包して)保管(保存)するのが一般的である。そして、使用直前に、分包して保管された状態の2つ以上の部分組成物を混合して全ての化学重合開始剤成分を含む硬化性組成物を調製する。これにより、混合と同時に化学重合開始剤が機能するため、硬化性組成物が重合・硬化する。 When the chemical polymerization initiator comes into contact with an oxidizing agent and a reducing agent in the presence of a radical polymerizable monomer, a radical polymerization reaction is immediately initiated. Therefore, when storing (preserving) an adhesive radical polymerization curable composition (adhesive composition) containing these chemical polymerization initiators and an acidic monomer and a non-acidic monomer, it is common to prepare a combination of two or more compositions (hereinafter sometimes referred to as "partial compositions") in which each component, such as a divided polymerizable monomer component, and each component of the divided chemical polymerization initiator are mixed so that the oxidizing agent and the reducing agent do not coexist, and store (preserve) each of these partial compositions (in separate packages). Then, immediately before use, the two or more partial compositions stored in separate packages are mixed to prepare a curable composition containing all the chemical polymerization initiator components. As a result, the chemical polymerization initiator functions at the same time as mixing, and the curable composition polymerizes and hardens.
上述した分包された状態の部分組成物においては、各部分組成物の保存安定性が高いことが重要であり、上記接着性組成物においては、高い硬化性と高い保存安定性とを両立できるものも知られている。例えば特許文献3には、化学重合開始剤として高活性な「(a)チオ尿素化合物、(b)パーオキシエステル、(c)二価の銅化合物及び(d)アリールボレート化合物を含み、ハイドロパーオキサイドを実質的に含有しない化学重合開始剤」(以下、単に「パーオキシエステル系化学重合開始剤」ともいう。)用い、上記パーオキシエステル系化学重合開始剤を構成する各成分を互いに化学的に接触不可能な状態に維持された2つの組成物(以下、「部分開始剤組成物」と称す場合がある。)に分割して前記部分組成物を調製するに際し、前記(a)チオ尿素化合物と、前記(d)アリールボレート化合物とを主成分として含むと共に、有機過酸化物を実質的に含まない第一の部分組成物と、前記(b)パーオキシエステルと、前記(c)二価の銅化合物と、酸性基含有重合性単量体とを主成分として含むと共に、(b)ハイドロパーオキサイドを実質的に含まない第二の部分組成物と、を分包してキット化し、それを使用時に混合するようにした場合には、何れの部分組成物の保存安定性を高くすることができることが記載されている。 In the partial compositions in the above-mentioned separately packaged state, it is important that each partial composition has high storage stability, and some of the above-mentioned adhesive compositions are known to have both high curability and high storage stability. For example, Patent Document 3 describes a method of using a highly active "chemical polymerization initiator that contains (a) a thiourea compound, (b) a peroxy ester, (c) a divalent copper compound, and (d) an aryl borate compound and does not substantially contain hydroperoxide" (hereinafter simply referred to as a "peroxy ester-based chemical polymerization initiator") as a chemical polymerization initiator, and dividing each component constituting the peroxy ester-based chemical polymerization initiator into two compositions (hereinafter sometimes referred to as "partial initiator compositions") that are maintained in a state in which they cannot chemically contact each other, to produce the partial composition. It is described that when preparing the above, the storage stability of each of the partial compositions can be increased by packaging a first partial composition containing the (a) thiourea compound and the (d) aryl borate compound as main components and substantially free of organic peroxides, and a second partial composition containing the (b) peroxy ester, the (c) divalent copper compound, and an acidic group-containing polymerizable monomer as main components and substantially free of (b) hydroperoxides into a kit and mixing the kits at the time of use.
ところが、特許文献3に開示されたキットを用いて調製される接着性組成物は、水の非存在下で使用した場合には高い接着性能を発揮するものの、歯科用セメントとして、水を多く含有する象牙質に適用したときの接着強さが不十分となる傾向がある(特許文献4参照)。特許文献4に開示される接着性組成物は、化学重合開始剤として前記パーオキシエステル系化学重合開始剤に無機過酸化物を配合したものを使用することにより、水の存在下での接着強さを向上させるものであるが、象牙質に対する接着に関しては、象牙質が多量に酸素を含有し、それによって生じた酸化性成分が存在することにより還元剤が消費されてしまうためと思われるが、接着性は必ずしも十分では無く、更に改善の余地があった。 However, although the adhesive composition prepared using the kit disclosed in Patent Document 3 exhibits high adhesive performance when used in the absence of water, it tends to have insufficient adhesive strength when applied as a dental cement to dentin, which contains a large amount of water (see Patent Document 4). The adhesive composition disclosed in Patent Document 4 uses a peroxyester-based chemical polymerization initiator mixed with an inorganic peroxide as a chemical polymerization initiator to improve adhesive strength in the presence of water, but with regard to adhesion to dentin, the adhesiveness is not necessarily sufficient, and there is room for further improvement, presumably because dentin contains a large amount of oxygen, and the reducing agent is consumed due to the presence of the oxidizing components generated by the oxygen.
そこで、本発明は、酸性モノマー及び非酸性モノマーに化学重合開始剤を配合した接着性ラジカル重合硬化性組成物において、前記パーオキシエステル系化学重合開始剤を配合した場合と同等以上の硬化性と高い保存安定性を示し、水や酸化性成分を多く含有する系、特に象牙質に対して使用した場合であっても、優れた接着性を発揮できる接着性組成物を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an adhesive radical polymerization curable composition that contains an acidic monomer and a non-acidic monomer and a chemical polymerization initiator, which exhibits curability and high storage stability equal to or greater than those of a composition containing a peroxyester-based chemical polymerization initiator, and which can exhibit excellent adhesive properties even when used in a system that contains a large amount of water or oxidizing components, particularly when used on dentin.
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明の第一の形態は、後述する一般式(1)で示される(a)チオ尿素化合物、(b)パーオキシエステル、(c)二価の銅化合物、(d)アリールボレート化合物、及び(e)亜硫酸塩を含み、ハイドロパーオキサイドを実質的に含有しない化学重合開始剤である。
The above object can be achieved by the present invention, which is described below. That is, a first aspect of the present invention is a chemical polymerization initiator that contains (a) a thiourea compound, (b) a peroxy ester, (c) a divalent copper compound, (d) an aryl borate compound, and (e) a sulfite, and is substantially free of hydroperoxide, and is represented by general formula (1) described below.
上記形態の化学重合開始剤(以下、「本発明の化学重合開始剤」ともいう。)は、相乗効果が得られることから(f)無機過酸化物を更に含んでなることが好ましい。また、前記(e)亜硫酸塩が、亜硫酸ナトリウムであることが好ましい。 The chemical polymerization initiator of the above form (hereinafter also referred to as the "chemical polymerization initiator of the present invention") preferably further contains (f) an inorganic peroxide, since a synergistic effect can be obtained. In addition, the sulfite (e) is preferably sodium sulfite.
本発明の第二の形態は、(g)酸性基含有重合性単量体及び(h)酸性基非含有重合性単量体からなるラジカル重合性単量体成分、並びに本発明の化学重合開始剤を含み、ハイドロパーオキサイドを実質的に含有しない、ことを特徴とする接着性組成物である。 The second aspect of the present invention is an adhesive composition that contains a radical polymerizable monomer component consisting of (g) an acidic group-containing polymerizable monomer and (h) an acidic group-free polymerizable monomer, as well as the chemical polymerization initiator of the present invention, and is substantially free of hydroperoxide.
上記形態の接着性組成物(以下、「本発明の接着性組成物」ともいう。)は、(i)充填材をさらに含むことが好ましく、また、歯科用接着性組成物であることが好ましい。 The adhesive composition of the above form (hereinafter also referred to as the "adhesive composition of the present invention") preferably further contains (i) a filler, and is preferably a dental adhesive composition.
第三の本発明の形態は、本発明の接着性組成物を調製するためのキットであって、互いに物理的に接触不可能な状態で包装された第一の部分組成物と第二の部分組成物との組み合わせから構成され、前記第一の部分組成物は、前記(a)チオ尿素化合物、前記(d)アリールボレート化合物および前記(e)亜硫酸塩を含むと共に、前記(c)二価の銅化合物、前記(g)酸性基含有重合性単量体および過酸化物{該過酸化物は、前記(b)パーオキシエステル及び(f)無機過酸化物を含む。}を実質的に含まず、前記第二の部分組成物は、前記(b)パーオキシエステル、前記(c)二価の銅化合物および前記(g)酸性基含有重合性単量体を含むと共に、前記(a)チオ尿素化合物、前記(d)アリールボレート化合物および前記(e)亜硫酸塩を実質的に含まず、前記第一の部分組成物および前記第二の部分組成物から選択される少なくとも一方の組成物が、前記(h)酸性基非含有重合性単量体を更に含む、ことを特徴とする接着性組成物調製用キットである。 The third embodiment of the present invention is a kit for preparing the adhesive composition of the present invention, which is composed of a combination of a first partial composition and a second partial composition packaged in a state in which they cannot physically come into contact with each other, the first partial composition contains the (a) thiourea compound, the (d) aryl borate compound, and the (e) sulfite, and is substantially free of the (c) divalent copper compound, the (g) acidic group-containing polymerizable monomer, and peroxide {the peroxide includes the (b) peroxy ester and (f) inorganic peroxide. }, the second partial composition contains the (b) peroxy ester, the (c) divalent copper compound, and the (g) acidic group-containing polymerizable monomer, and is substantially free of the (a) thiourea compound, the (d) aryl borate compound, and the (e) sulfite, and at least one of the compositions selected from the first partial composition and the second partial composition further contains the (h) acidic group-free polymerizable monomer.
上記形態の接着性組成物調製用キット(以下、「本発明のキット」ともいう。)においては、前記第一の部分組成物および前記第二の部分組成物から選択される少なくとも一方の組成物が、(i)充填材をさらに含む、ことが好ましい。 In the adhesive composition preparation kit of the above form (hereinafter also referred to as the "kit of the present invention"), it is preferable that at least one of the compositions selected from the first partial composition and the second partial composition further contains (i) a filler.
本発明の化学重合開始剤は、(e)亜硫酸塩を含まない従来のパーオキシエステル系化学重合開始剤と同様に酸(酸性モノマー)の存在下においても高い活性を示し、酸性モノマー及び非酸性モノマーに配合して本発明の接着性組成物(接着性ラジカル重合硬化性組成物)としたときに、該本発明の接着性組成物を高硬化性で、且つ分包して長期間安定に保管(保存)することができるものとすることができる。さらに、本発明の化学重合開始剤を用いることにより、従来のパーオキシエステル系化学重合開始剤を配合した接着性ラジカル重合硬化性組成物と比べて、水や酸化性成分を多く含有する系で使用した場合(特に象牙質に対して使用した場合)であっても、高い接着性を得ることがきる。 The chemical polymerization initiator of the present invention exhibits high activity even in the presence of an acid (acidic monomer) like the conventional peroxyester-based chemical polymerization initiator not containing (e) sulfite, and when it is mixed with an acidic monomer and a non-acidic monomer to form the adhesive composition of the present invention (adhesive radical polymerization curable composition), the adhesive composition of the present invention can be highly cured and can be packaged and stably stored (preserved) for a long period of time. Furthermore, by using the chemical polymerization initiator of the present invention, high adhesion can be obtained even when used in a system containing a large amount of water or oxidizing components (especially when used on dentin) compared to adhesive radical polymerization curable compositions containing conventional peroxyester-based chemical polymerization initiators.
なお、特許文献4には、前記(a)~(d)を含むパーオキシエステル系化学重合開始剤に無機過酸化物を配合することにより、本発明と同様の効果が得られることが記載されているが、無機過酸化物を特に配合することなく、(e)亜硫酸塩を配合することにより、上記したような効果が得られること、及び亜硫酸塩と無機過酸化物とを併用した場合には、相乗効果、すなわち象牙質に対してより高い接着性が得られることは、今回初めて明らかになったことである。 It is noted that Patent Document 4 describes that the same effect as the present invention can be obtained by adding an inorganic peroxide to a peroxyester-based chemical polymerization initiator containing the above-mentioned (a) to (d). However, it has now been revealed for the first time that the above-mentioned effect can be obtained by adding (e) a sulfite without adding an inorganic peroxide, and that a synergistic effect, i.e., higher adhesion to dentin, can be obtained when a sulfite and an inorganic peroxide are used in combination.
本発明の化学重合開始剤および本発明の接着性組成物は、それぞれ特許文献3に記載されている従来のパーオキシエステル系化学重合開始剤および(該開始剤を含む)接着性組成物に(e)亜硫酸塩を配合した点に特徴を有し、そのことにより上記効果を得るものである。また、本発明のキットは、特許文献3に記載されているキットにおいて、(e)亜硫酸塩を第一の部分組成物に配合するようにした点に特徴を有する。 The chemical polymerization initiator and adhesive composition of the present invention are characterized in that (e) a sulfite is blended with the conventional peroxyester-based chemical polymerization initiator and adhesive composition (containing the initiator) described in Patent Document 3, respectively, thereby achieving the above-mentioned effects. The kit of the present invention is characterized in that (e) a sulfite is blended with the first partial composition in the kit described in Patent Document 3.
(e)亜硫酸塩を配合することにより、従来のパーオキシエステル系化学重合開始剤の特徴を維持したまま水や酸化性成分が比較的多く存在する環境下における接着性が向上する理由は必ずしも明らかでは無く、また、本発明は何ら論理に拘束されるものではないが、本発明者等は、次のような理由によるものと推定している。 (e) The reason why the incorporation of sulfite improves adhesion in environments with relatively large amounts of water and oxidizing components while maintaining the characteristics of conventional peroxyester-based chemical polymerization initiators is not entirely clear, and although the present invention is not bound by any logic, the inventors presume that the reason is as follows.
すなわち、水や酸化性成分非存在下又は存在する水や酸化性成分の量が極めて少ない環境下で使用した場合には、従来のパーオキシエステル系化学重合開始剤と同様に、チオ尿素化合物が、二価の銅化合物に接触することにより二価の銅化合物を構成する二価の銅原子に配位すると同時に二価の銅原子を一価に還元する。次に、この還元反応により得られた銅錯体とパーオキシエステルが接触することにより高活性な(ラジカルを発生させ易い)活性錯合体が形成され、これが硬化促進機能を有するアリールボレート化合物と共に作用して硬化反応が進行する。このとき、ラジカル発生を伴うレドックス反応により一価の銅原子は再び二価に酸化されるので(失活したり消費されたりすることなく触媒的に)前記活性錯合体の形成に再利用されるという循環プロセスが繰り返されるため、高い重合活性が得られるものと考えられる。 That is, when used in an environment in which there is no water or oxidizing components or the amount of water or oxidizing components present is extremely small, the thiourea compound, like a conventional peroxyester-based chemical polymerization initiator, comes into contact with a divalent copper compound, coordinates with the divalent copper atom constituting the divalent copper compound, and simultaneously reduces the divalent copper atom to a monovalent state. Next, a highly active (easily generates radicals) activated complex is formed by contacting the copper complex obtained by this reduction reaction with a peroxyester, and this acts together with an aryl borate compound having a curing-accelerating function to advance the curing reaction. At this time, the monovalent copper atom is oxidized again to a divalent state by a redox reaction accompanied by radical generation (catalytically without being deactivated or consumed), and the circulation process is repeated, so it is believed that high polymerization activity can be obtained.
一方、水や酸化性成分が比較的多く存在する環境下では、(e)亜硫酸塩を含まない場合(従来のパーオキシエステル系化学重合開始剤を使用した場合)には、各化学重合開始剤成分の親水性が十分でないため接着部位において不足することや酸化性成分の阻害を受けやすいことから、上記機構は作用し難く(上記触媒サイクルが回り難く)、重合活性が低下してしまう。これに対し、親水性が非常に高く、酸化性成分による阻害を受けにくい亜硫酸塩を配合することにより、上記触媒サイクルがうまく回るようになり、接着性が向上したものと考えられる。
On the other hand, in an environment where water and oxidizing components are present in relatively large amounts , when (e) sulfite is not included (when a conventional peroxyester-based chemical polymerization initiator is used), the hydrophilicity of each chemical polymerization initiator component is insufficient, so that it is insufficient at the bonding site and is easily inhibited by oxidizing components, and the above mechanism does not work easily (the above catalytic cycle does not work easily), resulting in a decrease in polymerization activity. In contrast, by adding a sulfite, which is very hydrophilic and not easily inhibited by oxidizing components, the above catalytic cycle works well, and it is believed that the adhesion is improved.
本発明の化学重合開始剤、本発明の接着性組成物および本発明のキットは、(e)亜硫酸塩を(第一の部分組成物に)配合した点を除けば、それぞれ特許文献3に記載されているものと特に変わる点は無いが、以下に、これらの点を含めて本発明について説明する。 The chemical polymerization initiator of the present invention, the adhesive composition of the present invention, and the kit of the present invention are not particularly different from those described in Patent Document 3, except for the incorporation of (e) a sulfite salt (in the first partial composition), but the present invention will be described below, including these points.
なお、本明細書においては特に断らない限り、数値x及びyを用いた「x~y」という表記は「x以上y以下」を意味するものとする。かかる表記において数値yのみに単位を付した場合には、当該単位が数値xにも適用されるものとする。また、本明細書において、「(メタ)アクリル系」との用語は「アクリル系」及び「メタクリル系」の両者を意味する。同様に、「(メタ)アクリレート」との用語は「アクリレート」及び「メタクリレート」の両者を意味し、「(メタ)アクリロイル」との用語は「アクリロイル」及び「メタクリロイル」の両者を意味する。 In this specification, unless otherwise specified, the notation "x~y" using the numerical values x and y means "greater than or equal to x and less than or equal to y." In such a notation, when a unit is added only to the numerical value y, the unit is also applied to the numerical value x. In addition, in this specification, the term "(meth)acrylic" means both "acrylic" and "methacrylic." Similarly, the term "(meth)acrylate" means both "acrylate" and "methacrylate," and the term "(meth)acryloyl" means both "acryloyl" and "methacryloyl."
1.本発明の化学重合開始剤
本発明の化学重合開始剤は、後述する一般式(1)で示される(a)チオ尿素化合物、(b)パーオキシエステル、(c)二価の銅化合物、(d)アリールボレート化合物および(e)亜硫酸塩、を含み、ハイドロパーオキサイドを実質的に含有しないことを特徴とする。
1. Chemical Polymerization Initiator of the Present Invention The chemical polymerization initiator of the present invention is characterized by comprising (a) a thiourea compound, (b) a peroxy ester, (c) a divalent copper compound, (d) an aryl borate compound, and (e) a sulfite, all of which are represented by general formula (1) described below, and being substantially free of hydroperoxide.
ここで、「ハイドロパーオキサイドを実質的に含まない」とは、(1)ハイドロパーオキサイドを含有しない場合(ハイドロパーオキサイドの含有量が0質量%)、あるいは、(2)(b)パーオキシエステル(PE)とハイドロパーオキサイド(HP)とのモル比:HP/PEで表したときに、HP/PEが0を超え2/100以下となる範囲、好ましくは、0を超え1/300以下となる範囲であることを意味する。本発明の化学重合開始剤が「ハイドロパーオキサイドを実質的に含まない」と言う条件を満足しない場合には、(g)酸性基含有重合性単量体及び(h)酸性基非含有重合性単量体からなるラジカル重合性単量体成分、並びに化学重合開始剤を含む接着性組成物を、複数の部分組成物に分包してキット化した場合に、保存安定性を高くすることが困難となる。 Here, "substantially free of hydroperoxide" means (1) no hydroperoxide (hydroperoxide content is 0 mass%), or (2) (b) the molar ratio of peroxyester (PE) to hydroperoxide (HP): HP/PE is in the range of more than 0 and not more than 2/100, preferably more than 0 and not more than 1/300. If the chemical polymerization initiator of the present invention does not satisfy the condition of "substantially free of hydroperoxide", it is difficult to increase the storage stability when the adhesive composition containing the radical polymerizable monomer component consisting of (g) acidic group-containing polymerizable monomer and (h) acidic group-free polymerizable monomer, and the chemical polymerization initiator is packaged into a kit by dividing it into a plurality of partial compositions.
以下に、本発明の化学重合開始剤に用いられる(a)チオ尿素化合物、(b)パーオキシエステル、(c)二価の銅化合物、(d)アリールボレート化合物および(e)亜硫酸塩について詳しく説明する。 The following provides a detailed explanation of the (a) thiourea compound, (b) peroxy ester, (c) divalent copper compound, (d) aryl borate compound, and (e) sulfite used in the chemical polymerization initiator of the present invention.
<(a)チオ尿素化合物>
チオ尿素化合物とは、=N-C(=S)-N=の構造を有する化合物を指す。本発明の化学重合開始剤では、チオ尿素化合物として下記一般式(1)で示されるチオ尿素化合物を使用する。
<(a) Thiourea Compound>
The thiourea compound refers to a compound having a =N-C(=S)-N= structure. In the chemical polymerization initiator of the present invention, a thiourea compound represented by the following general formula (1) is used as the thiourea compound .
ここで、一般式(1)中、R1、R2及びR3は、それぞれ、水素原子、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアリール基、置換又は無置換の複素環基、置換又は無置換のアシル基、置換又は無置換のアラルキル基、または、置換又は無置換のアルケニル基であり、R2は、R1およびR3から選択されるいずれかの基と結合して環を形成していてもよい。
In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted acyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted alkenyl group, and R 2 may be bonded to any group selected from R 1 and R 3 to form a ring.
一般式(1)で示されるチオ尿素化合物の中でも、保存安定性の観点から、R1、R2及びR3のうち少なくとも2つの基が水素原子であり、残りの1つの基が水素原子以外の上記基であることが好ましい。R2とR3とが水素原子であり、R1がアシル基であるチオ尿素化合物が特に好適である。 Among the thiourea compounds represented by the general formula (1), from the viewpoint of storage stability, it is preferred that at least two of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms and the remaining group is the above group other than a hydrogen atom. Particularly preferred is a thiourea compound in which R 2 and R 3 are hydrogen atoms and R 1 is an acyl group.
好適に使用できるチオ尿素化合物としては、チオ尿素、メチルチオ尿素、エチルチオ尿素、n-プロピルチオ尿素、イソプロピルチオ尿素、シクロヘキシルチオ尿素、ベンジルチオ尿素、フェニルチオ尿素、アセチルチオ尿素、ベンゾイルチオ尿素、アダマンチルチオ尿素、1-(2-ピリジル)-2-チオ尿素、1-(2-テトラヒドロフルフリル)-2-チオ尿素、N,N’-ジメチルチオ尿素、N,N’-ジエチルチオ尿素、N,N’-ジ-n-プロピルチオ尿素、N,N’-ジ-イソプロピルチオ尿素、N,N’-ジシクロヘキシルチオ尿素、N,N’-ジフェニルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、トリエチルチオ尿素、トリ-n-プロピルチオ尿素、トリイソプロピルチオ尿素、トリシクロヘキシルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、テトラエチルチオ尿素、テトラ-n-プロピルチオ尿素、テトライソプロピルチオ尿素、テトラシクロヘキシルチオ尿素、エチレンチオ尿素、4,4’-ジメチルエチレンチオ尿素等を挙げることができる。最も好適なチオ尿素化合物の具体例としては、アセチルチオ尿素またはベンゾイルチオ尿素が挙げられる。 Suitable thiourea compounds include thiourea, methylthiourea, ethylthiourea, n-propylthiourea, isopropylthiourea, cyclohexylthiourea, benzylthiourea, phenylthiourea, acetylthiourea, benzoylthiourea, adamantylthiourea, 1-(2-pyridyl)-2-thiourea, 1-(2-tetrahydrofurfuryl)-2-thiourea, N,N'-dimethylthiourea, N,N'-diethylthiourea, N,N'-di-n-propylthiourea, N, Examples of suitable thiourea compounds include N'-diisopropylthiourea, N,N'-dicyclohexylthiourea, N,N'-diphenylthiourea, trimethylthiourea, triethylthiourea, tri-n-propylthiourea, triisopropylthiourea, tricyclohexylthiourea, tetramethylthiourea, tetraethylthiourea, tetra-n-propylthiourea, tetraisopropylthiourea, tetracyclohexylthiourea, ethylenethiourea, and 4,4'-dimethylethylenethiourea. Specific examples of the most suitable thiourea compounds include acetylthiourea and benzoylthiourea.
また、チオ尿素化合物は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。2種以上のチオ尿素化合物を使用する場合、基準となる質量は、それらチオ尿素化合物の合計質量である。 In addition, only one type of thiourea compound may be used, or two or more types may be used in combination. When two or more types of thiourea compounds are used, the reference mass is the total mass of those thiourea compounds.
本発明の化学重合開始剤において、前記(a)チオ尿素化合物の配合量は、特に制限されるものではないが、(b)パーオキシエステル100質量部当たり、4~4800質量部とすることが好ましい。この範囲を満足することにより、高い重合活性と、高い保存安定性を発揮することができる。より高い重合活性と、より高い保存安定性とを発揮するためには、パーオキシエステル100質量部当たり、13~875質量部とすることがより好ましく、27~600質量部とすることがさらに好ましい。 In the chemical polymerization initiator of the present invention, the amount of the thiourea compound (a) is not particularly limited, but is preferably 4 to 4,800 parts by mass per 100 parts by mass of the peroxyester (b). By satisfying this range, high polymerization activity and high storage stability can be exhibited. In order to exhibit higher polymerization activity and higher storage stability, it is more preferable to use 13 to 875 parts by mass, and even more preferable to use 27 to 600 parts by mass, per 100 parts by mass of the peroxyester.
<(b)パーオキシエステル>
(b)パーオキシエステルとは、R-C(=O)-O-O-R’(ただし、R、R’は任意の有機基である。)またはR-O-C(=O)-O-O-R’(ただし、R、R’は任意の有機基である。)で示される構造を有する化合物である。本発明の化学重合開始剤では、このような構造を有するパーオキシエステルが特に制限なく使用できる。好適に使用できるパーオキシエステルを具体的に例示すれば、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシデカノエート、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、2,5-ジメチル2,5-ジ(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシ-3-メチルベンゾエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート等を挙げことができる。これらの中でも、重合活性及び保存安定性の観点から、10時間半減期温度が80℃以上のパーオキシエステルが好適に用いられ、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシベンゾエート等が特に好適に用いられる。
<(b) Peroxyester>
(b) Peroxy ester is a compound having a structure represented by R-C(=O)-O-O-R' (wherein R and R' are any organic groups) or R-O-C(=O)-O-O-R' (wherein R and R' are any organic groups). In the chemical polymerization initiator of the present invention, peroxy esters having such structures can be used without any particular limitation. Specific examples of peroxyesters that can be suitably used include cumyl peroxyneodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxydecanoate, t-hexyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxyneodecanoate, t-hexyl peroxypivalate, t-butyl peroxypivalate, 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxy-2-ethylhexanoate, 2,5-dimethyl 2,5-di(2-ethylhexanoylperoxy)hexane, t-hexyl peroxy-2-ethylhexanoate, and t-butyl peroxypivalate. Examples of peroxyalkyl groups include t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexylperoxybenzoate, 2,5-di(benzoylperoxy)hexane, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxy-3-methylbenzoate, and t-butylperoxybenzoate. Among these, from the viewpoints of polymerization activity and storage stability, peroxyesters having a 10-hour half-life temperature of 80° C. or higher are preferably used, and t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxy-2-ethylhexylmonocarbonate, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxybenzoate, etc. are particularly preferably used.
前記(b)パーオキシエステルは1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。2種以上の(b)パーオキシエステルを使用する場合、基準となる質量は、それら(b)パーオキシエステルの合計質量である。 The (b) peroxyester may be used alone or in combination of two or more. When two or more (b) peroxyesters are used, the reference mass is the total mass of the (b) peroxyesters.
<(c)二価の銅化合物>
本発明の化学重合開始剤では、銅化合物として二価の銅化合物を使用する。なお、本発明の化学重合開始剤では、二価の銅化合物と共に一価の銅化合物を併用することもできるが、保存安定性の観点からは、本発明の化学重合開始剤中に一価の銅化合物は保存安定性に影響が出ない程度に微量含有される程度に留まるか、あるいは、実質的に含有されないことが好ましい。この場合、特に、第二の部分開始剤組成物中に一価の銅化合物が実質的に含有されないことが好ましい。第二の部分開始剤組成物中に一価の銅化合物が含有される場合、一価の銅化合物がパーオキシエステルの還元剤として作用し、保存安定性が劣化する場合がある。
<(c) Divalent Copper Compound>
In the chemical polymerization initiator of the present invention, a divalent copper compound is used as the copper compound. In addition, in the chemical polymerization initiator of the present invention, a monovalent copper compound can also be used in combination with the divalent copper compound, but from the viewpoint of storage stability, it is preferable that the monovalent copper compound is contained in the chemical polymerization initiator of the present invention only in a small amount to the extent that the storage stability is not affected, or is not substantially contained. In this case, it is particularly preferable that the monovalent copper compound is not substantially contained in the second partial initiator composition. When a monovalent copper compound is contained in the second partial initiator composition, the monovalent copper compound acts as a reducing agent for the peroxyester, and the storage stability may be deteriorated.
(c)二価の銅化合物は、水和物であっても無水物であってもよい。好適に使用できる二価の銅化合物を例示すれば、塩化銅(II)、硫酸銅(II)五水和物、硝酸銅(II)、トリフルオロメタン硫酸銅(II)、酢酸銅(II)一水和物、アセチルアセトン銅(II)、ナフテン酸銅(II)、サリチル酸銅(II)、安息香酸銅(II)、メタクリル酸銅(II)、フタル酸ブチル銅(II)、グルコン酸銅(II)、ジクロロ(1,10-フェナントロリン)銅(II)、エチレンジアミン四酢酸銅(II)二ナトリウム四水和物、ジメチルジチオカルバミン酸銅(II)、ジエチルチオカルバミン酸銅(II)、ヘキサフルオロアセチルアセトナト銅(II)、ビス(1,3-プロパンジアミン)銅(II)ジクロリド、ビス(8-キノリノラト)銅(II)、等を挙げることができる。これら二価の銅化合物は1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 (c) The divalent copper compound may be a hydrate or anhydrous. Examples of divalent copper compounds that can be suitably used include copper(II) chloride, copper(II) sulfate pentahydrate, copper(II) nitrate, copper(II) trifluoromethane sulfate, copper(II) acetate monohydrate, copper(II) acetylacetonate, copper(II) naphthenate, copper(II) salicylate, copper(II) benzoate, copper(II) methacrylate, copper(II) butyl phthalate, copper(II) gluconate, dichloro(1,10-phenanthroline)copper(II), ethylenediaminetetraacetate copper(II) disodium tetrahydrate, copper(II) dimethyldithiocarbamate, copper(II) diethylthiocarbamate, copper(II) hexafluoroacetylacetonate, bis(1,3-propanediamine)copper(II) dichloride, bis(8-quinolinolato)copper(II), and the like. These divalent copper compounds may be used alone or in combination of two or more.
これら二価の銅化合物の中でも、保存安定性の高さと、(b)チオ尿素化合物との作用性の高さとから、二価の銅化合物を構成する二価の銅原子に配位する配位子が、(i)ハロゲン原子、(ii)酸素原子を含む原子団、または、(iii)窒素原子を含む原子団であることが好ましい。特に、配位子としては、(ii)酸素原子を含む原子団であることがより好ましく、このような配位子を有する二価の銅化合物としては、たとえば、硫酸銅(II)、酢酸銅(II)一水和物、アセチルアセトン銅(II)が挙げられる。なお、(ii)配位子が酸素原子を含む原子団である場合は、酸素原子を含む原子団が、酸素原子を介して前記二価の銅原子に配位し、(iii)配位子が窒素原子を含む原子団である場合は、窒素原子を含む原子団が、窒素原子を介して前記二価の銅原子に配位するものである。 Among these divalent copper compounds, the ligand coordinated to the divalent copper atom constituting the divalent copper compound is preferably (i) a halogen atom, (ii) an atomic group containing an oxygen atom, or (iii) an atomic group containing a nitrogen atom, in view of the high storage stability and (b) high activity with the thiourea compound. In particular, the ligand is more preferably (ii) an atomic group containing an oxygen atom, and examples of divalent copper compounds having such a ligand include copper(II) sulfate, copper(II) acetate monohydrate, and copper(II) acetylacetonate. Note that when the (ii) ligand is an atomic group containing an oxygen atom, the atomic group containing an oxygen atom coordinates to the divalent copper atom via the oxygen atom, and when the (iii) ligand is an atomic group containing a nitrogen atom, the atomic group containing a nitrogen atom coordinates to the divalent copper atom via the nitrogen atom.
本発明の化学重合開始剤において、前記(c)二価の銅化合物の配合量(2種以上の化合物を含む場合は総配合量)は、特に制限されるものではないが、(b)パーオキシエステル100質量部当たり、0.002~250質量部とすることが好ましい。この範囲を満足することにより、高い重合活性と、高い保存安定性を発揮することができる。より高い重合活性と、より高い保存安定性とを発揮するためには、パーオキシエステル100質量部当たり、0.008~20質量部とすることがより好ましく、0.03~8質量部とすることがさらに好ましい。 In the chemical polymerization initiator of the present invention, the amount of the divalent copper compound (c) (total amount when two or more compounds are included) is not particularly limited, but is preferably 0.002 to 250 parts by mass per 100 parts by mass of the peroxyester (b). By satisfying this range, high polymerization activity and high storage stability can be exhibited. In order to exhibit higher polymerization activity and higher storage stability, it is more preferable to set it to 0.008 to 20 parts by mass, and even more preferable to set it to 0.03 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of the peroxyester.
<(d)アリールボレート化合物>
アリールボレート化合物は、分子中に少なくとも1個のホウ素-アリール結合を有する化合物であれば特に限定されないが、下記一般式(2)で示される化合物を用いることが好適である。
<(d) Aryl borate compound>
The aryl borate compound is not particularly limited as long as it is a compound having at least one boron-aryl bond in the molecule, but it is preferable to use a compound represented by the following general formula (2).
一般式(2)中、R10、R20及びR30は、それぞれ、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基、置換又は無置換のアラルキル基、または、置換又は無置換のアルケニル基であり、R40、及びR50は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換又は無置換のアルキル基、または、置換又は無置換のフェニル基であり、L+は、金属陽イオン、4級アンモニウムイオン、4級ピリジニウムイオン、4級キノリニウムイオン、または、ホスホニウムイオンである。 In general formula (2), R 10 , R 20 and R 30 are each a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted alkenyl group, R 40 and R 50 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and L + is a metal cation, a quaternary ammonium ion, a quaternary pyridinium ion, a quaternary quinolinium ion, or a phosphonium ion.
また、前記一般式(2)中のL+としては、金属陽イオン、4級アンモニウムイオン、4級ピリジニウムイオン、4級キノリニウムイオン、または、ホスホニウムイオンが挙げられる。ここで、(i)金属陽イオンとしては、(ia)ナトリウムイオン、リチウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属陽イオン、あるいは、(ib)マグネシウムイオン等のアルカリ土類金属陽イオンなどが好適であり;、(ii)4級アンモニウムイオンとしては、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオンなどが好適であり;、(iii)4級ピリジニウムイオンとしては、メチルピリジニウムイオン、エチルピリジニウムイオンなどが好適であり;、(iv)4級キノリニウムイオンとしては、メチルキノリニウムイオン、エチルキノリニウムイオン、ブチルキノリウムイオンなどが好適であり;、(v)ホスホニウムイオンとしては、テトラブチルホスホニウムイオン、メチルトリフェニルホスホニウムイオン等の第4級ホスホニウムイオンなどが好適である。 In addition, the L + in the general formula (2) may be a metal cation, a quaternary ammonium ion, a quaternary pyridinium ion, a quaternary quinolinium ion, or a phosphonium ion.Here, (i) the metal cation is preferably an alkali metal cation such as sodium ion, lithium ion, or potassium ion, or (ib) an alkaline earth metal cation such as magnesium ion; (ii) the quaternary ammonium ion is preferably a tetrabutylammonium ion, a tetramethylammonium ion, or a tetraethylammonium ion; (iii) the quaternary pyridinium ion is preferably a methylpyridinium ion, an ethylpyridinium ion; (iv) the quaternary quinolinium ion is preferably a methylquinolinium ion, an ethylquinolinium ion, or a butylquinolinium ion; (v) the phosphonium ion is preferably a quaternary phosphonium ion such as a tetrabutylphosphonium ion or a methyltriphenylphosphonium ion.
一般式(2)で示されるアリールボレート化合物の好適例としては、テトラフェニルボレートのナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、トリエタノールアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩等を挙げることができ、これらの中でも水溶性が高いために、水が多い部分での硬化活性が高いという理由から、テトラフェニルボレートのナトリウム塩が特に好ましい。 Suitable examples of the arylborate compound represented by the general formula (2) include sodium salt, lithium salt, potassium salt, triethanolammonium salt, and tetrabutylammonium salt of tetraphenylborate, and among these, sodium salt of tetraphenylborate is particularly preferred because it has high water solubility and therefore high curing activity in areas with a large amount of water.
本発明の化学重合開始剤において、前記(e)アリールボレート化合物の配合量は、特に制限されるものではないが、(b)パーオキシエステル100質量部当たり、10~2000質量部、特に30~1000質量部とすることが好ましい。このような範囲の配合量とすることにより、本発明の化学重合開始剤を接着性組成物あるいは接着性組成物キットに用いた際に、高い硬化性および/または接着性を得ることができる。 In the chemical polymerization initiator of the present invention, the amount of the aryl borate compound (e) is not particularly limited, but is preferably 10 to 2000 parts by mass, and more preferably 30 to 1000 parts by mass, per 100 parts by mass of the peroxy ester (b). By using an amount in this range, high curability and/or adhesion can be obtained when the chemical polymerization initiator of the present invention is used in an adhesive composition or adhesive composition kit.
<(e)亜硫酸塩>
(e)亜硫酸塩としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カルシウム等、公知の亜硫酸塩が特に制限なく使用できる。重合活性や取扱いの容易さの観点からは、亜硫酸ナトリウムを使用するのが好適である。
本発明の化学重合開始剤における、前記(e)亜硫酸塩の配合量は、高い重合活性と、高い接着強さを発揮することができるという理由から、(b)パーオキシエステル100質量部当たり、7~21000質量部、特に17~3300質量部とすることが好ましく、55~1320質量部とすることが最も好ましい。
<(e) Sulfite>
(e) As the sulfite, known sulfites such as sodium sulfite, calcium sulfite, etc. can be used without any particular limitation. From the viewpoints of polymerization activity and ease of handling, it is preferable to use sodium sulfite.
The blending amount of the (e) sulfite in the chemical polymerization initiator of the present invention is preferably 7 to 21,000 parts by mass, particularly 17 to 3,300 parts by mass, and most preferably 55 to 1,320 parts by mass, per 100 parts by mass of the (b) peroxy ester, because this allows the sulfite to exhibit high polymerization activity and high adhesive strength.
本発明の化学重合開始剤は、前記(a)~(e)の成分以外に(f)無機過酸化物や他の重合促進剤を含むことができる。以下、これらについて説明する。 The chemical polymerization initiator of the present invention may contain (f) inorganic peroxides and other polymerization accelerators in addition to the components (a) to (e). These will be explained below.
<(f)無機過酸化物>
(f)無機過酸化物は、特許文献4に記載されているように(e)亜硫酸塩と同様の効果を示すことが知られているものである。本発明の化学重合開始剤では、(f)無機過酸化物を使用することなく前記効果を得ることができる。このため、成分数をできるだけ少なくし、コストも削減できる(費用対効果の観点)という観点からすれば、本発明の化学重合開始剤は(f)無機過酸化物を実質的に含まないもとしてもよい。しかし、(f)無機過酸化物配合と併用することによる相乗効果が期待できることから、これを積極的に配合することが好ましい。
<(f) Inorganic peroxide>
As described in Patent Document 4, the inorganic peroxide (f) is known to have the same effect as the sulfite (e). With the chemical polymerization initiator of the present invention, the above effect can be obtained without using the inorganic peroxide (f). Therefore, from the viewpoint of reducing the number of components as much as possible and reducing costs (cost-effectiveness), the chemical polymerization initiator of the present invention may be substantially free of the inorganic peroxide (f). However, since a synergistic effect can be expected by using the inorganic peroxide in combination with the inorganic peroxide (f), it is preferable to actively add the inorganic peroxide.
(f)無機過酸化物としては、過酸化リチウム、過酸化カリウム、過酸化マグネシウム、過酸化カルシウム、過酸化バリウム、過酸化亜鉛、ペルオキソ二硫酸塩、ペルオキソ二リン酸塩等、公知の無機過酸化物が特に制限なく使用できる。重合活性の観点からは、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウムなどのペルオキソ二硫酸塩を使用するのが好適であり、特にペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウムを使用することが好ましい。
本発明の化学重合開始剤に、(f)無機過酸化物を積極的に配合する場合における配合量は、高い重合活性と、高い接着強さを発揮することができるという理由から、(b)パーオキシエステル100質量部当たり、7~21000質量部、特に17~3300質量部とすることが好ましく、55~1320質量部とすることが最も好ましい。
(f) As the inorganic peroxide, known inorganic peroxides such as lithium peroxide, potassium peroxide, magnesium peroxide, calcium peroxide, barium peroxide, zinc peroxide, peroxodisulfate, peroxodiphosphate, etc. can be used without any particular limitation. From the viewpoint of polymerization activity, it is preferable to use peroxodisulfate such as sodium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, ammonium peroxodisulfate, etc., and it is particularly preferable to use potassium peroxodisulfate or sodium peroxodisulfate.
When the inorganic peroxide (f) is actively blended with the chemical polymerization initiator of the present invention, the blending amount is preferably 7 to 21,000 parts by mass, particularly 17 to 3,300 parts by mass, and most preferably 55 to 1,320 parts by mass, per 100 parts by mass of the peroxy ester (b), because high polymerization activity and high adhesive strength can be exhibited.
<他の重合促進剤>
本発明の化学重合開始剤には他の重合促進剤として、芳香族スルフィン酸化合物及びバルビツール酸化合物を配合してもよい。
<Other Polymerization Accelerators>
The chemical polymerization initiator of the present invention may be mixed with an aromatic sulfinic acid compound and a barbituric acid compound as other polymerization accelerators.
芳香族スルフィン酸化合物として好適に使用できるものを例示すれば、p-トルエンスルフィン酸ナトリウム、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6-トリメチルベンゼンスルフィン酸、2,6-ジメチルベンゼンスルフィン酸、2,6-ジイソプロピルベンゼンスルフィン酸、2,4,6-トリメチルベンゼンスルフィン酸、2,4,6-トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸のナトリウム塩、トリエタノールアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等を挙げることができる。これら芳香族スルフィン酸塩の中でも、反応性の高さ、重合性単量体への溶解性の高さから、ベンゼンスルフィン酸塩、および、パラトルエンスルフィン酸塩が好ましい。 Examples of aromatic sulfinic acid compounds that can be suitably used include sodium p-toluenesulfinate, sodium benzenesulfinate, 2,4,6-trimethylbenzenesulfinic acid, 2,6-dimethylbenzenesulfinic acid, 2,6-diisopropylbenzenesulfinic acid, 2,4,6-trimethylbenzenesulfinic acid, and the sodium salts, triethanolammonium salts, and tetraethylammonium salts of 2,4,6-triisopropylbenzenesulfinic acid. Among these aromatic sulfinic acid salts, benzenesulfinic acid salts and paratoluenesulfinic acid salts are preferred because of their high reactivity and high solubility in polymerizable monomers.
また、バルビツール酸化合物として好適に使用できるものを例示すれば、5-ブチルバルビツール酸、1,3,5-トリメチルバルビツール酸、1-シクロヘキシル-5-エチルバルビツール酸、及びこれらバルビツール酸類のナトリウム塩、カルシウム塩を挙げることができる。 Examples of suitable barbituric acid compounds include 5-butylbarbituric acid, 1,3,5-trimethylbarbituric acid, 1-cyclohexyl-5-ethylbarbituric acid, and the sodium and calcium salts of these barbituric acids.
これらを配合する場合における配合量は、これらの総質量が(b)パーオキシエステル100質量部当たり、10~2000質量部、特に30~1000質量部とすることが好ましい。 When these are blended, the total amount of these components is preferably 10 to 2,000 parts by weight, and more preferably 30 to 1,000 parts by weight, per 100 parts by weight of (b) peroxyester.
2.本発明の接着性組成物
本発明の接着性組成物は、(g)酸性基含有重合性単量体及び(h)酸性基非含有重合性単量体からなるラジカル重合性単量体成分、並びに本発明の化学重合開始剤を含み、ハイドロパーオキサイドを実質的に含有しない、ことを特徴とする。ここで「ハイドロパーオキサイドを実質的に含まない」とは、(1)ハイドロパーオキサイドを含有しない場合(ハイドロパーオキサイドの含有量が0質量%)、あるいは、(2)本発明の接着性組成物に含まれる(b)パーオキシエステル(PE)とハイドロパーオキサイド(HP)とのモル比:HP/PEが0を超え2/100以下程度、好ましくは0を超え1/300以下程度の範囲であることを意味する。
2. Adhesive Composition of the Present Invention The adhesive composition of the present invention is characterized in that it contains a radical polymerizable monomer component consisting of (g) an acidic group-containing polymerizable monomer and (h) an acidic group-free polymerizable monomer, as well as the chemical polymerization initiator of the present invention, and is substantially free of hydroperoxide. Here, "substantially free of hydroperoxide" means (1) the case where no hydroperoxide is contained (the content of hydroperoxide is 0 mass%), or (2) the molar ratio of (b) peroxyester (PE) to hydroperoxide (HP) contained in the adhesive composition of the present invention: HP/PE, is in the range of more than 0 and not more than about 2/100, preferably more than 0 and not more than about 1/300.
本発明の接着性組成物のラジカル重合性単量体成分における(g)酸性モノマーと(h)非酸性モノマーの配合割合は、ラジカル重合性単量体成分における前記(g)酸性基含有重合性単量体及び(h)酸性基非含有重合性単量体の配合割合は、ラジカル重合性単量体成分100質量部に対して(g)酸性基含有重合性単量体が0.1~50質量部で残部が(h)酸性基非含有重合性単量体となる割合であることが好ましく、(g)酸性基含有重合性単量体が1~30質量部で残部が(h)酸性基非含有重合性単量体となる割合であることがより好ましい。また、本発明の化学重合開始剤の含有量は、ラジカル重合性単量体成分100質量部に対して、前記(b)パーオキシエステルが0.005~5質量部となる量、特に前記(b)パーオキシエステルが0.05~2.5質量部となる量とすることが好ましい。 The mixing ratio of the (g) acidic monomer and the (h) non-acidic monomer in the radical polymerizable monomer component of the adhesive composition of the present invention is preferably such that the (g) acidic group-containing polymerizable monomer and the (h) non-acidic group-containing polymerizable monomer are 0.1 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the radical polymerizable monomer component, with the remainder being the (h) non-acidic group-containing polymerizable monomer, and more preferably such that the (g) acidic group-containing polymerizable monomer is 1 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the radical polymerizable monomer component, with the remainder being the (h) non-acidic group-containing polymerizable monomer. In addition, the content of the chemical polymerization initiator of the present invention is preferably such that the (b) peroxyester is 0.005 to 5 parts by mass, particularly the (b) peroxyester is 0.05 to 2.5 parts by mass, per 100 parts by mass of the radical polymerizable monomer component.
本発明の接着性組成物には、さらに必要に応じて、(i)充填材、溶媒、重合禁止剤、顔料、紫外線吸収剤などが適宜含まれていてもよい。本発明の接着性組成物は、歯科用材料として好適に利用でき、歯科用材料の中でも歯科用セメントあるいは歯科用接着剤として特に好適に利用できる。歯科用セメントとして用いる場合には、(i)充填材が含まれることが好ましく、歯科用接着剤として用いる場合には、溶媒が含まれることが好ましい。 The adhesive composition of the present invention may further contain (i) a filler, a solvent, a polymerization inhibitor, a pigment, an ultraviolet absorber, etc., as necessary. The adhesive composition of the present invention can be suitably used as a dental material, and among dental materials, it can be particularly suitably used as a dental cement or a dental adhesive. When used as a dental cement, it is preferable that the adhesive composition contains (i) a filler, and when used as a dental adhesive, it is preferable that the adhesive composition contains a solvent.
以下、本発明の接着性組成物で使用されるラジカル重合性単量体、具体的には(g)酸性基含有重合性単量体(酸性モノマー)及び(h)酸性基非含有重合性単量体(非酸性モノマー)並びに(i)充填材について説明する。 Hereinafter, the radical polymerizable monomers used in the adhesive composition of the present invention, specifically (g) acidic group-containing polymerizable monomers (acidic monomers) and (h) acidic group-free polymerizable monomers (non-acidic monomers), as well as (i) fillers, will be described.
<(g)酸性基含有重合性単量体(酸性モノマー)>
酸性モノマーとしては、少なくとも1つの酸性基と少なくとも1つのラジカル重合性不飽和基とを有する公知の重合性単量体が使用できる。ここで酸性基とは、この基を有するラジカル重合性単量体の水溶液または水懸濁液が酸性を呈するものであり、代表的には、カルボキシル基(-COOH)、スルホ基(-SO3H)、ホスフィニコ基{=P(=O)OH}、ホスホノ基{-P(=O)(OH)2}等のヒドロキシル基を有するものが例示される。また、このようなヒドロキシル基含有酸性基以外にも、2つのヒドロキシル含有酸性基が脱水縮合した構造の酸無水物基、ヒドロキシル基含有酸性基のヒドロキシル基がハロゲンに置換された酸ハロゲン化物基等を挙げることができる。また、ラジカル重合性不飽和基も特に限定されず、公知のものであってよい。たとえば、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、(メタ)アクリロイルチオ基等の(メタ)アクリロイル系基、ビニル基、アリル基、スチリル基等が例示される。
<(g) Acidic Group-Containing Polymerizable Monomer (Acidic Monomer)>
As the acidic monomer, a known polymerizable monomer having at least one acidic group and at least one radically polymerizable unsaturated group can be used. Here, the acidic group is one that causes an aqueous solution or water suspension of the radically polymerizable monomer having this group to exhibit acidity, and representative examples include those having a hydroxyl group such as a carboxyl group (-COOH), a sulfo group (-SO 3 H), a phosphinico group {=P(=O)OH}, and a phosphono group {-P(=O)(OH) 2 }. In addition to such hydroxyl group-containing acidic groups, examples of the acidic monomer include an acid anhydride group having a structure in which two hydroxyl group-containing acidic groups are dehydrated and condensed, and an acid halide group in which the hydroxyl group of a hydroxyl group-containing acidic group is substituted with a halogen. The radically polymerizable unsaturated group is not particularly limited, and may be a known one. Examples of such groups include (meth)acryloyl-based groups such as a (meth)acryloyl group, a (meth)acryloyloxy group, a (meth)acryloylamino group, and a (meth)acryloylthio group, a vinyl group, an allyl group, and a styryl group.
酸性モノマーとしては、重合性の観点から、(メタ)アクリル酸エステル系の酸性基含有重合性単量体が好適に使用される。この(メタ)アクリル酸エステル系の酸性基含有重合性単量体は、生体への安全性の観点で、歯科用材料に用いる場合に特に好適である。酸性モノマーは1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 From the viewpoint of polymerization, a (meth)acrylic acid ester-based acid group-containing polymerizable monomer is preferably used as the acidic monomer. From the viewpoint of safety to living organisms, this (meth)acrylic acid ester-based acid group-containing polymerizable monomer is particularly suitable for use in dental materials. Only one type of acidic monomer may be used, or two or more types may be used in combination.
好適に使用できる酸性モノマーとしては、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルジハイドロジェンホスフェート、ビス[2-(メタ)アクリロイルオキシエチル]ハイドロジェンホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニルハイドロジェンホスフェート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルジハイドロジェンホスフェート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルフェニルハイドロジェンホスフェート、10-(メタ)アクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート、1,3-ジ(メタ)アクリロイルプロパン-2-ジハイドロジェンホスフェート、1,3-ジ(メタ)アクリロイルプロパン-2-フェニルハイドロジェンホスフェート、ビス[5-{2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシカルボニル}ヘプチル]ハイドロジェンホスフェート等を挙げることができる。 Suitable examples of acidic monomers that can be used include 2-(meth)acryloyloxyethyl dihydrogen phosphate, bis[2-(meth)acryloyloxyethyl]hydrogen phosphate, 2-(meth)acryloyloxyethylphenyl hydrogen phosphate, 6-(meth)acryloyloxyhexyl dihydrogen phosphate, 6-(meth)acryloyloxyhexylphenyl hydrogen phosphate, 10-(meth)acryloyloxydecyl dihydrogen phosphate, 1,3-di(meth)acryloylpropane-2-dihydrogen phosphate, 1,3-di(meth)acryloylpropane-2-phenyl hydrogen phosphate, and bis[5-{2-(meth)acryloyloxyethoxycarbonyl}heptyl]hydrogen phosphate.
<(h)酸性基非含有重合性単量体(非酸性モノマー)>
非酸性モノマーとしては、分子内に少なくとも1つのラジカル重合性不飽和基を有し、酸性基を有しないものであれば、特に限定されない。重合性の観点及び生体への安全性の観点からは、(メタ)アクリル酸エステル系の酸性基非含有重合性単量体が好適に使用される。非酸性モノマーは、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。好適に使用できる非酸性モノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリ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、2,2-ビス〔4-(3-メタクリロイルオキシ)-2-ヒドロキシプロポキシフェニル〕プロパン、2,2-ビス(メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンビス(2-カルバモイルオキシエチル)ジメタクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート等を挙げことができる。
<(h) Acidic Group-Free Polymerizable Monomer (Non-Acidic Monomer)>
The non-acidic monomer is not particularly limited as long as it has at least one radically polymerizable unsaturated group in the molecule and does not have an acidic group. From the viewpoint of polymerizability and safety to living organisms, a (meth)acrylic acid ester-based polymerizable monomer not containing an acidic group is preferably used. The non-acidic monomer may be used alone or in combination of two or more kinds. Examples of non-acidic monomers that can be preferably used include methyl (meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, 2,2-bis[4-(3-methacryloyloxy)-2-hydroxypropoxyphenyl]propane, 2,2-bis(methacryloyloxypolyethoxyphenyl)propane, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2,2,4-trimethylhexamethylenebis(2-carbamoyloxyethyl)dimethacrylate, 1,10-decanediol di(meth)acrylate, and the like.
なお、本発明の接着性組成物が歯科用材料などとして使用される場合のように、接着性組成物の硬化体に、より優れた機械的強度が要求されることがある。この場合、非酸性モノマーとしては、複数のラジカル重合性基を有する二、三または四官能性ラジカル重合性単量体を用いることが好ましい。 When the adhesive composition of the present invention is used as a dental material, the cured product of the adhesive composition may be required to have superior mechanical strength. In this case, it is preferable to use a di-, tri-, or tetra-functional radical polymerizable monomer having multiple radical polymerizable groups as the non-acidic monomer.
次に、本発明の接着性組成物に好適に配合できる配合剤について説明する。
<(i)充填材>
本発明の接着性組成物に用いることができる充填材としては、従来の歯科材料等で使用されている無機充填材、有機充填材、有機無機複合充填材などが特に制限なく利用できる。なお、硬化体の機械的強度の観点では、無機充填材や有機無機複合充填材を使用することが好ましい。
Next, compounding agents that can be suitably compounded in the adhesive composition of the present invention will be described.
<(i) Filler>
As the filler that can be used in the adhesive composition of the present invention, inorganic fillers, organic fillers, organic-inorganic composite fillers, etc. that are used in conventional dental materials, etc. can be used without any particular limitation. From the viewpoint of the mechanical strength of the cured product, it is preferable to use inorganic fillers and organic-inorganic composite fillers.
好適に使用される無機充填材を例示すれば、各種シリカ;シリカ-チタニア、シリカ-ジルコニア等のケイ素を構成元素として含む複合酸化物;タルク、モンモリロナイト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム等のケイ素を構成元素として含む粘土鉱物或いはケイ酸塩類(以下、これらをシリカ系フィラーと呼ぶ);フッ化イッテルビウム、フッ化イットリウム、ケイ酸塩ガラス、フルオロアルミノシリケートガラス、ランタンガラス、バリウムガラス、ストロンチウムガラス等;を挙げることができる。これら無機充填材は、重合性単量体とのなじみを良くし、得られる硬化体の機械的強度や耐水性を向上させるために、シランカップリング剤等の表面処理剤で表面処理して使用されることもある。前記シリカ系フィラーは、化学的安定性に優れており、シランカップリング剤等での表面処理が容易である。また、好適に使用できる有機充填材としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル-メタクリル酸エチル共重合体、架橋型ポリメタクリル酸メチル、架橋型ポリメタクリル酸エチル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-スチレン-ブタジエン共重合体等を挙げることができる。さらに、好適に使用できる有機無機複合充填材としては、(e)酸性モノマーまたは(f)非酸性モノマーとして使用し得る重合性単量体と無機充填材とを複合化させた、有機無機複合充填材が好適に使用できる。複合化方法は、特に限定されず、また、中実なものであっても、細孔を有するものであってもよい。硬化体の機械的強度の観点からは、国際公開第2013/039169号パンプレットに記載されているような、無機凝集粒子の表面が有機重合体で被覆され、且つ細孔を有する有機無機複合充填材を使用することが好ましい。これら充填材は1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組合せて用いてもよい。また、充填材の形状は特に限定されず、通常の粉砕により得られる様な不定形の粒子形状を有するものであってもよいし、球状粒子であってもよい。また、充填材の平均粒径は特に限定されるものではないが、0.01~100μm程度が好ましく、0.1~50μm程度がより好ましい。 Examples of suitable inorganic fillers include various silicas; composite oxides containing silicon as a constituent element, such as silica-titania and silica-zirconia; clay minerals or silicates containing silicon as a constituent element, such as talc, montmorillonite, zeolite, and calcium silicate (hereinafter, these are referred to as silica-based fillers); ytterbium fluoride, yttrium fluoride, silicate glass, fluoroaluminosilicate glass, lanthanum glass, barium glass, strontium glass, etc. These inorganic fillers may be surface-treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent in order to improve compatibility with the polymerizable monomer and improve the mechanical strength and water resistance of the resulting cured body. The silica-based fillers have excellent chemical stability and are easy to surface-treat with a silane coupling agent, etc. In addition, examples of organic fillers that can be suitably used include polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, methyl methacrylate-ethyl methacrylate copolymer, crosslinked polymethyl methacrylate, crosslinked polyethyl methacrylate, ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer, etc. Furthermore, examples of organic-inorganic composite fillers that can be suitably used include organic-inorganic composite fillers obtained by compositing a polymerizable monomer that can be used as (e) an acidic monomer or (f) a non-acidic monomer with an inorganic filler. The compositing method is not particularly limited, and the filler may be solid or may have fine holes. From the viewpoint of the mechanical strength of the cured body, it is preferable to use an organic-inorganic composite filler in which the surface of inorganic aggregate particles is coated with an organic polymer and has fine holes, as described in the pamphlet of International Publication No. 2013/039169. Only one of these fillers may be used, or two or more of them may be used in combination. The shape of the filler is not particularly limited, and may be an irregular particle shape obtained by normal grinding, or may be spherical particles. The average particle size of the filler is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 100 μm, and more preferably about 0.1 to 50 μm.
(i)充填材の総配合量は、目的とする用途に応じて適宜決定すればよい。中でも、歯科用材料、特に歯科用セメントに使用する場合には、歯科用セメントに含まれる重合性単量体成分100質量部に対して、65~1000質量部配合することが好ましい。練和性や硬化体の機械的強度の観点からは、歯科用セメントに含まれる重合性単量体成分100質量部に対して、150~400質量部とすることがより好ましい。なお、本発明の接着性組成物を歯科用セメントとして使用する場合におけるラジカル重合性単量体成分の組成は、ラジカル重合性単量体成分の総質量を基準として、通常0.1~50質量%が(g)酸性モノマーであり、残余が(h)非酸性モノマーとされ、好ましくは1~30質量%が(g)酸性モノマーで、残余が(h)非酸性モノマーであることが好ましい。このような重合性単量体成分の組成を採用した歯科用セメントでは、歯質に対する接着性をより強固なものとし、歯質および各種材料からなる補綴物に対する接着耐久性をより一層向上させることができる。 (i) The total amount of the filler may be appropriately determined according to the intended use. In particular, when used in dental materials, particularly dental cement, it is preferable to mix 65 to 1000 parts by mass per 100 parts by mass of the polymerizable monomer component contained in the dental cement. From the viewpoint of kneadability and mechanical strength of the hardened body, it is more preferable to mix 150 to 400 parts by mass per 100 parts by mass of the polymerizable monomer component contained in the dental cement. In addition, when the adhesive composition of the present invention is used as a dental cement, the composition of the radical polymerizable monomer component is usually 0.1 to 50 mass% (g) acidic monomer and the remainder (h) non-acidic monomer based on the total mass of the radical polymerizable monomer component, and preferably 1 to 30 mass% (g) acidic monomer and the remainder (h) non-acidic monomer. In a dental cement using such a composition of polymerizable monomer components, the adhesion to tooth structure is stronger and the adhesion durability to tooth structure and prosthetics made of various materials can be further improved.
3.本発明のキット
本発明のキットは、上記特徴を有する本発明のキットは、互いに物理的に接触不可能な状態で包装された第一の部分組成物と第二の部分組成物との組み合わせから構成され、使用時に両部分組成物を混合することにより本発明の接着性組成物を調製するものである。そして、前記第一の部分組成物は、前記(a)チオ尿素化合物、前記(d)アリールボレート化合物および前記(e)亜硫酸塩を含むと共に、前記前記(c)二価の銅化合物、前記(g)酸性基含有重合性単量体および過酸化物{該過酸化物は、前記(b)パーオキシエステル及び(f)無機過酸化物を含む。}を実質的に含まず、前記第二の部分組成物は、前記(b)パーオキシエステル、前記(c)二価の銅化合物および前記(g)酸性基含有重合性単量体を含むと共に、前記(a)チオ尿素化合物、前記(d)アリールボレート化合物および前記(e)亜硫酸塩を実質的に含まず、前記第一の部分組成物および前記第二の部分組成物から選択される少なくとも一方の組成物が、前記(h)酸性基非含有重合性単量体を更に含む、ことを特徴とする。
3. Kit of the Present Invention The kit of the present invention having the above-mentioned characteristics is composed of a combination of a first partial composition and a second partial composition packaged in a state in which they cannot physically come into contact with each other, and the adhesive composition of the present invention is prepared by mixing the two partial compositions at the time of use. The first partial composition contains the (a) thiourea compound, the (d) aryl borate compound, and the (e) sulfite, and is substantially free of the (c) divalent copper compound, the (g) acidic group-containing polymerizable monomer, and peroxide {the peroxide includes the (b) peroxy ester and the (f) inorganic peroxide.}, the second partial composition contains the (b) peroxy ester, the (c) divalent copper compound, and the (g) acidic group-containing polymerizable monomer, and is substantially free of the (a) thiourea compound, the (d) aryl borate compound, and the (e) sulfite, and at least one composition selected from the first partial composition and the second partial composition further contains the (h) acidic group-free polymerizable monomer.
上記特徴を有する本発明のキットは、分包された第一の部分組成物及び第二の部分組成物の保存安定性が高く、分包された状態で長期間安定に保管(保存)でき、保存用の形態として有用なだけでなく、それ自体を製品として市場に流通させることもができる。 The kit of the present invention having the above characteristics has high storage stability of the individually packaged first partial composition and second partial composition, and can be stably stored (preserved) in the individually packaged state for a long period of time. Not only is it useful as a storage form, but it can also be distributed on the market as a product itself.
なお、「物理的に接触不可能な状態で包装される」とは、一の組成物と他の組成物とが両者間での分子拡散を阻害する阻害部材(包装部材)によって分離されて包装されている状態を意味する。阻害部材(包装部材)としては、一般的には、容器や袋の素材として好適に用いられる樹脂、ガラス、金属、セラミックスなどの固体部材が用いられる。「物理的に接触不可能な状態」の典型例としては、たとえば、外気および外光を遮断する容器内に密封された状態で1種類の組成物が保管されている状態が挙げられる。具体的な包装形態としては、ボトル、チューブ、シリンジなどの容器内に充填された形態を挙げることができ、たとえば、i)練和紙上に第一剤と、第二剤と適量塗布して、両者をヘラで練和する方法、ii)第一剤および第二剤がペースト状である場合において、先端にミキシングチップを接続したシリンジから第一剤と第二剤とを同時に押出す方法、iii)第一剤および第二剤が液状である場合において、第一剤と第二剤とを同一の混和皿に採取する方法等により、本発明の接着性組成物を調製することができる。 The phrase "packaged in a state where one composition cannot come into contact with another composition" means that one composition and another composition are packaged in a state where they are separated by an inhibitor (packaging material) that inhibits molecular diffusion between the two. As the inhibitor (packaging material), a solid material such as resin, glass, metal, or ceramic, which is generally used as a material for containers or bags, is used. A typical example of a "state where one composition cannot come into contact with the other composition," for example, is a state where one type of composition is stored in a sealed state in a container that blocks outside air and outside light. Specific packaging forms include a form filled in a container such as a bottle, a tube, or a syringe. For example, the adhesive composition of the present invention can be prepared by i) applying an appropriate amount of the first agent and the second agent on a mixing paper and mixing the two with a spatula, ii) when the first agent and the second agent are in a paste form, simultaneously extruding the first agent and the second agent from a syringe with a mixing tip attached to the tip, or iii) when the first agent and the second agent are in a liquid form, collecting the first agent and the second agent in the same mixing dish.
また、前記第一の部分組成物および第二の部分組成物において、「実質的に含まない」とは、(1)対象となる化合物又は成分を含有しない場合(含有量が0質量%)、あるいは、(2)対象となる化合物又は成分を含有しない場合と比較したときにおいて、保存安定性について明らかな有意差が認められない範囲で微量含有される場合、を意味する。ここで、上記(2)に示す場合、各部分組成物における含有量は、通常1質量%以下であり、0.02質量%以下、特に0.01質量%以下であることが好ましい。 In the first and second partial compositions, "substantially free" means (1) that the target compound or component is not contained (content is 0% by mass), or (2) that the target compound or component is contained in a small amount to the extent that no significant difference in storage stability is observed compared to the case where the target compound or component is not contained. Here, in the case shown in (2) above, the content in each partial composition is usually 1% by mass or less, preferably 0.02% by mass or less, and particularly preferably 0.01% by mass or less.
調製目的物となる本発明の接着性組成物が、(f)無機過酸化物を含む場合、該(f)無機過酸化物は第二の部分組成物に含まれ、第一の部分組成物には実質的に含まれないことになる。また、本発明の接着性組成物が芳香族スルフィン酸化合物及び/又はバルビツール酸化合物を含む場合、これら化合物は、第一剤に配合されることが好ましい。さらに、本発明の接着性組成物が(i)充填材を含む場合、これら成分は第一剤、第二剤の何れに配合してもよいが、両者を混合するときに馴染み易く容易に均一化が図れるという理由から、双方に配合することが好ましい。 When the adhesive composition of the present invention to be prepared contains (f) an inorganic peroxide, the inorganic peroxide (f) is contained in the second partial composition and is not substantially contained in the first partial composition. When the adhesive composition of the present invention contains an aromatic sulfinic acid compound and/or a barbituric acid compound, these compounds are preferably blended in the first agent. Furthermore, when the adhesive composition of the present invention contains (i) a filler, these components may be blended in either the first agent or the second agent, but it is preferable to blend them in both agents because they blend well and can be easily homogenized when mixed.
たとえば、本発明のキットを歯科用セメント用キットとする場合には、第一の部分組成物を、(a)チオ尿素化合物、(d)アリールボレート化合物、(e)亜硫酸塩、(h)酸性基非含有重合性単量体及び(i)充填材のみから構成し、第二の部分組成物を、(b)パーオキシエステル、(c)二価の銅化合物、(g)酸性基含有重合性単量体、(h)酸性基非含有重合性単量体及び(i)充填材のみから構成した態様を採用するか、上記態様において、第二の部分組成物に(f)無機過酸化物を更に添加した態様を採用することが好ましい。また、これら態様においては、(a)チオ尿素化合物としてアセチルチオ尿素を又はベンゾイルチオ尿素を、(d)アリールボレート化合物としてテトラフェニルホウ素のナトリウム塩を、(e)亜硫酸塩として亜硫酸ナトリウムを、(f)無機過酸化物としてペルオキソ二硫酸塩を夫々使用することが好ましい。 For example, when the kit of the present invention is used as a dental cement kit, it is preferable to adopt an embodiment in which the first partial composition is composed only of (a) a thiourea compound, (d) an aryl borate compound, (e) a sulfite, (h) an acidic group-free polymerizable monomer, and (i) a filler, and the second partial composition is composed only of (b) a peroxy ester, (c) a divalent copper compound, (g) an acidic group-containing polymerizable monomer, (h) an acidic group-free polymerizable monomer, and (i) a filler, or to adopt an embodiment in which (f) an inorganic peroxide is further added to the second partial composition in the above embodiment. In these embodiments, it is preferable to use acetylthiourea or benzoylthiourea as (a) the thiourea compound, sodium salt of tetraphenylboron as (d) the aryl borate compound, sodium sulfite as (e) the sulfite, and peroxodisulfate as (f) the inorganic peroxide.
第一の部分組成物(第一剤)及び第二の部分組成物(第二剤)それぞれの組成は、基本的には、両者を等量で混合したとき{第一剤と第二剤との混合比(第一剤の量/第二剤の量):1/1、あるいは、第一剤と第二剤との混合比率(100×第一剤の量/第二剤の量):100%で混合したとき}に、本発明の接着性組成物の組成となるように決定される。そして、このようにして決定された組成に従い、各成分を秤量し混合することにより容易に第一剤及び第二剤を調製することができる。なお、上記の「等量」とは、通常、質量基準での等量を意味するが、組成物が液状のときは体積基準での等量であってもよい。 The compositions of the first partial composition (first agent) and the second partial composition (second agent) are basically determined so that when they are mixed in equal amounts {the mixing ratio of the first agent and the second agent (amount of the first agent/amount of the second agent): 1/1, or the mixing ratio of the first agent and the second agent (100 x amount of the first agent/amount of the second agent): 100%), the composition of the adhesive composition of the present invention is obtained. Then, according to the composition thus determined, the first agent and the second agent can be easily prepared by weighing and mixing each component. Note that the above "equal amount" usually means equal amount on a mass basis, but when the composition is liquid, it may also mean equal amount on a volume basis.
但し、実際の使用時に、すなわち、第一の部分組成物(第一剤)及び第二の部分組成物(第二剤)を混合して本発明の接着性組成物を調製する際に、前記混合比を厳密に1/1とすることができない場合もある。この場合、1/1以外の混合比(以下、「指定混合比」ともいう。)で混合したときに所期の組成を有する本発明の接着性組成物が得られるようにすることが好ましい。指定混合比(この値を%表示したものを「指定混合比率」ともいう。)は、重合活性および操作性が大幅に損なわれない範囲で適宜決定すればよい。しかし、取扱い性や製品パッケージ化の容易さなどの実用上の観点から、指定混合比(率)は、質量基準(又は体積基準)の混合比(第一剤/第二剤)を1/5~5/1(混合比率:20%~500%)の範囲内とすることが好ましく、混合比:1/3~3/1(混合比率:33%~300%)の範囲内とすることがより好ましい。 However, in actual use, that is, when the first partial composition (first agent) and the second partial composition (second agent) are mixed to prepare the adhesive composition of the present invention, the mixing ratio may not be strictly 1/1. In this case, it is preferable to obtain the adhesive composition of the present invention having the desired composition when mixed at a mixing ratio other than 1/1 (hereinafter also referred to as the "specified mixing ratio"). The specified mixing ratio (this value expressed as a percentage is also referred to as the "specified mixing ratio") may be appropriately determined within a range in which polymerization activity and operability are not significantly impaired. However, from the practical viewpoint of ease of handling and ease of product packaging, the specified mixing ratio (rate) is preferably within the range of 1/5 to 5/1 (mixing ratio: 20% to 500%) by mass (or volume) (first agent/second agent), and more preferably within the range of 1/3 to 3/1 (mixing ratio: 33% to 300%).
指定混合比(率)は、混合比(率)情報表示媒体に表示することができる。この混合比(率)情報表示媒体としては、たとえば、i)紙箱等からなる製品パッケージ、ii)紙媒体および/または電子データとして提供される製品の使用説明書、iii)第一剤および第二剤を各々密封状態で保管する容器(ボトル、シリンジ、包装袋等)、iv)紙媒体および/または電子データとして提供される製品カタログ、v)製品とは別に電子メールや郵便物等により製品利用者に送付される通信文などが利用できる。また、指定混合比率は、上記i)~v)に示す以外の態様により製品利用者が認知しうる態様で、製品利用者に提供されてもよい。 The specified mixing ratio (rate) can be displayed on a mixing ratio (rate) information display medium. Examples of this mixing ratio (rate) information display medium include i) a product package such as a paper box, ii) product instructions provided as paper media and/or electronic data, iii) containers (bottles, syringes, packaging bags, etc.) in which the first and second agents are stored in a sealed state, iv) a product catalog provided as paper media and/or electronic data, and v) correspondence sent to the product user by email, mail, etc. separately from the product. The specified mixing ratio may also be provided to the product user in a manner that allows the product user to recognize it in a manner other than those shown in i) to v) above.
本発明のキットを使用する場合、第一の部分組成物(第一剤)及び第二の部分組成物(第二剤)を混合することによって得られた混合組成物(本発明の接着性組成物)は、全種類の化学重合開始剤成分および重合性単量体成分を含むため、速やかに或いは予め設定された操作余裕時間をもって重合硬化する。そして、これにより、硬化体を得ることができる。混合組成物を重合硬化させる方法としては、公知の方法が採用できる。たとえば、硬化させる必要箇所に混合組成物を塗布し、静置すればよい。この場合、塗布された混合組成物を10~37℃の温度範囲で保持することにより、混合組成物は十分に硬化することができる。 When using the kit of the present invention, the mixed composition (adhesive composition of the present invention) obtained by mixing the first partial composition (first agent) and the second partial composition (second agent) contains all types of chemical polymerization initiator components and polymerizable monomer components, and therefore polymerizes and hardens quickly or with a preset operation margin. This allows a hardened body to be obtained. A known method can be used to polymerize and harden the mixed composition. For example, the mixed composition can be applied to the area that needs to be hardened and left to stand. In this case, the applied mixed composition can be kept at a temperature range of 10 to 37°C to allow the mixed composition to harden sufficiently.
以下に本発明を、実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものでは無い。 The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
1.使用した物質の略称
まず、以下に、各実施例および各比較例の化学重合開始剤およびこれを含む組成物において使用した物質の略称について説明する。
1. Abbreviations of Substances Used First, the abbreviations of substances used in the chemical polymerization initiators and compositions containing the same in each of the Examples and Comparative Examples will be described below.
<(a)チオ尿素化合物>
AcTU;アセチルチオ尿素
BzTU;ベンゾイルチオ尿素
PTU;ピリジルチオ尿素。
<(a) Thiourea Compound>
AcTU; acetylthiourea BzTU; benzoylthiourea PTU; pyridylthiourea.
<(b)パーオキシエステル>
BPT;t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート
BPB;t-ブチルパーオキシベンゾエート
BPE;t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート
BPL;t-ブチルパーオキシラウレート。
<(b) Peroxyester>
BPT: t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate BPB: t-butylperoxybenzoate BPE: t-butylperoxy-2-ethylhexylmonocarbonate BPL: t-butylperoxylaurate.
<(c)二価の銅化合物>
CuA;酢酸銅(II)一水和物
CuAA;アセチルアセトン銅(II)
<(c) Divalent Copper Compound>
CuA; Copper(II) acetate monohydrate CuAA; Copper(II) acetylacetonate
<(d)アリールボレート化合物>
PhBNa;テトラフェニルホウ素のナトリウム塩
PhBTEOA;テトラフェニルホウ素のトリエタノールアンモニウム塩。
<(d) Aryl borate compound>
PhBNa: sodium salt of tetraphenylboron. PhBTEOA: triethanolammonium salt of tetraphenylboron.
<(e)亜硫酸塩>
SS;亜硫酸ナトリウム。
<(e) Sulfite>
SS; sodium sulfite.
<(f)無機過酸化物>
NPS;ペルオキソ二硫酸ナトリウム
KPS;ペルオキソ二硫酸カリウム。
<(f) Inorganic peroxide>
NPS: sodium peroxodisulfate KPS: potassium peroxodisulfate.
<(g)酸性基含有重合性単量体(酸性モノマー)>
MDP;10-メタクリルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート
SPM;2-メタクリロイルオキシエチルジハイドロジェンフォスフェートおよびビス(2-メタクリロイルオキシエチル)ハイドロジェンフォスフェートをモル比1:1の割合で混合した混合物。
<(g) Acidic Group-Containing Polymerizable Monomer (Acidic Monomer)>
MDP: 10-methacryloxydecyl dihydrogen phosphate SPM: A mixture of 2-methacryloyloxyethyl dihydrogen phosphate and bis(2-methacryloyloxyethyl)hydrogen phosphate in a molar ratio of 1:1.
<(h)酸性基非含有重合性単量体(非酸性モノマー)>
BisGMA;2,2-ビス〔4-(3-メタクリロイルオキシ)-2-ヒドロキシプロポキシフェニル〕プロパン
D-2.6E;2,2-ビス(メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン
3G;トリエチレングリコールジメタクリレート
HEMA;2-ヒドロキシエチルメタクリレート
UDMA;2,2,4-トリメチルヘキサメチレンビス(2-カルバモイルオキシエチル)ジメタクリレート。
<(h) Acidic Group-Free Polymerizable Monomer (Non-Acidic Monomer)>
BisGMA; 2,2-bis[4-(3-methacryloyloxy)-2-hydroxypropoxyphenyl]propane D-2.6E; 2,2-bis(methacryloyloxypolyethoxyphenyl)propane 3G; triethylene glycol dimethacrylate HEMA; 2-hydroxyethyl methacrylate UDMA; 2,2,4-trimethylhexamethylenebis(2-carbamoyloxyethyl)dimethacrylate.
<(i)充填材>
F1;平均粒径3μmのシリカジルコニア充填材
F2;平均粒径0.2μmのシリカジルコニア充填材。
<(i) Filler>
F1: Silica-zirconia filler having an average particle size of 3 μm. F2: Silica-zirconia filler having an average particle size of 0.2 μm.
2.実施例1~25並びに比較例1および2
第一剤(第一の部分組成物)及び第二剤(第二の部分組成物)を調製し、両者を質量比1:1で混合することにより、各実施例及び比較例の接着性組成物を調製し、評価を行った。なお、これら接着性組成物は充填材を含むものであり、実施例1~25の接着性組成物については歯科用セメントとしても好適に利用できるものである。
以下に、第一剤及び第二剤の調製方法、評価方法及び評価結果について説明する。
2. Examples 1 to 25 and Comparative Examples 1 and 2
The first agent (first partial composition) and the second agent (second partial composition) were prepared and mixed at a mass ratio of 1:1 to prepare adhesive compositions of each of the Examples and Comparative Examples, and evaluations were carried out. Note that these adhesive compositions contain a filler, and the adhesive compositions of Examples 1 to 25 can also be suitably used as dental cements.
The preparation methods of the first and second agents, the evaluation methods, and the evaluation results are described below.
2-1.第一剤及び第二剤の調製方法
先ず、実施例1~8、実施例10~25、比較例1、2で用いる第一剤用重合性単量体成分として、(h)BisGMA:30質量部及び(h)3G:20質量部からなる第一剤用重合性単量体成分:50質量部を準備すると共に実施例9で用いる第一剤用重合性単量体成分として、(h)UDMA:30質量部及び(h)3G:20質量部からなる第一剤用重合性単量体成分:50質量部を準備した。その後、これら第一剤用重合性単量体成分:50質量部と、(i)F1:46.5質量部及びF2:70質量部からなる充填材:116.5質量部と、表1に示す組成を有する第一部分開始剤組成物と、を混合して剤一剤を調製した。
2-1. Method for preparing the first and second agents First, as the polymerizable monomer component for the first agent used in Examples 1 to 8, Examples 10 to 25, and Comparative Examples 1 and 2, 50 parts by mass of a polymerizable monomer component for the first agent consisting of 30 parts by mass of (h) BisGMA and 20 parts by mass of (h) 3G were prepared, and as the polymerizable monomer component for the first agent used in Example 9, 50 parts by mass of a polymerizable monomer component for the first agent consisting of 30 parts by mass of (h) UDMA and 20 parts by mass of (h) 3G were prepared. Then, these polymerizable monomer components for the first agent: 50 parts by mass, (i) 116.5 parts by mass of a filler consisting of 46.5 parts by mass of F1 and 70 parts by mass of F2, and a first partial initiator composition having the composition shown in Table 1 were mixed to prepare a first agent.
また、実施例1~8、実施例10~25、比較例1、2で用いる第二剤用重合性単量体成分として、(g)MDP:12.5質量部、(h)HEMA:5質量部、(h)D-2.6E:20質量部及び(h)3G:12.5質量部からなる第二剤用重合性単量体成分:50質量部を準備すると共に実施例9で用いる第二剤用重合性単量体成分として、(g)SPM:12.5質量部、(h)HEMA:5質量部、(h)D-2.6E:20質量部及び(h)3G:12.5質量部からなる第二剤用重合性単量体成分:50質量部を準備した。その後、これら第二剤用重合性単量体成分:50質量部と、(i)F1:46.5質量部及びF2:70質量部からなる充填材:116.5質量部と、表1に示す組成を有する第二部分開始剤組成物と、を混合して剤二剤を調製した。 In addition, as the polymerizable monomer component for the second agent used in Examples 1 to 8, Examples 10 to 25, and Comparative Examples 1 and 2, 50 parts by mass of a polymerizable monomer component for the second agent consisting of (g) MDP: 12.5 parts by mass, (h) HEMA: 5 parts by mass, (h) D-2.6E: 20 parts by mass, and (h) 3G: 12.5 parts by mass was prepared. In addition, as the polymerizable monomer component for the second agent used in Example 9, 50 parts by mass of a polymerizable monomer component for the second agent consisting of (g) SPM: 12.5 parts by mass, (h) HEMA: 5 parts by mass, (h) D-2.6E: 20 parts by mass, and (h) 3G: 12.5 parts by mass was prepared. Then, 50 parts by mass of these polymerizable monomer components for the second agent, (i) 116.5 parts by mass of a filler consisting of 46.5 parts by mass of F1 and 70 parts by mass of F2, and a second partial initiator composition having the composition shown in Table 1 were mixed to prepare the second agent.
なお、表1に示す各成分の質量部(括弧内の数値)は、第一部分開始剤組成物については、第一剤用重合性単量体成分50質量部に対する質量部を表し、第二部分開始剤組成物については、第二剤用重合性単量体成分50質量部に対する質量部を表している。すなわち、各実施例及び比較例における第一剤及び第二剤の重合開始剤成分以外の成分は、共通であり、各実施例及び比較例における第一剤及び第二剤の組成は、夫々以下の組成を有する第一剤ベース組成物及び第二剤ベース組成物に、表1に示す組成を有する第一部分開始剤組成物及び第二部分開始剤組成物を配合した組成を有する。たとえば、実施例1の第一剤における(a)、(e)及び(d)の含有量は表1に示されるように、夫々BzTU:0.5質量部、SA:3.3質量部及びPhBNa:1.5質量部と言うことになる。 The parts by mass (numbers in parentheses) of each component shown in Table 1 represent parts by mass relative to 50 parts by mass of the polymerizable monomer component for the first agent for the first partial initiator composition, and represent parts by mass relative to 50 parts by mass of the polymerizable monomer component for the second agent for the second partial initiator composition. That is, the components other than the polymerization initiator component of the first agent and the second agent in each example and comparative example are common, and the composition of the first agent and the second agent in each example and comparative example has a composition in which the first agent base composition and the second agent base composition, respectively, having the following compositions, are blended with the first partial initiator composition and the second partial initiator composition, each having the composition shown in Table 1. For example, the contents of (a), (e), and (d) in the first agent in Example 1 are, as shown in Table 1, BzTU: 0.5 parts by mass, SA: 3.3 parts by mass, and PhBNa: 1.5 parts by mass, respectively.
(1)第一剤ベース組成物
・(h)BisGMA:30質量部
・(h)3G:20質量部
・(i)F1:46.5質量部
・(i)F2:70質量部
(2)第二剤用ベース組成物
・(g)MDP:12.5質量部
・(h)HEMA:5質量部
・(h)D-2.6E:20質量部
・(h)3G:12.5質量部
・(i)F1:46.5質量部
・(i)F2:70質量部
(1) First agent base composition - (h) BisGMA: 30 parts by mass - (h) 3G: 20 parts by mass - (i) F1: 46.5 parts by mass - (i) F2: 70 parts by mass (2) Base composition for second agent - (g) MDP: 12.5 parts by mass - (h) HEMA: 5 parts by mass - (h) D-2.6E: 20 parts by mass・(h) 3G: 12.5 parts by mass ・(i) F1: 46.5 parts by mass ・(i) F2: 70 parts by mass
2-2.各種評価方法
上記の様にして調製した第一剤および第二剤を質量比1:1で混合して得られた接着性組成物について、硬化体の曲げ強さと象牙質に対する接着強さを評価し、また、実施例1および16並びに比較例1および2については、さらにコバルトクロム合金に対する接着強さの評価も行った。曲げ強さ及び象牙質に対する接着強さ及びコバルトクロム合金に対する接着強さの測定方法の詳細を以下に示す。
2-2. Various Evaluation Methods The flexural strength and adhesive strength to dentin of the cured body of the adhesive composition obtained by mixing the first and second agents prepared as described above in a mass ratio of 1:1 were evaluated, and the adhesive strength to cobalt-chromium alloy was also evaluated for Examples 1 and 16 and Comparative Examples 1 and 2. The details of the measurement methods for the flexural strength, adhesive strength to dentin, and adhesive strength to cobalt-chromium alloy are shown below.
なお、各評価においては、第一剤および第二剤の保存安定性を調べる為に、下記(a)および(b)に示す2種類の接着性組成物を用いて行った。
(a)「調製直後」の接着性組成物
調製後3時間以内の第一剤及び第二剤の組合せからなる接着性組成物。
(b)「保管後」の接着性組成物
上記(a)に示す調製直後の接着性組成物を構成する第一剤及び第二剤を夫々別容器に填入した状態にて、50℃で2週間保管した後の接着性組成物。
In each evaluation, in order to examine the storage stability of the first and second agents, two types of adhesive compositions shown in (a) and (b) below were used.
(a) "Immediately after preparation" adhesive composition: An adhesive composition consisting of a combination of a first part and a second part that has been prepared within 3 hours.
(b) Adhesive composition "after storage" The adhesive composition after storage for 2 weeks at 50°C in a state in which the first agent and the second agent constituting the adhesive composition immediately after preparation shown in (a) above were filled in separate containers.
2-2-1.曲げ強さ測定
長さ25mm、幅2mm、厚さ2mmの長方形の孔を有するポリアセタール製の型に、前記方法で調製した接着性組成物を充填し、37℃湿潤条件下恒温槽中で60分間放置し硬化させた。得られた硬化体を37℃の水中にて24時間浸漬後に耐水研磨紙を用いてバリを除去することで測定サンプルを得た。次に、万能試験機(AG-I型、島津製作所社製)を用いて、クロスヘッドスピード1mm/mmの条件で荷重を開始し、測定サンプルが破折するまで試験サンプルに荷重を加え、最大荷重から下記式(1)を用いて曲げ強さを求めた。結果を表8に示す。
・式(1) 曲げ強さ(MPa)=3×最大荷重(N)×支点中心間の距離/(2×試験片の幅(mm)×試験片の厚さ(mm)×試験片の厚さ(mm))。
なお、この試験は水、酸化性成分が殆ど存在しない環境下で硬化させるため、水、酸化性成分が殆ど存在しない場合の開始剤活性の評価となる。
2-2-1. Flexural strength measurement The adhesive composition prepared by the above method was filled into a polyacetal mold having a rectangular hole of 25 mm in length, 2 mm in width, and 2 mm in thickness, and left in a thermostatic chamber under humid conditions at 37°C for 60 minutes to cure. The obtained cured product was immersed in water at 37°C for 24 hours, and then burrs were removed using waterproof abrasive paper to obtain a measurement sample. Next, using a universal testing machine (AG-I type, manufactured by Shimadzu Corporation), a load was started under a crosshead speed of 1 mm/mm, and a load was applied to the test sample until the measurement sample broke, and the bending strength was calculated from the maximum load using the following formula (1). The results are shown in Table 8.
Equation (1): Bending strength (MPa) = 3 x maximum load (N) x distance between support centers / (2 x width (mm) x thickness (mm) x thickness (mm) of test piece).
In addition, this test is performed in an environment substantially free of water and oxidizing components, and therefore evaluates initiator activity in the substantial absence of water and oxidizing components.
2-2-2.象牙質に対する接着強さ測定
抜去した牛下顎前歯を注水下、#600の耐水研磨紙で研磨し、唇面と平行になるように象牙質平面を削り出した。この象牙質平面に圧縮空気を吹き付けて乾燥させた後、直径3mmの円孔の開いた両面テープをそれぞれ固定し、接着面積を規定した。続いて直径8mmの円柱状の金属アタッチメントに、前記方法で調製した接着性組成物を塗布し、両面テープの円孔と金属アタッチメントの面が同心円状になるように、接着性組成物の塗布面を象牙質面に圧接した。この試験サンプルを37℃の水中にて24時間浸漬した後、万能試験機(AG-I型、島津製作所社製)を用いて、クロスヘッドスピード1mm/mmの条件で荷重を開始し、測定サンプルが破断するまで試験サンプルに荷重を加え、最大荷重から下記式(2)を用いて接着強さを求めた。
・式(2) 接着強さ(MPa)=最大荷重(N)/被着面積(mm2)。
2-2-2. Measurement of adhesive strength to dentin The extracted bovine mandibular anterior teeth were polished with #600 waterproof abrasive paper under water, and the dentin plane was cut out so as to be parallel to the labial surface. After blowing compressed air onto the dentin plane to dry it, a double-sided tape with a circular hole of 3 mm in diameter was fixed to each of them, and the adhesive area was determined. Next, the adhesive composition prepared by the above method was applied to a cylindrical metal attachment with a diameter of 8 mm, and the applied surface of the adhesive composition was pressed against the dentin surface so that the circular hole of the double-sided tape and the surface of the metal attachment were concentric. After immersing the test sample in water at 37°C for 24 hours, a universal testing machine (AG-I type, manufactured by Shimadzu Corporation) was used to start loading under the condition of a crosshead speed of 1 mm/mm, and a load was applied to the test sample until the measurement sample broke, and the adhesive strength was calculated from the maximum load using the following formula (2).
Equation (2) Adhesion strength (MPa)=maximum load (N)/adhesion area (mm 2 ).
象牙質に対する高い接着強さを示すためには、接着性組成物のうち、水、酸化性成分を多く含有する象牙質に接触した部分と、象牙質から距離があり、水、酸化性成分を殆ど含有しない部分(試験時には金属アタッチメントに近い部分)が十分に重合することが必要である。
従って、この試験は、水、酸化性成分が多く存在する系及び殆ど存在しない系の双方において重合活性が十分であるかの評価となる。
In order to demonstrate high adhesive strength to dentin, it is necessary for the portion of the adhesive composition in contact with the dentin, which contains a large amount of water and oxidizing components, and the portion that is distant from the dentin and contains almost no water or oxidizing components (the portion close to the metal attachment during testing) to polymerize sufficiently.
Therefore, this test is an evaluation of whether polymerization activity is sufficient both in a system containing a large amount of water and oxidizing components and in a system containing almost no water and oxidizing components.
2-2-3.コバルトクロム合金に対する接着強さ測定
接着強さに対する水や酸化性成分の影響をより直接的に確認するために、コバルトクロム合金に対する接着強を(1)水及び酸化性成分(次亜塩素酸)が存在しない系、(2)水は存在するが酸化性成分(次亜塩素酸)は存在しない系並びに(3)水及び酸化性成分が存在する系について、次のようにして試験サンプルを作製した。
(1)水及び酸化性成分非存在系: コバルトクロム合金の板を、注水下、#800および#1500の耐水研磨紙で研磨した後、強圧サンドブラスト処理(0.5~1cmの距離から4~5kgf/cm2)を行い、さらにその後、イオン交換水で2回、アセトンで1回超音波洗浄を行った。次に、洗浄後の板の表面に、圧縮空気を吹き付けて乾燥させた後、直径3mmの円孔の開いた両面テープを固定した。ここで、直径3mmの円孔内の面積が、接着面積となる。続いて直径8mmの円柱状の金属アタッチメントの端面に、調製直後あるいは保管後の接着性組成物を構成する第一剤および第二剤を混合した混合組成物を塗布した。そして、両面テープの円孔と、金属アタッチメントの混合組成物が塗布された端面とを、両者の中心軸が一致するように圧接することで試験サンプルを得た。
(2)水存在、酸化性成分非存在系: 上記と同様にして直径3mmの円孔の開いた両面テープを固定した後に、綿球を用いてこの円孔内に水を塗布する以外は上記系と同様にして試験サンプルを作製した。
(3)水及び酸化性成分存在系: 上記と同様にして直径3mmの円孔の開いた両面テープを固定した後に、綿球を用いてこの円孔内に次亜塩素酸水を塗布する以外は上記系と同様にして試験サンプルを作製した。
2-2-3. Measurement of adhesive strength to cobalt-chromium alloy In order to more directly confirm the influence of water and oxidizing components on adhesive strength, test samples were prepared as follows for the adhesive strength to cobalt-chromium alloy for (1) a system in which water and an oxidizing component (hypochlorous acid) were not present, (2) a system in which water was present but an oxidizing component (hypochlorous acid) was not present, and (3) a system in which water and an oxidizing component were present.
(1) Water and oxidizing component-free system: A cobalt-chromium alloy plate was polished with #800 and #1500 waterproof abrasive paper under water, then subjected to high pressure sandblasting (4-5 kgf/ cm2 from a distance of 0.5-1 cm), and then ultrasonically cleaned twice with ion-exchanged water and once with acetone. Next, compressed air was blown onto the surface of the plate after cleaning to dry it, and a double-sided tape with a circular hole of 3 mm in diameter was fixed. Here, the area inside the circular hole of 3 mm in diameter is the adhesive area. Next, a mixed composition of the first agent and the second agent constituting the adhesive composition immediately after preparation or after storage was applied to the end face of a cylindrical metal attachment of 8 mm in diameter. Then, the circular hole of the double-sided tape and the end face of the metal attachment to which the mixed composition was applied were pressed together so that the central axes of both were aligned, to obtain a test sample.
(2) System with water present and oxidizing component absent: A double-sided tape with a circular hole of 3 mm in diameter was fixed in the same manner as above, and then a test sample was prepared in the same manner as above, except that water was applied to the inside of the hole using a cotton ball.
(3) Water and oxidizing component present system: A test sample was prepared in the same manner as above, except that a double-sided tape with a circular hole of 3 mm in diameter was fixed in place, and then a cotton ball was used to apply hypochlorous acid water to the inside of the hole.
次に、これらの試験サンプルを37℃の水中にて24時間浸漬した後、万能試験機(AG-I型、島津製作所社製)を用いて、クロスヘッドスピード1mm/mmの条件にて、引張荷重を加えた。この際、試験サンプルの接着面が破断するまで試験サンプルに加える引張荷重を徐々に増加させ、破断が生じた際の最大荷重から前述の式(1)を用いて接着強さを求めた。
この試験において、円孔内に次亜塩素酸水を塗布する場合、水、酸化性成分が多く存在する系及び殆ど存在しない系の双方において重合活性が十分であるかの評価となり、円孔内に水を塗布する場合、水が多く存在する系及び殆ど存在しない系の双方において重合活性が十分であるかの評価となり、円孔内に水を塗布しない場合、水が殆ど存在しない系における重合活性が十分であるかの評価となる。
Next, these test samples were immersed in water at 37°C for 24 hours, and then a tensile load was applied to them at a crosshead speed of 1 mm/mm using a universal testing machine (AG-I type, manufactured by Shimadzu Corporation). At this time, the tensile load applied to the test sample was gradually increased until the adhesive surface of the test sample broke, and the adhesive strength was calculated from the maximum load at which breakage occurred using the above-mentioned formula (1).
In this test, when hypochlorous acid water is applied inside the circular hole, it is evaluated whether the polymerization activity is sufficient in both systems where water and oxidizing components are present in large amounts and systems where they are almost absent. When water is applied inside the circular hole, it is evaluated whether the polymerization activity is sufficient in both systems where water is present in large amounts and systems where they are almost absent. When water is not applied inside the circular hole, it is evaluated whether the polymerization activity is sufficient in a system where there is almost no water.
2-3.評価結果
評価結果を表2及び3に示す。
2-3. Evaluation results The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
表2に示されるように、実施例1~25の接着性組成物は、調製直後及び保管後のいずれにおいても曲げ強さおよび象牙質に対する接着強度の双方共に良好結果を示した。この結果から、実施例2~25の接着性組成物も、優れた硬化性、接着強度及び保存安定性を有していることが判った。特に無機過酸化物を含む実施例16~23の接着性組成物は亜硫酸塩との相乗効果により、一層高い接着強さを示した。 As shown in Table 2, the adhesive compositions of Examples 1 to 25 showed good results in both bending strength and adhesive strength to dentin both immediately after preparation and after storage. These results demonstrate that the adhesive compositions of Examples 2 to 25 also have excellent curing properties, adhesive strength, and storage stability. In particular, the adhesive compositions of Examples 16 to 23, which contain inorganic peroxides, showed even higher adhesive strength due to the synergistic effect with sulfite.
なお、実施例24及び25の接着性組成物は、実施例1の接着性組成物に対して、第一剤および第二剤を各々構成する主要成分(a)~(e)の組合せのみを変えた例であり、本発明のキットには該当しないものである。そのため、実施例24及び25の調製直後の曲げ強さ及び接着強度は実施例1と同様に高いものの、保管後の曲げ強さ及び接着強さは実施例1と比べると低い値となっている。 The adhesive compositions of Examples 24 and 25 are examples in which only the combinations of the main components (a) to (e) constituting the first and second agents, respectively, are changed from the adhesive composition of Example 1, and do not correspond to the kit of the present invention. Therefore, although the bending strength and adhesive strength of Examples 24 and 25 immediately after preparation are high like Example 1, the bending strength and adhesive strength after storage are lower than those of Example 1.
比較例1、2では、亜硫酸塩を欠くため、高い曲げ強さを示すものの、象牙質に対する接着強さは低いものであった。なお、比較例2では、無機過酸化物を含むため、比較例1より接着強さは高かったものの、亜硫酸塩を含む例と比較すると低いものであった。 Comparative Examples 1 and 2 lacked sulfite, and therefore showed high bending strength, but low adhesive strength to dentin. Comparative Example 2 contained inorganic peroxide, and therefore showed higher adhesive strength than Comparative Example 1, but was lower than the example containing sulfite.
また、表3に示されるように、実施例1及び16では、水、次亜塩素酸水の塗布の有無にかかわらず高い接着強さを示した。この結果から、これら実施例の接着性組成物は、優れた硬化性及び保存安定性を有し、更に水、酸化性成分の存在にかかわらず高い接着強度を示すことが判った。特に、実施例16の接着性組成物は水の塗布がない場合よりも水の塗布がある場合の方が高い接着強さを示した。この結果は、水の存在する部分で亜硫酸塩と無機過酸化物が効果的に働き、相乗効果が生じた結果であると考えられる。 Furthermore, as shown in Table 3, Examples 1 and 16 showed high adhesive strength regardless of whether water or hypochlorous acid water was applied. These results show that the adhesive compositions of these Examples have excellent curing properties and storage stability, and furthermore, show high adhesive strength regardless of the presence of water or oxidizing components. In particular, the adhesive composition of Example 16 showed higher adhesive strength when water was applied than when water was not applied. This result is believed to be the result of the sulfite and inorganic peroxide working effectively in the areas where water is present, resulting in a synergistic effect.
一方、比較例1の接着性組成物は亜硫酸塩を含まないため、水または次亜塩素酸水の塗布の有無の影響を受け、水または次亜塩素酸水の塗布がある場合に大きく低下した。比較例2の接着性組成物は亜硫酸塩を含まず、無機過酸化物を含むため、水の塗布の有無にかかわらず高い接着強さを示したが、次亜塩素酸水の塗布がある場合には低い接着強さを示した。 On the other hand, the adhesive composition of Comparative Example 1 does not contain sulfite, so it is affected by the presence or absence of application of water or hypochlorous acid water, and the adhesive strength was significantly reduced when water or hypochlorous acid water was applied. The adhesive composition of Comparative Example 2 does not contain sulfite but contains inorganic peroxide, so it showed high adhesive strength regardless of whether water was applied, but showed low adhesive strength when hypochlorous acid water was applied.
Claims (8)
で示されるチオ尿素化合物、
(b)パーオキシエステル、
(c)二価の銅化合物、
(d)アリールボレート化合物、及び
(e)亜硫酸塩を含み、
ハイドロパーオキサイドを実質的に含有しない化学重合開始剤。 (a) a compound represented by the following general formula (1):
A thiourea compound represented by the formula :
(b) peroxy esters,
(c) a divalent copper compound,
(d) an aryl borate compound; and (e) a sulfite,
A chemical polymerization initiator that is substantially free of hydroperoxide.
互いに物理的に接触不可能な状態で包装された第一の部分組成物と第二の部分組成物との組み合わせから構成され、
前記第一の部分組成物は、前記(a)チオ尿素化合物、前記(d)アリールボレート化合物および前記(e)亜硫酸塩を含むと共に、前記(c)二価の銅化合物、前記(g)酸性基含有重合性単量体および過酸化物を実質的に含まず、
前記第二の部分組成物は、前記(b)パーオキシエステル、前記(c)二価の銅化合物および前記(g)酸性基含有重合性単量体を含むと共に、前記(a)チオ尿素化合物、前記(d)アリールボレート化合物および前記(e)亜硫酸塩を実質的に含まず、
前記第一の部分組成物および前記第二の部分組成物から選択される少なくとも一方の組成物が、前記(h)酸性基非含有重合性単量体を更に含む、
ことを特徴とする接着性組成物調製用キット。 A kit for preparing the adhesive composition according to any one of claims 4 to 6, comprising:
The present invention comprises a combination of a first partial composition and a second partial composition packaged in such a way that they cannot come into physical contact with each other;
the first partial composition contains the (a) thiourea compound, the (d) aryl borate compound, and the (e) sulfite, and is substantially free of the (c) divalent copper compound, the (g) acidic group-containing polymerizable monomer, and the (e) peroxide;
the second partial composition contains the (b) peroxy ester, the (c) divalent copper compound, and the (g) acidic group-containing polymerizable monomer, and is substantially free of the (a) thiourea compound, the (d) aryl borate compound, and the (e) sulfite;
At least one composition selected from the first partial composition and the second partial composition further contains the (h) acidic group-free polymerizable monomer.
A kit for preparing an adhesive composition comprising:
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