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JP2023025375A - Photocationic curable composition - Google Patents

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JP2023025375A
JP2023025375A JP2021130563A JP2021130563A JP2023025375A JP 2023025375 A JP2023025375 A JP 2023025375A JP 2021130563 A JP2021130563 A JP 2021130563A JP 2021130563 A JP2021130563 A JP 2021130563A JP 2023025375 A JP2023025375 A JP 2023025375A
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JP
Japan
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polymerizable monomer
compound
curable composition
cationically polymerizable
specific
Prior art date
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Pending
Application number
JP2021130563A
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Japanese (ja)
Inventor
秀明 三宅
Hideaki Miyake
宏伸 秋積
Hironobu Akitsumi
萌野 多湖
Moeno Tago
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuyama Dental Corp
Original Assignee
Tokuyama Dental Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Tokuyama Dental Corp filed Critical Tokuyama Dental Corp
Priority to JP2021130563A priority Critical patent/JP2023025375A/en
Publication of JP2023025375A publication Critical patent/JP2023025375A/en
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Abstract

【課題】室温条件で迅速に硬化し、更に硬化時の着色が少ない光カチオン硬化性組成物を提供する。【解決手段】(a)カチオン重合性単量体及び(b)光カチオン開始剤を含有する光カチオン硬化性組成物において、エポキシ環又はオキタセン環に主鎖の原子数が1~3である2価の基を介してカルボニル基が結合した部分構造を分子内に有する化合物からなる特定カチオン重合性単量体と、該特定カチオン重合性単量体以外の非特定カチオン重合性単量体と、によって(a)カチオン重合性単量体を構成し、且つ該(a)カチオン重合性単量体の総質量を基準とする特定カチオン重合性単量体の含有率を1~25質量%とする。【選択図】なし[Problem] To provide a photocationically curable composition which cures quickly under room temperature conditions and further produces little coloring during curing. [Solution] In a photocationically curable composition containing (a) a cationic polymerizable monomer and (b) a photocationic initiator, the cationic polymerizable monomer (a) is constituted by a specific cationic polymerizable monomer consisting of a compound having in its molecule a partial structure in which a carbonyl group is bonded to an epoxy ring or an oxacene ring via a divalent group having 1 to 3 atoms in the main chain, and a non-specific cationic polymerizable monomer other than the specific cationic polymerizable monomer, and the content of the specific cationic polymerizable monomer based on the total mass of the cationic polymerizable monomer (a) is 1 to 25 mass%. [Selected Figure] None

Description

本発明は光カチオン硬化性組成物に関する。詳しくは、迅速に光硬化する上、硬化時の着色が少ない組成物に関する。 The present invention relates to photocationically curable compositions. More particularly, it relates to a composition that rapidly photocures and causes little coloration during curing.

近年、電気・電子部品の接着、または塗料等に光硬化型の樹脂組成物が多用されている。光硬化型の樹脂組成物は、加熱硬化型の接着剤に比べて迅速に硬化し、加熱しないため被着体に熱ダメージを与えることもなく、また、光を照射しなければ固まらないので、硬化までの作業時間の設定が任意であり、さらに、硬化時に溶媒等の揮発も無いなど、多くの利点を有する。 In recent years, photocurable resin compositions have been widely used for adhesion of electric/electronic parts, paints, and the like. A photocurable resin composition cures more quickly than heat-curable adhesives. It has many advantages, such as the setting of working time up to curing is arbitrary, and there is no volatilization of solvent or the like during curing.

光硬化型の樹脂組成物には大別してラジカル重合型のものと、カチオン重合型のものがあるが、硬化性のよい(メタ)アクリル系の重合性化合物を用いたラジカル重合型のものが主に開発、使用されてきた。 Photo-curable resin compositions are broadly classified into radical polymerization type and cationic polymerization type, but mainly radical polymerization type using a (meth)acrylic polymerizable compound with good curability. has been developed and used in

光硬化性の樹脂組成物は歯科用途にも利用されている。その例として齲蝕や破折等により損傷をうけた歯牙の修復に用いるコンポジットレジンと呼ばれる光硬化性の充填修復材料や、義歯床の裏装材、歯冠修復用のハイブリッドセラミックス等が挙げられ、その操作の簡便さから汎用されている。このような光硬化性の歯科用材料は通常、重合性単量体、重合開始剤からなり、更にコンポジットレジンやハイブリッドセラミックスにはフィラーが含まれる。重合性単量体としては、その光重合性の良さから(メタ)アクリレート系のラジカル重合性単量体が用いられている。 Photocurable resin compositions are also used for dental applications. Examples include light-curable filling and restorative materials called composite resins used to restore teeth damaged by caries, fractures, etc., denture base lining materials, and hybrid ceramics for crown restoration. It is widely used due to its ease of operation. Such photocurable dental materials usually consist of a polymerizable monomer and a polymerization initiator, and composite resins and hybrid ceramics contain fillers. As the polymerizable monomer, a (meth)acrylate radically polymerizable monomer is used because of its good photopolymerizability.

しかしながら、(メタ)アクリレート系のラジカル重合性単量体は、重合収縮が大きいという問題を有している。即ち、修復を要する歯牙の窩洞に対して、コンポジットレジン等の充填修復材料を充填後、重合硬化させる際には、充填された充填修復材の表面に光が照射されるが、重合にともなう収縮により、歯の界面から離脱しようとする応力が作用し、このため、歯と充填修復材の間に間隙を生じやすくなる傾向がある。 However, (meth)acrylate-based radically polymerizable monomers have a problem of large polymerization shrinkage. That is, when a filling restorative material such as a composite resin is filled into a tooth cavity requiring restoration and then polymerized and cured, the surface of the filled restorative material is irradiated with light, but shrinkage due to polymerization occurs. As a result, a stress is exerted that tends to detach from the interface of the tooth, which tends to create a gap between the tooth and the filling restorative material.

このような問題を解決するために、重合収縮の小さいエポキシ化合物やオキセタン化合物等のカチオン重合性単量体をもちいた歯科用カチオン硬化性組成物が提案されている。 例えば、特許文献1には、「可視光線」の領域全体で高感度な光重合性組成物として、「(a)カチオン重合性樹脂;および(b)前記カチオン重合性樹脂のための光開始剤システムを含み、前記光開始剤システムは:(i)ヨードニウム塩;(ii)可視光線増感剤;および(iii)飽和カロメル電極を基準に測定したときに、0よりは高く、1,4-ジメトキシベンゼンの酸化電位よりは低い酸化電位を有する電子供与体化合物;を含み、ここで、前記光開始剤システムが、2-ブタノン中に2.9×10-5モル/gのヘキサフルオロアンチモン酸ジフェニルヨードニウムおよび1.5×10-5モル/gのカンファーキノンを含む標準溶液中の3-ジメチルアミノ安息香酸の光誘起電位よりは低い光誘起電位を有している、光重合性組成物」が記載されている。 In order to solve such problems, cationically curable dental compositions using cationically polymerizable monomers such as epoxy compounds and oxetane compounds with small polymerization shrinkage have been proposed. For example, in Patent Document 1, as a photopolymerizable composition with high sensitivity in the entire "visible light" region, "(a) a cationically polymerizable resin; and (b) a photoinitiator for the cationically polymerizable resin (ii) a visible light sensitizer; and (iii) a 1,4- an electron donor compound having an oxidation potential lower than that of dimethoxybenzene, wherein said photoinitiator system comprises 2.9×10 −5 mol/g of hexafluoroantimonic acid in 2-butanone; A photopolymerizable composition having a photo-induced potential lower than that of 3-dimethylaminobenzoic acid in a standard solution containing diphenyliodonium and 1.5×10 −5 mol/g of camphorquinone.” is described.

また、特許文献2には、重合収縮も極めて小さく、酸素による重合阻害がなく、口腔内において短時間で硬化し、更に水分による重合阻害も起き難い歯科用硬化性組成物として、「(I)カチオン重合開始剤と(II)カチオン重合性単量体とを含む歯科用カチオン硬化性組成物であって、該(II)カチオン重合性単量体が、分子内に少なくとも一つのオキセタン官能基を有するオキセタン化合物と、分子内に少なくとも一つのエポキシ官能基を有するエポキシ化合物とを含む混合物からなり、かつ、該混合物中のオキセタン化合物の量をAモル、エポキシ化合物の量をBモル、該オキセタン化合物が有する一分子平均のオキセタン官能基の数をa個、エポキシ化合物が有する一分子平均のエポキシ官能基の数をb個としたときに、(a×A):(b×B)が90:10~45:55の範囲にある混合物であることを特徴とする歯科用カチオン硬化性組成物」が記載されている。そして特許文献2においても、(I)カチオン重合開始剤としては、可視光で高い重合活性を示す点から、ジアリールヨードニウム塩系化合物やスルホニウム塩系化合物と、近紫外~可視域に吸収をもつ化合物からなる増感剤とを組み合わせることが好ましく、更に酸化型の光ラジカル発生剤を配合することが好ましいとされている。 In addition, Patent Document 2 describes a dental curable composition that exhibits extremely small polymerization shrinkage, is free from polymerization inhibition by oxygen, cures in the oral cavity in a short time, and is less likely to be polymerized by water, as "(I) A cationically curable dental composition comprising a cationic polymerization initiator and (II) a cationically polymerizable monomer, wherein the (II) cationically polymerizable monomer has at least one oxetane functional group in its molecule and an epoxy compound having at least one epoxy functional group in the molecule, wherein the amount of the oxetane compound in the mixture is A moles, the amount of the epoxy compound is B moles, and the oxetane compound When the average number of oxetane functional groups per molecule is a and the number of epoxy functional groups per molecule average of the epoxy compound is b, (a × A): (b × B) is 90: A cationically curable dental composition characterized in that it is a mixture in the range of 10-45:55. Also in Patent Document 2, (I) as cationic polymerization initiators, diaryliodonium salt-based compounds, sulfonium salt-based compounds, and compounds having absorption in the near-ultraviolet to visible region from the viewpoint of exhibiting high polymerization activity with visible light. It is preferable to combine with a sensitizer consisting of, and it is preferable to further blend an oxidative photoradical generator.

特表2005-523348号公報Japanese Patent Publication No. 2005-523348 特開2006-008635号公報JP 2006-008635 A

ところで、光カチオン硬化性組成物を歯科用途に使用する場合、その色調も重要な要素となる。一般的に歯科材料で修復治療を行う際には、処置部が目立たないことが望まれるため、歯科材料は硬化後に自然歯に近い色を示す必要がある。硬化前後で色調が変化する組成物の場合、硬化後の色調を調整することが困難になるため、硬化時の色調変化は小さいことが望まれる。ところが、本発明者の検討によると、前記したような光カチオン重合性組成物を用いた場合には、硬化体が着色することがあった。 By the way, when the photo-cationically curable composition is used for dental purposes, its color tone is also an important factor. In general, when a dental material is used for restorative treatment, it is desired that the treated area be inconspicuous, and therefore the dental material needs to exhibit a color close to that of natural teeth after hardening. In the case of a composition whose color tone changes before and after curing, it is difficult to adjust the color tone after curing, so it is desired that the color tone change is small during curing. However, according to the studies of the present inventors, when the above-described photo-cationically polymerizable composition was used, the cured product was sometimes colored.

そこで、本発明は、硬化時の色調変化が小さい光カチオン硬化性組成物を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a photo-cationically curable composition that causes little change in color tone upon curing.

本発明は、上記課題を解決するものであり、本発明の第一の形態は、(a)カチオン重合性単量体及び(b)光カチオン開始剤を含有する光カチオン硬化性組成物において、
前記(a)カチオン重合性単量体が、下記式
The present invention is intended to solve the above problems, and the first form of the present invention is a photocationically curable composition containing (a) a cationic polymerizable monomer and (b) a photocationic initiator,
The (a) cationically polymerizable monomer has the following formula

Figure 2023025375000001
Figure 2023025375000001

(上記式中、*は分子の他部分との結合点を表し、Xは主鎖の原子数が1~3である2価の基を表し、Yは結合手又はメチレン基を表し、Rは、水素原子又は炭素原子数1~12のヒドロカルビル基を表す。)
で示される部分構造を含有する化合物からなる特定カチオン重合性単量体と、該特定カチオン重合性単量体以外の非特定カチオン重合性単量体と、からなり、
前記(a)カチオン重合性単量体の総質量を基準とする特定カチオン重合性単量体の含有率が1~25質量%である、
ことを特徴とする前記光カチオン硬化性組成物である。
(In the above formula, * represents a point of attachment to the rest of the molecule, X represents a divalent group having 1 to 3 atoms in the main chain, Y represents a bond or a methylene group, R 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbyl group having 1 to 12 carbon atoms.)
Consists of a specific cationically polymerizable monomer consisting of a compound containing a partial structure represented by and a non-specific cationically polymerizable monomer other than the specific cationically polymerizable monomer,
The content of the specific cationically polymerizable monomer based on the total weight of the (a) cationically polymerizable monomer is 1 to 25% by mass,
The photo cationic curable composition is characterized by:

上記形態の光カチオン硬化性組成物(以下、「本発明の光カチオン硬化性組成物」ともいう。)においては、前記(b)光カチオン開始剤が、光酸発生剤と、光増感剤及び/又は電子供与性化合物と、を含むことが好ましく、特に光酸発生剤がヨードニウム塩化合物であり、光増感剤がα-ジケトン化合物であり、電子供与性化合物が多環芳香族化合物及び/又はチオフェン化合物であることが好ましい。また、前記非特定カチオン重合性単量体が、エポキシ化合物及び/又はオキセタン化合物からなる、ことが好ましい。 In the above-described photocationically curable composition (hereinafter also referred to as "the photocationically curable composition of the present invention"), the (b) photocationic initiator comprises a photoacid generator and a photosensitizer. and / or an electron-donating compound, particularly the photoacid generator is an iodonium salt compound, the photosensitizer is an α-diketone compound, and the electron-donating compound is a polycyclic aromatic compound and / or preferably a thiophene compound. Moreover, it is preferable that the non-specific cationically polymerizable monomer comprises an epoxy compound and/or an oxetane compound.

本発明の第二の形態は、本発明の光カチオン硬化性組成物からなる、ことを特徴とする歯科用硬化性組成物である。 A second aspect of the present invention is a dental curable composition comprising the photo-cationically curable composition of the present invention.

上記形態の歯科用硬化性組成物(以下、「本発明の歯科用硬化性組成物」ともいう。)においては、充填材を更に含む、ことが好ましい。 It is preferable that the dental hardenable composition of the above form (hereinafter also referred to as "the dental hardenable composition of the present invention") further contains a filler.

本発明の光カチオン硬化性組成物は、重合収縮が小さいという特長を有するカチオン重合性単量体及び光カチオン重合開始剤を含む光カチオン硬化性組成物の特長を有するばかりでなく、室温での迅速硬化が可能であり、且つ硬化時の色調変化が小さいという性質を有する。 The photocationically curable composition of the present invention not only has the features of a photocationically curable composition containing a cationic polymerizable monomer and a photocationic polymerization initiator, which are characterized by small polymerization shrinkage, but also It has the property of being capable of rapid curing and having little change in color tone during curing.

そして、本発明の歯科用硬化性組成物は、一般的な歯科材料に用いられるラジカル重合性の組成物と比較して、大幅に重合収縮が低減される上、室温条件においても迅速に硬化し、硬化時の色調変化が小さい。よって、コンポジットレジン等の歯科修復用材料としての用途に特に適したものであると言える。 In addition, the dental curable composition of the present invention has significantly reduced polymerization shrinkage as compared with radically polymerizable compositions used in general dental materials, and also cures rapidly even at room temperature. , little change in color tone upon curing. Therefore, it can be said that it is particularly suitable for use as a dental restorative material such as a composite resin.

前記したように、従来の一般的な光カチオン歯科用硬化性組成物においては、硬化体が着色することがあった。本発明者らは、このような着色が発生する原因は、活性の高いや重合開始剤を使用したことによる急激な発熱が原因ではないかと考え、硬化速度が低下することを認識した上で、カチオン重合を抑制するアミン化合物を添加したところ、着色は低減した。そこで、硬化速度を低下させずに発熱を抑える方法について鋭意検討を行った。その結果、カチオン重合性単量体の一部を特定の部分構造を有する重合性単量体にすることで、室温での迅速硬化が可能であり、硬化時の色調変化が小さい光カチオン硬化性組成物となることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。 As described above, in conventional general photo-cationic dental curable compositions, the cured product may be colored. The present inventors believe that the cause of such coloration is the rapid heat generation due to the use of a highly active polymerization initiator. Coloration was reduced when an amine compound that inhibits cationic polymerization was added. Therefore, the inventors have made intensive studies on methods for suppressing heat generation without lowering the curing speed. As a result, by making some of the cationic polymerizable monomers into polymerizable monomers with a specific partial structure, it is possible to achieve rapid curing at room temperature, and photo-cationic curing with little change in color tone during curing. The inventors have found that it can be a composition, and have completed the present invention.

本発明は何ら論理に拘束されるものではないが、上記効果が得られる作用機構について、本発明者等は現時点で次のようなものであると推定している。すなわち、前記部分構造を含有する、特定カチオン重合性単量体は、カチオンとの反応の際に、(隣接基関与として知られている)下記式に示すような分子内のカルボニル基による求核反応により生成した(カチオン重合能を有する)カチオン種を経由して重合が進行すると考えられる。 Although the present invention is not bound by any logic, the inventors of the present invention presume that the mechanism by which the above effects are obtained is as follows. That is, the specific cationically polymerizable monomer containing the partial structure is nucleophilic due to an intramolecular carbonyl group as shown in the following formula (known as adjacent group participation) during the reaction with the cation. Polymerization is thought to proceed via cationic species (having cationic polymerization ability) generated by the reaction.

Figure 2023025375000002
Figure 2023025375000002

このとき、Xは主鎖の原子数が1~3のいずれかであるため、生成するカチオンは比較的安定な5~7員環構造を有することになり、カチオン重合の速度は低下する。そして、このような性質を有する特定カチオン重合性単量体が含まれることにより、その量は、例えば1質量%程度と、さほど多くなくても効果が発現する。なぜならば、光カチオン開始剤により発生するHは重合性単量体の物質量に対してわずか(例えば1%など)であるため、その重合の成長反応(例えば100回など)においてカチオン活性種がこの反応系を経由する可能性が高いためである。一度でも経由すれば、その段階で反応が減速されるため)急激なカチオン重合による局所発熱が抑制され、硬化時の着色が小さくなったものと考えられる。一方、重合性に関しては、塩基性物質によるカチオン種の捕捉した場合とは異なり、生成したカチオン種は活性を有し、更に特定カチオン重合性単量体の含有率も限定的であることから室温状態においても迅速な硬化性が保たれたものと推定している。 At this time, since the number of atoms in the main chain of X is any one of 1 to 3, the generated cation has a relatively stable 5- to 7-membered ring structure, and the rate of cationic polymerization decreases. By including the specific cationically polymerizable monomer having such properties, the effect is exhibited even if the amount is not so large, for example, about 1% by mass. This is because the amount of H + generated by the photocationic initiator is small (e.g., 1%) relative to the substance amount of the polymerizable monomer. is likely to pass through this reaction system. It is thought that local heat generation due to rapid cationic polymerization was suppressed, and coloration during curing was reduced because the reaction would be slowed down at that stage if it was passed through even once. On the other hand, with respect to polymerizability, unlike the case where cationic species are captured by a basic substance, the generated cationic species are active, and the content of specific cationic polymerizable monomers is also limited. It is presumed that the rapid curability was maintained even in the state.

なお、後述する比較例に示されるように環状エーテル部位とカルボニル基が隣接する構造を有しないカチオン重合性単量体を用いた場合(例えば比較例1)や、そのような構造を有する場合であっても隣接基関与により安定化された5~7員環構造を有するカチオン種が生成されない場合(比較例3)には、着色を防止することができない。 In addition, as shown in Comparative Examples described later, when using a cationic polymerizable monomer having no structure in which a cyclic ether moiety and a carbonyl group are adjacent (for example, Comparative Example 1), or when having such a structure Coloring cannot be prevented if a cationic species having a 5- to 7-membered ring structure stabilized by the participation of adjacent groups is not generated (Comparative Example 3).

このように、本発明の光カチオン硬化性組成物の主たる特徴点は、(a)カチオン重合性単量体として、前記特定カチオン重合性単量体を1~25質量%含むものを使用した点にある。以下に、前記特定カチオン重合性単量体を含めて、本発明の光カチオン硬化性組成物を構成する各成分について説明する。 Thus, the main feature of the cationic photocurable composition of the present invention is that (a) the cationic polymerizable monomer contains 1 to 25% by mass of the specific cationic polymerizable monomer. It is in. Each component constituting the photo-cationically curable composition of the present invention, including the specific cationically polymerizable monomer, will be described below.

1.(a)カチオン重合性単量体
本発明の組成物において、重合性成分である(a)カチオン重合性単量体は、光カチオン開始剤の分解によって生じる活性種によって重合する化合物である。前述した光カチオン開始剤は、分解によって酸およびラジカルを発生させるので、酸によって重合するカチオン重合性官能基及び/又はラジカル重合性官能基を有する化合物が該当する。以下、(a)カチオン重合性単量体を、特定カチオン重合性単量体と、非特定カチオン重合性単量体と、に分類して説明する。
1. (a) Cationic polymerizable monomer In the composition of the present invention, the polymerizable component (a) cationic polymerizable monomer is a compound polymerized by active species generated by decomposition of the photocationic initiator. Since the above-mentioned photocationic initiator generates acid and radicals by decomposition, compounds having a cationically polymerizable functional group and/or a radically polymerizable functional group that are polymerized by an acid are applicable. Hereinafter, the (a) cationically polymerizable monomer is classified into a specific cationically polymerizable monomer and a non-specific cationically polymerizable monomer for explanation.

(1)特定カチオン重合性単量体
特定カチオン重合性単量体とは、カチオン重合性単量体であって、分子中に下記式で示される部分構造を有する化合物からなるものを意味する。
(1) Specific cationically polymerizable monomer The specific cationically polymerizable monomer means a cationically polymerizable monomer comprising a compound having a partial structure represented by the following formula in the molecule.

Figure 2023025375000003
Figure 2023025375000003

ここで、記式中の*は分子の他部分との結合点を表す。また、Xは主鎖の原子数が1~3である2価の基を表す。Xとして好適な基を例示すれば、-O-、-C-O-、-C-O-C-等を挙げることができ、中でも入手が容易でかつカチオン種との反応で特に安定な6員環を形成することができるという理由から、-C-O-であることが好ましい。また、Yは結合手又はメチレン基:-CH-を表し、Yが結合手の場合はエポキシ環を形成し、メチレン基の場合にはオキタセン環を形成する。また、Rは、水素原子又は炭素原子数1~12のヒドロカルビル基を表す。炭素原子数1~12のヒドロカルビル基として好適な基を例示すればメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ビニル基、アリル基、フェニル基等を挙げることができ、入手が容易であるという理由から、メチル基またはエチル基であることが好ましい。 Here, * in the formula represents the point of attachment to other parts of the molecule. Also, X represents a divalent group having a main chain of 1 to 3 atoms. Examples of groups suitable for X include -O-, -C-O-, -C-O-C-, etc. Among them, 6, which is easily available and particularly stable in reaction with cationic species, -C-O- is preferred because it can form a membered ring. Y represents a bond or a methylene group: —CH 2 —, and when Y is a bond, it forms an epoxy ring, and when it is a methylene group, it forms an oxacene ring. R 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbyl group having 1 to 12 carbon atoms. Suitable examples of hydrocarbyl groups having 1 to 12 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, vinyl group, allyl group, phenyl group, etc., and they are said to be readily available. For this reason, it is preferably a methyl group or an ethyl group.

特定カチオン重合性単量体は、前記部分構造を有し、カチオン重合性を示す化合物であれば特に限定されず、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基のような、ラジカル重合性官能基を有していてもよい。ただし、カチオン重合を阻害しないという観点から、アミン部位のような塩基性部位を有しないことが好ましい。 The specific cationically polymerizable monomer is not particularly limited as long as it is a compound having the above partial structure and exhibiting cationic polymerizability, and has a radically polymerizable functional group such as a vinyl group, an acryloyl group, or a methacryloyl group. may be However, from the viewpoint of not inhibiting cationic polymerization, it is preferable not to have a basic site such as an amine site.

好適に使用できる特定カチオン重合性単量体を具体的に例示すれば、グリシジルアセテート、グリシジルベンゾエート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジグリシジルグルタレート、ジグリシジル1,2-シクロヘキサンジカルボキシレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアセテート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルメタクリレート、ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]イソフタレート、ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]テレフタレート等を挙げることができる。 Specific examples of specific cationic polymerizable monomers that can be preferably used include glycidyl acetate, glycidyl benzoate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, diglycidyl glutarate, diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate, (3-ethyl Oxetan-3-yl)methyl acetate, (3-ethyloxetan-3-yl)methyl acrylate, (3-ethyloxetan-3-yl)methyl methacrylate, bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methyl]isophthalate , bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methyl]terephthalate, and the like.

これら特定カチオン重合性単量体は、単独、または二種類以上を組み合わせて用いることができる。 These specific cationic polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.

本発明の効果を得るためには、前記(a)カチオン重合性単量体の総質量を基準として、その1~25質量%が特定カチオン重合性単量体で構成される必要がある。(a)カチオン重合性単量体に占める特定カチオン重合性単量体の含有率が1質量%未満の場合には、十分な着防止効果を得ることができず、含有率が25質量%を越える場合には、十分な硬化性を得ることができない。十分な硬化性を確保し、高い着色防止効果が得られるという観点から、特定カチオン重合性単量体の上記含有率は、2~20質量%であることが好ましく、5~15質量%であることが特に好ましい。 In order to obtain the effect of the present invention, it is necessary that 1 to 25% by mass of the total mass of the cationic polymerizable monomer (a) is composed of the specific cationic polymerizable monomer. (a) If the content of the specific cationically polymerizable monomer in the cationically polymerizable monomer is less than 1% by mass, a sufficient adhesion prevention effect cannot be obtained, and the content is less than 25% by mass. If it exceeds, sufficient curability cannot be obtained. From the viewpoint of ensuring sufficient curability and obtaining a high anti-coloring effect, the content of the specific cationically polymerizable monomer is preferably 2 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass. is particularly preferred.

(2)非特定カチオン重合性単量体
非特定カチオン重合性単量体とは、カチオン重合性単量体であって、特定カチオン重合性単量体以外の化合物からなるものを意味する。また、非特定カチオン重合性単量体は、(a)カチオン重合性単量体において特定カチオン重合性単量体以外の残部を占めるものであり、その(a)カチオン重合性単量体の総質量を基準とする含有率は、100質量%-非特定カチオン重合性単量体の含有率(質量%)となる。
(2) Non-specific cationically polymerizable monomer A non-specific cationically polymerizable monomer means a cationically polymerizable monomer composed of a compound other than the specific cationically polymerizable monomer. In addition, the non-specific cationically polymerizable monomer accounts for the remainder other than the specific cationically polymerizable monomer in (a) the cationically polymerizable monomer, and the total amount of the (a) cationically polymerizable monomer The content based on mass is 100% by mass minus the content of non-specific cationic polymerizable monomer (% by mass).

非特定カチオン重合性単量体としては、前記条件を満足するエポキシ化合物、オキセタン化合物、環状エーテル化合物、ビニルエーテル化合物、双環状オルトエステル化合物、環状アセタール化合物、双環状アセタール化合物、環状カーボネート化合物等のカチオン重合性単量体が特に制限なく使用できる。入手が容易でかつ体積収縮が小さく、重合反応が速いという観点からは、エポキシ化合物及び/又はオキセタン化合物を使用することが好適である。ただし、カチオン重合を阻害しないという観点から、アミン部位のような塩基性部位を有しないことが好ましい。 Examples of non-specific cationic polymerizable monomers include cations such as epoxy compounds, oxetane compounds, cyclic ether compounds, vinyl ether compounds, bicyclic orthoester compounds, cyclic acetal compounds, bicyclic acetal compounds, and cyclic carbonate compounds that satisfy the above conditions. Polymerizable monomers can be used without any particular limitation. Epoxy compounds and/or oxetane compounds are preferably used from the viewpoints of easy availability, small volume shrinkage, and rapid polymerization reaction. However, from the viewpoint of not inhibiting cationic polymerization, it is preferable not to have a basic site such as an amine site.

非特定カチオン重合性単量体として好適に使用できるエポキシ化合物を具体的に例示すれば、1,2-エポキシプロパン、メチルグリジジルエーテル、シクロヘキセンオキサイド、エキソ-2,3-エポキシノルボルネン、4-ビニル-1-シクロヘキセン-1,2-エポキシド、リモネンオキサイド、α-ピネンオキシド、スチレンオキサイド、(2,3-エポキシプロピル)ベンゼン、フェニルグリシジルエーテル等のエポキシ官能基を一つ有するもの;1,3-ブタジエンジオキサイド、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジグリシジルグルタレート、4-ビニル-1-シクロヘキセンジエポキシド、リモネンジエポキシド、メチルビス[2-(7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト-3-イル)エチル]フェニルシラン等のエポキシ官能基を二つ有する化合物;グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサグリシジルエーテル、等のエポキシ官能基を三つ以上有するもの、下記に示す化合物等の環状シロキサンおよびシルセスキオキサン構造持つ化合物で、エポキシ官能基を有するもの、等を挙げることができる。 Specific examples of epoxy compounds that can be suitably used as non-specific cationic polymerizable monomers include 1,2-epoxypropane, methylglyzidyl ether, cyclohexene oxide, exo-2,3-epoxynorbornene, and 4-vinyl. -Those having one epoxy functional group such as 1-cyclohexene-1,2-epoxide, limonene oxide, α-pinene oxide, styrene oxide, (2,3-epoxypropyl)benzene, phenylglycidyl ether; 1,3- Butadiene dioxide, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, diglycidyl glutarate, 4-vinyl-1-cyclohexene diepoxide, limonene diepoxide , compounds having two epoxy functional groups such as methylbis[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]hept-3-yl)ethyl]phenylsilane; glycerol triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, Those having three or more epoxy functional groups such as pentaerythritol triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, dipentaerythritol hexaglycidyl ether, etc., compounds with cyclic siloxane and silsesquioxane structures such as the compounds shown below, and epoxy those having a functional group, and the like.

なお、下記構造式(但し、Rを特定する構造式を除く)において、*1を付した結合手は隣接する繰り返し構成単位のO原子と結合していることを示し、*2を付した結合手は隣接する繰り返し構成単位のSi原子と結合していることを示す。 In the following structural formulas (excluding structural formulas specifying R), the bond marked with *1 indicates that it is bonded to the O atom of the adjacent repeating structural unit, and the bond marked with *2 A hand indicates a bond with the Si atom of the adjacent repeating unit.

Figure 2023025375000004
Figure 2023025375000004

また、非特定カチオン重合性単量体として好適に使用できるオキセタン化合物を具体的に例示すれば、トリメチレンオキサイド、3-メチル-3-オキセタニルメタノール、3-エチル-3-オキセタニルメタノール、3-エチル-3-フェノキシメチルオキセタン、3,3-ジエチルオキセタン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシルオキシ)オキセタン等の1つのオキセタン環を有する化合物;1,4-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメチルオキシ)ベンゼン、4,4′-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメチルオキシ)ビフェニル、4,4′-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメチルオキシメチル)ビフェニル、エチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル等、下記に示す化合物等のオキセタン環を2つ以上有する化合物等を挙げる事ができる。 Specific examples of oxetane compounds that can be suitably used as non-specific cationic polymerizable monomers include trimethylene oxide, 3-methyl-3-oxetanylmethanol, 3-ethyl-3-oxetanylmethanol, 3-ethyl -Compounds having one oxetane ring such as 3-phenoxymethyloxetane, 3,3-diethyloxetane, 3-ethyl-3-(2-ethylhexyloxy)oxetane; 1,4-bis(3-ethyl-3-oxetanyl) methyloxy)benzene, 4,4'-bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyloxy)biphenyl, 4,4'-bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyloxymethyl)biphenyl, ethylene glycol bis(3- Ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, diethylene glycol bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, and compounds having two or more oxetane rings such as the compounds shown below can be mentioned.

なお、下記に示す構造式のうち最下段左側の構造式において、*1を付した結合手は隣接する繰り返し構成単位のO原子と結合していることを示し、*2を付した結合手は隣接する繰り返し構成単位のSi原子と結合していることを示す。 In the structural formulas shown below, the bond marked with *1 in the structural formula on the left side of the bottom row indicates that it is bonded to the O atom of the adjacent repeating structural unit, and the bond marked with *2 is It indicates that it is bonded to the Si atom of the adjacent repeating structural unit.

Figure 2023025375000005
Figure 2023025375000005

2.(b)光カチオン開始剤
(1)光酸発生剤
本発明の組成物において、(b)光カチオン開始剤としては、光照射による反応によって強い酸を生じる化合物であれば特に限定されず、ヨードニウム塩化合物、スルホニウム塩化合物、ビスムトニウム塩化合物、ピリジニウム塩化合物等の従来の光カチオン硬化性組成物で光酸発生剤として使用されているものが特に制限なく使用できる。入手が容易でかつ重合活性が高いと言う理由から、ヨードニウム塩化合物を使用することが好ましい。また、(b)光カチオン開始剤は、必要に応じて単独または2種以上混合して用いても何等差し支えない。
2. (b) Photocationic Initiator (1) Photoacid Generator In the composition of the present invention, the (b) photocationic initiator is not particularly limited as long as it is a compound that produces a strong acid by a reaction caused by light irradiation. Salt compounds, sulfonium salt compounds, bismuthonium salt compounds, pyridinium salt compounds, and the like, which are used as photoacid generators in conventional photocationically curable compositions, can be used without particular limitation. It is preferable to use iodonium salt compounds because they are readily available and have high polymerization activity. Also, the (b) photocationic initiator may be used alone or in combination of two or more as needed.

好適に使用される(b)光カチオン開始剤を具体的に例示すれば、カチオン及びアニオンが夫々以下に示すものであるオニウム塩化合物を挙げることができる。 Specific examples of (b) photocationic initiators that are preferably used include onium salt compounds having the following cations and anions.

[カチオン]
ジフェニルヨードニウム、ビス(p-クロロフェニル)ヨードニウム、ジトリルヨードニウム、ビス(p-tert-ブチルフェニル)ヨードニウム、p-イソプロピルフェニル-p-メチルフェニルヨードニウム、ビス(m-ニトロフェニル)ヨードニウム、p-tert-ブチルフェニルフェニルヨードニウム、p-メトキシフェニルフェニルヨードニウム、ビス(p-メトキシフェニル)ヨードニウム、p-オクチルオキシフェニルフェニルヨードニウム、p-フェノキシフェニルフェニルヨードニウム、ビス(p-ドデシルフェニル)ヨードニウム、トリフェニルスルホニウム、トリトリルスルホニウム、p-tert-ブチルフェニルジフェニルスルホニウム、ジフェニル-4-フェニルチオフェニルスルホニウム、ジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム、テトラフェニルビスムトニウム、トリフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルビスムトニウム、1-メチルピリジニウム、1-メチル2-クロロピリジニウム等。
[Cation]
Diphenyliodonium, bis(p-chlorophenyl)iodonium, ditolyliodonium, bis(p-tert-butylphenyl)iodonium, p-isopropylphenyl-p-methylphenyliodonium, bis(m-nitrophenyl)iodonium, p-tert- Butylphenylphenyliodonium, p-methoxyphenylphenyliodonium, bis(p-methoxyphenyl)iodonium, p-octyloxyphenylphenyliodonium, p-phenoxyphenylphenyliodonium, bis(p-dodecylphenyl)iodonium, triphenylsulfonium, tri tolylsulfonium, p-tert-butylphenyldiphenylsulfonium, diphenyl-4-phenylthiophenylsulfonium, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium, tetraphenylbismutonium, triphenyl-2,4,6-trimethylphenyl bismuthonium, 1-methylpyridinium, 1-methyl-2-chloropyridinium and the like.

[アニオン]
テトラキスペンタフルオロフェニルボレート、テトラ(ノナフルオロ-tert-ブトキシ)アルミネート、ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロアルセナート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホナート、パークロレート等。
[Anion]
tetrakispentafluorophenylborate, tetra(nonafluoro-tert-butoxy)aluminate, hexafluorophosphate, hexafluoroantimonate, hexafluoroarsenate, tetrafluoroborate, trifluoromethanesulfonate, perchlorate and the like.

(b)光カチオン開始剤の使用量は、光照射により重合を開始しうる量であれば特に制限されることはないが、適度な重合の進行速度と得られる硬化体の各種物性(例えば、耐候性や硬度)を両立させるために、一般的には上述した(a)カチオン重合性単量体100質量部に対し、0.01~20質量部を用いればよく、好ましくは0.05~10質量部を用いるとよい。 (b) The amount of the photocationic initiator used is not particularly limited as long as it is an amount that can initiate polymerization by light irradiation, but an appropriate rate of progress of polymerization and various physical properties of the resulting cured product (e.g., In order to achieve both weather resistance and hardness), it is generally sufficient to use 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.05 to It is preferable to use 10 parts by mass.

(b)光カチオン開始剤は、重合活性が高く、本発明の効果(特に着色防止効果)が顕著であるという理由から、光増感剤及び/又は電子供与性化合物を含むことが好ましい。 (b) The photocationic initiator preferably contains a photosensitizer and/or an electron-donating compound because the photocationic initiator has high polymerization activity and the effect of the present invention (especially the effect of preventing coloration) is remarkable.

(2)光増感剤
光増感剤は、光エネルギーを吸収して光酸発生剤の分解を促進するものであれば、特に制限なく、ケトン化合物(特にα-ジケトン化合物)、クマリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、チアジン系色素、アジン系色素、アクリジン系色素、キサンテン系色素、スクアリウム系色素、ピリリウム塩系色素等を使用することができる。これらの中でも硬化体の着色を抑制すると言う理由からカンファーキノン、ベンジル、ジアセチル、アセチルベンゾイル、2,3-ペンタジオン、2,3-オクタジオン、4,4’-ジメトキシベンジル、4,4’-オキシベンジル、9,10-フェナンスレンキノン、アセナフテンキノン等のα-ジケトン化合物を使用することが好ましく、カンファーキノンを使用することが特に好ましい。
(2) Photosensitizer The photosensitizer is not particularly limited as long as it absorbs light energy and accelerates the decomposition of the photoacid generator. Ketone compounds (especially α-diketone compounds), coumarin dyes , cyanine-based dyes, merocyanine-based dyes, thiazine-based dyes, azine-based dyes, acridine-based dyes, xanthene-based dyes, squalium-based dyes, pyrylium salt-based dyes, and the like can be used. Among these, camphorquinone, benzyl, diacetyl, acetylbenzoyl, 2,3-pentadione, 2,3-octadione, 4,4'-dimethoxybenzyl, and 4,4'-oxybenzyl are used because they suppress the coloring of the cured product. , 9,10-phenanthrenequinone, acenaphthenequinone and the like are preferably used, and camphorquinone is particularly preferably used.

上述した光増感剤は、必要に応じて単独または2種以上混合して用いても何等差し支えない。光増感剤の使用量は、組み合わせる他の成分や重合性単量体の種類によって異なるが、通常は(a)カチオン重合性単量体100質量部に対し、0.001~10質量部を用いればよく、好ましくは0.01~5質量部を用いるとよい。 The photosensitizers described above may be used singly or in combination of two or more as needed. The amount of the photosensitizer used varies depending on the other components to be combined and the type of the polymerizable monomer, but usually 0.001 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the cationic polymerizable monomer (a). Any amount may be used, preferably 0.01 to 5 parts by mass.

(3)電子供与性化合物
電子供与性化合物は、カチオン種の発生効率を向上させるものであれば、特に制限なく、芳香族アミン類、多環芳香族化合物、チオフェン化合物などを使用することができる。ただし、カチオン重合の反応速度の観点から、多環芳香族化合物及び/又はチオフェン化合物を使用することが好適である。
(3) Electron donating compound The electron donating compound is not particularly limited as long as it improves the efficiency of generating cationic species, and aromatic amines, polycyclic aromatic compounds, thiophene compounds, etc. can be used. . However, from the viewpoint of cationic polymerization reaction rate, it is preferable to use a polycyclic aromatic compound and/or a thiophene compound.

好適に使用できる多環芳香族化合物を具体的に例示すれば、9,10-ジメチルアントラセン、2-エチル-9,10-ジメトキシアントラセン、9,10-ジブトキシアントラセン、1,8-ジメチルフェナントレン、7,12-ジメチルベンズ(a)アントラセン等が挙げられる。 Specific examples of polycyclic aromatic compounds that can be suitably used include 9,10-dimethylanthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 1,8-dimethylphenanthrene, 7,12-dimethylbenz (a) anthracene and the like.

好適に使用できるチオフェン化合物を具体的に例示すれば、2,5-ジフェニルチオフェン、2,3,4,5-テトラフェニルチオフェン、2,2’-ビチオフェン、5-ヘキシル-2,2’-ビチオフェン、5-オクチル-2,2’-ビチオフェン、3,3’-ジヘキシル-2,2’-ビチオフェン、4,4’-ジヘキシル-2,2’-ビチオフェン、5,5’-ジヘキシル-2,2’-ビチオフェン、2,2’:5’,2’’-ターチオフェン、5,5’’-ジブロモ-2,2’:5’,2’’-ターチオフェン、4H-シクロペンタ[2,1-b:3,4-b’]ジチオフェン、ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]チオフェンなどが挙げられる。 Specific examples of thiophene compounds that can be preferably used include 2,5-diphenylthiophene, 2,3,4,5-tetraphenylthiophene, 2,2′-bithiophene, and 5-hexyl-2,2′-bithiophene. , 5-octyl-2,2′-bithiophene, 3,3′-dihexyl-2,2′-bithiophene, 4,4′-dihexyl-2,2′-bithiophene, 5,5′-dihexyl-2,2 '-bithiophene, 2,2':5',2''-terthiophene, 5,5''-dibromo-2,2':5',2''-terthiophene, 4H-cyclopenta[2,1- b:3,4-b']dithiophene, dithieno[3,2-b:2',3'-d]thiophene, and the like.

上述した電子供与性化合物は、必要に応じて単独または2種以上混合して用いても何等差し支えない。電子供与性化合物の使用量は、組み合わせる他の成分や重合性単量体の種類によって異なるが、(a)カチオン重合性単量体100質量部に対し、0.001~10質量部を用いればよく、好ましくは0.01~5質量部を用いるとよい。 The electron-donating compounds described above may be used singly or in combination of two or more as needed. The amount of the electron-donating compound used varies depending on the other components to be combined and the type of the polymerizable monomer. Well, preferably 0.01 to 5 parts by mass is used.

3.その他成分
本発明の光カチオン硬化性組成物には、目的・用途等必要に応じて、本発明の効果を損なわない種類及び配合量の範囲で、(a)カチオン重合性単量体及び(b)光カチオン開始剤以外の「その他成分」が含まれていてもよい。以下、「その他成分」について説明する。
3. Other components In the photo-cationically curable composition of the present invention, (a) a cationic polymerizable monomer and (b ) “Other components” other than the photocationic initiator may be included. "Other components" will be described below.

(1)ラジカル重合性単量体
前述の通り、本発明で使用する光カチオン開始剤はラジカル種も同時に生成するため、ラジカル重合性単量体の重合も同時に進行する。重合速度の観点から、本発明の光カチオン硬化性組成物は、ラジカル重合性単量体、特にラジカル重合性官能基としてメタ(アクリロイル)基を有するラジカル重合性単量体を使用することが好適である。
(1) Radically polymerizable monomer As described above, the photocationic initiator used in the present invention simultaneously generates radical species, so that the polymerization of the radically polymerizable monomer also proceeds at the same time. From the viewpoint of polymerization rate, the photocationically curable composition of the present invention preferably uses a radically polymerizable monomer, particularly a radically polymerizable monomer having a meth(acryloyl) group as a radically polymerizable functional group. is.

好適に使用できるラジカル重合性単量体を具体的に例示すれば、メチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(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、ジ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、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-メタクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシ-3-メタクリロイルオキシプロポキシ)フェニル]プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート等が挙げられる。 Specific examples of radically polymerizable monomers that can be preferably used include methyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, and diethylene glycol. di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, 2,2 - bis(4-methacryloyloxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-methacryloyloxypolyethoxyphenyl)propane, 2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)phenyl]propane, trimethylolpropane trimethacrylate and the like.

上述したラジカル重合性単量体は、必要に応じて単独または2種以上混合して用いても何等差し支えない。ただし、ラジカル重合性単量体の使用量は、重合収縮率を低く保つ観点から、(a)カチオン重合性単量体100質量部に対して、25質量部以下であることが好ましく、15質量部以下であることが更に好ましい。 The radically polymerizable monomers described above may be used singly or in combination of two or more as needed. However, from the viewpoint of keeping the polymerization shrinkage rate low, the amount of the radically polymerizable monomer used is preferably 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the cationic polymerizable monomer (a), and is preferably 15 parts by mass. Part or less is more preferable.

(2)充填材
本発明の光カチオン硬化性組成物を歯科用充填修復材料として用いる場合には、充填材(フィラー)を配合することが好ましい。
(2) Filler When the photo-cationically curable composition of the present invention is used as a dental filling and restorative material, it is preferable to incorporate a filler.

当該充填材としては、歯科用充填修復材料に配合される有機、無機あるいは有機-無機複合充填材のいずれも配合することが可能であり、有機充填材としては、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、メチルメタクリレート-エチルメタクリレート共重合体、架橋型ポリメチルメタクリレート、架橋型ポリエチルメタクリレート、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-ブタジエン-スチレン共重合体等の有機高分子からなる粒子が挙げられる。 As the filler, any of organic, inorganic or organic-inorganic composite fillers that are blended in dental filling and restorative materials can be blended. Examples of organic fillers 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-butadiene-styrene copolymer Particles composed of organic macromolecules, such as coalescence, can be mentioned.

無機充填材を具体的に例示すると、石英、シリカ、アルミナ、シリカチタニア、シリカジルコニア、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の無機粒子が挙げられる。また、有機-無機複合充填材としては、これら無機粒子と重合性単量体を予め混合し、ペースト状にした後、重合させ、粉砕して得られる粒状の有機-無機複合粒子が挙げられる。なお、無機充填材として、ジルコニア等の重金属を含むものを用いることによってX線造影性を付与することもできる。 Specific examples of inorganic fillers include inorganic particles such as quartz, silica, alumina, silica titania, silica zirconia, lanthanum glass, barium glass, and strontium glass. Examples of the organic-inorganic composite filler include granular organic-inorganic composite particles obtained by mixing these inorganic particles and a polymerizable monomer in advance, forming a paste, polymerizing the paste, and pulverizing the paste. X-ray opacity can be imparted by using an inorganic filler containing a heavy metal such as zirconia.

これら充填材の粒径、形状は特に限定されず、一般的に歯科用材料として使用されている、球状や不定形の、平均粒子径0.01μm~100μmの粒子を目的に応じて適宜使用すればよい。また、これら充填材の屈折率も特に限定されず、一般的な歯科用硬化性組成物の充填材が有する1.4~1.7の範囲のものが制限なく使用できる。 The particle size and shape of these fillers are not particularly limited, and spherical or amorphous particles having an average particle size of 0.01 μm to 100 μm, which are generally used as dental materials, may be appropriately used depending on the purpose. Just do it. Also, the refractive index of these fillers is not particularly limited, and those in the range of 1.4 to 1.7, which fillers of general dental curable compositions have, can be used without limitation.

本発明の光カチオン硬化性組成物に上記充填材を配合する場合の配合量も、該組成物がペースト状となる範囲であれば特に限定されないが、歯科用充填修復材料として用いる場合には、無機及び/又は有機-無機複合充填材を採用し、これを前記(a)カチオン重合性単量体100質量部に対して、50~1500質量部、好ましくは70~1000質量部とすることが好ましい。 The amount of the above-mentioned filler to be added to the photocationically curable composition of the present invention is not particularly limited as long as the composition becomes a paste. Employing an inorganic and/or organic-inorganic composite filler, it is 50 to 1500 parts by mass, preferably 70 to 1000 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the cationic polymerizable monomer (a). preferable.

さらに、これら無機充填材、有機-無機複合充填材等の充填材は各々単独で用いても良いし、材質、粒径、形状等の異なる複数種のものを併用しても良い。硬化後の機械的物性に優れる点で、歯科用充填修復材料として用いる場合には、無機充填材を主とすることが特に好ましい。 Further, these fillers such as inorganic fillers and organic-inorganic composite fillers may be used alone, or plural kinds of fillers having different materials, particle diameters, shapes, etc. may be used in combination. When used as a dental filling and restorative material, it is particularly preferable to use an inorganic filler as the main material because of its excellent mechanical properties after curing.

(3)各種添加材
本発明の光カチオン硬化性組成物には、紫外線吸収剤、染料、帯電防止剤、顔料、香料、有機溶媒や増粘剤等の添加剤が添加されてもよい。
(3) Various Additives Additives such as UV absorbers, dyes, antistatic agents, pigments, perfumes, organic solvents, and thickeners may be added to the cationic photocurable composition of the present invention.

4.本発明の光カチオン硬化性組成物の製造方法
本発明の光カチオン硬化性組成物は、暗所において、本発明の硬化性組成物を構成する、カチオン重合性単量体、光酸発生剤、及び必要に応じて配合されるその他の配合成分を所定量秤取り、これらを混合してペースト状とする方法等により、好適に製造することができる。このようにして製造された本発明の光カチオン硬化性組成物は、使用時まで遮光下で保存される。
4. A method for producing a cationic photocurable composition of the present invention The photocationically curable composition of the present invention comprises a cationic polymerizable monomer, a photoacid generator, It can be suitably produced by a method such as weighing a predetermined amount of other compounding ingredients that are blended as necessary and mixing them to form a paste. The photocationically curable composition of the present invention thus produced is stored in the dark until use.

5.本発明の光カチオン硬化性組成物の用途及び硬化方法
本発明の光カチオン硬化性組成物は、歯科用途に制限されず、接着剤、塗料等使用することができるが、特に歯科用充填修復材料として好適である。
5. Application and curing method of the photo-cationically curable composition of the present invention The photo-cationically curable composition of the present invention is not limited to dental applications, and can be used for adhesives, paints, etc., particularly dental filling and restorative materials. It is suitable as

本発明の光カチオン硬化性組成物を硬化させる手段としては、用いた光酸発生剤系光重合開始剤の重合開始機構に従い適宜、公知の重合手段を採用すればよく、具体的には、カーボンアーク、キセノンランプ、メタルハライドランプ、タングステンランプ、蛍光灯、太陽光、ヘリウムカドミウムレーザー、アルゴンレーザー等の光源による光照射、或いは加熱重合器等を用いた加熱、またはこれらを組み合わせた方法等が何等制限なく使用される。光照射により重合させる場合には、その照射時間は、光源の波長、強度、硬化体の形状や材質によって異なるため、予備的な実験によって予め決定しておけばよいが、一般には、照射時間が5~60秒程度の範囲になるように、各種成分の配合割合を調整しておくことが好ましい。 As a means for curing the cationic photocurable composition of the present invention, a known polymerization means may be appropriately adopted according to the polymerization initiation mechanism of the photoacid generator type photopolymerization initiator used. Light irradiation by a light source such as arc, xenon lamp, metal halide lamp, tungsten lamp, fluorescent lamp, sunlight, helium cadmium laser, argon laser, or heating using a heat polymerization device, or a combination of these methods, etc. used without When polymerizing by light irradiation, the irradiation time varies depending on the wavelength and intensity of the light source, and the shape and material of the cured product. It is preferable to adjust the mixing ratio of the various components so that the time is in the range of about 5 to 60 seconds.

以下、実施例により本発明を具体的に示すが、本発明はこの実施例によって何等限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically illustrated by examples below, but the present invention is not limited to these examples.

1.化合物の略号
実施例及び比較例で使用した化合物とその略号を下に示す。
1. Abbreviations of Compounds Compounds used in Examples and Comparative Examples and their abbreviations are shown below.

(1)(a)カチオン重合性単量体
[特定カチオン重合性単量体]
・EP-1:グリシジルメタクリレート(共栄社製)
・OX-1A:下記式で示される化合物(大阪有機化学製)
・OX-1B:下記式で示される化合物(宇部興産製)
(1) (a) Cationic Polymerizable Monomer [Specific Cationic Polymerizable Monomer]
・ EP-1: Glycidyl methacrylate (manufactured by Kyoei Co., Ltd.)
・ OX-1A: a compound represented by the following formula (manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.)
· OX-1B: a compound represented by the following formula (manufactured by Ube Industries)

Figure 2023025375000006
Figure 2023025375000006

[非特定カチオン重合性単量体]
・EP-2A:下記式で示される化合物(信越化学工業製)
・EP-2B:下記式で示される化合物(ダイセル製)
・OX-2:下記式で示される化合物(東亞合成製)
[Non-specific cationic polymerizable monomer]
・ EP-2A: a compound represented by the following formula (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
・ EP-2B: a compound represented by the following formula (manufactured by Daicel)
· OX-2: a compound represented by the following formula (manufactured by Toagosei)

Figure 2023025375000007
Figure 2023025375000007

(2)ラジカル重合性単量体
・MA-A:下記式で示される化合物(新中村化学製)
(2) Radically polymerizable monomer MA-A: a compound represented by the following formula (manufactured by Shin-Nakamura Chemical)

Figure 2023025375000008
Figure 2023025375000008

(3)(b)光カチオン開始剤
[光酸発生剤]
・DPIB:下記式で示されるテトラキスペンタフルオロフェニルボレートを対アニオンとするヨードニウム塩(東京化成工業製)
(3) (b) Photo cationic initiator [photoacid generator]
DPIB: iodonium salt with tetrakispentafluorophenylborate as a counter anion represented by the following formula (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

Figure 2023025375000009
Figure 2023025375000009

[光増感剤]
・CQ:カンファーキノン(東京化成工業製)
[Photosensitizer]
・CQ: Camphorquinone (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

[電子供与性化合物]
・DMAn:9,10-メチル-アントラセン(東京化成工業製)
・O-2T:5-オクチル-2,2’-ビチオフェン(東京化成工業製)
上記電子供与性化合物の構造式を以下に示す。
[Electron donating compound]
・DMAn: 9,10-methyl-anthracene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ O-2T: 5-octyl-2,2′-bithiophene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
The structural formula of the electron-donating compound is shown below.

Figure 2023025375000010
Figure 2023025375000010

2.実施例及び比較例
実施例1
特定カチオン重合性単量体として1質量部のOX-1Aと、非特定カチオン重合性単量体として60質量部のEP-2A、および39質量部のOX-2と、からなるカチオン重合性単量体100質量部に対して、1.0質量部のDPIB、0.2質量部のCQ、および0.05質量部のDMAnからなる光カチオン開始剤を加え、赤色光下にて6時間撹拌して光カチオン硬化性組成物を調製した。
2. Examples and Comparative Examples Example 1
A cationic polymerizable unit consisting of 1 part by mass of OX-1A as a specific cationic polymerizable monomer, 60 parts by mass of EP-2A as a non-specific cationic polymerizable monomer, and 39 parts by mass of OX-2 A photo cationic initiator consisting of 1.0 parts by weight of DPIB, 0.2 parts by weight of CQ, and 0.05 parts by weight of DMAn is added to 100 parts by weight of the polymer, and stirred for 6 hours under red light. to prepare a photo-cationically curable composition.

得られた光カチオン硬化性組成物について、硬化体の表面硬度、色および硬化時着色度を下記の方法で評価した。結果を表1に示す。 The surface hardness, color and degree of coloring at curing of the resulting photo-cationically curable composition were evaluated by the following methods. Table 1 shows the results.

(1)硬化体の表面硬度および色
調製した光カチオン硬化性組成物を、7mmφ×1.0mmの孔を有するポリアセタール製のモールドに充填し、ポリプロピレンフィルムで圧接した。ついで歯科用の光照射器(トクソーパワーライト、株式会社トクヤマ製)を用い、10秒間光照射を行った(照射面における光強度800mW/cm)。光照射後、直ちに充填物の状態を確認し、組成物全体が硬化しているかどうかを確認した。組成物全体が硬化している場合、得られた硬化体をモールドから取り出し、微小硬度計(MMT-X7型、株式会社松沢精機製)にてヴィッカース圧子を用いて、荷重100gf、荷重保持時間30秒で試験片にできたくぼみの対角線長さにより表面硬度を求めた。また、得られた硬化体の色を目視で評価した。
(1) Surface Hardness and Color of Cured Product The prepared photo-cationically curable composition was filled in a polyacetal mold having a hole of 7 mmφ×1.0 mm and pressed with a polypropylene film. Then, using a dental light irradiator (Tokuso Power Light, manufactured by Tokuyama Corporation), light irradiation was performed for 10 seconds (light intensity on irradiated surface: 800 mW/cm 2 ). Immediately after the light irradiation, the state of the filling was checked to confirm whether or not the entire composition was cured. When the composition as a whole is cured, the obtained cured product is removed from the mold, and is subjected to a microhardness tester (MMT-X7 type, manufactured by Matsuzawa Seiki Co., Ltd.) using a Vickers indenter with a load of 100 gf and a load retention time of 30. The surface hardness was obtained from the diagonal length of the depressions formed in the test piece in seconds. Also, the color of the obtained cured product was visually evaluated.

(2)硬化時着色度
調製した光カチオン硬化性組成物を、7mmφ×1.0mmの孔を有するポリアセタール製のモールドに充填し、ポリプロピレンフィルムで圧接した。光カチオン硬化性組成物で満たされた孔の部分を分光色彩計(SE7700、日本電色工業株式会社製)にて、白色の標準板を背景として色調を測定した(この測定値を「硬化前の色調」という)。色調測定終了後、光カチオン硬化性組成物を歯科用の光照射器(トクソーパワーライト、株式会社トクヤマ製)を用い、10秒間光照射を行った(照射面における光強度800mW/cm)。光照射直後の光硬化性組成物を、硬化前の色調を測定した方法と同様に測定した(この測定値を「硬化後の色調」という)。硬化前の色調と硬化後色調の色差ΔEを硬化時着色度の値とした。
(2) Degree of coloration during curing The prepared photo-cationically curable composition was filled in a polyacetal mold having holes of 7 mmφ×1.0 mm and pressed with a polypropylene film. The portion of the hole filled with the photo cationic curable composition was measured with a spectrocolorimeter (SE7700, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) with a white standard plate as a background (this measured value is referred to as "before curing color tone”). After completion of the color tone measurement, the photo-cationically curable composition was irradiated with light for 10 seconds using a dental light irradiator (Tokuso Power Light, manufactured by Tokuyama Corporation) (light intensity on the irradiated surface: 800 mW/cm 2 ). . The photocurable composition immediately after light irradiation was measured in the same manner as the color tone before curing (this measured value is referred to as "color tone after curing"). The color difference ΔE * between the color tone before curing and the color tone after curing was taken as the value of the degree of coloring at the time of curing.

実施例2~10及び比較例1~6
組成を表1に記載したように変化させた以外は実施例1と同様にして光カチオン硬化性組成物を調製し、実施例1と同様にして硬化体の表面硬度、色および硬化時着色度を評価した。結果を併せて表1に示した。
Examples 2-10 and Comparative Examples 1-6
A photo cationic curable composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed as shown in Table 1, and the surface hardness, color and degree of coloring at curing of the cured body were prepared in the same manner as in Example 1. evaluated. The results are also shown in Table 1.

Figure 2023025375000011
Figure 2023025375000011

上記表1の実施例1~10に示すように、重合性単量体の配合量を本発明で規定する範囲にした組成物は、いずれも今回の光照射条件により硬化体が得られ、表面硬度が8HV以上の値を示した。得られた硬化体の色はいずれも淡黄色であり、硬化時着色度ΔEの値はC級許容差(6.5~13.0)もしくはD級許容差(13.0~25.0)の範囲内であった。すなわち、組成物は色調は硬化時に大きく変化していないと言える。一方、特定カチオン重合性単量体を含まない場合、光硬化性は良好であったものの、硬化体には比較的強い着色が見られ、硬化時着色度ΔEの値はD級許容差を超えており、硬化時に比較的大きな色調の変化が確認された。(比較例1~4)。比較例3は、カルボニル基を有するカチオン重合性単量体であるEP-2Bが5質量部含んでいるにもかかわらず、前述の通り着色が大きかった。これはEP-2Bのエポキシ基とカルボニル基が離れており、隣接基関与による安定なカチオン種の生成が起こらないためと考えられる。また、特定カチオン重合性単量体の含有量が本発明で規定する範囲を越えて多い場合は、光硬化性が低く、今回の光照射条件では硬化体が得られなかった。(比較例5、6) As shown in Examples 1 to 10 in Table 1 above, any composition in which the blending amount of the polymerizable monomer is within the range specified in the present invention can be cured under the light irradiation conditions of this time, and the surface The hardness showed a value of 8HV or more. The color of the resulting cured product is pale yellow, and the value of the coloration degree ΔE * at the time of curing has a C class tolerance (6.5 to 13.0) or a D class tolerance (13.0 to 25.0 ). That is, it can be said that the color tone of the composition did not change significantly during curing. On the other hand, when the specific cationically polymerizable monomer was not contained, although the photocurability was good, the cured product was relatively strongly colored, and the value of the coloration degree ΔE * at the time of curing did not exceed the D class tolerance. , and a relatively large change in color tone was confirmed during curing. (Comparative Examples 1 to 4). In Comparative Example 3, although 5 parts by mass of EP-2B, which is a cationic polymerizable monomer having a carbonyl group, was contained, the coloring was large as described above. This is probably because the epoxy group and carbonyl group of EP-2B are separated from each other, and stable cationic species are not generated due to the participation of neighboring groups. Moreover, when the content of the specific cationically polymerizable monomer exceeds the range specified in the present invention, the photocurability is low, and a cured product could not be obtained under the photoirradiation conditions of this time. (Comparative Examples 5 and 6)

Claims (6)

(a)カチオン重合性単量体及び(b)光カチオン開始剤を含有する光カチオン硬化性組成物において、
前記(a)カチオン重合性単量体が、下記式
Figure 2023025375000012
(上記式中、*は分子の他部分との結合点を表し、Xは主鎖の原子数が1~3である2価の基を表し、Yは結合手又はメチレン基を表し、Rは、水素原子又は炭素原子数1~12のヒドロカルビル基を表す。)
で示される部分構造を含有する化合物からなる特定カチオン重合性単量体と、該特定カチオン重合性単量体以外の非特定カチオン重合性単量体と、からなり、
前記(a)カチオン重合性単量体の総質量を基準とする特定カチオン重合性単量体の含有率が1~25質量%である、
ことを特徴とする前記光カチオン硬化性組成物。
(a) a cationically polymerizable monomer and (b) a photocationically curable composition containing a photocationic initiator,
The (a) cationically polymerizable monomer has the following formula
Figure 2023025375000012
(In the above formula, * represents a point of attachment to the rest of the molecule, X represents a divalent group having 1 to 3 atoms in the main chain, Y represents a bond or a methylene group, R 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbyl group having 1 to 12 carbon atoms.)
Consists of a specific cationically polymerizable monomer consisting of a compound containing a partial structure represented by and a non-specific cationically polymerizable monomer other than the specific cationically polymerizable monomer,
The content of the specific cationically polymerizable monomer based on the total weight of the (a) cationically polymerizable monomer is 1 to 25% by mass,
The photo cationic curable composition characterized by:
前記(b)光カチオン開始剤が、光酸発生剤と、光増感剤及び/又は電子供与性化合物と、を含む、請求項1に記載の光カチオン硬化性組成物。 2. The photocationically curable composition according to claim 1, wherein the (b) photocationic initiator comprises a photoacid generator, a photosensitizer and/or an electron-donating compound. 光酸発生剤がヨードニウム塩化合物であり、光増感剤がα-ジケトン化合物であり、電子供与性化合物が多環芳香族化合物及び/又はチオフェン化合物である、請求項2に記載の光カチオン硬化性組成物。 Photocationic curing according to claim 2, wherein the photoacid generator is an iodonium salt compound, the photosensitizer is an α-diketone compound, and the electron donating compound is a polycyclic aromatic compound and/or a thiophene compound. sex composition. 前記非特定カチオン重合性単量体が、エポキシ化合物及び/又はオキセタン化合物からなる、請求項1~3の何れか1項に記載の光カチオン硬化性組成物。 4. The photocationically curable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein said non-specific cationically polymerizable monomer comprises an epoxy compound and/or an oxetane compound. 請求項1~4の何れか1項に記載の光カチオン硬化性組成物からなる、ことを特徴とする歯科用硬化性組成物。 A dental curable composition comprising the photo-cationically curable composition according to any one of claims 1 to 4. 充填材を更に含む、請求項5に記載の歯科用硬化性組成物。 6. A dental hardenable composition according to claim 5, further comprising a filler.
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