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特開2022-139586色調選択性に優れた歯科用光硬化性組成物
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022139586
(43)【公開日】2022-09-26
(54)【発明の名称】色調選択性に優れた歯科用光硬化性組成物
(51)【国際特許分類】
   A61K 6/887 20200101AFI20220915BHJP
   C08F 2/50 20060101ALI20220915BHJP
   C08F 290/00 20060101ALI20220915BHJP
   A61C 13/15 20060101ALI20220915BHJP
   A61K 6/833 20200101ALI20220915BHJP
【FI】
A61K6/887
C08F2/50
C08F290/00
A61C13/15
A61K6/833
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021040040
(22)【出願日】2021-03-12
(71)【出願人】
【識別番号】390011143
【氏名又は名称】株式会社松風
(74)【代理人】
【識別番号】100173657
【弁理士】
【氏名又は名称】瀬沼 宗一郎
(72)【発明者】
【氏名】山本 健蔵
(72)【発明者】
【氏名】笠場 秀人
(72)【発明者】
【氏名】原 大輔
(72)【発明者】
【氏名】宮田 俊介
【テーマコード(参考)】
4C089
4J011
4J127
【Fターム(参考)】
4C089AA06
4C089BA14
4C089BC02
4C089BC10
4C089BC11
4C089BC12
4C089BD02
4C089BD03
4C089BD10
4C089CA03
4C089CA07
4C089CA08
4C089CA09
4C089CA10
4J011AA05
4J011AC04
4J011CA02
4J011FB01
4J011PA04
4J011PA07
4J011PA15
4J011PA27
4J011PA34
4J011PA36
4J011PA44
4J011PA49
4J011PB30
4J011PC02
4J011PC08
4J011QA07
4J011QA12
4J011QA13
4J011QA17
4J011QA42
4J011QB20
4J011SA61
4J011SA84
4J011SA87
4J011UA01
4J011VA04
4J011WA08
4J127AA03
4J127BB031
4J127BB111
4J127BB221
4J127BC021
4J127BC121
4J127BC141
4J127BD181
4J127BE341
4J127BE34Y
4J127BF301
4J127BF30X
4J127BG101
4J127BG10Z
4J127CB281
4J127CC131
4J127DA06
4J127DA18
4J127DA19
4J127DA24
4J127DA26
4J127DA27
4J127EA13
4J127FA45
(57)【要約】      (修正有)
【課題】十分な機械的物性を有すると同時に硬化前後の色差が小さい色調選択性に優れた歯科用光硬化性組成物を提供する。
【解決手段】(A)重合性単量体、(B)光増感剤、(C)光酸発生剤、(D)光重合促進剤、及び、(E)充填材を含む歯科用光硬化性組成物であって、(B)光増感剤として(B-1)α-ジケトン類化合物を含み、(A)重合性単量体100質量部に対して、(B-1)α-ジケトン類化合物を0.15質量部以下含み、(C)光酸発生剤を0.5質量部以上含み、かつ、(E)充填材を100質量部以上含むものとする。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)重合性単量体、(B)光増感剤、(C)光酸発生剤、(D)光重合促進剤、及び、(E)充填材を含む歯科用光硬化性組成物であって、
(B)光増感剤として(B-1)α-ジケトン類化合物を含み、
(A)重合性単量体100質量部に対して、
(B-1)α-ジケトン類化合物を0.15質量部以下含み、
(C)光酸発生剤を0.5質量部以上含み、かつ、
(E)充填材を100質量部以上含む歯科用光硬化性組成物。
【請求項2】
(B-1)α-ジケトン類化合物がカンファーキノン類化合物である請求項1に記載の歯科用光硬化性組成物。
【請求項3】
(C)光酸発生剤としてアリールヨードニウム塩を含み、
アリールヨードニウム塩は、有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩である請求項1または2に記載の歯科用光硬化性組成物。
【請求項4】
(C)光酸発生剤としてアリールヨードニウム塩を含み、
アリールヨードニウム塩は、少なくとも1つ以上のHがF置換された有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩である請求項1または2に記載の歯科用光硬化性組成物。
【請求項5】
(D)光重合促進剤として(D-1)2つ以上の1級ヒドロキシ基を有さない脂肪族第3級アミン化合物を含む請求項1~4のいずれかに記載の歯科用光硬化性組成物。
【請求項6】
(A)重合性単量体100質量部に対して、
(C)光酸発生剤を1質量部以上含み、かつ、
(D)光重合促進剤を0.5質量部以上含む請求項1~5のいずれかに記載の歯科用光硬化性組成物。
【請求項7】
歯科用光硬化性組成物(歯科用光硬化性組成物が顔料を含む場合には顔料を除いた歯科用光硬化性組成物)を厚み1mmの条件でL*a*b*空間上における色調を白色背景で測色した硬化前b*と、当該歯科用光硬化性組成物の硬化体を厚み1mmの条件でL*a*b*空間上における色調を白色背景で測色した硬化前b*との差が5以下である請求項1~6のいずれかに記載の歯科用光硬化性組成物。
【請求項8】
1剤型の歯科用光硬化性組成物であって、
(A)重合性単量体100質量部に対して、
(B-1)α-ジケトン類化合物を0.005~0.15質量部含み、
(C)光酸発生剤を0.5~10質量部含み、
(D)光重合促進剤を0.1~10.0質量部含み、かつ、
(E)充填材を150~1000質量部含む請求項1~7のいずれかに記載の歯科用光硬化性組成物。
【請求項9】
2剤型の歯科用光硬化性組成物であって、
(A)重合性単量体、(B-1)α-ジケトン類化合物、(C)光酸発生剤及び(D)光重合促進剤を含む第一マトリックス、並びに(E)充填材を含む第一ペーストと、
(A)重合性単量体、(B-1)α-ジケトン類化合物、(C)光酸発生剤及び(D)光重合促進剤を含む第二マトリックス、並びに(E)充填材を含む第二ペーストと、から構成され、
第一ペーストと第二ペーストは比重が1:0.8~1.2であり、
第一マトリックス及び第二マトリックスに含まれる(A)重合性単量体の合計200質量部に対して、
(B-1)α-ジケトン類化合物を0.01~0.3質量部含み、
(C)光酸発生剤を1.0~20.0質量部含み、
(D)光重合促進剤を0.2~20.0質量部含み、かつ、
(E)充填材を200~800質量部含む請求項1~7のいずれかに記載の歯科用光硬化性組成物。
【請求項10】
色調適合の確認用途で使用される歯科用組成物と組み合わせて使用されて歯科用キットを構成する請求項1~9のいずれかに記載の歯科用光硬化性組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は歯科用光硬化性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
歯科分野においては歯科用光硬化性組成物が用いられており、歯科用接着材、歯科用コンポジットレジン、歯科用支台築造材料、歯科用レジンセメント、歯科用コーティング材、歯科用小窩裂溝封鎖材、歯科用マニキュア材、歯科用動揺歯固定接着材、歯科用グラスアイオノマーセメント、歯科用硬質レジン、歯科切削加工用材料、歯科用3Dプリンタ用材料等に応用されている。
【0003】
特許文献1及び2には、光重合開始剤として、光酸発生剤(トリアジン化合物、または特定のアリールヨードニウム塩)、増感剤及び電子供与体化合物を含んでなる光重合開始剤が提案され、特許文献3にはα-ジケトン類の配合量を限定した2剤型の歯科用セメントが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許4093974号公報
【特許文献2】特許4596786号公報
【特許文献3】特許5114498号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、これらの歯科用光硬化性組成物は硬化前後において色調差が大きく、硬化前の歯科用光硬化性組成物の色調から適切な色調選択を行うことが困難であり、硬化前後の色調差を小さくするために光増感剤の配合量を少なくすると十分な機械的物性を発現させることが困難であった。
【0006】
本発明は十分な機械的物性を有すると同時に硬化前後の色差が小さい色調選択性に優れた歯科用光硬化性組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、(A)重合性単量体、(B)光増感剤、(C)光酸発生剤、(D)光重合促進剤、及び、(E)充填材を含む歯科用光硬化性組成物であって、(B)光増感剤として(B-1)α-ジケトン類化合物を含み、(A)重合性単量体100質量部に対して、(B-1)α-ジケトン類化合物を0.15質量部以下含み、(C)光酸発生剤を0.5質量部以上含み、かつ、(E)充填材を100質量部以上含む、歯科用光硬化性組成物である。
【発明の効果】
【0008】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、十分な機械的物性を有すると同時に硬化前後の色差が小さい色調選択性に優れる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明においては、(B-1)α-ジケトン類化合物はカンファーキノン類化合物とすることができる。
【0010】
本発明においては、(C)光酸発生剤としてアリールヨードニウム塩を含み、アリールヨードニウム塩は、有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩とすることができる。
【0011】
本発明においては、(C)光酸発生剤としてアリールヨードニウム塩を含み、アリールヨードニウム塩は、少なくとも1つ以上のHがF置換された有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩とすることができる。
【0012】
本発明においては、(D)光重合促進剤として(D-1)2つ以上の1級ヒドロキシ基を有さない脂肪族第3級アミン化合物を含むことができる。
【0013】
本発明においては、(A)重合性単量体100質量部に対して、(C)光酸発生剤を1質量部以上含み、かつ、(D)光重合促進剤を0.5質量部以上含むことができる。
【0014】
本発明においては、歯科用光硬化性組成物(歯科用光硬化性組成物が顔料を含む場合には顔料を除いた歯科用光硬化性組成物)を厚み1mmの条件でL*a*b*空間上における色調を白色背景で測色した硬化前b*と、当該歯科用光硬化性組成物の硬化体を厚み1mmの条件でL*a*b*空間上における色調を白色背景で測色した硬化前b*との差が5以下とすることができる。
【0015】
本発明においては、1剤型の歯科用光硬化性組成物であって、(A)重合性単量体100質量部に対して、(B-1)α-ジケトン類化合物を0.005~0.15質量部含み、(C)光酸発生剤を0.5~10質量部含み、(D)光重合促進剤を0.1~10.0質量部含み、かつ、(E)充填材を150~1000質量部含むことができる。
【0016】
本発明においては、2剤型の歯科用光硬化性組成物であって、(A)重合性単量体、(B-1)α-ジケトン類化合物、(C)光酸発生剤及び(D)光重合促進剤を含む第一マトリックス、並びに(E)充填材を含む第一ペーストと、(A)重合性単量体、(B-1)α-ジケトン類化合物、(C)光酸発生剤及び(D)光重合促進剤を含む第二マトリックス、並びに(E)充填材を含む第二ペーストと、から構成され、第一ペーストと第二ペーストは比重が1:0.8~1.2であり、第一マトリックス及び第二マトリックスに含まれる(A)重合性単量体の合計200質量部に対して、(B-1)α-ジケトン類化合物を0.01~0.3質量部含み、(C)光酸発生剤を1.0~20.0質量部含み、(D)光重合促進剤を0.2~20.0質量部含み、かつ、(E)充填材を200~800質量部含むことができる。
【0017】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、色調適合の確認用途で使用される歯科用組成物と組み合わせて使用されて歯科用キットを構成する。
【0018】
以下、本発明の歯科用光硬化性組成物の各成分について詳細に説明する。本発明の歯科用光硬化性組成物は、歯科用接着材、歯科用コンポジットレジン、歯科用支台築造材料、歯科用レジンセメント、歯科用コーティング材、歯科用小窩裂溝封鎖材、歯科用マニキュア材、歯科用動揺歯固定接着材、歯科用グラスアイオノマーセメント、歯科用硬質レジン、歯科切削加工用材料、歯科用3Dプリンタ用材料等として応用される。
【0019】
歯科臨床において、齲蝕や破折等により生じた歯牙の欠損に対して審美的及び機能的回復を行うために、歯科用コンポジットレジンによる直接修復や、セラミックスや歯科用硬質レジンから成る補綴装置を歯科用レジンセメントにて間接修復する治療が行われている。また、歯科用コンポジットレジンと各種歯科材料及び天然歯を接着するための歯科用接着材、動揺歯を固定するための歯科用動揺歯固定接着材、知覚過敏や形成後の生活歯を外来刺激や2次齲蝕から守るための歯科用コーティング材、特に乳歯のような複雑な溝を埋めることでう蝕を予防するための歯科用小窩裂溝封鎖材、歯の変色をマスキングすることで審美性を一時的に回復するための歯科用マニキュア材、歯冠部がう蝕によって崩壊した際に支台歯を形成するための歯科用支台築造材料が用いられる。近年では新しくCAD/CAM加工によって補綴装置を作るための歯科切削加工用材料、3Dプリンタによって補綴装置を作るための歯科用3Dプリンタ用材料などの複合材料が開発され、様々な歯科材料が治療に用いられる。上記のような材料は、その用途に応じて数種類の重合性単量体からなるレジンマトリックス、無機フィラーや有機無機複合フィラー等の各種充填材及び重合開始剤を混合し、均一なペースト状に調製される。一部の材料を例に挙げると、歯科充填用コンポジットレジンは未硬化のペーストの状態で歯牙に充填し、インスツルメント等の歯科用器具で天然歯の解剖学的形態を付与した後、歯科用の光照射器等により光を照射して硬化させることで使用される。光照射器からの照射光は、一般的に約360~500nmの波長範囲における光強度が100~2000mW/cm2程度の出力の光源が用いられる。一方、歯科用レジンセメントは、補綴装置を窩洞または支台歯に接着する場合に使用され、補綴装置を窩洞または支台歯に装着後に光照射し硬化させる。
【0020】
このような歯科材料に用いられる光重合開始剤としては、光増感剤や、光増感剤に適当な光重合促進剤を組み合わせた系が広く使用されている。光増感剤としては、アシルフォスフィンオキサイド化合物やα-ジケトン化合物が知られており、特にα-ジケトン化合物は、人体に対して影響の少ない可視光の波長域で重合開始能を有する。さらに、α-ジケトン化合物はフォトブリーチ能を有しており、光照射後に元の色調である黄色が消失するために、特に白色の歯質に対する色調親和性が高くなることが利点として挙げられる。
【0021】
光増感剤と組み合わせる重合促進剤としては、第3級アミン化合物がよく知られ、α-ジケトン化合物と第3級アミン化合物との組み合わせは照射光に対して高い重合活性を有するため、歯科材料分野で用いられている。該光重合開始剤を含む歯科用光硬化性組成物は、各種材料に求められる硬さ、曲げ強度、圧縮強度等の優れた機械的特性を発現する。
【0022】
しかし、従来から使用されている光重合開始剤は光増感剤の配合量が多いために、硬化前後で色調が異なる点で課題点があった。例えば、コンポジットレジンを充填する際に硬化後の色調をイメージすることが困難であるため術者が色調選択を間違えるリスクがあることや窩洞深部に充填した歯科用光硬化性組成物に硬化ムラがあった場合に色調適合性が不十分となる。
【0023】
また、歯科用セメントではセラミックスからなる補綴装置やラミネートベニアを用いる症例など高い審美性が求められる症例においてトライインペーストを併用する。トライイン(試適)の段階で用いることにより、最終的に使用する補綴装置や歯科用セメントの色調選択を行う。トライインペーストは補綴装置を最終合着した状態を確認するために使用することから歯科用光硬化性組成物の硬化後の色調と同じになるように作製される。そのため、歯科用光硬化性組成物の硬化前の色調が硬化後の色調と異なる場合には同様にトライインペーストの色調と異なることから、術者が色調選択ミスを誤認する場合があった。
【0024】
これらのことから、例えば従来の光重合開始剤系において光増感剤の配合量を減らすことで硬化前後の色調変化を小さくすることができるが、そのような場合は十分に硬化が進行せずに歯科材料の用途に耐えうる十分な機械的強度を発現させることが困難であった。
【0025】
上記の問題を解決するために、本発明の歯科用光硬化性組成物は、光増感剤であるα-ジケトン類の配合量を従来よりも少ない配合量にしつつも、光酸発生剤及び光重合促進剤を併用することで良好な機械的特性が生じることを見出し、本発明を完成するに至った。つまり、本発明の歯科用光硬化性組成物を用いた場合、術者が光照射前の段階から硬化後の色調をイメージしやすく、歯牙に対して優れた色調適合性を発現することが期待できる。また、硬化前及び硬化後の歯科用光硬化性組成物とトライインペーストの色調が同程度であることから、これらを組み合わせた歯科用セメントキットは術者の色調選択ミスの軽減が期待できる。
【0026】
本発明の(A)重合性単量体は公知のものであれば制限なく使用できる。本発明に記載の重合性単量体または重合性基を有する化合物において、重合性基はラジカル重合性を示すものが好ましく、具体的にはラジカル重合が容易である観点から、重合性基は(メタ)アクリル基及び/または(メタ)アクリルアミド基が好ましい。なお、本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/またはメタクリルを意味し、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル及び/またはメタクリロイル、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/またはメタクリレート、「(メタ)アクリルアミド」とはアクリルアミド及び/またはメタクリルアミドを意味する。アクリル基及び/またはアクリルアミド基のα位に置換基を有する重合性単量体も好ましく使用できる。ラジカル重合性基を1つ有するもの、ラジカル重合性基を2つ有するもの、ラジカル重合性基を3つ以上有するもの、酸性基を有するもの、アルコキシシリル基、硫黄原子を有するものなどがある。
【0027】
ラジカル重合性基を1つ有し酸性基を有さない重合性単量体の具体例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、エリスリトールモノ(メタ)アクリレート、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N、N-(ジヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2,3-ジブロモプロピル(メタ)アクリレート、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、11-(メタ)アクリロイルオキシウンデシルトリメトキシシラン、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
【0028】
ラジカル重合性基を2つ有し酸性基を有さない重合性単量体の具体例としては2,2-ビス((メタ)アクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2-ビス〔4-(3-(メタ)アクリロイルオキシ)-2-ヒドロキシプロポキシフェニル〕プロパン(通称「Bis-GMA」)、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)ア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-(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシテトラエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシジプロポキシフェニル)プロパン、2-(4-(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)-2-(4-(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2-(4-(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)-2-(4-(メタ)アクリロイルオキシジトリエトキシフェニル)プロパン、2-(4-(メタ)アクリロイルオキシジプロポキシフェニル)-2-(4-(メタ)アクリロイルオキシトリエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシプロポキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシイソプロポキシフェニル)プロパン、1,4-ビス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)ピロメリテート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、1-(アクリロイルオキシ)-3-(メタクリロイルオキシ)-2-プロパノール、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、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ペンタンジオールジ(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、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-ビス(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)エタン、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(通称「UDMA」)、1,2-ビス(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)エタン等が挙げられる。
【0029】
ラジカル重合性基を3つ以上有し酸性基を有さない重合性単量体の具体例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、N,N-(2,2,4-トリメチルヘキサメチレン)ビス〔2-(アミノカルボキシ)プロパン-1,3-ジオール〕テトラメタクリレート、1,7-ジアクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラアクリロイルオキシメチル-4-オキシヘプタン等が挙げられる。
【0030】
酸性基を有する重合性単量体は重合性基を1つ以上かつリン酸基、ピロリン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、カルボン酸基等の酸性基を少なくとも1つ以上有している重合性単量体であれば制限なく使用できる。
【0031】
リン酸基を有する重合性単量体の具体例としては、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、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルジハイドロジェンホスフェート、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルジハイドロジェンホスフェート、5-(メタ)アクリロイルオキシペンチ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ジハイドロジェンホスフェート、7-(メタ)アクリロイルオキシヘプチルジハイドロジェンホスフェート、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルジハイドロジェンホスフェート、9-(メタ)アクリロイルオキシノニルジ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、11-(メタ)アクリロイルオキシウンデシルジハイドロジェンホスフェート、12-(メタ)アクリロイルオキシドデシルジハイドロジェンホスフェート、16-(メタ)アクリロイルオキシヘキサデシルジハイドロジェンホスフェート、20-(メタ)アクリロイルオキシイコシ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、ビス〔4-(メタ)アクリロイルオキシブチル〕ハイドロジェンホスフェート、ビス〔6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル〕ハイドロジェンホスフェート、ビス〔8-(メタ)アクリロイルオキシオクチル〕ハイドロジェンホスフェート、ビス〔9-(メタ)アクリロイルオキシノニル〕ハイドロジェンホスフェート、ビス〔10-(メタ)アクリロイルオキシデシル〕ハイドロジェンホスフェート、1,3-ジ(メタ)アクリロイルオキシプロピルジ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、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ブロモエチル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-(1-ヒドロキシメチル)エチル〕ハイドロジェンホスフェート;これらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩;及びこれらの化合物のエステル結合をアミド結合に置き換えた(メタ)アクリルアミド化合物等が挙げられる。
【0032】
ピロリン酸基を有する重合性単量体の具体例としては、ピロリン酸ビス〔2-(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、ピロリン酸ビス〔4-(メタ)アクリロイルオキシブチル〕、ピロリン酸ビス〔6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル〕、ピロリン酸ビス〔8-(メタ)アクリロイルオキシオクチル〕、ピロリン酸ビス〔10-(メタ)アクリロイルオキシデシル〕;これらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩;及びこれらの化合物のエステル結合をアミド結合に置き換えた(メタ)アクリルアミド化合物等が挙げられる。
【0033】
チオリン酸基を有する重合性単量体の具体例としては、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルジハイドロジェンチオホスフェート、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルジハイドロジェンチオホスフェート、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルジハイドロジェンチオホスフェート、5-(メタ)アクリロイルオキシペンチルジハイドロジェンチオホスフェート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルジハイドロジェンチオホスフェート、7-(メタ)アクリロイルオキシヘプチルジハイドロジェンチオホスフェート、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルジハイドロジェンチオホスフェート、9-(メタ)アクリロイルオキシノニルジハイドロジェンチオホスフェート、10-(メタ)アクリロイルオキシデシルジハイドロジェンチオホスフェート、11-(メタ)アクリロイルオキシウンデシルジハイドロジェンチオホスフェート、12-(メタ)アクリロイルオキシドデシルジハイドロジェンチオホスフェート、16-(メタ)アクリロイルオキシヘキサデシルジハイドロジェンチオホスフェート、20-(メタ)アクリロイルオキシイコシルジハイドロジェンチオホスフェート;これらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩;及びこれらの化合物のエステル結合をアミド結合に置き換えた(メタ)アクリルアミド化合物等が挙げられる。なお、チオリン酸基を有する重合性単量体は硫黄原子を有する重合性単量体としても分類される。
【0034】
ホスホン酸基を有する重合性単量体の具体例としては、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニルホスホネート、5-(メタ)アクリロイルオキシペンチル-3-ホスホノプロピオネート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル-3-ホスホノプロピオネート、10-(メタ)アクリロイルオキシデシル-3-ホスホノプロピオネート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル-3-ホスホノアセテート、10-(メタ)アクリロイルオキシデシル-3-ホスホノアセテート;これらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩;及びこれらの化合物のエステル結合をアミド結合に置き換えた(メタ)アクリルアミド化合物等が挙げられる。
【0035】
スルホン酸基を有する重合性単量体の具体例としては、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-スルホエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0036】
カルボン酸基を有する重合性単量体は、分子内に1つのカルボキシル基を有する(メタ)アクリル系化合物と、分子内に複数のカルボキシル基を有する(メタ)アクリル系化合物に分類される。分子内に1つのカルボキシル基を有する(メタ)アクリル系化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸、N-(メタ)アクリロイルグリシン、N-(メタ)アクリロイルアスパラギン酸、O-(メタ)アクリロイルチロシン、N-(メタ)アクリロイルチロシン、N-(メタ)アクリロイルフェニルアラニン、N-(メタ)アクリロイル-p-アミノ安息香酸、N-(メタ)アクリロイル-o-アミノ安息香酸、p-ビニル安息香酸、2-(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、3-(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、4-(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、N-(メタ)アクリロイル-5-アミノサリチル酸、N-(メタ)アクリロイル-4-アミノサリチル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンマレート;これらの酸ハロゲン化物;及びこれらの化合物のエステル結合をアミド結合に置き換えた(メタ)アクリルアミド化合物等が挙げられる。分子内に複数のカルボキシル基を有する(メタ)アクリル系化合物の具体例としては、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキサン-1,1-ジカルボン酸、9-(メタ)アクリロイルオキシノナン-1,1-ジカルボン酸、10-(メタ)アクリロイルオキシデカン-1,1-ジカルボン酸、11-(メタ)アクリロイルオキシウンデカン-1,1-ジカルボン酸、12-(メタ)アクリロイルオキシドデカン-1,1-ジカルボン酸、13-(メタ)アクリロイルオキシトリデカン-1,1-ジカルボン酸、4-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメリテート、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメリテート、4-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリメリテート、4-(メタ)アクリロイルオキシデシルトリメリテート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-3’-(メタ)アクリロイルオキシ-2’-(3,4-ジカルボキシベンゾイルオキシ)プロピルサクシネート;これらの酸無水物、酸ハロゲン化物;及びこれらの化合物のエステル結合をアミド結合に置き換えた(メタ)アクリルアミド化合物等が挙げられる。
【0037】
アルコキシシリル基を有する重合性単量体の具体例としては、分子内に1つのアルコキシシリル基を有する(メタ)アクリル系化合物と、分子内に複数のアルコキシシリル基を有する(メタ)アクリル系化合物とが挙げられる。2-(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、4-(メタ)アクリロキシブチルトリメトキシシラン、5-(メタ)アクリロキシペンチルトリメトキシシラン、6-(メタ)アクリロキシヘキシルトリメトキシシラン、7-(メタ)アクリロキシへプチルトリメトキシシラン、8-(メタ)アクリロキシオクチルトリメトキシシラン、9-(メタ)アクリロキシノニルトリメトキシシラン、10-(メタ)アクリロキシデシルトリメトキシシラン、11-(メタ)アクリロキシウンデシルトリメトキシシランが挙げられる。
【0038】
硫黄原子を有する重合性単量体は1個以上の硫黄原子と重合性基を有する重合性単量体であれば、公知の化合物を何ら制限なく使用できる。具体的には-SH、-S-S-、>C=S、>C-S-C<、>P=Sなどの部分構造を有するまたは互変異性によって生じる化合物を指す。具体例としては、10-メタクリロキシデシル-6,8-ジチオオクタネート、6-メタクリロキシヘキシル-6,8-ジチオオクタネート、6-メタクリロイルオキシヘキシル2-チオウラシル-5-カルボキシレート、2-(11-メタクリロイルオキシウンデシルチオ)-5-メルカプト-1,3,4-チアジアゾール、10-(メタ)アクリロイルオキシデシルジハイドロジェンチオホスフェートが挙げられる。
【0039】
これらの重合性単量体以外に分子内に少なくとも1個以上の重合性基を有するオリゴマーまたはプレポリマーを用いても何等制限はない。また、フルオロ基等の置換基を同一分子内に有していても何等問題はない。以上に記載した重合性単量体は単独だけでなく複数を組み合わせて用いることができる。
【0040】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、歯質や補綴装置に対する接着性を付与するために公知の酸性基含有重合性単量体を(A)重合性単量体として含むことができる。好ましくは10-メタ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または6-メタクリロキシヘキシルフォスフォノアセテートである。酸性基含有重合性単量体の配合量は、接着性の付与の観点から歯科用光硬化性組成物に含まれる重合性単量体100質量部の総量に対して1質量部以上、より好ましくは10質量部以上の配合量である。
【0041】
本発明の歯科用光硬化性組成物中には、ガラスセラミックスに対する接着性を付与するためにシランカップリング剤を(A)重合性単量体として含むことができる。公知のシランカップリング剤であれば制限なく使用できるが3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、8-メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン、11-メタクリロキシウンデシルトリメトキシシランが好ましい。接着性の付与の観点から組成物における重合性単量体の総量100質量部に対して1質量部以上、より好ましくは10質量部以上20質量部未満の配合量である。重合性単量体としてのシランカップリング剤はガラスセラミックスやガラスセラミックスからなるフィラーを含む樹脂材料などへの接着性付与が目的であることから、フィラーの表面処理剤とは区別して配合される。
【0042】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、貴金属に対する接着性を付与するために硫黄原子を有する重合性単量体を(A)重合性単量体として含むことができる。硫黄原子を有する重合性単量体の配合量は、接着性の付与の観点から歯科用光硬化性組成物に含まれる重合性単量体100質量部の総量に対して0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上10質量部未満の配合量である。
【0043】
<光重合開始剤>
本発明の歯科用光硬化性組成物に用いる光重合開始剤は、(B)光増感剤、(C)光酸発生剤、及び、(D)光重合促進剤を含み、これらは特に制限されず、一般に用いられる公知の化合物が何等制限なく使用することができる。
【0044】
[(B)光増感剤]
本発明で使用することができる(B)光増感剤を具体的に例示すると、ベンジル、カンファーキノン、カンファーキノンカルボン酸、カンファーキノンスルホン酸、α-ナフチル、アセトナフトン、p,p'-ジメトキシベンジル、p,p'-ジクロロベンジルアセチル、ペンタンジオン、1,2-フェナントレンキノン、1,4-フェナントレンキノン、3,4-フェナントレンキノン、9,10-フェナントレンキノン、ナフトキノン等のα-ジケトン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-メトキシチオキサントン、2-ヒドロキシチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類、ベンゾフェノン、p-クロロベンゾフェノン、p-メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)(2,4,4-トリメチルペンチル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-n-ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(2-メチルプロピ-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(1-メチルプロピ-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-t-ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)オクチルホスフィンオキシド、ビス(2-メトキシベンゾイル)(2-メチルプロピ-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2-メトキシベンゾイル)(1-メチルプロピ-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジエトキシベンゾイル)(2-メチルプロピ-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジエトキシベンゾイル)(1-メチルプロピ-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジブトキシベンゾイル)(2-メチルプロピ-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4-ジメトキシベンゾイル)(2-メチルプロピ-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)(2,4-ジペントキシフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルエチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルエチルホスフィンオキシド、2,6-ジメトキシベンゾイルベンジルブチルホスフィンオキシド、2,6-ジメトキシベンゾイルベンジルオクチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)イソブチルホスフィンオキシド及び2,6-ジメトキシベンゾイル-2,4,6-トリメチルベンゾイル-n-ブチルホスフィンオキシド等のアシルフォスフィンオキサイド類、ビスベンゾイルジエチルゲルマニウム、ビスベンゾイルジメチルゲルマニウム、ビスベンゾイルジブチルゲルマニウム、ビス(4-メトキシベンゾイル)ジメチルゲルマニウム、及びビス(4-メトキシベンゾイル)ジエチルゲルマニウム等のアシルゲルマニウム化合物、2-ベンジル-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-ベンジル-ジエチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-プロパノン-1等のα-アミノアセトフェノン類、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ベンジル(2-メトキシエチルケタール)等のケタール類、ビス(シクロペンタジエニル)-ビス〔2,6-ジフルオロ-3-(1-ピロリル)フェニル〕-チタン、ビス(シクペンタジエニル)-ビス(ペンタンフルオロフェニル)-チタン、ビス(シクロペンタジエニル)-ビス(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-ジシロキシフェニル)-チタン等のチタノセン類等が挙げられる。
【0045】
(B)光増感剤は、重合に利用する光の波長、強度、光照射時間や組み合わせる他の成分の種類や配合量に応じて適宜選択することができる。また、光増感剤は単独または2種類以上を組み合わせて用いることができる。
【0046】
[(B-1)α-ジケトン類化合物]
本発明の歯科用光重合組成物は(B)光増感剤として(B-1)α-ジケトン類化合物を含む。(B-1)α-ジケトン類化合物と(C)光酸発生剤及び(D)光重合促進剤とを併用することで、光照射時にラジカル重合が進行する。この際、歯科用光硬化性組成物中に含まれる重合性単量体の総量100質量部に対して(B-1)α-ジケトン類化合物を0.15質量部以下と少ない配合量にした場合であっても、(C)光酸発生剤を0.5質量部以上の配合とし、かつ(D)光重合促進剤を同時に配合することで、ラジカル重合が進行し、歯科用途に耐えうる十分な機械的強度が発現することを見出した。さらに、(B-1)α-ジケトン類化合物の配合によって歯科用光硬化性組成物の硬化前の色調は黄色を呈するが、本発明の歯科用光重合組成物は(B-1)α-ジケトン類化合物の配合量が従来よりも少ないために、歯科用光硬化性組成物の硬化前の黄色味が小さくなる。従って、ラジカル重合後に(B-1)α-ジケトン類化合物の色調が変化した場合であっても配合量が少ないことから色差が小さくなる。よって、ペースト等を排出した術者が硬化後の色調をイメージすることが容易となり、色調選択を間違えるリスクの低減が期待でき、(B-1)α-ジケトン類化合物の配合量が必要最低限であることから窩洞深部に充填した歯科用光硬化性組成物に硬化ムラがあっても硬化前後の色差が小さいことから高い色調適合性が期待できる。さらには、光色安定性の低下を招く(B-1)α-ジケトン類化合物の配合量が少ないことから、紫外線吸収剤を多量に配合することなく高い光色安定性が期待できる。
【0047】
α-ジケトン類化合物の例としてはベンジル、カンファーキノン、カンファーキノンカルボン酸、カンファーキノンスルホン酸、α-ナフチル、アセトナフセン、p,p'-ジメトキシベンジル、p,p'-ジクロロベンジルアセチル、ペンタンジオン、1,2-フェナントレンキノン、1,4-フェナントレンキノン、3,4-フェナントレンキノン、9,10-フェナントレンキノン、ナフトキノンなどが挙げられる。この中でもカンファーキノン、カンファーキノンカルボン酸、カンファーキノンスルホン酸などのカンファーキノン類化合物が好ましく、特に好ましくはカンファーキノンである。
【0048】
本発明の歯科用光硬化性組成物は組成物中に含まれる(A)重合性単量体の総量100質量部に対して、(B-1)α-ジケトン類化合物を0.15質量部以下の配合量で含む。好ましくは0.005~0.15質量部であり、より好ましくは0.01~0.15質量部、さらに好ましくは0.05~0.12質量部である。0.15質量部より多く含む場合は硬化前後の色差が大きくなる。0.005質量部以上とすることで、十分な機械的特性を確実に発現させることができる。また、(B-1)α-ジケトン類化合物は、複数を組み合わせて使用してもよい。
【0049】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、(B)光増感剤として(B-1)α-ジケトン類化合物のみを含んでもよい。(B-1)α-ジケトン類化合物以外の(B)光増感剤を含む場合には、(A)重合性単量体の総量100質量部に対して、0.001~1.0質量部であることが好ましい。歯科用途で広く使用されている光源の波長である400~500nmの間に強い吸収を有する(B)光増感剤は強い黄色の色調を有する場合が多いために0.001~0.2質量部であることがさらに好ましい。一方で、400~500nmに強い吸収を有さない(B)光増感剤は有する黄色の色調が弱い場合が多いために0.001~0.5質量部であることがさらに好ましい。また、(B)光増感剤の中にはフォトブリーチ能を有さないものがある。そのようなものは、(B)光増感剤の配合量が多い場合であっても硬化前後の色調差(b*の差)は大きくならないが、硬化前および硬化後の組成物の黄色味が増大することで、特に白色が好まれるような修復部位に適応した際は色調適合性が悪くなることや、環境光安定性の低下が生じる場合がある。黄色味の増大は400~500nmの間に強い吸収を有する(B)光増感剤において顕著な傾向にある。カンファーキノンを代表とする(B-1)α-ジケトン類化合物は良好なフォトブリーチ能を有することから、(B-1)α-ジケトン類化合物由来の色調が減少するために好ましく、また光酸発生剤への増感効果も高いことから(B-1)α-ジケトン類化合物を除く(B)光増感剤と比較して好ましい。
【0050】
[(C)光酸発生剤]
本発明の歯科光硬化性組成物に用いる(C)光酸発生剤は、公知の化合物が制限なく使用することができる。具体的には、トリアジン化合物、ヨードニウム塩系化合物、スルホニウム塩系化合物、スルホン酸エステル化合物等が挙げられる。これらの中でも増感剤と併用した際の重合性が高いことからトリアジン化合物、ヨードニウム塩系化合物が好ましい。より好ましくはヨードニウム塩系化合物が好ましい。ヨードニウム塩系化合物は可視光領域に吸収を有する光増感剤による増感を受けやすい。
【0051】
トリアジン化合物の具体例としては、2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(トリブロモメチル)-s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリブロモメチル)-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メチルチオフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-クロロフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(2,4-ジクロロフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-ブロモフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-n-プロピル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(α,α,β-トリクロロエチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-スチリル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(p-メトキシフェニル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(o-メトキシフェニル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(p-ブトキシフェニル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(3,4-ジメトキシフェニル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(3,4,5-トリメトキシフェニル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(1-ナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-ビフェニリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-{N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ}エトキシ]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-{N-ヒドロキシエチル-N-エチルアミノ}エトキシ]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-{N-ヒドロキシエチル-N-メチルアミノ}エトキシ]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-{N,N-ジアリルアミノ}エトキシ]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジンが挙げられる。この中でも2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-s-トリアジンが好ましい。
【0052】
ヨードニウム塩系化合物は公知のものであれば、あらゆるものを使用することができる。具体例を示すと、ヨードニウム塩系化合物の構造式は下記式(1)で表すことができる。

[式(1)]
[(R1)2I]+ [A]-

(式中の[(R1)2I]+はカチオン部分、[A]-はアニオン部分であり、式(1)に示すR1はIに結合している有機基を表し、R1は同一であっても異なってもよい。R1は、例えば炭素数6~30のアリール基、炭素数4~30の複素環基、炭素数1~30のアルキル基、炭素数2~30のアルケニル基または炭素数2~30のアルキニル基を表し、これらはアルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アリールチオカルボニル、アシロキシ、アリールチオ、アルキルチオ、アリール、複素環、アリールオキシ、アルキルスルフィニル、アリールスルフィニル、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、アルキレンオキシ、アミノ、シアノ、ニトロの各基及びハロゲンからなる群より選ばれる少なくとも1種で置換されていてもよい。)
【0053】
上記において炭素数6~30のアリール基としては、フェニル基などの単環式アリール基及びナフチル、アントラセニル、フェナンスレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ベンズアントラセニル、アントラキノリル、フルオレニル、ナフトキノン、アントラキノンなどの縮合多環式アリール基が挙げられる。
【0054】
炭素数4~30の複素環基としては、酸素、窒素、硫黄などの複素原子を1~3個含む環状のものが挙げられ、これらは同一であっても異なっていてもよく、具体例としてはチエニル、フラニル、ピラニル、ピロリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピリジル、ピリミジル、ピラジニルなどの単環式複素環基及びインドリル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾチエニル、イソベンゾチエニル、キノリル、イソキノリル、キノキサリニル、キナゾリニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、キサンテニル、チアントレニル、フェノキサジニル、フェノキサチイニル、クロマニル、イソクロマニル、ジベンゾチエニル、キサントニル、チオキサントニル、ジベンゾフラニルなどの縮合多環式複素環基が挙げられる。
【0055】
炭素数1~30のアルキル基の具体例としてはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキサデシル、オクタデシルなどの直鎖アルキル基、イソプロピル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル、イソヘキシルなどの分岐アルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのシクロアルキル基が挙げられる。
【0056】
また、炭素数2~30のアルケニル基の具体例としては、ビニル、アリル、1-プロペニル、イソプロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-メチル-1-プロペニルなどの直鎖または分岐状のものが挙げられる。
【0057】
さらに、炭素数2~30のアルキニル基の具体例としては、エチニル、1-プロピニル、2-プロピニル、1-ブチニル、2-ブチニル、3-ブチニル、1-メチル-1-プロピニル、1-メチル-2-プロピニルなどの直鎖または分岐状のものが挙げられる。
【0058】
上記の炭素数6~30のアリール基、炭素数4~30の複素環基、炭素数1~30のアルキル基、炭素数2~30のアルケニル基または炭素数2~30のアルキニル基は少なくとも1種の置換基を有してもよく、置換基の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクタデシルなど炭素数1~18の直鎖アルキル基;イソプロピル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチルなど炭素数1~18の分岐アルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなど炭素数3~18のシクロアルキル基;ヒドロキシ基;メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシ、ドデシルオキシなど炭素数1~18の直鎖または分岐のアルコキシ基;アセチル、プロピオニル、ブタノイル、2-メチルプロピオニル、ヘプタノイル、2-メチルブタノイル、3-メチルブタノイル、オクタノイルなど炭素数2~18の直鎖または分岐のアルキルカルボニル基;ベンゾイル、ナフトイルなど炭素数7~11のアリールカルボニル基;メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、イソブトキシカルボニル、sec-ブトキシカルボニル、tert-ブトキシカルボニルなど炭素数2~19の直鎖または分岐のアルコキシカルボニル基;フェノキシカルボニル、ナフトキシカルボニルなど炭素数7~11のアリールオキシカルボニル基;フェニルチオカルボニル、ナフトキシチオカルボニルなど炭素数7~11のアリールチオカルボニル基;アセトキシ、エチルカルボニルオキシ、プロピルカルボニルオキシ、イソブチルカルボニルオキシ、sec-ブチルカルボニルオキシ、tert-ブチルカルボニルオキシ、オクタデシルカルボニルオキシなど炭素数2~19の直鎖または分岐のアシロキシ基;フェニルチオ、ビフェニリルチオ、メチルフェニルチオ、クロロフェニルチオ、ブロモフェニルチオ、フルオロフェニルチオ、ヒドロキシフェニルチオ、メトキシフェニルチオ、ナフチルチオ、4-[4-(フェニルチオ)ベンゾイル]フェニルチオ、4-[4-(フェニルチオ)フェノキシ]フェニルチオ、4-[4-(フェニルチオ)フェニル]フェニルチオ、4-(フェニルチオ)フェニルチオ、4-ベンゾイルフェニルチオ、4-ベンゾイル-クロロフェニルチオ、4-ベンゾイル-メチルチオフェニルチオ、4-(メチルチオベンゾイル)フェニルチオ、4-(ptert-ブチルベンゾイル)フェニルチオ、など炭素数6~20のアリールチオ基;メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、tert-ブチルチオ、ネオペンチルチオ、ドデシルチオなど炭素数1~18の直鎖または分岐のアルキルチオ基;フェニル、トリル、ジメチルフェニル、ナフチルなど炭素数6~10のアリール基;チエニル、フラニル、ピラニル、キサンテニル、クロマニル、イソクロマニル、キサントニル、チオキサントニル、ジベンゾフラニルなど炭素数4~20の複素環基;フェノキシ、ナフチルオキシなど炭素数6~10のアリールオキシ基;メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、プロピルスルフィニル、tert-ペンチルスルフィニル、オクチルスルフィニルなど炭素数1~18の直鎖または分岐のアルキルスルフィニル基;フェニルスルフィニル、トリルスルフィニル、ナフチルスルフィニルなど炭素数6~10のアリールスルフィニル基;メチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、イソプロピルスルホニル、ブチルスルホニル、オクチルスルホニルなど炭素数1~18の直鎖または分岐のアルキルスルホニル基; フェニルスルホニル、トリルスルホニル(トシル基)、ナフチルスルホニルなど炭素数の6~10のアリールスルホニル基;アルキレンオキシ基;シアノ基;ニトロ基;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲンなどが挙げられる。
【0059】
ヨードニウム塩系化合物の中でも安定性が高いことからアリールヨードニウム塩であることが好ましい。また、脂溶性を向上させるためにアリール基は置換基を有していることが好ましい。具体的にはメチル、プロピル、オクチル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシルなどの直鎖アルキル基、イソプロピル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル、イソヘキシルなどの分岐アルキル基またはこれらの1つ以上のHをFに置換した官能基やパーフルオロアルキル基、ハロゲンなどが置換基として好適である。
【0060】
ヨードニウム塩系化合物のアニオン部分の構造は特に限定されないが、例としてハロゲン、P、S、B、Al、Gaなどの原子を有しているものが挙げられる。安全性の観点からAsやSbを有しているアニオンを使用することはできるが歯科用途では好ましくない。また、アニオンはアルキル基及び/またはアルコキシ基及び/またはアリール基等の有機基を有していることが好ましく、さらには少なくとも1つ以上のHがFで置換されたアルキル基及び/またはアルコキシ基及び/またはアリール基等の有機基を有していることが最も好ましい。このようなアニオンを有するヨードニウム塩系化合物は光硬化性組成物のへの溶解性が高いために、低温保管時や長期保管時の析出防止や、短時間で組成物中に溶解することから製造時間の短時間化などが期待できる。また、1つ以上のHがFで置換されたアルキル基及び/またはアルコキシ基及び/またはアリール基等の有機基を有するアニオンからなるヨードニウム塩系化合物は、さらに高い溶解性が期待できる。光酸発生剤が析出した場合、光色安定性の低下や曲げ強さの低下を引き起こす場合があるため好ましくない。このような、少なくとも1つ以上のHがFで置換されていても良いアルキル基及び/またはアルコキシ基及び/またはアリール基等の有機基を有しているアニオンは、あらゆる原子を有するアニオンを使用できるが、汎用性と安全性の観点からP、S、B、Al、Gaを有しているものが好ましい。
【0061】
アルキル基及び/またはアルコキシ基及び/またはアリール基を有さないアニオンとしては、クロリド、ブロミドなどのハロゲンや過塩素酸などの過ハロゲン酸、p-トルエンスルホナートなどの芳香族スルホン酸、カンファースルホン酸、ニトレート、アセテート、クロロアセテート、カルボキシレート、フェノラート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスファート、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などが挙げられる。これらの中では、p-トルエンスルホナート、カンファースルホン酸、カルボキシレートが好適に使用される。
【0062】
式(1)のヨードニウム塩系化合物の[A]-のアニオン部分は光重合組成物への溶解性が向上することから、少なくとも1つ以上のHがFで置換されたアルキル基及び/またはアルコキシ基及び/またはアリール基等の有機基を有するアニオンであることが好ましい。具体的に、式(1)のヨードニウム塩系化合物の[A]-のアニオン部分が有するアルキル基の好ましい炭素数は1~8であり、好ましくは1~4である。具体例としてはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、オクチルなどの直鎖アルキル基や、イソプロピル、イソブチルsec-ブチル、tert-ブチルなどの分岐アルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのシクロアルキル基などが挙げられる。アルキル基中の水素原子とフッ素原子の数の比率(F/H)が4以上であり、好ましくはアルキル基中の水素原子とフッ素原子の数の比率(F/H)が9以上である。さらに好ましくは炭化水素の水素原子の全てがフッ素に置換されていることが好ましい。光硬化性組成物中に水素原子とフッ素原子の比率が異なるアルキル基を有するアニオンからなるヨードニウム塩が配合されていてもよい。
【0063】
さらに、アルキル基の具体例を挙げると、CF3、CF3CF2、(CF3)2CF、CF3CF2CF2、CF3CF2CF2CF2、(CF3)2CFCF2、CF3CF2(CF3)CF、(CF3)3Cなどの直鎖または分岐パーフルオロアルキル基が挙げられる。
【0064】
式(1)のヨードニウム塩系化合物の[A]-のアニオン部分が有するアルコキシ基の好ましい炭素数は1~8であり、好ましくは1~4である。具体例としてはメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、オクトキシなどの直鎖アルコキシ基や、イソプロポキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシなどの分岐アルコキシ基が挙げられる。アルキル基中の水素原子とフッ素原子の数の比率(F/H)が4以上であり、好ましくはアルキル基中の水素原子とフッ素原子の数の比率(F/H)が9以上である。さらに好ましくは炭化水素の水素原子の全てがフッ素に置換されていることが好ましい。光硬化性組成物中に水素原子とフッ素原子の比率が異なるアルコキシ基を有するアニオンからなるヨードニウム塩が配合されていてもよい。
【0065】
さらに、アルコキシ基の具体例を挙げると、CF3O、CF3CF2O、CF3CF2CF2O、(CF3)2CFO、CF3CF2CF2CF2O、(CF3)2CFCF2O、CF3CF2(CF3)CFO、CF3CF2CF2CF2CF2O、CF3CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2Oなどの直鎖または分岐パーフルオロアルコキシ基が挙げられる。
【0066】
式(1)のヨードニウム塩系化合物の[A]-のアニオン部分が有するフェニル基中は少なくとも1つ以上の水素原子がフッ素原子、及び/またはフッ素原子で置換されたアルキル基及び/またはアルコキシ基で置換されたフェニル基を有する。フッ素原子で置換されたアルキル基及び/またはアルコキシ基は上記に記載するものが好ましい。特に好ましいフェニル基の具体例は、ペンタフルオロフェニル基(C6F5)、トリフルオロフェニル基(C6H2F3)、テトラフルオロフェニル基(C6HF4)、トリフルオロメチルフェニル基(CF3C6H4)、ビス(トリフルオロメチル)フェニル基((CF3)2C6H3)、ペンタフルオロエチルフェニル基(CF3CF2C6H4)、ビス(ペンタフルオロエチル)フェニル基(CF3CF2)2C6H3)、トリフルオロメチルフルオロフェニル基(CF3C6H3F)、ビストリフルオロメチルフルオロフェニル基((CF3)2C6H2F)、ペンタフルオロエチルフルオロフェニル基(CF3CF2C6H3F)、ビスペンタフルオロエチルフルオロフェニル基(CF3CF2)2C6H2F)などのパーフルオロフェニル基が挙げられる。光硬化性組成物中に水素原子とフッ素原子の比率が異なるフェニル基を有するアニオンからなるヨードニウム塩が配合されていてもよい。
【0067】
式(1)のヨードニウム塩系化合物の[A]-のアニオン部分の具体例として、Pを有するアニオンは、[(CF3CF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[((CF3)2CF)4PF2]-、[((CF3)2CFCF2)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-などが挙げられる。Sを有するアニオンは、[(CF3SO2)3C]-、[(CF3CF2SO2)3C]-、[(CF3CF2CF2SO2)3C]-、[(CF3CF2CF2CF2SO2)3C]-、[CF3CF2CF2CF2SO3]-、[CF3CF2CF2SO3]-、[(CF3CF2SO2)3C]-、[(SO2CF3)3N]-、[(SO2CF2CF3)2N]-、[((CF3)C6H4)SO3]-、[SO3((CF2CF2CF2CF2)SO3]2-などが挙げられる。Bを有するアニオンとして[B(C6F5)4]-、[(C6H5)B(C6F5)3]-、[(C6H5)B((CF3)2C6H3))3]などが挙げられる。Gaを有するアニオンとして[((CF3)4Ga)、[Ga(C6F5)4などが挙げられる。Alを有するアニオンとして[((CF3)3CO)4Al]-、[((CF3CF2)3CO)4Al]-などが挙げられる。
【0068】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、(C)光酸発生剤としてアリールヨードニウム塩のみを含んでもよい。本発明の歯科用光硬化性組成物は、(C)光酸発生剤として、有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩であるアリールヨードニウム塩のみを含んでもよい。本発明の歯科用光硬化性組成物は、(C)光酸発生剤として、少なくとも1つ以上のHがF置換された有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩のみを含んでもよい。
【0069】
本発明の歯科用光硬化性組成物は(A)重合性単量体100質量部の総量に対して(C)光酸発生剤を0.5質量部以上を含む。好ましい配合量は0.5~10質量部であり、さらに好ましくは1~5質量部である。光酸発生剤の配合量が0.5質量部未満の場合、重合促進能が乏しく硬化が不十分となる。10質量部より多く配合する場合、十分な硬化性は有するものの、環境光安定性が短くなり、硬化体が褐色や黄色を帯びるなど変色が増大する場合があり好ましくない。
【0070】
本発明の歯科用光硬化性組成物で用いることができる光酸発生剤は具体例に示した光酸発生剤に限定することなく、また2種類以上を組み合わせて用いることができる。
【0071】
[(D)光重合促進剤]
本発明の歯科用光硬化性組成物に用いる(D)光重合促進剤は重合促進能を有するものであれば特に制限されず、歯科分野で一般に用いられる公知の光重合促進剤を何等制限なく使用することができる。光重合促進剤としては芳香族アミン化合物や、脂肪族アミン化合物等の第1~3級アミン化合物、有機金属化合物、ホスフィン化合物などを使用することができる。この中でも、光色安定性が良好であることから第3級脂肪族アミン化合物、有機金属化合物が好ましい。
【0072】
芳香族アミン化合物はアンモニア(NH)の1つ以上のHが芳香環に置換している化合物を指す。NHの1つのHが芳香環に置換されているものを芳香族第1級アミン化合物、NHの1つのHが芳香環に置換され、異なる1つのHが芳香環またはアルキル基に置換されているものを芳香族第2級アミン化合物、NHの1つのHが芳香環に置換され、異なる2つのHが芳香環またはアルキル基に置換されているものを芳香族第3級アミン化合物と分類できる。
【0073】
芳香族第1級アミン化合物の具体例としてはアニリンなどがあり、芳香族第2級アミン化合物の具体例としてはN-フェニルベンジルアミン、N-ベンジル-p-アニシジン、N-ベンジル-o-フェネチジン、N-フェニルグリシンエチル、N-フェニルグリシンといったN保護アミノ酸(エステル)などがあり、芳香族第3級アミン化合物の具体例としては、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジエチルアニリン、N,N-ジ-n-ブチルアニリン、N,N-ジベンジルアニリン、p-N,N-ジメチル-トルイジン、m-N,N-ジメチル-トルイジン、p-N,N-ジエチル-トルイジン、p-ブロモ-N,N-ジメチルアニリン、m-クロロ-N,N-ジメチルアニリン、p-ジメチルアミノベンズアルデヒド、p-ジメチルアミノアセトフェノン、p-ジメチルアミノベンゾイックアシッド、p-ジメチルアミノベンゾイックアシッドエチルエステル、p-ジメチルアミノベンゾイックアシッドイソアミルエステル、p-ジメチルアミノベンゾイックアシッド2-ブトキシエチル、p-ジメチルアミノベンゾイックアシッド2-エチルヘキシル、p-ジメチルアミノベンゾイックアシッドアミノエステル、N,N-ジメチルアンスラニリックアシッドメチルエステル、N,N-ジヒドロキシエチルアニリン、N,N-ジイソプロパノールアニリン、p-N,N-ジヒドロキシエチル-トルイジン、p-N,N-ジイソプロパノール-トルイジン、p-ジメチルアミノフェニルアルコール、p-ジメチルアミノスチレン、N,N-ジメチル-3,5-キシリジン、4-ジメチルアミノピリジン、N,N-ジメチル-α-ナフチルアミン、N,N-ジメチル-β-ナフチルアミン等が挙げられる。
【0074】
上記の有機金属化合物を具体的に例示すると、スカンジウム(Sc)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、錫(Sn)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)を含む有機金属化合物であり、好ましくは錫(Sn)、バナジウム(V)、銅(Cu)を含む有機金属化合物である。錫(Sn)を含む有機金属化合物の具体例としてはジブチル-錫-ジアセテート、ジブチル-錫-ジマレエート、ジオクチル-錫-ジマレエート、ジオクチル-錫-ジラウレート、ジブチル-錫-ジラウレート、ジオクチル-錫-ジバーサテート、ジオクチル-錫-S,S’-ビス-イソオクチルメルカプトアセテート、テトラメチル-1,3-ジアセトキシジスタノキサン等が挙げられ、バナジウム(V)を含む有機金属化合物の具体例としてはアセチルアセトンバナジウム、四酸化二バナジウム、バナジルアセチルアセトナート、ステアリン酸酸化バナジウム、シュウ酸バナジル、硫酸バナジル、オキソビス(1-フェニル-1、3-ブタンジオネート)バナジウム、ビス(マルトラート)オキソバナジウム、五酸化バナジウム、メタバナジン酸ナトリウム等が挙げられ、銅(Cu)を含む有機金属化合物の具体例としてはアセチルアセトン銅、ナフテン酸銅、オクチル酸銅、ステアリン酸銅、酢酸銅が挙げられる。
【0075】
ホスフィン化合物とはP原子に有機基が3置換した化合物を指し、芳香族ホスフィン化合物はP原子に1つ以上の置換基を有してもよいフェニル基が置換したものを指す。ホスフィン化合物の具体例としては、トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリ-n-オクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ(2-チエニル)ホスフィン、ジフェニルプロピルホスフィン、ジ-tert-ブチル(3-メチル-2-ブテニル)ホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、2-(ジフェニルホスフィノ)スチレン、3-(ジフェニルホスフィノ)スチレン、4-(ジフェニルホスフィノ)スチレン、アリルジフェニルホスフィン、2-(ジフェニルホスフィノ)ベンズアルデヒド、3-(ジフェニルホスフィノ)ベンズアルデヒド、4-(ジフェニルホスフィノ)ベンズアルデヒド、2-(フェニルホスフィノ)安息香酸、3-(フェニルホスフィノ)安息香酸、4-(フェニルホスフィノ)安息香酸、トリス(2-メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(3-メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4-メトキシフェニル)ホスフィン、2-(ジフェニルホスフィノ)ビフェニル、トリス(4-フルオロフェニル)ホスフィン、トリ(o-トリル)ホスフィン、トリ(m-トリル)ホスフィン、トリ(p-トリル)ホスフィン、2-(ジメチルアミノ)フェニルジフェニルホスフィン、3-(ジメチルアミノ)フェニルジフェニルホスフィン、4-(ジメチルアミノ)フェニルジフェニルホスフィン、2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)ビフェニル、ビス[2-(ジフェニルホスフィノ)フェニル]エーテルなどが挙げられる。この中でもトリフェニルホスフィン、4-(フェニルホスフィノ)安息香酸、トリ(o-トリル)ホスフィン、トリ(m-トリル)ホスフィン、トリ(p-トリル)ホスフィンが好ましい。
【0076】
脂肪族アミン化合物はアンモニア(NH)の1つ以上のHがアルキル基に置換している化合物を指す。アルキル基はCH-または-CH-を第1級アルキル基、-CH-の1つのHが置換基を有するものを第2級アルキル基、-CH-の2つのHが置換基を有するものを第3級アルキル基と分類する。脂肪族アミンはNHのうち1つのHがアルキル基と置換されているものを脂肪族第1級アミン化合物、NHの2つのHがアルキル基と置換されているものを脂肪族第2級アミン化合物、NHの3つのHがアルキル基と置換されているものを脂肪族第3級アミン化合物と分類される。
【0077】
脂肪族第1級アミン化合物の具体例としてはベンズヒドリルアミン、トリフェニルメチルアミン、グリシンなどのアミノ酸またはアミノ酸エステル類などが挙げられ、脂肪族第2級アミン化合物の具体例としてはジベンジルアミン、N-ベンジル-1-フェニルエチルアミン、ビス(1-フェニルエチル)アミン、ビス(4-シアノベンジル)アミン、N-ベンジル保護アミノ酸またはN-ベンジル保護アミノ酸エステルなどが挙げられ、脂肪族第3級アミン化合物の具体例としては、トリブチルアミン、トリプロピルアミン、トリエチルアミン、N,N-ジメチルヘキシルアミン、N,N-ジメチルドデシルアミン、N,N-ジメチルステアリルアミン、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N-ジメチルアセトアミドジメチルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジプロピルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジ-tert-ブチルアセタール、1-(2-ヒドロキシエチル)エチレンイミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジメチルイソプロパノールアミン、N,N-ジイソプロピルエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N-ブチルジエタノールアミン、N-ラウリルジエタノールアミン、N-ステアリルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリベンジルアミン、ジベンジルグリシンエチルエステル、N’-(2-ヒドロキシエチル)-N,N,N’-トリメチルエチレンジアミン、2-(ジメチルアミノ)-2-メチル-1-プロパノール、N,N-ジメチル-2,3-ジヒドロキシプロピルアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、1-メチル-3-ピロリジノール、1-(2-ヒドロキシエチル)ピロリジン、1-イソプロピル-3-ピロリジノール、1-ピペリジンエタノール、2-[2-(ジメチルアミノ)エトキシ]エタノール、N,N-ジメチルグリシン、N,N-ジメチルグリシンメチル、N,N-ジエチルグリシンメチル、N,N-ジメチルグリシンエチル、N,N-ジエチルグリシンナトリウム、酢酸2-(ジメチルアミノ)エチル、N-メチルイミノ二酢酸、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジイソプロピルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジブチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジベンジルアミノエチルメタクリレート、3-ジメチルアミノプロピオニトリル、トリス(2-シアノエチル)アミン、N,N-ジメチルアリルアミン、N,N-ジエチルアリルアミン、トリアリルアミンなどが挙げられる。
【0078】
(D)光重合促進剤は特に脂肪族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。芳香族アミン化合物は光色安定性に劣ることから、前歯のような光が当たりやすい箇所の補綴装置や修復材料、接着剤に用いると経時的に色調が変化する場合があることから好ましくない。なお、紫外線吸収剤を併用することで光による経時的な変色を抑制することが期待できる。しかし、紫外線吸収剤は通常添加剤として使用されることから配合することによる機械的物性の向上が期待できず、さらに硬化前の歯科用光硬化性組成物の黄色味を増大させる場合もあることから多量に配合することは好ましくない。これらのことから、脂肪族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。また、歯科用光硬化性組成物の組成によっては脂肪族第1級アミン化合物及び脂肪族第2級アミン化合物を含む場合に高い保存安定性や高い機械的強度が期待できるため、公知のものを何等制限なく使用することができる。
【0079】
さらに、脂肪族第3級アミン化合物の中でも(D-1)分子内に2つ以上の1級ヒドロキシ基を有する脂肪族第3級アミン化合物でないこと、即ち(D-1)2つ以上の1級ヒドロキシ基を有さない脂肪族第3級アミン化合物が好ましく、さらに好ましくは分子内に1級ヒドロキシ基を有さない脂肪族第3級アミン化合物であることが好ましい。分子内に2つ以上の1級ヒドロキシ基を有する脂肪族第3級アミン化合物の具体例としてはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどが挙げられる。(D-1)2つ以上の1級ヒドロキシ基を有さない脂肪族第3級アミン化合物の具体例としては、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、N,N-ジベンジルエタノールアミンなどが挙げられる。N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミンのような低沸点の化合物は多量に配合するとアミン特有の臭気が生じることから前述した具体例の中でもN,N-ジベンジルエタノールアミンが好ましい。分子内に1級ヒドロキシ基を有さない脂肪族第3級アミン化合物の具体例としては、トリベンジルアミン、N,N-ジベンジルグリシンエチルエステル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレートなどが挙げられる。1級ヒドロキシ基を有するアミン化合物は歯科用光硬化性組成物の硬化体を長期保管した際に、変色の原因となり得る場合がある。変色は分子内の一級ヒドロキシ基の数が多いほど増大する傾向にあり、分子内に2つ以上有する場合は特に顕著となる。硬化体を長期保管した際の変色は高温水中条件で保存することで短期間に確認することができる。高温水中条件下での変色が小さい、つまり熱色安定性が高い場合は歯科用光硬化性組成物の硬化体を長期使用した際の変色が小さい。
【0080】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、(D)光重合促進剤として脂肪族第3級アミン化合物のみを含んでもよい。本発明の歯科用光硬化性組成物は、(D)光重合促進剤として(D-1)2つ以上の1級ヒドロキシ基を有さない脂肪族第3級アミン化合物のみを含んでもよい。本発明の歯科用光硬化性組成物は、(D)光重合促進剤として分子内に1級ヒドロキシ基を有さない脂肪族第3級アミン化合物のみを含んでもよい。
【0081】
(D)光重合促進剤は、歯科用光重合組成物に含まれる(A)重合性単量体の総量100質量部に対して0.1~20質量部が好ましく、より好ましくは0.1~10質量部、最も好ましくは0.5~10質量部含まれることが好ましい。0.1質量部未満の場合、機械的強度が不十分となる場合がある。20質量部より多く配合する場合は、十分な硬化性は有するものの、環境光安定性が短くなり、硬化体が褐色や黄色を帯びるなど変色が増大する場合があり好ましくない。
【0082】
重合開始剤であるこれらの(B)光増感剤、(C)光酸発生剤、(D)光重合促進剤は必要に応じて、微粉砕や担体吸着、マイクロカプセルに内包するなどの二次的な処理を施しても何等問題はない。さらにこれらの様々な種類の光重合開始剤は重合様式や重合方法に関係なく、単独または2種類以上を組み合わせて用いることができる。
【0083】
[(E)充填材]
本発明に用いられる(E)充填材は、一般的に用いられている公知の充填材を何等制限なく使用することができる。
【0084】
(E)充填材の種類としては公知の充填材であれば制限なく、その用途に応じた充填材を配合することができ、無機フィラー、有機フィラー、または有機無機複合フィラー等の充填材を配合することが好ましい。それらは単独の使用だけでなく、充填材の種類に関係なく複数を組み合わせて使用することができる。
【0085】
上記の無機フィラーとしては、それらの化学的組成は特に限定されないが、具体例としては二酸化珪素、アルミナ、シリカ-チタニア、シリカ-チタニア-酸化バリウム、シリカ-ジルコニア、シリカ-アルミナ、ランタンガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス、バリウムガラス、ストロンチウムガラス、ガラスセラミック、アルミノシリケートガラス、バリウムボロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムボロアルミノシリケートガラス、フルオロアルミノシリケートガラス、カルシウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムフルオロアルミノシリケートガラス、バリウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムカルシウムフルオロアルミノシリケートガラス等が挙げられる。特に歯科用グラスアイオノマーセメントやレジン強化型グラスアイオノマーセメント及びレジンセメント等に使用されているフルオロアルミノケイ酸バリウムガラス、フルオロアルミノケイ酸ストロンチウムガラス、フルオロアルミノケイ酸ガラス等も好適に使用できる。ここで言うフルオロアルミノケイ酸ガラスとは、酸化珪素及び酸化アルミニウムを基本骨格とし、非架橋性酸素導入のためのアルカリ金属を含む。さらに修飾・配位イオンとしてストロンチウムを含むアルカリ土類金属及びフッ素を有する。また、更なるX線不透過性を付与するためにランタノイド系列の元素を骨格に組み込んだ組成物である。このランタノイド系列元素は組成域により修飾・配位イオンとしても組成に組み込まれる。
【0086】
また、有機フィラーの具体例としては、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、エチルメタクリレート-ブチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート-トリメチロールプロパンメタクリレート共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、塩素化ポリエチレン、ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート等のポリマーが挙げられる。
【0087】
有機無機複合フィラーとしては、例えば充填材の表面を重合性単量体により重合被覆したもの、充填材と重合性単量体を混合・重合させた後、適当な粒子径に粉砕したもの、あるいは予め重合性単量体に充填材を分散させて乳化重合または懸濁重合させたものが挙げられるが、これらに何等限定するものではない。
【0088】
上述の(E)充填材は、重合性単量体との親和性、重合性単量体への分散性、硬化体の機械的強度及び耐水性を向上させることを目的にシランカップリング材に代表される表面処理材で処理することができる。かかる表面処理材及び表面処理方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法が制限なく採用できる。充填材の表面処理に用いられるシランカップリング材としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、8-(メタ)アクリロキシオクチルトリメトキシシラン、11-(メタ)アクリロキシウンデシルトリメトキシシランあるいはヘキサメチルジシラザン等が好ましい。また、シランカップリング材以外にも、チタネート系カップリング材、アルミネート系カップリング材を用いる方法により、充填材の表面処理を行うことができる。充填材における表面処理材による処理量は処理前の充填材100質量部に対して、0.01~30質量部が好ましく、0.5~20質量部がより好ましい。
【0089】
充填材の形状は特に限定されず、不定形、球状、針状、板状、破砕状、鱗片状等の任意の形状の充填材を使用することが出来る。また、充填材の平均粒子径は、好ましくは0.01μm~50μm、さらに好ましくは0.01μm~30μm、さらに好ましくは、0.05μm~20μm、より好ましくは0.05μm~10μmの範囲の平均粒子径を有する。
【0090】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、(A)重合性単量体の総量100質量部に対して、(E)充填材を100質量部以上含む。(E)充填材が100質量部未満である場合は、(E)充填材が100質量部以上の場合と比較して歯科用光硬化性組成物に占める(B)α-ジケトン類化合物の割合が多くなるために硬化前後の色差の変化が大きくなる場合がある。歯科用光硬化性組成物が1剤型の場合には、(E)充填材は150質量部以上、1000質量部以下が好ましい。1000質量部より多く配合する場合は組成物のペースト性状が硬くなるために、取り扱いが困難となる場合があるが、充填材の種類や充填材の表面処理条件によっては1000質量部以上含まれる場合もある。例えば、充填材が高比重である場合や充填材への表面処理剤の量が多い場合、または重合性単量体との親和性が良い表面処理剤を使用した場合などを指す。歯科用光硬化性組成物が2剤型の場合には、第一ペーストを構成する第1マトリクス及び第二ペーストを構成する第2マトリクスに含まれる(A)重合性単量体の合計200質量部に対して、(E)充填材は200質量部以上、800質量部以下が好ましい。
【0091】
本発明の歯科用光硬化性組成物は化学重合開始剤を含んでもよい。化学重合開始剤としての有機過酸化物は、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシエステル類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ケトンパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、ハイドロパーオキサイド類が例示される。ジアシルパーオキサイド類の具体例としては、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド及びラウロイルパーオキサイド等が挙げられる。パーオキシエステル類の具体例としては、α-クミ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-ブチルパーオキシピバレート、2,2,4-トリメチルペンチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-アミルパーオキシ-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、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレート、ジ-t-ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタラート、t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルヘキサノエート、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及びt-ブチルパーオキシマレリックアシッド等が挙げられる。ジアルキルパーオキサイド類の具体例としては、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン及び2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)-3-ヘキシン等が挙げられる。パーオキシケタール類の具体例としては、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブタン、n-ブチル4,4-(t-ブチルパーオキシ)パレレート、1,1-ジ(t-アミルパーオキシ)シクロヘキサン等が挙げられる。ケトンパーオキサイド類の具体例としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド及びシクロヘキサノンパーオキサイド等が挙げられる。パーオキシジカーボネート類の具体例としては、ジ-3-メトキシパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エトキシエチルパーオキシジカーボネート及びジアリルパーオキシジカーボネート等が挙げられる。ハイドロパーオキサイド類の具体例としては、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド及び1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
【0092】
有機過酸化物は上述の有機過酸化物を単独で用いてもよいし、あるいは2種類以上の有機過酸化物を併用してもよい。これら有機過酸化物の中でも硬化性の観点からベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドが好ましい。化学重合開始剤としての有機過酸化物は硬化性を向上させる観点から(A)重合性単量体の総量100質量部に対して0.1~5質量部に設定することが好ましく、さらに好ましくは0.3~3質量部に設定することである。また有機過酸化物の配合量が5質量部より多くなると操作時間を十分に確保することが困難となる場合があり、一方有機過酸化物の配合量が0.1質量部未満の場合は機械的強度が不足する場合がある。
【0093】
本発明の歯科用光硬化性組成物には硬化性を向上させるためにさらに化学重合促進剤を配合してもよい。化学重合促進剤としては、第4周期の遷移金属化合物、チオ尿素誘導体、脂肪族アミン、芳香族アミン、スルフィン酸及びその塩、ボレート化合物、硫黄を含有する還元性無機化合物、窒素を含有する還元性無機化合物、バルビツール酸誘導体、トリアジン化合物、ハロゲン化合物等が挙げられる。化学重合促進剤の配合量は重合性単量体の総量100質量部に対して、0.01~5質量部が好ましく、0.1~3質量部がより好ましい。
【0094】
化学重合促進剤としての第4周期の遷移金属化合物とは周期表第4周期の3~12族の金属化合物を指し、具体的にはスカンジウム(Sc)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)の各々の金属化合物であれば制限なく使用できる。なお、上記各遷移金属元素は、各々が複数の価数を取りうるが、安定に存在できる価数であれば、本発明の歯科用光硬化性組成物に添加可能である。例えば、Sc(3価)、Ti(4価)、V(3、4または5価)、Cr(2、3または6価)、Mn(2~7価)、Fe(2または3価)、Co(2または3価)、Ni(2価)、Cu(1または2価)、Zn(2価)である。遷移金属化合物の具体例としては、スカンジウム化合物としてヨウ化スカンジウム(3価)等が、チタニウム化合物として塩化チタン(4価)、チタニウム(4価)テトライソプロポキシド等が、バナジウム化合物としてアセチルアセトンバナジウム(3価)、四酸化二バナジウム(4価)、バナジルアセチルアセトナート(4価)、ステアリン酸酸化バナジウム(4価)、シュウ酸バナジル(4価)、硫酸バナジル(4価)、オキソビス(1-フェニル-1、3-ブタンジオネート)バナジウム(4価)、ビス(マルトラート)オキソバナジウム(4価)、五酸化バナジウム(5価)、メタバナジン酸ナトリウム(5価)等が、マンガン化合物としては酢酸マンガン(2価)、ナフテン酸マンガン(2価)等が、鉄化合物としては、酢酸鉄(2価)、塩化鉄(2価)、酢酸鉄(3価)、塩化鉄(3価)等が、コバルト化合物としては酢酸コバルト(2価)、ナフテン酸コバルト(2価)等が、ニッケル化合物として塩化ニッケル(2価)等が、銅化合物として塩化銅(1価)、臭化銅(1価)、塩化銅(2価)、酢酸銅(2価)等が、亜鉛化合物として塩化亜鉛(2価)、酢酸亜鉛(2価)等があげられる。
【0095】
これらの中でも、3または4価のバナジウム化合物、2価の銅化合物が好ましく、中でもより高い重合促進能を有する3または4価のバナジウム化合物がより好ましく、最も好ましくは4価のバナジウム化合物である。これらの第4周期の遷移金属化合物は必要に応じて複数の種類のものを併用してもよい。遷移金属化合物の配合量は(A)重合性単量体の総量100質量部に対して0.0001~1質量部が好ましく、0.0001質量部未満では重合促進効果が不十分となる場合があり、1質量部を超えると変色や歯科用光硬化性組成物のゲル化の要因となり貯蔵安定性が低下する場合がある。
【0096】
化学重合促進剤としてのチオ尿素誘導体としては公知のチオ尿素誘導体であれば制限なく使用できる。具体例としては、ジメチルチオ尿素、ジエチルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、(2-ピリジル)チオ尿素、N-メチルチオ尿素、エチレンチオ尿素、N-アリルチオ尿素、N-アリル-N’-(2-ヒドロキシエチル)チオ尿素、N-ベンジルチオ尿素、1,3-ジシクロヘキシルチオ尿素、N,N'-ジフェニルチオ尿素、1,3-ジ(p-トリル)チオ尿素、1-メチル-3-フェニルチオ尿素、N-アセチルチオ尿素、N-ベンゾイルチオ尿素、ジフェニルチオ尿素、ジシクロヘキシルチオ尿素等があげられる。これらの中でも(2-ピリジル)チオ尿素、N-アセチルチオ尿素、N-ベンゾイルチオ尿素が好ましい。これらのチオ尿素誘導体は必要に応じて複数の種類のものを併用してもよい。チオ尿素誘導体の配合量は(A)重合性単量体の総量100質量部に対して0.1~5質量部が好ましく、0.1質量部未満では重合促進能が不十分となる場合があり、5質量部を超えると貯蔵安定性が低下する場合がある。
【0097】
スルフィン酸及びその塩としては、p-トルエンスルフィン酸、p-トルエンスルフィン酸ナトリウム、p-トルエンスルフィン酸カリウム、p-トルエンスルフィン酸リチウム、p-トルエンスルフィン酸カルシウム、ベンゼンスルフィン酸、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム、ベンゼンスルフィン酸カリウム、ベンゼンスルフィン酸リチウム、ベンゼンスルフィン酸カルシウム、2,4,6-トリメチ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ナトリウム、2,4,6-トリメチルベンゼンスルフィン酸カリウム、2,4,6-トリメチルベンゼンスルフィン酸リチウム、2,4,6-トリメチルベンゼンスルフィン酸カルシウム、2,4,6-トリエチルベンゼンスルフィン酸、2,4,6-トリエチルベンゼンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6-トリエチルベンゼンスルフィン酸カリウム、2,4,6-トリエチルベンゼンスルフィン酸リチウム、2,4,6-トリエチルベンゼンスルフィン酸カルシウム、2,4,6-トリイソプロピ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ナトリウム、2,4,6-トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸カリウム、2,4、6-トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸リチウム、2,4,6-トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸カルシウム等が挙げられ、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム、p-トルエンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6-トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸ナトリウムが特に好ましい。
【0098】
ボレート化合物として、1分子中に1個のアリール基を有するボレート化合物の具体例としては、トリアルキルフェニルホウ素、トリアルキル(p-クロロフェニル)ホウ素、トリアルキル(p-フロロフェニル)ホウ素、トリアルキル(3,5-ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、トリアルキル[3,5-ビス(1,1,1,3,3,3-ヘキサフロロ-2-メトキシ-2-プロピル)フェニル]ホウ素、トリアルキル(p-ニトロフェニル)ホウ素、トリアルキル(m-ニトロフェニル)ホウ素、トリアルキル(p-ブチルフェニル)ホウ素、トリアルキル(m-ブチルフェニル)ホウ素、トリアルキル(p-ブチルオキシフェニル)ホウ素、トリアルキル(m-ブチルオキシフェニル)ホウ素、トリアルキル(p-オクチルオキシフェニル)ホウ素及びトリアルキル(m-オクチルオキシフェニル)ホウ素(アルキル基はn-ブチル基、n-オクチル基及びn-ドデシル基等からなる群から選択される少なくとも1種である)のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩及びブチルキノリニウム塩などが挙げられる。1分子中に2個のアリール基を有するボレート化合物の具体例としては、ジアルキルジフェニルホウ素、ジアルキルジ(p-クロロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p-フロロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(3,5-ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、ジアルキルジ[3,5-ビス(1,1,1,3,3,3-ヘキサフロロ-2-メトキシ-2-プロピル)フェニル]ホウ素、ジアルキルジ(p-ニトロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(m-ニトロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p-ブチルフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(m-ブチルフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p-ブチルオキシフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(m-ブチルオキシフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p-オクチルオキシフェニル)ホウ素及びジアルキルジ(m-オクチルオキシフェニル)ホウ素(アルキル基はn-ブチル基、n-オクチル基及びn-ドデシル基等からなる群から選択される少なくとも1種である)のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩及びブチルキノリニウム塩などが挙げられる。1分子中に3個のアリール基を有するボレート化合物の具体例としては、モノアルキルトリフェニルホウ素、モノアルキルトリ(p-クロロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p-フロロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(3,5-ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、モノアルキルトリ[3,5-ビス(1,1,1,3,3,3-ヘキサフロロ-2-メトキシ-2-プロピル)フェニル]ホウ素、モノアルキルトリ(p-ニトロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(m-ニトロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p-ブチルフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(m-ブチルフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p-ブチルオキシフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(m-ブチルオキシフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p-オクチルオキシフェニル)ホウ素及びモノアルキルトリ(m-オクチルオキシフェニル)ホウ素(アルキル基はn-ブチル基、n-オクチル基またはn-ドデシル基等から選択される1種である)のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩、ブチルキノリニウム塩などが挙げられる。1分子中に4個のアリール基を有するボレート化合物を具体的に例示すると、例えば、テトラフェニルホウ素、テトラキス(p-クロロフェニル)ホウ素、テトラキス(p-フロロフェニル)ホウ素、テトラキス(3,5-ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、テトラキス[3,5-ビス(1,1,1,3,3,3-ヘキサフロロ-2-メトキシ-2-プロピル)フェニル]ホウ素、テトラキス(p-ニトロフェニル)ホウ素、テトラキス(m-ニトロフェニル)ホウ素、テトラキス(p-ブチルフェニル)ホウ素、テトラキス(m-ブチルフェニル)ホウ素、テトラキス(p-ブチルオキシフェニル)ホウ素、テトラキス(m-ブチルオキシフェニル)ホウ素、テトラキス(p-オクチルオキシフェニル)ホウ素、テトラキス(m-オクチルオキシフェニル)ホウ素、(p-フロロフェニル)トリフェニルホウ素、(3,5-ビストリフロロメチル)フェニルトリフェニルホウ素、(p-ニトロフェニル)トリフェニルホウ素、(m-ブチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素、(p-ブチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素、(m-オクチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素及び(p-オクチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩及びブチルキノリニウム塩などが挙げられる。
【0099】
これらアリールボレート化合物の中でも、保存安定性の観点から、1分子中に3個または4個のアリール基を有するボレート化合物を用いることがより好ましい。また、これらアリールボレート化合物は1種または2種以上を混合して用いることも可能である。
【0100】
硫黄を含有する還元性無機化合物としては、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、ピロ亜硫酸塩、チオ硫酸塩、チオン酸塩、亜二チオン酸塩等が挙げられ、具体例としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸カルシウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2-メルカプトベンゾオキサゾール、デカンチオール、チオ安息香酸などが挙げられる。
【0101】
窒素を含有する還元性無機化合物としては、亜硝酸塩が挙げられ、具体例としては、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸アンモニウムなどが挙げられる。
【0102】
バルビツール酸誘導体としては、バルビツール酸、1,3-ジメチルバルビツール酸、1,3-ジフェニルバルビツール酸、1,5-ジメチルバルビツール酸、5-ブチルバルビツール酸、5-エチルバルビツール酸、5-イソプロピルバルビツール酸、5-シクロヘキシルバルビツール酸、1,3,5-トリメチルバルビツール酸、1,3-ジメチル-5-エチルバルビツール酸、1,3-ジメチル-n-ブチルバルビツール酸、1,3-ジメチル-5-イソブチルバルビツール酸、1,3-ジメチルバルビツール酸、1,3-ジメチル-5-シクロペンチルバルビツール酸、1,3-ジメチル-5-シクロヘキシルバルビツール酸、1,3-ジメチル-5-フェニルバルビツール酸、1-シクロヘキシル-1-エチルバルビツール酸、1-ベンジル-5-フェニルバルビツール酸、5-メチルバルビツール酸、5-プロピルバルビツール酸、1,5-ジエチルバルビツール酸、1-エチル-5-メチルバルビツール酸、1-エチル-5-イソブチルバルビツール酸、1,3-ジエチル-5-ブチルバルビツール酸、1-シクロヘキシル-5-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、1-シクロヘキシル-5-オクチルバルビツール酸、1-シクロヘキシル-5-ヘキシルバルビツール酸、5-ブチル-1-シクロヘキシルバルビツール酸、1-ベンジル-5-フェニルバルビツール酸及びチオバルビツール酸類の塩(アルカリ金属またはアルカリ土類金属類が好ましい)が挙げられ、これらバルビツール酸類の塩の具体例としては、5-ブチルバルビツール酸ナトリウム、1,3,5-トリメチルバルビツール酸ナトリウム及び1-シクロヘキシル-5-エチルバルビツール酸ナトリウム等が挙げられる。
【0103】
ハロゲン化合物の具体例としては、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、ベンジルジメチルセチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられる。
【0104】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、化学重合開始剤及び化学重合促進剤を含まないものとすることができる。本発明の光硬化性組成物は、光重合系以外の重合系の重合開始剤系を含まないものとすることができる。
【0105】
<その他の成分>
また、本発明の歯科用光硬化性組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、上記の(A)~(D)の成分以外の成分を含んでもよい。例えば、フュームドシリカに代表される賦形剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2、5-ジターシャリーブチル-4-メチルフェノール等の重合禁止剤、α-アルキルスチレン化合物、n-ブチルメルカプタン、n-オクチルメルカプタンなどのメルカプタン化合物、リモネン、ミルセン、α-テルピネン、β-テルピネン、γ-テルピネン、テルピノレン、β-ピネン、α-ピネンなどのテルペノイド系化合物等の連鎖移動材、アミノカルボン酸系キレート剤、ホスホン酸系キレート剤等の金属補足材、変色防止剤、抗菌材、着色顔料、水及び水と任意の比率で混和することが可能な溶媒、その他の従来公知の添加剤等の成分を必要に応じて任意に添加できる。
【0106】
本発明の歯科用光硬化性組成物が顔料などの着色剤を含む場合は着色剤を含まない場合と比較して硬化前後の色調変化は見た目上小さくなる場合があるが、いずれの場合においても従来の光重合開始剤と比較して硬化前後の色調変化は小さく、歯科用途に十分な機械的物性の発現が期待できる。
【0107】
本発明の歯科用光硬化性組成物を調製する方法は特に制限されるものではない。歯科用光硬化性組成物の一般的な製造方法として、予め(A)重合性単量体と(B)光増感剤と(C)光酸発生剤と(D)光重合促進剤を混合したマトリクスを作製した後、このマトリクスと(E)充填材を混練し、真空下で気泡を除去して均一なペースト状に調製する方法が挙げられる。本発明においても、上記の製造方法で何ら問題なく、製造することができる。
【0108】
本発明の歯科用光硬化性組成物は歯科用接着材、歯科用コンポジットレジン、歯科用支台築造材料、歯科用レジンセメント、歯科用コーティング材、歯科用小窩裂溝封鎖材、歯科用マニキュア材、歯科用動揺歯固定接着材、歯科用硬質レジン、歯科切削加工用材料、歯科用3Dプリンタ用材料として応用される。
【0109】
本発明の歯科用光硬化性組成物は、歯科用光硬化性組成物(歯科用光硬化性組成物が顔料を含む場合には顔料を除いた歯科用光硬化性組成物)を厚み1mmの条件でL*a*b*空間上における色調を白色背景で測色した硬化前b*と、当該歯科用光硬化性組成物の硬化体を厚み1mmの条件でL*a*b*空間上における色調を白色背景で測色した硬化前b*との差が4未満であることが好ましい。本発明では、硬化前の色調の測色は、歯科用光硬化性組成物をステンレス製金型(15φ×1mm:円盤状)に満たした後、上部から無色透明かつ厚みが170μm以内のカバーガラスを置きガラス板を用いて圧接し、歯科用歯科用光硬化性組成物が気泡を含まず均一な状態であることを確認した後に行う。続いて、カバーガラス上から光重合照射器(グリップライトII:松風製)を用いて1分間、光照射を行い硬化させ、金型から硬化物を取り出した後、硬化後の色調としてこの試験体の色調を測色した。測色は標準白色板(D65/10°X=81.07、Y=86.15、Z=93.38)の背景上に試験体を置き、分光色彩計(ビックケミー社製)を用いて所定の一定条件下(光源:C、視野角:2°、測定面積:11mm)にて行う。
【0110】
<1剤型歯科用光硬化性組成物>
本発明を1剤型歯科用光硬化性組成物に用いる場合、特に歯科材料としては歯科用接着材、歯科用コンポジットレジン、歯科用支台築造材料、歯科用レジンセメント、歯科用コーティング材、歯科用小窩裂溝封鎖材、歯科用マニキュア材、歯科用動揺歯固定接着材、歯科用硬質レジン、歯科切削加工用材料、歯科用3Dプリンタ用材料に使用することが好ましく、特に好ましくは歯科用接着材、歯科用コンポジットレジン、歯科用支台築造材料、歯科用レジンセメント、歯科用コーティング材、歯科用小窩裂溝封鎖材、歯科用マニキュア材、歯科用動揺歯固定接着材、歯科用硬質レジンに使用することが好ましい。1剤型の歯科用光硬化性組成物である場合、テクニカルエラーが少なく、気泡の混入リスクがすくなくなることが期待できる。
【0111】
<2剤型歯科用光硬化性組成物>
本発明を2剤型歯科用光硬化性組成物に用いる場合、特に歯科材料としては科用接着材、歯科用コンポジットレジン、歯科用支台築造材料、歯科用レジンセメント、歯科用コーティング材、歯科用小窩裂溝封鎖材、歯科用マニキュア材、歯科用動揺歯固定接着材、歯科用硬質レジン、歯科切削加工用材料、歯科用3Dプリンタ用材料に使用することが好ましく、特に好ましくは歯科用接着材、歯科用コンポジットレジン、歯科用支台築造材料、歯科用レジンセメントに使用することが好ましい。2剤型歯科材料は第一ペースト及び第二ペーストに分けられた2剤を使用する直前に練和することで用いる。練和は第一ペースト及び第二ペーストを0.9~1.1:1.0の体積比または0.8~1.2:1:0の質量比、好ましくは等体積比で行う。練和の方法は専用の振盪装置やスパチュラ等を用いた手動での練和、スタティックミキサーを介した自動練和など公知の方法で行うことができる。2剤に成分を分けることができるために、同一のペーストに配合できないような化合物を分けて配合することができるために、貯蔵安定性に優れる。
【0112】
本発明の歯科光硬化性組成物は、(A)重合性単量体、(B)光増感剤、(C)光酸発生剤、(D)光重合促進剤、及び、(E)充填材のみ含んでもよい。また(A)~(E)以外の成分として、上記した成分の1以上のみを含んでもよい。
【実施例0113】
以下に本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0114】
実施例及び比較例で使用した材料とその略称を以下に示す。
[(A)重合性単量体]
・Bis-GMA: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
・D2.6E:エトキシ基の平均付加モル数が2.6である2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン
・UDMA:N,N-(2,2,4-トリメチルヘキサメチレン)ビス[2-(アミノカルボキシ)エタノール]メタクリレート
・TEGDMA:トリエチレングリコールジメタクリレート
・NPG:ネオペンチルグリコールジメタクリレート
・MDP:10-メタ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
・MHPA:6-メタクリロキシヘキシルフォスフォノアセテート
【0115】
[(B-1)α-ジケトン類を除く(B)光増感剤]
・BAPO:フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド
[(B-1)α-ジケトン類]
・CQ:カンファーキノン
・CQ-COOH:カンファーキノンカルボン酸
【0116】
[(C)光酸発生剤]
<有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩>
・C1:ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウム-p-トルエンスルホナート
【化1】

・C2:ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムカンファ―スルホネート
【化2】

<1つ以上のHがFで置換された有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩>
・C3:ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート
【化3】

・C4:ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムトリス(ペンタフルオロプロピル)トリフルオロホスフェート
【化4】

・C5:p-クメニル(p-トリル)ヨードニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート
【化5】

・C6:ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムテトラ(ノナフルオロ-tert-ブトキシ)アルミン酸塩
【化6】

・C7:ジ-p-トリルヨードニウムフェニルトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート
【化7】

・C8:ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド
【化8】

・C9:ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウム-o-トリフルオロメチルベンゼンスルホナート
【化9】

・C10:ジ(ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウム)オクタフルオロブタンジスルホナート
【化10】

・C11:ビス[4-(tert-ブチル)フェニル]ヨードニウムテトラ((ペンタフルオロフェニル)ガレート
【化11】

・C12:ビス(4-n-ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート
【化12】


<有機基を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩ではない光酸発生剤>
・C13:ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスファート
【化13】

・C14:2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン
【化14】

・C15:ジフェニルヨードニウム-2-カルボキシラート一水和物
【化15】
【0117】
[(D)光重合促進剤]
<脂肪族第3級アミン>
<<1級のヒドロキシル基を有さない脂肪族第3級アミン化合物>>
・TBA:トリベンジルアミン
・DBGE:N,N-ジベンジルグリシンエチル
・DEAEMA:N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート
・DMAEMA:N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート
<<1つの1級のヒドロキシル基を有する脂肪族第3級アミン化合物>>
・DBAE:N,N-ジベンジルアミノエタノール
<<2つの1級のヒドロキシル基を有する脂肪族第3級アミン化合物>>
・MDEOA:メチルジエタノールアミン
<<3つの1級のヒドロキシル基を有する脂肪族第3級アミン化合物>>
・TEA:トリエタノールアミン
<芳香族第3級アミン化合物>
・DMBE:N,N-ジメチルアミノ安息香酸エチル
・DEPT:N,N-ジヒドロキシエチル-p-トルイジン
・DMPT:N,N-ジメチル-p-トルイジン
<有機金属化合物>
・DBTL:ジブチル-錫-ジラウレート
【0118】
[(E)充填材]
歯科用光硬化性組成物の調製に用いた各充填材の製造方法を以下に示す。
【0119】
(充填材1)
フルオロアルミノシリケートガラス(平均粒径0.9μm)100.0gに対して、水50.0g、エタノール35.0g、シランカップリング材として3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン3.0gを2時間室温で撹拌し得られたシランカップリング処理液を加え、30分間撹拌混合した。その後、100℃にて熱処理を15時間施し、充填材1を得た。
【0120】
(充填材2)
ジルコニウムシリケートフィラー(平均粒径0.8μm:ジルコニア85wt%、シリカ15wt%)100.0gに対して、水50.0g、エタノール35.0g、シランカップリング材として3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン5.0gを2時間室温で撹拌し得られたシランカップリング処理液を加え、30分間撹拌混合した。その後、100℃にて熱処理を15時間施し、充填材2を得た。
【0121】
[化学重合開始剤]
・CHP:クメンヒドロペルオキシド
・BPO:過酸化ベンゾイル
[化学重合促進剤]
・PTU:(2-ピリジル)チオ尿素
・DEPT:N,N-ジヒドロキシエチル-p-トルイジン
・DMPT:N,N-ジメチル-p-トルイジン
・COA:アセチルアセトン銅
・VOA:バナジルアセチルアセトナート
【0122】
[紫外線吸収剤]
・BT:2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
[重合禁止剤]
・BHT:2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール
・MeHQ:p-メトキシフェノール
[蛍光剤]
・FA:2.5-ジヒドロキシテレフタル酸ジエチル
【0123】
<1剤型歯科用光硬化性組成物の製造方法>
表1に示される(E)充填材を除くすべてを広口ポリ容器に投入し、ミックスローターVMRC-5を用いて100rpmの条件で48時間混合することでマトリクスを得た。その後、マトリクスと(E)充填材を混練機に投入し、均一に撹拌した後、真空下で脱泡して歯科用光硬化性組成物を調製した。なお表中において各成分の含有量(質量部)は、各成分の略号の後の括弧内の数値で示されている。
【0124】
【表1】
【0125】
<2剤型歯科用光硬化性組成物の製造方法>
表2に示される(E)充填材を除くすべてを広口ポリ容器に投入し、ミックスローターVMRC-5を用いて100rpmの条件で48時間混合し、マトリクスを得た。その後、マトリクスと(E)充填材を混練機に投入し、均一に撹拌した後、真空下で脱泡してペースト1,2を得た後、ミックスパック社製ダブルシリンジ(5mL)に第一ペースト及び第二ペースト2を充填し歯科用光硬化性組成物を調製した。使用の際はミックスパック社製ミキシングチップを使用して第一ペースト及び第二ペーストを混和したペーストを使用した。ミックスパック社製ミキシングチップはスタティックミキサーを介して混和することができ、これを使用した場合は第一ペースト及び第二ペーストは0.9~1.1:1.00の体積比、理想的には等体積で練和することができる。質量比に換算すると第一ペースト及び第二ペーストは0.8~1.2:1.0となるように練和して使用した。なお表中において各成分の含有量(質量部)は、各成分の略号の後の括弧内の数値で示されている。
【0126】
【表2】
【0127】
実施例及び比較例において採用した試験方法は以下の通りである。なお、1剤型歯科用光硬化性組成物は直接採取し、2剤型歯科用光硬化性組成物はミックスパック社製ミキシングチップを使用して第一ペースト及び第二ペーストを混和したペーストを使用した。
【0128】
(1)曲げ強度
調製した歯科用光硬化性組成物をステンレス製金型に充填した後、両面にカバーガラスを置き、ガラス練板で圧接した後、光重合照射器(ペンブライト:松風製)を用いて5ヶ所10秒間ずつ光照射を行い、硬化させた。硬化後、金型から硬化物を取り出した後、再び同様に裏面も光照射を行い、それを試験体(25×2×2mm:直方体型)とした。1剤型歯科用光硬化性組成物は、その試験体を37℃、24時間水中に浸漬した後、曲げ試験を行った。2剤型歯科用光硬化性組成物は曲げ試験体を光照射を行った1時間以内に曲げ試験を実施した。曲げ試験は、インストロン万能試験機(インストロン社製)を用い支点間距離20mm、クロスヘッドスピード1mm/minにて行った。1剤型歯科用光硬化性組成物及び2剤型歯科用光硬化性組成物の曲げ強さは100MPa以上を良好、80以上~100MPa未満を適応可、80MPa未満である場合に不十分と判断した。
【0129】
(2)光硬化前後の色調差
調製した歯科用光硬化性組成物をそれぞれステンレス製金型(15φ×1mm:円盤状)に満たした後、上部から無色透明かつ厚みが170μm以内のカバーガラスを置きガラス板を用いて圧接した。歯科用光硬化性組成物が気泡を含まず均一な状態であることを確認した後に、硬化前の色調の測色を行った。続いて、カバーガラス上から光重合照射器(グリップライトII:松風製)を用いて1分間、光照射を行い硬化させ、金型から硬化物を取り出した後、この試験体の色調を測色した。測色は標準白色板(D65/10°X=81.07、Y=86.15、Z=93.38)の背景上に試験体を置き、分光色彩計(ビックケミー社製)を用いて所定の一定条件下(光源:C、視野角:2°、測定面積:11mm)にて行った。測色結果から硬化前のb*と硬化後のb*の値から光硬化前後の色調差を評価した。b*は青色~黄色に対応しており、b*高いほど黄色味が増大することを示す。通常、歯科材料では400~500nm、特に450~490nmの光源が使用されることから、光増感剤は400~500nmに吸収を有するため、光増感剤の配合量に比例してb*が増大する。一方で、重合後に光増感剤の色調が消失した場合はb*が低下する。また、歯科材料における変色は黄や赤褐色になることが多いために、b*の変化から色調変化を評価することができる。本発明においては硬化前後でのb*の変化値であるΔb*が4未満であるものを良好、Δb*が4~5であるものを適応可、Δb*が5を超過する場合を不十分と判断した。Δb*が5を超過する場合は、硬化前後での色調変化が大きく、硬化後の色調を硬化前から予測することができない判断した。一方で、Δb*が5以下である場合は、硬化前後での色調変化が小さく、硬化後の色調を硬化前から予測することができると判断した。また、硬化後のb*は7未満、好ましくは6未満であることが良い。硬化後のb*が7未満である場合は、黄色味が少ない歯牙に適応する症例に使用することができ、特に別途で酸化チタン等の白色顔料を配合するようなホワイト系の歯科材料に好適に使用できる。
【0130】
(3)光色安定性
調製した歯科用光硬化性組成物をそれぞれステンレス製金型(15φ×1mm:円盤状)に満たした後、上部からカバーガラスを置きガラス板を用いて圧接した。カバーガラス上から光重合照射器(グリップライトII:松風製)を用いて1分間、光照射を行い硬化させ、金型から硬化物を取り出した後、カバーガラスを外し、この試験体の色調を測色した。測色は標準白色板(D65/10°X=81.07、Y=86.15、Z=93.38)の背景上に試験体を置き、分光色彩計(ビックケミー社製)を用いて所定の一定条件下(光源:C、視野角:2°、測定面積:11mm)にて行った。その後、キセノンランプ光暴露試験機(サンテストCPS+)にて試験体を24時間光暴露させた後、試験体の色調を再び測定し、その変色の差を下記式より算出されるΔEで表した。

ΔE={(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)1/2
ΔL*=L1*-L2*
Δa*=a1*-a2*
Δb*=b1*-b2*

ここで、L1*は光暴露前の明度指数、L2*は光暴露後の明度指数、a1、b1*は光暴露前の色質指数、a2*、b2*は光暴露後の色質指数である。ΔEが5未満であるものを最も良好、ΔEが5~10であるものを良好、ΔEが10を超過する場合を適用可と判断した。光色安定性が良好である場合、歯科材料を口腔内に長期使用した場合、使用した際に変色が少なく高い審美性を維持できる。
【0131】
(4)熱色安定性
調製した歯科用光硬化性組成物をそれぞれステンレス製金型(15φ×1mm:円盤状)に満たした後、上部からカバーガラスを置きガラス板を用いて圧接した。カバーガラス上から光重合照射器(グリップライトII:松風製)を用いて1分間、光照射を行い硬化させ、金型から硬化物を取り出した後、カバーガラスを外し、この試験体の色調を測色した。測色は標準白色板(D65/10°X=81.07、Y=86.15、Z=93.38)の背景上に試験体を置き、分光色彩計(ビックケミー社製)を用いて所定の一定条件下(光源:C、視野角:2°、測定面積:11mm)にて行った。その後、70℃に設定した恒温器に、10mLの水が入った容器中に試験体を浸漬後、一週間静置させた後、試験体の色調を再び測定し、その変色の差を下記式より算出されるΔEで表した。

ΔE={(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)1/2
ΔL*=L1*-L2*
Δa*=a1*-a2*
Δb*=b1*-b2*

ここで、L1*は浸漬・静置前の明度指数、L2*は浸漬・静置後の明度指数、a1、b1*は浸漬・静置前の色質指数、a2*、b2*は浸漬・静置後の色質指数である。ΔEが5未満であるものを最も良好、ΔEが5~10であるものを良好、ΔEが10を超過する場合を適用可と判断した。熱安定性が良好である場合、歯科材料を口腔内に長期使用した場合に変色が少なく、長期に渡って高審美な状態を維持することができる。
【0132】
表3及び表4示した結果について述べる。
【0133】
【表3】
【0134】
【表4】
【0135】
実施例に記載の組成物はΔb*が5未満であり、かつ曲げ強さを80MPa以上有することから、硬化前後の色調変化は十分に小さく、また歯科材料に適合するための十分な機械的強度を有していた。
【0136】
実施例A1、A60、A66、B1はα-ジケトン類化合物の配合量が少ないために曲げ強さが低い傾向にあった。一方で、実施例A8、A19、A50、A51、B5、B15はα-ジケトン類化合物の配合量が多いために、硬化前後のb*が大きくなる傾向にあった。
【0137】
実施例A9、A60、A66、B6は光酸発生剤の配合量が少ないために曲げ強さが低い傾向にあった。一方で、実施例A13、A19、A51、A61、B10は光酸発生剤の配合量が多いために、曲げ強さは高いものの、光色安定性が低下する傾向にあり、さらに硬化後のb*も増大傾向にあった。
【0138】
実施例A29~A34、B24~B29は光酸発生剤として含むアリールヨードニウム塩が、有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩ではないものを含む組成物である。光酸発生剤の配合量が比較的少ない実施例A29~A31、B24~B26は曲げ強さが低く、光色安定性がやや低下傾向にあった。光酸発生剤の配合量が比較的多い実施例A32~A34、B27~B29は光色安定性がさらに低下する傾向にあり、さらに硬化後のb*も増大傾向にあった。光酸発生剤として含むアリールヨードニウム塩が、有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩である実施例69、実施例70は光色安定性の低下やb*の増大は抑制される傾向にある。
【0139】
実施例A35~A38、B31~B34は光酸発生剤として含むアリールヨードニウム塩が、1つ以上のHがFで置換されていない有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩を含む組成物である。光酸発生剤の配合量が比較的少ない実施例A35、A36、B31、B32は曲げ強さが低い傾向にあった。光酸発生剤の配合量が比較的多い実施例A37、A38、B33、B34は光色安定性が低下する傾向にあった。光酸発生剤として含むアリールヨードニウム塩が、有機基及びP、B、Al、S、Gaのいずれか1つ以上の原子を有するアニオンと、アリールヨードニウムカチオンとの塩である実施例69、実施例70は光色安定性の低下は抑制される傾向にある。
【0140】
実施例A14、A48、A66、B11は光重合促進剤の配合量が少ないために曲げ強さが低い傾向にあった。一方で、実施例A18、A67、B14は光重合促進剤の配合量が多いために光色安定性が低下する傾向にあり、さらに硬化後のb*も増大傾向にあった。
【0141】
実施例A20~A23、A43~A46A52、A53、A59、A65、B34~B37は光重合促進剤として芳香族アミンを含む。例えば、実施例A20、A21、B34、B35は光色安定性が乏しい傾向にあった。一方で、実施例A22、A23のように紫外線吸収剤を同時に配合すると光色安定性の低下は抑制される傾向にあった。しかし、紫外線吸収剤は多量に配合するとb*の上昇や機械的強度の低下の原因となる場合があるために配合しないことが好ましい。また、芳香族アミンを0.01質量部と微量しか含まない実施例A65は光色安定性が良好であった。
【0142】
実施例A24~A26、A39~A43、B16~B18、B41~B44は1級ヒドロキシ基を有する脂肪族アミンを含む。分子内に1つの1級ヒドロキシ基を有するDBAEを含む実施例A24、B16は熱色安定性はやや低下傾向にあるものの特に良好な範囲内であり、分子内に2つの1級ヒドロキシ基を有するMDEOAや、分子内に3つの1級ヒドロキシ基を有するTEAを含む実施例A25、A26、A39~A43、B17、B18、B41~B44は熱色安定性が著しく乏しくなる傾向にあった。また、分子内に2つの1級ヒドロキシ基を有するDEPTを含む実施例A45、A46、B36、B37も同様に熱色安定性が乏しい傾向にあった。これは化学重合促進剤として配合している実施例B45、B46、B48においても同様の傾向であり、化学重合促進剤として配合した場合であっても光重合促進剤として働きも担う場合がある。
【0143】
α-ジケトン類化合物を含まない比較例CA1、比較例CB1は、十分な硬化性を示さなかった。α-ジケトン類化合物の代わりに光増感剤としてBAPOを含む比較例CA11は曲げ強さが不十分であった。α-ジケトン類化合物の配合量が多い比較例CA2~CA4及び比較例CB2~CB4は硬化前後のΔb*が5を超過するために不十分であった。光酸発生剤の配合量が少ない比較例CA5、CB5及び光重合促進剤を含まない比較例CA6、CB6は曲げ強さが不十分であった。充填材の配合量が少ないまたは未配合の比較例CA7~CA10及びCB7、CB8は曲げ強さは十分に高いことから硬化性には問題ないものの、硬化前後のΔb*が5を超過するために不十分であった。
【0144】
実施例にて評価した本発明の歯科用光硬化性組成物は公知のあらゆる歯科用光硬化性組成物になんら問題なく使用することができる。歯科用光硬化組成物とは歯科用接着材、歯科用コンポジットレジン、歯科用支台築造材料、歯科用レジンセメント、歯科用コーティング材、歯科用小窩裂溝封鎖材、歯科用マニキュア材、歯科用動揺歯固定接着材、歯科用グラスアイオノマーセメント、歯科用硬質レジン、歯科切削加工用材料、歯科用3Dプリンタ用材料等である。
【産業上の利用可能性】
【0145】
本発明によれば、十分な機械的物性を有すると同時に硬化前後の色差が小さい色調選択性に優れた歯科用光硬化性組成物を提供するすることができる。