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特開2025-7124重合性単量体及びそれを用いた歯科用重合性組成物
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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】P2025007124
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】重合性単量体及びそれを用いた歯科用重合性組成物
(51)【国際特許分類】
   C08F 20/36 20060101AFI20250109BHJP
   A61K 6/30 20200101ALI20250109BHJP
   A61K 6/40 20200101ALI20250109BHJP
   A61K 6/54 20200101ALI20250109BHJP
   A61K 6/60 20200101ALI20250109BHJP
   A61K 6/62 20200101ALI20250109BHJP
   A61K 6/64 20200101ALI20250109BHJP
   A61K 6/836 20200101ALI20250109BHJP
   A61K 6/853 20200101ALI20250109BHJP
   C07C 275/36 20060101ALI20250109BHJP
   C07C 271/16 20060101ALI20250109BHJP
   C07C 233/27 20060101ALI20250109BHJP
【FI】
C08F20/36
A61K6/30
A61K6/40
A61K6/54
A61K6/60
A61K6/62
A61K6/64
A61K6/836
A61K6/853
C07C275/36 CSP
C07C271/16
C07C233/27
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023108316
(22)【出願日】2023-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】301069384
【氏名又は名称】クラレノリタケデンタル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004314
【氏名又は名称】弁理士法人青藍国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100107641
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 耕一
(74)【代理人】
【識別番号】100174779
【弁理士】
【氏名又は名称】田村 康晃
(72)【発明者】
【氏名】曽我 瑛里
(72)【発明者】
【氏名】松浦 亮
【テーマコード(参考)】
4C089
4H006
4J100
【Fターム(参考)】
4C089AA10
4C089BC01
4C089BD02
4H006AA01
4H006AB46
4H006RA10
4J100AL08P
4J100AL66P
4J100AL66Q
4J100AL67P
4J100AL74P
4J100BA02P
4J100BA02Q
4J100BA08Q
4J100BA29P
4J100BA34Q
4J100BA37P
4J100BA38Q
4J100BC04P
4J100BC43P
4J100BC43Q
4J100BC48P
4J100BC48Q
4J100BD01P
4J100BD01Q
4J100CA04
4J100CA23
4J100DA47
4J100FA02
4J100FA03
4J100FA18
4J100FA39
4J100JA52
(57)【要約】
【課題】歯科用修復材料として必要な機械的強度と硬化時の重合収縮応力の低減とを両立できる重合性単量体及びそれを用いた歯科用重合性組成物を提供すること。
【解決手段】一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体及びそれを用いた歯科用重合性組成物。
【化1】
(式中、記号の意味は省略)
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体。
【化1】
(式中、*は結合手を表し、
1~R6はそれぞれ独立して、置換基を表し、
7、及びR8はそれぞれ独立して、水素原子又は有機基を表し、
1、及びX2はそれぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子、又はNR9(R9は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。)を表し、
環Z1、環Z2、環Z3、及び環Z4はそれぞれ独立して、芳香族炭化水素環を表し、
k、及びmはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
n、p、q及びrはそれぞれ独立して、0又は1以上の整数である。)
【請求項2】
一般式(1)における2つの*の少なくとも1つが、下記一般式(2)で表される官能基の*部位で結合した重合性単量体である、請求項1に記載の重合性単量体。
【化2】
(式中、R10は水素原子又はメチル基を表し、R11は水素原子、炭素数1~8のアルキル基、カルバモイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)基、又は(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)カルバモイル基を表し、X3は酸素原子、硫黄原子、又はNR12(R12は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。)を表し、sは1~15の整数であり、tは0又は1であり、wは0~6の整数である。)
【請求項3】
環Z1、環Z2、環Z3、及び環Z4が、ベンゼン環又はナフタレン環である、請求項1又は2に記載の重合性単量体。
【請求項4】
1、及びX2が、酸素原子である、請求項1~3のいずれか1項に記載の重合性単量体。
【請求項5】
1~R6が、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基又は炭素数6~30のアリール基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の重合性単量体。
【請求項6】
3が、酸素原子である、請求項2~5のいずれか1項に記載の重合性単量体。
【請求項7】
ラジカル重合性単量体(A)及び重合開始剤(B)を含み、
前記ラジカル重合性単量体(A)が、請求項1~6のいずれか1項に記載の重合性単量体であるラジカル重合性単量体(a-1)を含む、歯科用重合性組成物。
【請求項8】
重合促進剤(C)をさらに含む、請求項7に記載の歯科用重合性組成物。
【請求項9】
フィラー(D)をさらに含む、請求項7又は8に記載の歯科用重合性組成物。
【請求項10】
前記ラジカル重合性単量体(a-1)の含有量が、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、0.1~10質量%である、請求項7~9のいずれか1項に記載の歯科用重合性組成物。
【請求項11】
前記ラジカル重合性単量体(A)が、ラジカル重合性単量体(a-1)以外のラジカル重合性単量体(a-2)をさらに含む、請求項7~10のいずれか1項に記載の歯科用重合性組成物。
【請求項12】
前記ラジカル重合性単量体(a-2)の含有量が、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、10~30質量%である、請求項11に記載の歯科用重合性組成物。
【請求項13】
前記重合開始剤(B)の含有量が、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.001~10質量部である、請求項7~12のいずれか1項に記載の歯科用重合性組成物。
【請求項14】
前記重合促進剤(C)の含有量が、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.001~10質量部である、請求項7~13のいずれか1項に記載の歯科用重合性組成物。
【請求項15】
請求項7~14のいずれか1項に記載の歯科用重合性組成物からなる、歯科用コンポジットレジン。
【請求項16】
請求項7~14のいずれか1項に記載の歯科用重合性組成物からなる、自己接着性コンポジットレジン。
【請求項17】
請求項7~14のいずれか1項に記載の歯科用重合性組成物からなる、歯科用接着剤。
【請求項18】
請求項7~14のいずれか1項に記載の歯科用重合性組成物からなる、歯科用セメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は重合性単量体及びそれを用いた歯科用重合性組成物に関する。より詳細には、本発明は、歯科用修復材料として必要な機械的強度と硬化時の重合収縮応力の低減とを両立でき、かつ生体に対する安全性が高い歯科用重合性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
う蝕された歯牙の修復治療に際しては、従来からアマルガム、インレー及びセメントなどの充填材が広く利用されているが、近頃は、これらの充填材に比べて使いやすさ及び色調などが優れていることからコンポジットレジンの利用が広まりつつある。
【0003】
このようなコンポジットレジンは、多官能性の脂肪族アクリル系モノマー、ビスフェノール系芳香族化合物、無機フィラー、及び硬化触媒を主に含んでおり、例えば1種類のペーストからなる。この1種類のペーストには、光重合開始剤が含まれており、歯科治療の際に専用の歯科用照射器によって照射すると、光重合開始剤が作用して照射後に硬化するように調整されている。
【0004】
上述のようなコンポジットレジンは、ビスフェノール系芳香族化合物を必須成分として利用している。このビスフェノール系芳香族化合物は、歯科用充填材に求められる硬度、耐摩耗性、辺縁封鎖性などを達成するための成分として用いられているが、近年所謂環境ホルモンとして認定されるに至った毒性物質であるため、生体に対して将来的に害悪を及ぼすおそれがある。また、このコンポジットレジンの硬化物は、アマルガムなどの充填材に比べて強度が小さく、歯科用充填材としての基本的な適性を疑問視する向きもある。
【0005】
ビスフェノール系芳香族化合物の代わりとしてフルオレン系重合性単量体が含まれたコンポジットレジンが提案されている(特許文献1~3)。
【0006】
例えば、フルオレン骨格が有する優れた特性(高耐熱性、高屈折率など)によって、機械的強度、透明性に優れる硬化物を作製することができる特定のフルオレン系重合性単量体を含むコンポジットレジンが開示されている(特許文献1、2)。また、コンポジットレジンの特性である重合収縮を低減させるため、特定のフルオレン系重合性単量体を含んだコンポジットレジンが開示されている(特許文献3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2000-212016号公報
【特許文献2】特開2008-24637号公報
【特許文献3】国際公開2022/112886号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、本発明者らが上記の特許文献3に係る組成物を使用した場合に、歯科用修復材料として必要な機械的強度と硬化時の重合収縮応力の低減との両立には改善の余地があることが判明した。
【0009】
そこで、本発明は、歯科用修復材料として必要な機械的強度と硬化時の重合収縮応力の低減とを両立できる重合性単量体及びそれを用いた歯科用重合性組成物を提供することを目的にする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、特定のフルオレン系重合性単量体を含む重合性組成物が上記課題を解決できることを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成するに至った。
【0011】
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
[1]下記一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体。
【化1】
(式中、*は結合手を表し、
1~R6はそれぞれ独立して、置換基を表し、
7、及びR8はそれぞれ独立して、水素原子又は有機基を表し、
1、及びX2はそれぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子、又はNR9(R9は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。)を表し、
環Z1、環Z2、環Z3、及び環Z4はそれぞれ独立して、芳香族炭化水素環を表し、
k、及びmはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
n、p、q及びrはそれぞれ独立して、0又は1以上の整数である。)
[2]一般式(1)における2つの*の少なくとも1つが、下記一般式(2)で表される官能基の*部位で結合した重合性単量体である、[1]に記載の重合性単量体。
【化2】
(式中、R10は水素原子又はメチル基を表し、R11は水素原子、炭素数1~8のアルキル基、カルバモイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)基、又は(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)カルバモイル基を表し、X3は酸素原子、硫黄原子、又はNR12(R12は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。)を表し、sは1~15の整数であり、tは0又は1であり、wは0~6の整数である。)
[3]環Z1、環Z2、環Z3、及び環Z4が、ベンゼン環又はナフタレン環である、[1]又は[2]に記載の重合性単量体。
[4]X1、及びX2が、酸素原子である、[1]~[3]のいずれかに記載の重合性単量体。
[5]R1~R6が、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基又は炭素数6~30のアリール基である、[1]~[4]のいずれかに記載の重合性単量体。
[6]X3が、酸素原子である、[2]~[5]のいずれかに記載の重合性単量体。
[7]ラジカル重合性単量体(A)及び重合開始剤(B)を含み、
前記ラジカル重合性単量体(A)が、[1]~[6]のいずれかに記載の重合性単量体であるラジカル重合性単量体(a-1)を含む、歯科用重合性組成物。
[8]重合促進剤(C)をさらに含む、[7]に記載の歯科用重合性組成物。
[9]フィラー(D)をさらに含む、[7]又は[8]に記載の歯科用重合性組成物。
[10]前記ラジカル重合性単量体(a-1)の含有量が、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、0.1~10質量%である、[7]~[9]のいずれかに記載の歯科用重合性組成物。
[11]前記ラジカル重合性単量体(A)が、ラジカル重合性単量体(a-1)以外のラジカル重合性単量体(a-2)をさらに含む、[7]~[10]のいずれかに記載の歯科用重合性組成物。
[12]前記ラジカル重合性単量体(a-2)の含有量が、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、10~30質量%である、[11]に記載の歯科用重合性組成物。
[13]前記重合開始剤(B)の含有量が、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.001~10質量部である、[7]~[12]のいずれかに記載の歯科用重合性組成物。
[14]前記重合促進剤(C)の含有量が、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.001~10質量部である、[7]~[13]のいずれかに記載の歯科用重合性組成物。
[15][7]~[14]のいずれかに記載の歯科用重合性組成物からなる、歯科用コンポジットレジン。
[16][7]~[14]のいずれかに記載の歯科用重合性組成物からなる、自己接着性コンポジットレジン。
[17][7]~[14]のいずれかに記載の歯科用重合性組成物からなる、歯科用接着剤。
[18][7]~[14]のいずれかに記載の歯科用重合性組成物からなる、歯科用セメント。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、歯科用修復材料として必要な機械的強度と硬化時の重合収縮応力の低減とを両立できる重合性単量体及びそれを用いた歯科用重合性組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、ビスフェノール系芳香族化合物を含まない歯科用重合性組成物とすることで、生体に対する安全性が高い。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の重合性単量体は、一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体である。
以下において、一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体は、ラジカル重合性単量体(a-1)と言い替えることができる。
【0014】
本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、メタクリルとアクリルの総称であり、これと類似の表現(「(メタ)アクリル酸」「(メタ)アクリロニトリル」等)についても同様である。なお、本明細書において、数値範囲(各成分の含有量、各成分から算出される値及び各物性等)の上限値及び下限値は適宜組み合わせ可能である。また、本明細書において、各実施形態同士は、その一部又は全部を適宜組み合わせる等の変更が可能である。
【0015】
本発明の一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体を含む歯科用重合性組成物が歯科用修復材料として必要な機械的強度と硬化時の重合収縮応力の低減とを両立できる理由は定かではないが、以下のように推定される。
本発明の一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体は、3次元構造を有しているため分子の空間占有体積が大きく、また従来技術のフルオレン系単量体(特許文献1~3)と比較しても側鎖に芳香環をより多く含むことに起因してさらに嵩高い構造となっているため、より効果的に重合時の収縮を抑えられると考えられる。
また、当該重合性単量体は、フルオレン骨格及び多数の芳香環を含む強靭な骨格であるために硬化物として高い機械的強度を維持できたものと推定される。
【0016】
ある実施形態としては、ラジカル重合性単量体(A)及び重合開始剤(B)を含み、前記ラジカル重合性単量体(A)が、ラジカル重合性単量体(a-1)を含む、歯科用重合性組成物が挙げられる。
以下、本発明の歯科用重合性組成物に用いられる各成分について、説明する。
【0017】
<ラジカル重合性単量体(a-1)>
歯科用重合性組成物に、ラジカル重合性単量体(a-1)を配合することにより、歯科用修復材料として必要な機械的強度と硬化時の重合収縮応力の低減とを両立できる。
前記したように、ラジカル重合性単量体(a-1)は、3次元構造を有しているため分子の空間占有体積が大きく、かつ従来技術と比較して側鎖に芳香環をより多く含むことに起因してさらに嵩高い構造となっているため、歯科用修復材料の重合時の収縮をより効果的に抑えることができ、歯科用途における重合収縮抑制作用に優れる。
【0018】
本発明に用いられるラジカル重合性単量体(a-1)としては、下記一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体が挙げられる。
【化3】
(式中、*は結合手を表し、
1~R6はそれぞれ独立して、置換基を表し、
7、及びR8はそれぞれ独立して、水素原子又は有機基を表し、
1、及びX2はそれぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子、又はNR9(R9は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。)を表し、
環Z1、環Z2、環Z3、及び環Z4はそれぞれ独立して、芳香族炭化水素環を表し、
k、及びmはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
n、p、q及びrはそれぞれ独立して、0又は1以上の整数である。)
【0019】
環Z1、環Z2、環Z3、及び環Z4の芳香族炭化水素環の炭素数としては、6~30であることが好ましく、6~20であることがより好ましく、6~18であることがさらに好ましく、6~14であることが特に好ましい。
【0020】
環Z1、環Z2、環Z3、及び環Z4の芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環などが挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環、又はアントラセン環であることが好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環であることがより好ましく、ベンゼン環であることがさらに好ましい。
【0021】
1、及びX2はそれぞれ独立して、酸素原子又はNR9(R9は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。)であることが好ましく、機械的強度と重合収縮応力の低減効果により優れる点から、酸素原子であることがより好ましい。
【0022】
1~R6の置換基としては、炭化水素基、アルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、水酸基、メルカプト基等が挙げられ、炭化水素基が好ましい。
【0023】
1~R6の炭化水素基としては、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基等が挙げられる。
アルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、又は環状であってもよく、直鎖状、及び分岐鎖状が好ましい。
アルキル基の炭素数としては、1~20であることが好ましく、1~12であることがより好ましく、1~8であることがさらに好ましく、1~6であることが特に好ましい。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、n-イコシル基等が挙げられる。
アリール基の炭素数としては、6~30であることが好ましく、6~20であることがより好ましく、6~18であることがさらに好ましく、6~14であることが特に好ましい。
1~R6のアリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、インデニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、トリル基、キシリル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、テトラメチルフェニル基等が挙げられ、フェニル基又はナフチル基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。
アラルキル基の炭素数としては、7~30であることが好ましく、7~20であることがより好ましく、7~18であることがさらに好ましく、7~13であることが特に好ましい。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、メチルベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基、インデニルメチル基、ビフェニルメチル基等が挙げられる。
アルケニル基としては、直鎖状、又は分岐鎖状のいずれであってもよい。
アルケニル基の炭素数としては、2~15であることが好ましく、2~12であることがより好ましく、2~8であることがさらに好ましく、2~6であることが特に好ましい。
アルケニル基としては、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、イソプロペニル基、3-ブテニル基、2-ブテニル基、1-ブテニル基、1-メチル-2-プロペニル基、1-メチル-1-プロペニル基、1-エチル-1-エテニル基、2-メチル-2-プロペニル基、2-メチル-1-プロペニル基、3-メチル-2-ブテニル基、4-ペンテニル基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、直鎖状、又は分岐鎖状のいずれであってもよい。
アルコキシ基の炭素数としては、1~15であることが好ましく、1~12であることがより好ましく、1~8であることがさらに好ましく、1~6であることが特に好ましい。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、メトキシメトキシ基、1-エトキシエトキシ基、2-トリメチルシリルエトキシ基、2-トリメチルシリルエトキシメトキシ基等が挙げられる。
【0024】
ある実施形態においては、R1~R6は、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基又は炭素数6~30のアリール基であることが好ましい。
【0025】
k、及びmはそれぞれ独立して、0~3の整数であることが好ましく、0~2の整数であることがより好ましく、0又は1であることがさらに好ましく、0であることが特に好ましい。
言い換えると、フルオレン骨格に含まれるベンゼン環は置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。
【0026】
n、p、q及びrはそれぞれ独立して、0~4の整数であることが好ましく、0~2の整数であることがより好ましく、0又は1であることがさらに好ましく、0であることが特に好ましい。
言い換えると、環Z1、環Z2、環Z3、及び環Z4は置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。
【0027】
他の実施形態においては、機械的強度と重合収縮応力の低減効果により優れる点から、k、m、n、p、q及びrが0であることが好ましい。
【0028】
7、及びR8の有機基としては、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~8のアシル基、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~8のアルキル基、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~8のアルコキシ基、炭素数2~20のシクロアルキル基、炭素数7~30のアラルキル基、一般式(2)で表される官能基等が挙げられる。
アシル基の炭素数としては、1~7であることが好ましく、1~6であることがより好ましく、1~4であることがさらに好ましく、1~3であることが特に好ましい。
アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、2-メチルプロピオニル基、2,2-ジメチルプロピオニル基、2-エチルヘキサノイル基等の脂肪族アシル基等が挙げられる。
アルキル基の炭素数としては、1~8であることが好ましく、1~7であることがより好ましく、1~6であることがさらに好ましく、1~4であることが特に好ましい。
アルキル基としては、R1~R6のアルキル基で例示したものと同様のもので炭素数が1~8のものが挙げられる。
アルコキシ基の炭素数としては、1~8であることが好ましく、1~7であることがより好ましく、1~6であることがさらに好ましく、1~4であることが特に好ましい。
アルコキシ基としては、R1~R6のアルコキシ基で例示したものと同様のもので炭素数が1~8のものが挙げられる。
シクロアルキル基の炭素数としては、3~18であることが好ましく、4~12であることがより好ましく、5~10であることがさらに好ましく、6~8であることが特に好ましい。
シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、R1~R6のアラルキル基で例示したものと同様のものが挙げられる。
一般式(2)で表される官能基については、後述するとおりである。
【0029】
7、及びR8はそれぞれ独立して、水素原子又は直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~8のアルキル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
【0030】
本発明では、前記一般式(1)における2つの*の少なくとも1つが、下記一般式(2)で表される官能基の*部位で結合した重合性単量体であることが好ましく、2つの*の両方が、下記一般式(2)で表される官能基の*部位で結合した重合性単量体であることがより好ましい。
前記一般式(1)における2つの*に下記一般式(2)で表される官能基の*部位で結合した重合性単量体である場合、一般式(2)で表される官能基は、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
前記一般式(1)における2つの*のうち、1つのみが一般式(2)で表される官能基の*部位で結合した重合性単量体である場合、もう1つの*は水素原子、又は(メタ)アクリロイル基と結合していてもよい。
【化4】
(式中、R10は水素原子又はメチル基を表し、R11は水素原子、炭素数1~8のアルキル基、カルバモイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)基、又は(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)カルバモイル基を表し、X3は酸素原子、硫黄原子、又はNR12(R12は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。)を表し、sは1~15の整数であり、tは0又は1であり、wは0~6の整数である。)
【0031】
ある実施形態においては、tは1であることが好ましい。
【0032】
sは1~10が好ましく、機械的強度と重合収縮応力の低減効果により優れる点から、1~5がより好ましく、1~3がさらに好ましく、1~2が特に好ましい。
【0033】
wは0~4が好ましく、0~3がより好ましく、1~3がさらに好ましく、1~2が特に好ましい。
【0034】
ある実施形態においては、R10はメチル基であることがより好ましい。
【0035】
前記一般式(2)において、R11は、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)基、又は(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)カルバモイル基であることが好ましく、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、又は(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)カルバモイル基であることがより好ましい。
【0036】
11の炭素数1~8のアルキル基としては、R1~R6のアルキル基で例示したものと同様のもので炭素数が1~8のものが挙げられる。
(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)基のオキシエチレン基の繰り返し単位数は、2以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましい。
(メタ)アクリロイルポリ(オキシエチレン)カルバモイル基のオキシエチレン基の繰り返し単位数は、2以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましい。
【0037】
前記一般式(2)において、X3は酸素原子又はNR12(R12は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表す。)であることが好ましく、酸素原子であることがより好ましい。
12の炭素数1~8のアルキル基としては、R1~R6のアルキル基で例示したものと同様のもので炭素数が1~8のものが挙げられる。
【0038】
ある好適な実施形態においては、一般式(2)において、R11は水素原子を表し、X3が酸素原子であり、tが1であり、sが1~5であり、wが1~3である、一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体が挙げられる。
【0039】
他のある好適な実施形態においては、一般式(2)において、tが0であり、wが0である、一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体が挙げられる。
【0040】
ある好適な実施形態においては、一般式(2)において、X3が酸素原子であり、tが0であり、sが1~5であり、wが1~3である、一般式(1)で表される骨格を有する重合性単量体が挙げられる。
【0041】
一般式(2)で表される官能基としては、例えば、以下に示すものが挙げられる。
【化5】
【0042】
重合性単量体(a-1)は、公知方法に準じて合成することができる。
重合性単量体(a-1)の製造方法としては、国際公開2022/112886号公報、及び、Dental materials 34 (2018)1003-1013に記載の方法が挙げられる。
重合性単量体(a-1)は、例えば、フルオレン骨格を有する化合物(例えば、9,9-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]フルオレン)と、イソシアネート基を有する(メタ)アクリル系化合物もしくはアクリロイルクロリドとを反応させることで製造できる。
フルオレン骨格を有する化合物は、公知の方法に準じて合成できる。例えば、塩化水素ガス及びメルカプトカルボン酸の存在下、フルオレノン類とフェノール類とを反応させる方法(J. Appl. Polym. Sci., 27(9), 3289,1982)等によって得られたビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類をさらに、Journal of Materials Science volume 54, 10560-10569 (2019)に記載の方法によって、ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類と、p-クロロニトロベンゼンと反応させた後にニトロ基を還元させることで得ることができる。
また、フルオレン骨格を有する化合物は、市販品を使用することもできる。
【0043】
重合性単量体(a-1)の具体例としては、特に限定されないが、以下に示すものが好適な例として挙げられる。
【0044】
【化6】
【0045】
【化7】
【0046】
【化8】
【0047】
【化9】
【0048】
【化10】
【0049】
【化11】
【0050】
【化12】
【0051】
【化13】
【0052】
【化14】
【0053】
【化15】
【0054】
【化16】
【0055】
【化17】
【0056】
【化18】
【0057】
【化19】
【0058】
【化20】
【0059】
【化21】
【0060】
【化22】
【0061】
【化23】
【0062】
【化24】
【0063】
【化25】
【0064】
【化26】
【0065】
【化27】
【0066】
【化28】
【0067】
【化29】
【0068】
【化30】
【0069】
歯科用重合性組成物におけるラジカル重合性単量体(a-1)の含有量は、機械的強度及び重合収縮応力の観点から、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、0.1~10質量%であることが好ましく、1~8質量%であることがより好ましく、重合収縮応力により優れる点から、2~5質量%であることがさらに好ましい。
また、ある好適な実施形態においては、歯科用重合性組成物におけるラジカル重合性単量体(a-1)の含有量は、機械的強度及び重合収縮応力の観点から、歯科用重合性組成物に含まれる重合性単量体の合計100質量%中、1~40質量%であることが好ましく、2~35質量%であることがより好ましく、重合収縮応力により優れる点から、5~30質量%であることがさらに好ましい。
【0070】
<ラジカル重合性単量体(a-2)>
ある好適な実施形態としては、ラジカル重合性単量体(A)が、ラジカル重合性単量体(a-1)以外のラジカル重合性単量体(a-2)(以下、単に「ラジカル重合性単量体(a-2)」と称する。)をさらに含む、歯科用重合性組成物が挙げられる。
本発明におけるラジカル重合性単量体(a-2)としては、25℃の水に対する溶解度が10質量%未満である酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)(以下、単に「疎水性単量体(a-2-1)」と称することがある)と、25℃の水に対する溶解度が10質量%以上である酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)(以下、単に「親水性単量体(a-2-2)」と称することがある)と、酸性基を有する単量体(a-2-3)(以下、単に「親水性単量体(a-2-3)」と称することがある)が挙げられる。ラジカル重合性単量体(a-2)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0071】
・酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)
疎水性単量体(a-2-1)としては、酸性基を有さず重合性基を有するラジカル重合性単量体が好ましく、ラジカル重合が容易である観点から、重合性基は(メタ)アクリロイルオキシ基及び/又は(メタ)アクリルアミド基が好ましい。
疎水性単量体(a-2-1)とは、酸性基を有さず、かつ25℃の水に対する溶解度が10質量%未満の単量体を意味する。疎水性単量体はさらに単官能性である単官能性疎水性単量体(a-2-1a)と多官能疎水性単量体(a-2-1b)に分けられる。
単官能性疎水性単量体(a-2-1a)としては、例えば、芳香族化合物系の単官能性単量体、脂肪族化合物系の単官能性単量体が挙げられる。
多官能疎水性単量体(a-2-1b)としては、例えば、芳香族化合物系の二官能性単量体、脂肪族化合物系の二官能性単量体、三官能性以上の単量体などの架橋性の単量体が挙げられる。
疎水性単量体(a-2-1)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0072】
・単官能性疎水性単量体(a-2-1a)
単官能性疎水性単量体(a-2-1a)としては、(メタ)アクリレート系単量体、(メタ)アクリルアミド系単量体等が挙げられる。単官能性疎水性単量体(a-2-1a)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0073】
単官能性疎水性単量体(a-2-1a)としては、例えば、n-ステアリルメタクリレート等の脂肪族化合物系の単官能(メタ)アクリレート系単量体;ブトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(オキシエチレン基の平均付加モル数:9)等のエーテル結合含有の脂肪族化合物系の単官能(メタ)アクリレート系単量体;シクロへキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート等の脂環式化合物系の単官能(メタ)アクリレート系単量体;ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香環基を有する単官能(メタ)アクリレート系単量体;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等の複素環基(例えば、環状エーテル基等)を含有する(メタ)アクリレート系単量体などが挙げられる。
芳香環基を有する単官能(メタ)アクリレート系単量体としては、フェニル基を1つ又は2つ有するものが好ましい。
複素環基を含有する(メタ)アクリレート系単量体としては、複素環基(例えば、環状エーテル基等)を1つ又は2つ有するものが好ましい。
これらのうち、機械的強度と重合収縮応力の低減効果の観点から、テトラヒドロフルフリルメタクリレート(通称:THF-MA)、ベンジルメタクリレート(通称:BEMA)、フェノキシベンジルメタクリレート(通称:POB-MA)、2-フェノキシエチルメタクリレート(通称:PEMA)が好ましい。
【0074】
・多官能疎水性単量体(a-2-1b)
多官能疎水性単量体(a-2-1b)としては、芳香族化合物系の二官能性疎水性単量体、脂肪族化合物系の二官能性疎水性単量体、三官能性以上の疎水性単量体等が挙げられる。
多官能疎水性単量体(a-2-1b)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0075】
芳香族化合物系の二官能性疎水性単量体としては、例えば、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-(2-ヒドロキシ-3-(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)プロパンなどが挙げられる。
これらの中でも、機械的強度、屈折率の調整、ハンドリング性の観点から、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(通称「Bis-GMA」)、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)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(エトキシ基の平均付加モル数:2.6、通称「D-2.6E」)、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)プロパンが好ましい。
【0076】
脂肪族化合物系の二官能性疎水性単量体としては、例えば、グリセロールジ(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、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、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)アクリレート、N-メタクリロイルオキシエチルアクリルアミド(通称「MAEA」)、N-メタクリロイルオキシプロピルアクリルアミド、N-メタクリロイルオキシブチルアクリルアミド、N-(1-エチル-(2-メタクリロイルオキシ)エチル)アクリルアミド、N-(2-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)エチル)アクリルアミドなどが挙げられる。
これらの中でも、機械的強度の観点からはトリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート(通称「3G」)、ネオペンチルグリコールジ(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」)、1,10-デカンジオールジメタクリレート(通称「DD」)、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)ジメタクリレートが好ましい。重合収縮応力の観点からは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、UDMA、DDが好ましい。歯質、特に象牙質への接着性の観点からはMAEA、N-メタクリロイルオキシプロピルアクリルアミドが好ましい。
【0077】
三官能性以上の疎水性単量体としては、例えば、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)アクリレート、1,7-ジアクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラ(メタ)アクリロイルオキシメチル-4-オキサヘプタンなどが挙げられる。これらの中でも、機械的強度の観点から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が好ましい。
【0078】
上記の疎水性単量体(a-2-1)の中でも、機械的強度の観点で、芳香族化合物系の二官能性疎水性単量体、及び脂肪族化合物系の二官能性疎水性単量体、単官能性疎水性単量体が好ましい。
芳香族化合物系の二官能性単量体としては、Bis-GMA、D-2.6Eが好ましい。
脂肪族化合物系の二官能性単量体としては、3G、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、UDMA、DD、MAEAが好ましく、単官能性疎水性単量体としては、THF-MA、BEMA、POB-MA、PEMAが好ましい。
【0079】
上記の疎水性単量体(a-2-1)の中でも、歯科用重合性組成物として用いる場合、機械的強度の観点から、水酸基を有しない疎水性単量体(水酸基を有しない単官能性疎水性単量体、水酸基を有しない芳香族化合物系の二官能性疎水性単量体、水酸基を有しない脂肪族化合物系の二官能性疎水性単量体)が好ましく、D-2.6E、DD、UDMA、MAEA、THF-MA、BEMA、POB-MA、PEMAがより好ましく、D-2.6E、DD、MAEA、THF-MAがさらに好ましい。
【0080】
疎水性単量体(a-2-1)は、1種を単独で配合してもよく、2種以上を併用してもよい。
歯科用重合性組成物における疎水性単量体(a-2-1)の含有量は、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、5~98質量%が好ましく、10~50質量%がより好ましく、10~30質量%がさらに好ましい。
疎水性単量体(a-2-1)の含有量が下記上限値以下であることによって、歯科用重合性組成物の歯質への濡れ性が低下して接着力が低下することを抑制しやすく、同含有量が前記下限値以上であることで、所望の硬化物の機械的強度が得られやすい。
また、ある好適な実施形態においては、歯科用重合性組成物における疎水性単量体(a-2-1)の含有量は、機械的強度の観点から、歯科用重合性組成物に含まれる重合性単量体の合計100質量%中、50~98質量%であることが好ましく、55~95質量%であることがより好ましく、重合収縮応力により優れる点から、60~92質量%であることがさらに好ましい。
【0081】
・酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)
ある実施形態において親水性単量体(a-2-2)は、歯科用重合性組成物の歯質への濡れ性、歯質(エナメル質及び/又は象牙質)への浸透性を向上させることで、歯質への接着強さを向上させることができる。
親水性単量体(a-2-2)としては、酸性基を有さず重合性基を有するラジカル重合性単量体が好ましく、ラジカル重合が容易である観点から、重合性基は(メタ)アクリロイルオキシ基及び/又は(メタ)アクリルアミド基が好ましい。
親水性単量体(a-2-2)とは、酸性基を有さず、かつ25℃の水に対する溶解度が10質量%以上のものを意味し、該溶解度が30質量%以上のものが好ましく、25℃において任意の割合で水に溶解可能なものがより好ましい。
親水性単量体としては、水酸基、オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、アミド基などの親水性基を有するものが好ましい。
【0082】
親水性単量体(a-2-2)としては、例えば、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、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロライド、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(オキシエチレン基の平均付加モル数:9以上)などの親水性の単官能性(メタ)アクリレート系単量体;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-ビス(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、4-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-トリヒドロキシメチル-N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド及びN,N-ジエチルアクリルアミドなどの親水性の単官能性(メタ)アクリルアミド系単量体などが挙げられる。
【0083】
これらの親水性単量体(a-2-2)の中でも、歯質に対する接着性の観点から、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、親水性の単官能性(メタ)アクリルアミド系単量体が好ましく、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアクリルアミド及びN,N-ジエチルアクリルアミドがより好ましい。
親水性単量体(a-2-2)は、1種を単独で配合してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0084】
歯科用重合性組成物における親水性単量体(a-2-2)の含有量は、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、0~98質量%が好ましく、0~50質量%がより好ましく、0~30質量%がさらに好ましい。親水性単量体(a-2-2)の含有量は歯科用重合性組成物の合計100質量%中0質量%であってもよい。
歯科用重合性組成物に親水性単量体(a-2-2)の含有量が前記下限値以上であることで、十分な接着強さの向上効果が得られやすく、前記上限値以下であることで、所望の硬化物の機械的強度が得られやすい。
【0085】
歯科用重合性組成物におけるラジカル重合性単量体(a-2)の含有量は、歯科用重合性組成物の性状の観点から、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、5~98質量%が好ましく、10~50質量%がより好ましく、10~30質量%がさらに好ましい。
また、歯質に対する接着性、硬化物の吸水溶解性の観点から、疎水性単量体(a-2-1)と親水性単量体(a-2-2)の質量比率は疎水性単量体(a-2-1):親水性単量体(a-2-2)=1:0~1:2であることが好ましく、1:0~1:1であることがより好ましく、1:0~2:1であることがさらに好ましい。
【0086】
<酸性基を有する単量体(a-2-3)>
ある実施形態において、自己接着性コンポジットレジン、歯科用接着剤の用途に適用する場合は、歯質への接着性の観点から、歯科用重合性組成物が酸性基を有する単量体(a-2-3)を含むことが好ましい。
また、酸性基を有する単量体(a-2-3)を配合することにより、窩洞に対する優れた封鎖性を付与できる。歯科用重合性組成物には、ラジカル重合性単量体が好適に用いられる。酸性基を有する単量体(a-2-3)におけるラジカル重合性単量体の具体例としては、(メタ)アクリレート系単量体、(メタ)アクリルアミド系単量体、α-シアノアクリル酸、(メタ)アクリル酸、α-ハロゲン化アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、ソルビン酸、マレイン酸、イタコン酸等のエステル類、ビニルエステル類、ビニルエーテル類、モノ-N-ビニル誘導体、スチレン誘導体等が挙げられる。これらの中でも、硬化性の観点から(メタ)アクリレート系単量体、(メタ)アクリルアミド系単量体が好ましい。
【0087】
本発明に用いられる酸性基を有する単量体(a-2-3)としては、例えば、リン酸基、ピロリン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、カルボン酸基、スルホン酸基等の酸性基を少なくとも1個有する単量体が挙げられる。酸性基を有する単量体(a-2-3)は、1種を単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。酸性基を有する単量体(a-2-3)の具体例を下記する。
【0088】
リン酸基を有する単量体としては、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、2-メタクリロイルオキシエチル-(4-メトキシフェニル)ハイドロジェンホスフェート、2-メタクリロイルオキシプロピル-(4-メトキシフェニル)ハイドロジェンホスフェート及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩及びアミン塩が挙げられ、炭素数6~12のアルキレン基を有する2価のリン酸基を有する単量体が好ましい。ある好適な実施形態としては、酸性基を有する単量体(a-2-3)が炭素数6~12のアルキレン基を有する2価のリン酸基を有する単量体を含む、歯科用重合性組成物が挙げられる。
【0089】
ピロリン酸基を有する単量体としては、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〕及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩及びアミン塩が挙げられる。
【0090】
チオリン酸基を有する単量体としては、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及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩が挙げられる。
【0091】
ホスホン酸基を有する単量体としては、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ホスホノアセテート、10-(メタ)アクリロイルオキシデシルホスホノアセテート及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩が挙げられる。
【0092】
カルボン酸基を有する単量体としては、1分子内に1個のカルボキシル基又はその酸無水物基を有する一官能性(メタ)アクリル酸エステル、1分子内に複数のカルボキシル基又はその酸無水物基を有する一官能性(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
【0093】
1分子内に1個のカルボキシル基又はその酸無水物基を有する一官能性単量体の例としては、(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、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、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、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-アミノサリチル酸等及びこれらの化合物のカルボキシル基を酸無水物基化した化合物が挙げられる。
【0094】
1分子内に複数のカルボキシル基又はその酸無水物基を有する一官能性単量体の例としては、例えば、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エチルトリメリテートアンハイドライド、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、6-(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン-1,2,6-トリカルボン酸無水物、6-(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン-2,3,6-トリカルボン酸無水物、4-(メタ)アクリロイルオキシエチルカルボニルプロピオノイル-1,8-ナフタル酸無水物、4-(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン-1,8-トリカルボン酸無水物等が挙げられる。
【0095】
スルホン酸基を有する単量体としては、2-スルホエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0096】
また、上述の酸性基を有する単量体(a-2-3)の中でも、歯科用重合性組成物として用いた場合に接着強さが良好である観点から、リン酸基を有する単量体又はカルボン酸基を有する単量体を含むことが好ましく、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、4-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメリテートアンハイドライド、4-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメリテート、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、及び、2-メタ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とビス(2-メタクリロイルオキシエチル)ハイドロジェンホスフェートの混合物がより好ましく、さらに、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がさらに好ましく、硬化性とのバランスの観点から、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が特に好ましい。
【0097】
ある実施形態において、歯科用重合性組成物における酸性基を有する単量体(a-2-3)の含有量は、歯質に対する接着性の観点から、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、0~40質量%であることが好ましく、2~35質量%であることがより好ましく、3~30質量%であることがさらに好ましく、5~25質量%であることが特に好ましい。
【0098】
ある好適な実施形態としては、生体に対する安全性がより高い点から、ビスフェノール系芳香族化合物を実質的に含有しない歯科用重合性組成物が挙げられる。
「ビスフェノール系芳香族化合物を実質的に含有しない」とは、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、ビスフェノール系芳香族化合物の含有量が3質量%未満であり、1質量%未満であることが好ましく、0.1質量%未満であることがより好ましく、0.01質量%未満であることがさらに好ましく、0質量%であることが特に好ましい。
【0099】
<重合開始剤(B)>
歯科用重合性組成物は、単量体を硬化させるために、重合開始剤(B)を含む。
重合開始剤(B)としては、光重合開始剤(B-1)、化学重合開始剤(B-2)を用いることができる。これらは、それぞれ1種を単独で配合してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0100】
光重合開始剤(B-1)としては、(ビス)アシルホスフィンオキシド類、チオキサントン類、ケタール類、α-ジケトン類、クマリン類、アントラキノン類、ベンゾインアルキルエーテル化合物、α-アミノケトン系化合物などが挙げられる。
【0101】
前記(ビス)アシルホスフィンオキシド類のうち、アシルホスフィンオキシド類としては、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、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、2,6-ジメトキシベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,6-ジクロロベンゾイルジ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メトキシ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エトキシフェニルホスフィンオキシド、2,3,5,6-テトラメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ベンゾイルジ(2,6-ジメチルフェニル)ホスホネート及びこれらの塩などが挙げられる。
ビスアシルホスフィンオキシド類としては、ビス(2,6-ジクロロベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジクロロベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-プロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジクロロベンゾイル)-1-ナフ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)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)-2,5-ジメチル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)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,5,6-トリメチルベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィン酸ナトリウムなどが挙げられる。
【0102】
前記チオキサントン類としては、例えば、チオキサントン、2-クロロチオキサンテン-9-オンなどが挙げられる。
【0103】
前記ケタール類としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタールなどが挙げられる。
【0104】
前記α-ジケトン類としては、例えば、ジアセチル、ベンジル、dl-カンファーキノン、2,3-ペンタジオン、2,3-オクタジオン、9,10-フェナントレンキノン、4,4’-オキシベンジル、アセナフテンキノンなどが挙げられる。この中でも、可視光域に極大吸収波長を有している観点から、dl-カンファーキノンが特に好ましい。
【0105】
前記クマリン類としては、例えば、3,3’-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-(4-メトキシベンゾイル)クマリン、3-チエノイルクマリン、3-ベンゾイル-5,7-ジメトキシクマリン、3-ベンゾイル-7-メトキシクマリン、3-ベンゾイル-6-メトキシクマリン、3-ベンゾイル-8-メトキシクマリン、3-ベンゾイルクマリン、7-メトキシ-3-(p-ニトロベンゾイル)クマリン、3-(p-ニトロベンゾイル)クマリン、3,5-カルボニルビス(7-メトキシクマリン)、3-ベンゾイル-6-ブロモクマリン、3,3’-カルボニルビスクマリン、3-ベンゾイル-7-ジメチルアミノクマリン、3-ベンゾイルベンゾ[f]クマリン、3-カルボキシクマリン、3-カルボキシ-7-メトキシクマリン、3-エトキシカルボニル-6-メトキシクマリン、3-エトキシカルボニル-8-メトキシクマリン、3-アセチルベンゾ[f]クマリン、3-ベンゾイル-6-ニトロクマリン、3-ベンゾイル-7-ジエチルアミノクマリン、7-ジメチルアミノ-3-(4-メトキシベンゾイル)クマリン、7-ジエチルアミノ-3-(4-メトキシベンゾイル)クマリン、7-ジエチルアミノ-3-(4-ジエチルアミノ)クマリン、7-メトキシ-3-(4-メトキシベンゾイル)クマリン、3-(4-ニトロベンゾイル)ベンゾ[f]クマリン、3-(4-エトキシシンナモイル)-7-メトキシクマリン、3-(4-ジメチルアミノシンナモイル)クマリン、3-(4-ジフェニルアミノシンナモイル)クマリン、3-[(3-ジメチルベンゾチアゾール-2-イリデン)アセチル]クマリン、3-[(1-メチルナフト[1,2-d]チアゾール-2-イリデン)アセチル]クマリン、3,3’-カルボニルビス(6-メトキシクマリン)、3,3’-カルボニルビス(7-アセトキシクマリン)、3,3’-カルボニルビス(7-ジメチルアミノクマリン)、3-(2-ベンゾチアゾリル)-7-(ジエチルアミノ)クマリン、3-(2-ベンゾチアゾリル)-7-(ジブチルアミノ)クマリン、3-(2-ベンゾイミダゾリル)-7-(ジエチルアミノ)クマリン、3-(2-ベンゾチアゾリル)-7-(ジオクチルアミノ)クマリン、3-アセチル-7-(ジメチルアミノ)クマリン、3,3’-カルボニルビス(7-ジブチルアミノクマリン)、3,3’-カルボニル-7-ジエチルアミノクマリン-7’-ビス(ブトキシエチル)アミノクマリン、10-[3-[4-(ジメチルアミノ)フェニル]-1-オキソ-2-プロペニル]-2,3,6,7-テトラヒドロ-1,1,7,7-テトラメチル-1H,5H,11H-[1]ベンゾピラノ[6,7,8-ij]キノリジン-11-オン、10-(2-ベンゾチアゾリル)-2,3,6,7-テトラヒドロ-1,1,7,7-テトラメチル-1H,5H,11H-[1]ベンゾピラノ[6,7,8-ij]キノリジン-11-オンなどの特開平9-3109号公報、特開平10-245525号公報に記載されている化合物が挙げられる。
【0106】
上述のクマリン類の中でも、特に、3,3’-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)及び3,3’-カルボニルビス(7-ジブチルアミノクマリン)が好適である。
【0107】
前記アントラキノン類としては、例えば、アントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-クロロアントラキノン、1-ブロモアントラキノン、1,2-ベンズアントラキノン、1-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、1-ヒドロキシアントラキノンなどが挙げられる。
【0108】
前記ベンゾインアルキルエーテル化合物としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
【0109】
前記α-アミノケトン系化合物としては、例えば、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オンなどが挙げられる。
【0110】
これらの光重合開始剤(B-1)の中でも、(ビス)アシルホスフィンオキシド類、α-ジケトン類、及びクマリン類からなる群より選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。これにより、可視及び近紫外領域での光硬化性に優れ、ハロゲンランプ、発光ダイオード(LED)、キセノンランプのいずれの光源を用いても十分な光硬化性を示す歯科用重合性組成物が得られる。
【0111】
光重合開始剤(B-1)の含有量は特に限定されないが、得られる歯科用重合性組成物の硬化性などの観点から、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.001~10質量部が好ましく、0.01~7質量部がより好ましく、0.1~5質量部がさらに好ましい。
【0112】
・化学重合開始剤(B-2)
ある実施形態において、歯科用重合性組成物は、化学重合を可能とし、光が届かない箇所の窩洞に対する封鎖性を向上させる観点から、さらに化学重合開始剤(B-2)を含有することができる。化学重合開始剤(B-2)としては有機過酸化物が好ましく用いられる。上記の化学重合開始剤(B-2)に使用される有機過酸化物は特に限定されず、公知のものを使用することができる。
代表的な有機過酸化物としては、例えば、ケトンペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ペルオキシケタール、ペルオキシエステル、ペルオキシジカーボネートなどが挙げられる。これらの有機過酸化物の具体例としては、国際公開第2008/087977号に記載のものが挙げられる。化学重合開始剤(B-2)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0113】
化学重合開始剤(B-2)の含有量は特に限定されないが、得られる歯科用重合性組成物の硬化性などの観点から、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.001~10質量部が好ましく、0.01~7質量部がより好ましく、0.1~5質量部がさらに好ましい。
【0114】
重合開始剤(B)の含有量は特に限定されないが、得られる歯科用重合性組成物の硬化性などの観点から、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.001~10質量部が好ましく、0.01~7質量部がより好ましく、0.1~5質量部がさらに好ましい。
【0115】
<重合促進剤(C)>
歯科用重合性組成物は、硬化物の機械的強度の観点から、重合開始剤(B)(光重合開始剤(B-1)、及び/又は化学重合開始剤(B-2))とともに重合促進剤(C)をさらに含むことが好ましい。
【0116】
本発明に用いられる重合促進剤(C)としては、例えば、アミン類、スルフィン酸及びその塩、ボレート化合物、バルビツール酸誘導体、トリアジン化合物、銅化合物、スズ化合物、バナジウム化合物、ハロゲン化合物、アルデヒド類、チオール化合物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ尿素化合物などが挙げられる。
【0117】
重合促進剤(C)として用いられるアミン類は、脂肪族アミン及び芳香族アミンに分けられる。
脂肪族アミンとしては、例えば、n-ブチルアミン、n-ヘキシルアミン、n-オクチルアミンなどの第一級脂肪族アミン;ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、N-メチルエタノールアミンなどの第二級脂肪族アミン;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-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、2-(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、N-メチルジエタノールアミンジメタクリレート、N-エチルジエタノールアミンジメタクリレート、トリエタノールアミンモノメタクリレート、トリエタノールアミンジメタクリレート、トリエタノールアミントリメタクリレート、トリエタノールアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミンなどの第三級脂肪族アミンなどが挙げられる。これらの中でも、歯科用重合性組成物の硬化性及び保存安定性の観点から、第三級脂肪族アミンが好ましく、その中でもN-メチルジエタノールアミン及びトリエタノールアミンがより好ましく用いられる。
【0118】
また、芳香族アミンとしては、例えば、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3,5-ジメチルアニリン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-p-トルイジン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3,4-ジメチルアニリン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-4-エチルアニリン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-4-イソプロピルアニリン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-4-t-ブチルアニリン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3,5-ジイソプロピルアニリン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3,5-ジ-t-ブチルアニリン、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジメチル-p-トルイジン、N,N-ジメチル-m-トルイジン、N,N-ジエチル-p-トルイジン、N,N-ジメチル-3,5-ジメチルアニリン、N,N-ジメチル-3,4-ジメチルアニリン、N,N-ジメチル-4-エチルアニリン、N,N-ジメチル-4-イソプロピルアニリン、N,N-ジメチル-4-t-ブチルアニリン、N,N-ジメチル-3,5-ジ-t-ブチルアニリン、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸エチル、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸メチル、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸プロピル、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸n-ブトキシエチル、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸2-(メタクリロイルオキシ)エチル、4-(N,N-ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸ブチルなどが挙げられる。これらの中でも、歯科用重合性組成物に優れた硬化性を付与できる観点から、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-p-トルイジン、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸エチル、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸n-ブトキシエチル及び4-(N,N-ジメチルアミノ)ベンゾフェノンからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく用いられる。
【0119】
スルフィン酸及びその塩、ボレート化合物、バルビツール酸誘導体、トリアジン化合物、銅化合物、スズ化合物、バナジウム化合物、ハロゲン化合物、アルデヒド類、チオール化合物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、及びチオ尿素化合物の具体例としては、国際公開第2008/087977号に記載のものが挙げられる。
【0120】
重合促進剤(C)は、1種を単独で含有してもよく、2種以上を組み合わせて含有してもよい。本発明に用いられる重合促進剤(C)の含有量は特に限定されないが、得られる歯科用重合性組成物の硬化性などの観点からは、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.001~10質量部が好ましく、0.01~8質量部がより好ましく、0.1~5質量部がさらに好ましい。重合促進剤(C)の含有量が前記下限値以上であることで、重合が十分に進行し、十分な接着強さを得られやすい。一方、重合促進剤(C)の含有量が前記上限値以下であることで、十分な接着性が得られやすく、さらには歯科用重合性組成物からの重合促進剤(C)自体の析出を抑制できる。
【0121】
<フィラー(D)>
歯科用重合性組成物は、硬化物の機械的強度(曲げ強さ等)を高める点から、フィラー(D)をさらに含むことが好ましい。フィラー(D)としては、無機フィラー、有機無機複合フィラー、有機フィラー等が挙げられる。フィラー(D)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0122】
無機フィラーの素材としては、各種ガラス類(シリカを主成分(シリカを5質量%以上含むもの、好ましくは10質量%以上含むもの)とし、必要に応じ、重金属、ホウ素、アルミニウムなどの酸化物)を含有することが好ましい。
無機フィラーとしては、例えば、溶融シリカ、石英、ソーダライムシリカガラス、Eガラス、Cガラス、ボロシリケートガラス(パイレックス(登録商標)ガラス)などの一般的な組成のガラス粉末;バリウムガラス、ストロンチウム・ボロシリケートガラス、ランタンガラスセラミックス、フルオロアルミノシリケートガラス、各種セラミック類、アルミナ、シリカ-チタニア、シリカ-ジルコニア、酸化イッテルビウム、シリカコートフッ化イッテルビウム、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、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などの複合酸化物、珪藻土、カオリン、粘土鉱物(モンモリロナイトなど)、活性白土、合成ゼオライト、マイカ、フッ化カルシウム、フッ化イッテルビウム、フッ化イットリウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、ヒドロキシアパタイトなどが挙げられ、これらは、それぞれ1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
この中でも、X線造影性が高いアルミニウム、ストロンチウム、ジルコニウム、バリウム、ランタン、イッテルビウム、チタン及びビスマス等の金属元素を構成元素として含有する無機フィラー(例えば、バリウムガラス、アルミナ、シリカ-チタニア、シリカ-ジルコニア、シリカコートフッ化イッテルビウム)が好ましい。前記無機フィラーは、比較的高い屈折率を有する無機フィラーとして使用できる。これらもまた、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いることができる。
これらの中でも、得られる歯科用重合性組成物の硬化物の機械的強度、透明性が優れる点で、石英、シリカ、シリカ-チタニア、シリカ-ジルコニア、バリウムガラス、酸化イッテルビウム、シリカコートフッ化イッテルビウムが好ましく、石英、シリカ、シリカ-チタニア、シリカ-ジルコニア、バリウムガラス、シリカコートフッ化イッテルビウムがより好ましい。
また、歯科用重合性組成物のX線不透過性の観点からは、シリカ-ジルコニア、バリウムガラス、シリカコートフッ化イッテルビウムが好ましく、保存安定性の観点からシリカコートフッ化イッテルビウムが特に好ましい。
【0123】
得られる歯科用重合性組成物のハンドリング性及び機械的強度などの観点から、前記無機フィラーの平均粒子径は0.001~50μmであることが好ましく、0.001~20μmであることがより好ましく、0.005~10μmであることがさらに好ましい。なお、本発明において、無機フィラーに、後記するように表面処理をした場合、無機フィラーの平均粒子径は、表面処理前の平均粒子径を意味する。
ある好適な実施形態としては、フィラー(D)が無機フィラーである歯科用重合性組成物が挙げられる。
【0124】
無機フィラーは、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、アエロジル(登録商標)90、アエロジル(登録商標)130、アエロジル(登録商標)150、アエロジル(登録商標)200、アエロジル(登録商標)255、アエロジル(登録商標)300、アエロジル(登録商標)380、アエロジル(登録商標)OX50、アエロジル(登録商標)R972等のシリカ(以上、日本アエロジル株式会社製)、GM27884、8235(以上、SCHOTT社製)、商品コード「E-3000」(エステック社製)等のバリウムガラス、ストロンチウムボロシリケートガラス(E-4000、ESSTECH社製)、ランタンガラスセラミックス(GM31684、ショット社製)、フルオロアルミノシリケートガラス(GM35429、G018-091、G018-117、ショット社製)等が挙げられる。
【0125】
無機フィラーは非晶質であってもよいし、結晶質であってもよいし、両者の混合物であってもよいが、非晶質部分を少なくとも含むことが好ましい。
【0126】
無機フィラーの形状としては、特に限定されず、フィラーの粒子径を適宜選択して使用することができ、例えば、不定形フィラー(破砕状フィラー)及び球状フィラーが挙げられる。歯科用重合性組成物の硬化物の機械的強度を向上させる観点からは、前記無機フィラーとして不定形フィラーを用いることが好ましく、ハンドリング性の観点からは球状フィラーを用いることが好ましい。球状フィラーとは、電子顕微鏡でフィラーの写真を撮り、その単位視野内に観察される粒子が丸みをおびており、その最大径に直交する方向の粒子径をその最大径で割った平均均斉度が0.6以上であるフィラーである。
【0127】
前記無機フィラーは、歯科用重合性組成物の硬化物の機械的強度、流動性を調整するため、シランカップリング剤などの公知の表面処理剤で予め表面処理することが好ましい。例えば、表面処理剤で無機フィラーの表面に存在する水酸基を表面処理することで、該水酸基が表面処理された無機フィラーを得ることができる。
【0128】
表面処理剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ(β-メトキシエトキシ)シラン、γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、8-メタクリロイルオキシオクチルトリメトキシシラン、11-メタクリロイルオキシウンデシルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤などが挙げられ、ビニルトリメトキシシラン、γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、8-メタクリロイルオキシオクチルトリメトキシシラン、11-メタクリロイルオキシウンデシルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシランが好ましい。
【0129】
表面処理の方法としては、公知の方法を特に限定されずに用いることができ、例えば、無機フィラーを激しく撹拌しながら上記表面処理剤をスプレー添加する方法、適当な溶媒へ無機フィラーと上記表面処理剤とを分散又は溶解させた後、溶媒を除去する方法、あるいは水溶液中で上記表面処理剤のアルコキシ基を酸触媒により加水分解してシラノール基へ変換し、該水溶液中で無機フィラー表面に付着させた後、水を除去する方法などがあり、いずれの方法においても、通常50~150℃の範囲で加熱することにより、無機フィラー表面と上記表面処理剤との反応を完結させ、表面処理を行うことができる。なお、表面処理量は特に制限されず、例えば、処理前の無機フィラー100質量部に対して、表面処理剤を0.1~40質量部用いることができる。
【0130】
有機無機複合フィラーとは、上述の無機フィラーに単量体を予め添加し、ペースト状にした後に重合させ、粉砕することにより得られるものである。有機無機複合フィラーは、無機フィラーと単量体の重合体とを含むフィラーを示す。前記有機無機複合フィラーとしては、例えば、Bis-GMAと3Gと表面処理シリカフィラーとを混和、重合させた後に粉砕したものなどを用いることができる。前記有機無機複合フィラーの形状は特に限定されず、フィラーの粒子径を適宜選択して使用することができる。有機無機複合フィラーもまた、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いることができ、有機無機複合フィラーも機械的強度の観点から表面処理された方が好ましい。表面処理剤の例と好ましい種類については無機フィラーと同様である。得られる歯科用重合性組成物のハンドリング性及び機械的強度などの観点から、前記有機無機複合フィラーの平均粒子径は、0.001~50μmであることが好ましく、0.001~20μmであることがより好ましく、0.005~15μmであることがさらに好ましい。
【0131】
有機フィラーの素材としては、例えばポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル-メタクリル酸エチル共重合体、架橋型ポリメタクリル酸メチル、架橋型ポリメタクリル酸エチル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレン-酢酸ビニル共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-スチレン-ブタジエン共重合体などが挙げられ、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いることができる。有機フィラーの形状は特に限定されず、フィラーの粒子径を適宜選択して使用することができる。得られる歯科用重合性組成物のハンドリング性及び機械的強度などの観点から、前記有機フィラーの平均粒子径は、0.001~50μmであることが好ましく、0.001~20μmであることがより好ましく、0.005~15μmであることがさらに好ましい。
【0132】
なお、本明細書において、フィラーの平均粒子径は、レーザー回折散乱法や粒子の電子顕微鏡観察により求めることができる。具体的には、0.1μm以上の粒子径測定にはレーザー回折散乱法が、0.1μm未満の超微粒子の粒子径測定には電子顕微鏡観察が簡便である。0.1μmはレーザー回折散乱法による測定値である。なお、凝集粒子などの1次粒子が集まってなる粒子の場合、1次粒子の平均粒子径と2次粒子の平均粒子径が存在するが、フィラーの平均粒子径としては、粒子径が大きくなる2次粒子の平均粒子径とする。
【0133】
レーザー回折散乱法は、具体的に例えば、レーザー回折式粒子径分布測定装置(SALD-2300:株式会社島津製作所製)により、0.2%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を分散媒に用いて体積基準で測定することができる。
【0134】
電子顕微鏡観察は、具体的に例えば、粒子の電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、S-4000型)写真を撮り、その写真の単位視野内に観察される粒子(200個以上)の粒子径を、画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(Mac-View(株式会社マウンテック製))を用いて測定することにより求めることができる。このとき、粒子径は、粒子の最長の長さと最短の長さの算術平均値として求められ、粒子の数とその粒子径より、平均粒子径が算出される。
【0135】
フィラー(D)の含有量は特に限定されないが、ハンドリング性、硬化物の機械的強度の観点から、歯科用重合性組成物100質量部において、0~90質量%であることが好ましく、55~85質量%であることがより好ましく、60~80質量%であることがさらに好ましい。
【0136】
<フッ素イオン放出性物質>
ある実施形態においては、歯科用重合性組成物は、さらにフッ素イオン放出性物質を含有してもよい。フッ素イオン放出性物質を含有することによって、歯質に耐酸性を付与することができる歯科用重合性組成物が得られる。かかるフッ素イオン放出性物質としては、例えば、メタクリル酸メチルとメタクリル酸フルオライドとの共重合体などのフッ素イオン放出性ポリマー;フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化イッテルビウムなどの金属フッ化物類などが挙げられる。上記フッ素イオン放出性物質は1種単独を含有してもよく、2種以上を組み合わせて含有してもよい。
【0137】
また、歯科用重合性組成物には、性能を低下させない範囲内で、公知の添加剤を含有することができる。かかる添加剤としては、重合禁止剤、酸化防止剤、着色剤(顔料、染料)、紫外線吸収剤、蛍光剤、有機溶媒等の溶媒、増粘剤等が挙げられる。添加剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ある実施形態では、歯科用重合性組成物における溶媒(例えば、水、有機溶媒)の含有量が歯科用重合性組成物の全質量において、1質量%未満であることが好ましく、0.1質量%未満であることがより好ましく、0.01質量%未満であることがさらに好ましい。
【0138】
また、他のある実施形態においては、溶媒を含むことが好ましい。溶媒としては、水、有機溶媒、及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。
【0139】
水は、接着性に悪影響を及ぼす不純物を実質的に含有しないものを使用する必要があり、蒸留水又はイオン交換水が好ましい。水の含有量が過少な場合、脱灰作用促進効果が十分に得られないおそれがあり、過多な場合は接着性が低下することがある。
そのため、水の含有量は、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、1~50質量%の範囲が好ましく、5~30質量%の範囲がより好ましく、10~20質量%の範囲がさらに好ましい。
【0140】
本発明の歯科用重合性組成物が有機溶媒を含有する場合、接着性、塗布性、歯質への浸透性をより向上させることができ、組成物の各成分の分離をより防止することができる。
有機溶媒としては、通常、常圧下における沸点が150℃以下であり、且つ25℃における水に対する溶解度が5質量%以上の、より好ましくは30質量%以上の、さらに好ましくは任意の割合で水に溶解可能な有機溶媒が使用される。
【0141】
有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-メチル-2-プロパノール等のアルコール溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶媒;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒;ヘキサン、トルエン等の炭化水素溶媒;クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒等が挙げられる。これらの中でも、生体に対する安全性と、揮発性に基づく除去の容易さの双方を勘案した場合、有機溶媒が水溶性有機溶媒であることが好ましい。具体的には、エタノール、2-プロパノール、2-メチル-2-プロパノール、アセトン、及びテトラヒドロフランが好ましく、エタノール、2-プロパノール、2-メチル-2-プロパノール及びテトラヒドロフランがより好ましい。
前記有機溶媒の含有量は特に限定されず、実施形態によっては前記有機溶媒の配合を必要としないものもある。
前記有機溶媒を用いる実施形態においては、有機溶媒の含有量は、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、1~70質量%の範囲が好ましく、5~50質量%の範囲がより好ましく、10~30質量%の範囲がさらに好ましい。
【0142】
本発明の歯科用重合性組成物は保存安定性、及び硬化性の調整の観点から、重合禁止剤を含むことが好ましい。重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ジブチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノンモノメチルエーテル、t-ブチルカテコール、2-t-ブチル-4,6-ジメチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチルフェノール、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
重合禁止剤の含有量は、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.001~1.0質量部が好ましい。
【0143】
本発明の歯科用重合性組成物は環境光と呼ばれる蛍光灯、LED等に対する光安定性の観点や硬化物の変色抑制の観点から、紫外線吸収剤を含むことが好ましい。
紫外線吸収剤としては、例えば、2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-エチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-プロピルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール(チヌビン326)等のベンゾトリアゾール化合物、及びベンゾイミダゾール化合物等が挙げられ、チヌビン326が好ましい。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0144】
本発明の歯科用重合性組成物は歯質に近い色調を再現のための審美上の観点から、蛍光剤を含むことが好ましい。蛍光剤としては、公知のものが何ら制限なく使用できるが、フタル酸エステル系蛍光剤が好ましい。
【0145】
具体的なフタル酸エステル系蛍光剤としては、例えば、2,5-ジヒドロキシテレフタル酸ジメチル、2,5-ジヒドロキシテレフタル酸ジエチル、ジメチルアミノテレフタレート、ジエチルアミノテレフタレートなどが挙げられ、2,5-ジヒドロキシテレフタル酸ジエチルなどの水酸基で置換されたフタル酸エステル系蛍光剤がより好ましい。蛍光剤は1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0146】
蛍光剤の含有量は、特に制限されるものではないが、蛍光性の確保のため一定量必要であり、逆に含有量が多すぎると、光安定性が確保しにくくなる傾向がある。光安定性と蛍光性の良好なバランスのためには、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.005~0.5質量部であることが好ましく、0.01~0.1質量部であることがより好ましい。
【0147】
本発明の歯科用重合性組成物は歯質と近い色調を再現するために着色剤を含むことが好ましい。前記着色剤の種類等は特に限定されず、目的とする歯科用重合性組成物の色調に応じて無機顔料及び/又は有機顔料のいずれでも制限なく用いることができる。着色剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0148】
着色剤は、歯科用重合性組成物に微量添加される成分である。1種類の着色剤の含有量は、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、1.0質量%未満である。
【0149】
着色剤の形状は、特に制限はなく球状、針状、板状、破砕状、鱗片状等の任意の粒子形状でもよく、制限なく用いることができる。
【0150】
無機顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、バリウム黄等のクロム酸塩;紺青等のフェロシアン化物;銀朱、カドミウム黄、硫化亜鉛、カドミウムレッド等の硫化物;硫酸バリウム、硫酸亜鉛、硫酸ストロンチウム等の硫酸塩;亜鉛華、アンチモン白、チタン白、ベンガラ、鉄黒、酸化クロム等の酸化物;水酸化アルミニウム等の水酸化物;ケイ酸カルシウム、群青等のケイ酸塩;カーボンブラック、グラファイト等の炭素等が挙げられる。
【0151】
有機顔料としては、例えば、ナフトールグリーンB、ナフトールグリーンY等のニトロソ系顔料;ナフトールイエローS、キシレンファストイエロー2G等のニトロ系顔料;トルイジンレッド4R、ブリリアントファストスカーレット、ハンザイエロー、ピグメントイエロー等の不溶性アゾ系顔料;リソールレッド、レーキレッドC、レーキレッドD等の難溶性アゾ系顔料;ブリリアントカーミン6B、トルイジンレッドF5R、ピグメントスカーレット3B、ボルドー10B等の可溶性アゾ系顔料;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー等のフタロシアニン系顔料;ローダミンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、メチルバイオレットレーキ等の塩基性染料系顔料;ピーコックブルーレーキ、エオシンレーキ、キノリンイエローレーキ、アルミニウムレーキ等の酸性染料系顔料等が挙げられる。
【0152】
これらの着色剤の中でも有機顔料に比べて耐熱性や耐光性等に優れる無機顔料であるチタン白、ベンガラ、鉄黒及び黄酸化鉄等がより好ましい。
【0153】
本発明の歯科用重合性組成物における着色剤の含有量は、本発明の効果を奏する範囲内であれば制限ないが、審美性の観点から、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、0.0005質量部以上であることが好ましく、0.002質量部以上であることがより好ましく、0.004質量部以上であることがさらに好ましく、0.006質量部以上であることが特に好ましい。前記下限値以上であることで、歯科用重合性組成物を窩洞に充填して形成される充填部が暗く沈んだ印象になることを効果的に抑制できる。
また、着色剤の含有量は、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、2.0質量部以下であることが好ましく、1.0質量部以下であることがより好ましく、0.5質量部以下であることがさらに好ましく、0.3質量部以下であることが特に好ましい。前記上限値以下であることで、窩洞の窩底部の天然歯の色調を効果的に充填部に反映させることができる。
また、着色剤の含有量は、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、0.00001質量%以上であることが好ましく、0.0001質量%以上であることがより好ましく、0.0005質量%以上であることがさらに好ましく、0.001質量%以上であることが特に好ましい。また、着色剤の含有量は、0.5質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以下であることがさらに好ましく、0.07質量%以下であることが特に好ましい。
【0154】
本発明の歯科用重合性組成物は、優れた機械的強度と、硬化時の重合収縮応力の低減とを両立でき、歯科用コンポジットレジン(特に好適には、自己接着性コンポジットレジン)、歯科用接着剤、歯科用セメント等の歯科治療用途に好適に使用できる。
【0155】
歯科用コンポジットレジンとして好適な組成割合の一例を示す。
歯科用コンポジットレジンにおける各成分の含有量は、歯科用重合性組成物の合計100質量%中、ラジカル重合性単量体(a-1)0.1~10質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)5~98質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~98質量%、フィラー(D)0~90質量%を含むことが好ましく、ラジカル重合性単量体(a-1)1~8質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)10~50質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~50質量%、フィラー(D)55~85質量%を含むことがより好ましく、ラジカル重合性単量体(a-1)2~5質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)10~30質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~30質量%、フィラー(D)60~80質量%を含むことがさらに好ましい。
また、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、光重合開始剤(B-1)0.001~10質量部、重合促進剤(C)0.001~10質量部が好ましく、光重合開始剤(B-1)0.01~7質量部、重合促進剤(C)0.01~8質量部がより好ましく、光重合開始剤(B-1)0.1~5質量部、重合促進剤(C)0.1~5質量部がさらに好ましい。歯科用コンポジットレジンとして用いる歯科用重合性組成物は親水性単量体(a-2-2)を含まなくてもよい。
【0156】
歯科用自己接着性歯科用コンポジットレジンとして好適な組成割合の一例を示す。
歯科用重合性組成物の合計100質量%中、ラジカル重合性単量体(a-1)0.1~10質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)5~98質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~98質量%、酸性基を有する単量体(a-2-3)0~40質量%、フィラー(D)0~90質量%を含むことが好ましく、ラジカル重合性単量体(a-1)1~8質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)10~50質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~50質量%、酸性基を有する単量体(a-2-3)2~35質量%、フィラー(D)55~85質量%を含むことがより好ましく、ラジカル重合性単量体(a-1)2~5質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)10~30質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~30質量%、酸性基を有する単量体(a-2-3)5~25質量%、フィラー(D)60~80質量%を含むことがさらに好ましい。
また、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、光重合開始剤(B-1)0.001~10質量部、重合促進剤(C)0.001~10質量部が好ましく、光重合開始剤(B-1)0.01~7質量部、重合促進剤(C)0.01~8質量部がより好ましく、光重合開始剤(B-1)0.1~5質量部、重合促進剤(C)0.1~5質量部がさらに好ましい。
自己接着性歯科用コンポジットレジンとして用いる歯科用重合性組成物は親水性単量体(a-2-2)を含まなくてもよい。
【0157】
歯科用接着剤として好適な組成割合の一例を示す。
歯科用重合性組成物の合計100質量%中、ラジカル重合性単量体(a-1)0.1~10質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)5~98質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~98質量%、酸性基を有する単量体(a-2-3)1~40質量%、フィラー(D)0~90質量%を含むことが好ましく、ラジカル重合性単量体(a-1)1~8質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)10~50質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~50質量%、酸性基を有する単量体(a-2-3)2~35質量%、フィラー(D)0~85質量%を含むことがより好ましく、ラジカル重合性単量体(a-1)2~5質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)10~30質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~30質量%、酸性基を有する単量体(a-2-3)5~25質量%、フィラー(D)1~50質量%を含むことがさらに好ましい。
また、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、光重合開始剤(B-1)0.001~10質量部、重合促進剤(C)0.001~10質量部が好ましく、光重合開始剤(B-1)0.01~7質量部、重合促進剤(C)0.01~8質量部がより好ましく、光重合開始剤(B-1)0.1~5質量部、重合促進剤(C)0.1~5質量部がさらに好ましい。
【0158】
歯科用セメントとして好適な組成割合の一例を示す。
歯科用重合性組成物の合計100質量%中、ラジカル重合性単量体(a-1)0.1~10質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)5~98質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~98質量%、酸性基を有する単量体(a-2-3)0~40質量%、フィラー(D)0~90質量%を含むことが好ましく、ラジカル重合性単量体(a-1)1~8質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)10~50質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~50質量%、酸性基を有する単量体(a-2-3)2~35質量%、フィラー(D)55~85質量%を含むことがより好ましく、ラジカル重合性単量体(a-1)2~5質量%、酸性基を有しない疎水性単量体(a-2-1)10~30質量%、酸性基を有しない親水性単量体(a-2-2)0~30質量%、酸性基を有する単量体(a-2-3)5~25質量%、フィラー(D)60~80質量%を含むことがさらに好ましい。
また、歯科用重合性組成物に含まれるラジカル重合性単量体(A)の合計100質量部に対して、光重合開始剤(B-1)0.001~10質量部、重合促進剤(C)0.001~10質量部が好ましく、光重合開始剤(B-1)0.01~7質量部、重合促進剤(C)0.01~8質量部がより好ましく、光重合開始剤(B-1)0.1~5質量部、重合促進剤(C)0.1~5質量部がさらに好ましい。
歯科用セメントとして用いる歯科用組成物は親水性単量体(a-2-2)を含まなくてもよい。前処理材を用いるタイプの歯科用セメントとして場合、歯科用組成物は酸性基を有する単量体(a-2-3)を含まなくてもよい。
【0159】
歯科用重合性組成物の製造方法は、ラジカル重合性単量体(a-1)、さらに必要に応じてラジカル重合性単量体(a-2)、重合開始剤(B)、及びフィラー(D)を混合し、さらに必要に応じて他の成分を混合し、当業者に公知の方法により、容易に製造することができる。
【実施例0160】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。なお、例中の部は、特記しない限り質量部である。
【0161】
次に、実施例及び比較例の歯科用重合性組成物の成分を略号とともに以下に記す。
【0162】
[ラジカル重合性単量体(a-1)]
[製造例1:ラジカル重合性単量体(a-1-1)の製造]
空気雰囲気下、9,9-ビス[4-(アミノフェノキシ)フェニル]フルオレン(BPF-AN、JFEケミカル株式会社製)3.0g(5.6mmol)、2-(2-メタクリロイルオキシエチルオキシ)エチルイソシアナート(昭和電工株式会社製「カレンズMOI-EG」)2.2mL(11.2mmol)、ジブチルヒドロキシトルエン0.7mg(0.003mmol)、ジラウリン酸ジブチルすず 7.5μL(0.01mmol)、トルエン70mLを混合し80℃で8時間反応させた。空気存在下でエバポレーターにて減圧下、50℃で1時間脱溶媒し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル/メタノール=5/3/1→4/4/1)に付して白色固体(a-1-1)を4.7g(収率:89%、LC純度:99.1%)得た。1H-NMRにより、以下の化学式(a-1-1)で表される化合物が得られたことを確認した。
【化31】
【0163】
[製造例2:ラジカル重合性単量体(a-1-2)の製造]
2-(2-メタクリロイルオキシエチルオキシ)エチルイソシアナート(昭和電工株式会社製、「カレンズMOI-EG」)を、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工株式会社製、「カレンズMOI」)に代えた以外は、製造例1と同様の方法で白色固体(a-1-2)を得た(収率:76.0%、LC純度:97.7%)。1H-NMRにより、以下の化学式(a-1-2)で表される化合物が得られたことを確認した。
【化32】
【0164】
[製造例3:ラジカル重合性単量体(a-1-3)の製造]
空気雰囲気下、9,9-ビス[4-(アミノフェノキシ)フェニル]フルオレン(BPF-AN、JFEケミカル株式会社製)5.3g(10mmol)、テトラヒドロフラン200mLを混合し、これにトリエチルアミン3.0g(3mmol)を加え、0℃に冷却した。
続いて、アクリロイルクロリド2.2g(24mmol)を15分間要して滴下した後、室温まで昇温し、一夜撹拌した。反応終了後、水を加えてクロロホルムで抽出し、水、飽和食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過後濃縮した。
得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=50/1)に付して白色固体(a-1-3)を5.9g(収率:92.1%、LC純度:98.9%)得た。1H-NMRにより、以下の化学式(a-1-3)で表される化合物が得られたことを確認した。
【化33】
【0165】
[ラジカル重合性単量体(a-2)]
D-2.6E: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(エトキシ基の平均付加モル数:2.6)
BPEF-MA:9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンメタクリレート(下記化合物)
【化34】
3G:トリエチレングリコールジメタクリレート
UDMA:[2,2,4-トリメチルヘキサメチレンビス(2-カルバモイルオキシエチル)]ジメタクリレート
【0166】
[重合開始剤(B)]
TPO: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
CQ:カンファーキノン
【0167】
[重合促進剤(C)]
PDE:p-ジメチルアミノ安息香酸エチル
【0168】
[フィラー(D)]
フィラー1:100質量部のNF180(バリウムガラス(平均一次粒子径0.18μm、ショット社製))をエタノール300質量部に分散し、表面処理剤11-MUS(11-メタクリロイルオキシウンデシルトリメトキシシラン)2.5質量部、酢酸0.15質量部及び水5質量部を加えて室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、さらに90℃で3時間乾燥することによって表面処理して、フィラー1を得た。
フィラー2:γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランで表面処理された球状シリカ(平均粒子径:1.5μm、商品名「シリカマイクロビード P-500」、日揮触媒化成株式会社製)
【0169】
[その他]
BHT:3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン(重合禁止剤)
【0170】
[歯科用コンポジットレジンの調製]
表1に示す原料を常温(23℃)暗所で混合、及び混練して均一にしたものを真空脱泡することにより、ペースト状の歯科用コンポジットレジンを調製した。
【0171】
試験例1 重合収縮応力
50μmアルミナパウダーでサンドブラスト処理を施した5.0mm厚のガラス板上に、前処理材として歯科セラミックス用接着剤(商品名「クリアフィル(登録商標)セラミックプライマープラス」、クラレノリタケデンタル株式会社製)を塗布し、エアブローで乾燥させた。
別途用意した離型剤を塗布したステンレス製ワッシャー(内径5.3mm×0.8mm厚)の片面に、歯科用接着剤(商品名「クリアフィル(登録商標)メガボンド(登録商標)2」、クラレノリタケデンタル株式会社製)を余剰が出ないように塗布し、該ワッシャーの歯科用接着剤を塗布した面を前記ガラス板に密着させ、ガラス板のワッシャーが接していない面側から歯科用可視光照射器(ペンキュアー2000、株式会社モリタ製)にて標準モードで10秒間光照射することでワッシャーとガラス板を固定した。
次いで、ガラス板と、実施例及び比較例の歯科用コンポジットレジンとを固定するために、前記歯科用接着剤をワッシャー内(ガラス板の面及びワッシャーの内径の側面)に約8mg塗布し、歯科用可視光照射器(ペンキュアー2000、株式会社モリタ製)にて標準モードで10秒間光照射した。その後、ワッシャー内に歯科用コンポジットレジンのペーストを充填した。
別途サンドブラスト処理を施したステンレス製治具(φ5mm)を用意し、前記歯科用接着剤を塗布し、塗布した側から、歯科用可視光照射器(ペンキュアー2000、株式会社モリタ製)にて標準モードで10秒間光照射した。当該光照射後のステンレス製治具と前記ガラス板で前記ワッシャー内の歯科用コンポジットレジンのペーストを挟み、余剰なペーストを除去した。
【0172】
ワッシャー内に充填された上記ペーストのガラス板側から歯科重合用LED光照射器(株式会社モリタ製、商品名「ペンキュアー2000」)を用いて標準モードで10秒間光照射を行い、前記歯科用コンポジットレジンを硬化させ、光照射開始から3分後にかかっている応力を重合収縮応力とし、万能試験機(オートグラフAG-I 100kN、株式会社島津製作所製)で測定し(n=3)、平均値を算出した。
【0173】
重合収縮応力は、10.0MPa未満が好ましく、8.0MPa未満がより好ましく、6.0MPa未満がさらに好ましい。
【0174】
試験例2 圧縮強度
歯科用コンポジットレジンを歯科重合用LED光照射器(株式会社モリタ製、商品名「ペンキュアー2000」)を用いて硬化させ、試験片(4mmφ×4mm)を作製した。
試験片を70℃水中に1週間浸漬し、試験片を水から取り出し、万能試験機(商品名:オートグラフAG-X 100kN、株式会社島津製作所製)を用いて、クロスヘッドスピード2mm/minに設定して圧縮強度を測定し(n=5)、平均値を算出した。
【0175】
硬化物の圧縮強度は400MPa以上が好ましく、430MPa以上がより好ましく、450MPa以上がさらに好ましい。
【0176】
【表1】
【0177】
表1の結果より、実施例の歯科用コンポジットレジンは、重合収縮応力が8.0MPa未満であり、硬化物の圧縮強度が430MPa以上であった。
【0178】
一方、比較例1では、重合収縮応力が10.0MPa未満にできなかった。
また、比較例2では、圧縮強度を400MPa以上にできなかった。
比較例1については、一般的なビスフェノール系芳香族化合物のみを用いると化合物が有する分子の空間占有体積が足りず、重合収縮応力の低減効果が十分でなかった点が影響したものと推測される。
比較例2については、重合性単量体を実施例のラジカル重合性単量体(a-1)と比較すると、側鎖に含まれる芳香環が少ないことから十分な機械的強度を示さなかったものと推測される。
【産業上の利用可能性】
【0179】
本発明の重合性単量体は、歯科用重合性組成物に好適に使用することができる。