(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-12
(45)【発行日】2024-06-20
(54)【発明の名称】歯科用組成物
(51)【国際特許分類】
A61K 6/887 20200101AFI20240613BHJP
A61K 6/836 20200101ALI20240613BHJP
【FI】
A61K6/887
A61K6/836
(21)【出願番号】P 2020557747
(86)(22)【出願日】2019-11-26
(86)【国際出願番号】 JP2019046246
(87)【国際公開番号】W WO2020111079
(87)【国際公開日】2020-06-04
【審査請求日】2022-05-12
(31)【優先権主張番号】P 2018221371
(32)【優先日】2018-11-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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
【氏名又は名称】鎌田 耕一
(74)【代理人】
【識別番号】100174779
【氏名又は名称】田村 康晃
(72)【発明者】
【氏名】宮川 駿人
(72)【発明者】
【氏名】堀口 広敬
(72)【発明者】
【氏名】梶川 達也
【審査官】佐々木 大輔
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-083101(JP,A)
【文献】国際公開第2015/190100(WO,A1)
【文献】特開2007-126417(JP,A)
【文献】特開2018-153635(JP,A)
【文献】特表2017-524020(JP,A)
【文献】独国実用新案第202008018436(DE,U1)
【文献】国際公開第2017/136374(WO,A1)
【文献】特開2019-178105(JP,A)
【文献】国際公開第2019/054507(WO,A1)
【文献】特開2018-177821(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2018/0228580(US,A1)
【文献】平林 茂 他,光重合コンポジットレジン用モノマーの合成および塊状重合体の物性,歯科材料・器械,1988年,Vol.7, No.2,pp.197-204
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61K 6/00-6/90
CAplus/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
重合性単量体(A)、フィラー(B)および重合開始剤(C)を含む歯科用組成物であって、前記重合性単量体(A)が、芳香環を有し水酸基を有しない多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)と、脂環式骨格を有する多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)とを含み、前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)と前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)との質量比が前者/後者=30/70~95/5であり、
前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)が、下記一般式(1)で表される芳香族ジ(メタ)アクリル酸エステルであり、
【化1】
(一般式(1)中、R
1
は水素原子またはメチル基を表し、R
2
は水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表し、pおよびqはそれぞれ独立して0~6の整数を表し、mおよびnはそれぞれ独立して0以上の整数を表し、ただし、複数存在するR
1
、R
2
、pおよびqは、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、mとnとの和の1分子あたりの平均値で表されるアルキレンオキシ基の平均付加数は2~12である。)
重合性単量体(A)における単量体(a-1)及び単量体(a-2)の合計の含有量が重合性単量体中、90質量%以上であり、
前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)における脂環式骨格を構成する炭素原子の総数が5~20であり、
前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)における脂環式骨格が多環式炭化水素環であり、
前記多環式炭化水素環における環の数が2~4であり、
前記脂環式骨格が炭素原子および水素原子のみから構成され、かつ不飽和結合を有さず、
前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)における1分子中における(メタ)アクリロイル基の数が2~4であり、
前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)が(メタ)アクリル酸エステルであり、かつ(メタ)アクリルアミド基を有する単量体を除くものであり、
単量体(a-1)及び単量体(a-2)以外の他の重合性単量体として、一官能性の(メタ)アクリル酸エステルを含まず、芳香環および水酸基をともに有する多官能(メタ)アクリル系単量体の含有量が2質量%以下である、歯科用組成物。
【請求項2】
前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)が、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(エチレンオキシ基の平均付加数は2~30)である、請求項1に記載の歯科用組成物。
【請求項3】
前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)が、トリシクロ[5.2.1.0
2,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレートおよびエチレンオキシド変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1
又は2に記載の歯科用組成物。
【請求項4】
25℃におけるステンレス板に対する付着力が4.0N以下である、請求項1~
3のいずれかに記載の歯科用組成物。
【請求項5】
重合収縮応力が12.0MPa以下である、請求項1~
4のいずれかに記載の歯科用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は歯科用組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
コンポジットレジンに代表される歯科用組成物は、硬化後において、咀嚼等による高い咬合圧に耐え得る高い機械的強度が求められ、また天然歯牙と同等の色調を付与するためにある程度の透明性を有していることや、修復部位を見分けるために必要なX線不透過性(X線造影性)を有していることなどが求められる。
【0003】
歯科用組成物には、通常、フィラーが配合されており、一般にはフィラーの配合割合が多いほど硬化物の機械的強度が高くなる。また、X線不透過性を発現させるために、バリウムガラスなどの重金属元素を含有する無機フィラーを配合することが一般的に行われ、このような無機フィラーとしては、通常、屈折率が1.50~1.58の範囲にあるものが用いられる。
【0004】
天然歯牙と同等の色調を有する歯科用組成物を得るためには、透明性を確保しなければならないことから、フィラーとマトリックスの屈折率がほぼ同等である必要がある。したがって、屈折率が1.50~1.58の範囲にある無機フィラーを用いた場合には、マトリックスの屈折率も硬化後に1.50~1.58程度とすることが求められる。このような屈折率を有するマトリックスを与える歯科用組成物として、特定の芳香族ジ(メタ)アクリレートを用いる方法が知られている(例えば、特許文献1および2などを参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2007-126417号公報
【文献】特表2002-518419号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、歯科用組成物には、歯牙の形態を再現するための賦形時において、歯科用組成物(ペースト)が歯科用インスツルメント等の充填器材に付着しにくく操作性に優れることが求められる場合がある。また、歯科用組成物の硬化時の重合収縮応力が高いと、窩洞に充填した組成物を硬化する際に、壁面と組成物の界面に隙間が生じ、硬化物の脱離や二次う蝕のリスクが高まるため、重合収縮応力を可能な限り低減することが望まれる。しかしながら、特許文献1や2に記載されているような芳香族ジ(メタ)アクリレートを単純に用いるだけでは、上記のような操作性に優れ、かつ重合収縮応力の低い歯科用組成物を得ることは困難であった。
【0007】
そこで本発明は、機械的強度および透明性に優れる硬化物を与えることができるとともに、操作性に優れ、かつ重合収縮応力の低い歯科用組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、重合性単量体として、芳香環を有し水酸基を有しない多官能(メタ)アクリル系単量体と脂環式骨格を有する多官能(メタ)アクリル系単量体とを併用するとともに、両者の比率を特定の範囲とすることにより、機械的強度および透明性に優れる硬化物を与えることができるとともに、操作性に優れ、かつ重合収縮応力の低い歯科用組成物が得られることを見出し、当該知見に基づいてさらに検討を重ねて、本発明を完成させた。
【0009】
すなわち、本発明は以下に関する。
[1]重合性単量体(A)、フィラー(B)および重合開始剤(C)を含む歯科用組成物であって、前記重合性単量体(A)が、芳香環を有し水酸基を有しない多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)と、脂環式骨格を有する多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)とを含み、前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)と前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)との質量比が前者/後者=30/70~95/5である、歯科用組成物。
[2]前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)が、下記一般式(1)で表される芳香族ジ(メタ)アクリル酸エステルである、[1]に記載の歯科用組成物。
【0010】
【0011】
(一般式(1)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表し、pおよびqはそれぞれ独立して0~6の整数を表し、mおよびnはそれぞれ独立して0以上の整数を表し、ただし、複数存在するR1、R2、pおよびqは、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、mとnとの和の1分子あたりの平均値で表されるアルキレンオキシ基の平均付加数は2~30である。)
[3]前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)が、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(エチレンオキシ基の平均付加数は2~30)である、[1]に記載の歯科用組成物。
[4]前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)における脂環式骨格を構成する炭素原子の総数が5~20である、[1]~[3]のいずれかに記載の歯科用組成物。
[5]前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)が、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレートおよびエチレンオキシド変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1種である、[1]~[4]のいずれかに記載の歯科用組成物。
[6]25℃におけるステンレス板に対する付着力が4.0N以下である、[1]~[5]のいずれかに記載の歯科用組成物。
[7]重合収縮応力が12.0MPa以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の歯科用組成物。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、機械的強度および透明性に優れる硬化物を与えることができるとともに、操作性に優れ、かつ重合収縮応力の低い歯科用組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
[歯科用組成物]
本発明の歯科用組成物は、重合性単量体(A)、フィラー(B)および重合開始剤(C)を含む。そして、前記重合性単量体(A)は、芳香環を有し水酸基を有しない多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)と、脂環式骨格を有する多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)とを含み、前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)と前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)との質量比が前者/後者=30/70~95/5である。
【0014】
・重合性単量体(A)
重合性単量体(A)は、芳香環を有し水酸基を有しない多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)と、脂環式骨格を有する多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)とを含む。
【0015】
(多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1))
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)は、芳香環を有するとともに、水酸基を有しない多官能の(メタ)アクリル系単量体であれば、その種類に特に制限はなく、これらの要件を満たす(メタ)アクリル酸エステルや(メタ)アクリルアミドなどの重合性単量体を好ましく用いることができる。多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)は、歯科材料としての実績や安全性などの観点から、(メタ)アクリル酸エステルであることが好ましく、メタクリル酸エステルであることがより好ましい。
【0016】
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)は、多官能である限りその官能基数に特に制限はないが、得られる硬化物の機械的強度などの観点から、1分子中における(メタ)アクリロイル基の数は、2~10であることが好ましく、2~6であることがより好ましく、2~4であることがさらに好ましく、2または3であることが特に好ましく、2であることが最も好ましい。
【0017】
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)が有する芳香環の種類に特に制限はなく、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環などが挙げられる。多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)は、これらの芳香環の1種のみ有していてもよいし、2種以上有していてもよい。これらの中でも、炭素原子および水素原子のみから構成される芳香環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
【0018】
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)が有する芳香環の数に特に制限はなく、1個のみ有していてもよいし、2個以上有していてもよい。多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)における芳香環を構成する炭素原子の総数は、本発明の効果がより顕著に奏されることなどから、6~18であることが好ましく、6~12であることがより好ましく、12であることがさらに好ましい。
【0019】
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)は、本発明の効果がより顕著に奏されることなどから、下記一般式(1)で表される芳香族ジ(メタ)アクリル酸エステルであることが好ましい。
【0020】
【0021】
上記一般式(1)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表し、pおよびqはそれぞれ独立して0~6の整数を表し、mおよびnはそれぞれ独立して0以上の整数を表す。ただし、複数存在するR1、R2、pおよびqは、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。すなわち、例えば、複数存在するR2は、それらが互いに同一であっても、そのうちの一部または全部が異なっていてもよく、R1、pおよびqについても同様である。また、mとnとの和の1分子あたりの平均値で表されるアルキレンオキシ基の平均付加数は2~30である。
【0022】
上記一般式(1)中、R1は水素原子またはメチル基を表す。歯科材料としての実績や安全性などの観点から、R1のうちの少なくとも一方がメチル基であることが好ましく、全てのR1がメチル基であることがより好ましい。
【0023】
上記一般式(1)中、R2は水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表す。当該炭素数1~3のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基などが挙げられる。R2は、本発明の効果がより顕著に奏されることなどから、水素原子またはメチ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。
【0024】
上記一般式(1)中、pおよびqはそれぞれ独立して0~6の整数を表す。上記一般式(1)に含まれる[-(CH2)p-CHR2-(CH2)q-O-]で表される個々の単位において、pおよびqの合計は、本発明の効果がより顕著に奏されることなどから、0~10であることが好ましく、1~7であることがより好ましく、1~3であることがさらに好ましく、1または2であることが特に好ましく、1であることが最も好ましい。
【0025】
上記一般式(1)中、mおよびnはそれぞれ独立して0以上の整数を表す。mおよびnは、それぞれ、0~30であることが好ましく、0~20であることがより好ましく、0~10であることがさらに好ましい。
【0026】
上記一般式(1)で表される芳香族ジ(メタ)アクリル酸エステルにおいて、mとnとの和についての、当該芳香族ジ(メタ)アクリル酸エステル1分子あたりの平均値で表されるアルキレンオキシ基の平均付加数(例えば、後述するエチレンオキシ基の平均付加数等)は、得られる歯科用組成物の操作性および重合収縮応力などの観点から、2~30であり、2~20であることが好ましく、2~12であることがより好ましく、2~7であることがさらに好ましく、2~3であることが特に好ましく、2.1~2.9であることが最も好ましい。
【0027】
上記一般式(1)で表される芳香族ジ(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、例えば、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(エチレンオキシ基の平均付加数は2~30)が挙げられ、歯科材料としての実績や安全性などの観点から、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(エチレンオキシ基の平均付加数は2~30)が好ましい。なお、上記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)プロパンにおける4-(メタ)アクリロイルオキシ(ポリ)エトキシフェニル基は、4-(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル基であっても、4-(メタ)アクリロイルオキシポリエトキシフェニル基であってもどちらでもよく、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)プロパンが有する2つの4-(メタ)アクリロイルオキシ(ポリ)エトキシフェニル基のうちの一方が4-(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル基であり、他方が4-(メタ)アクリロイルオキシポリエトキシフェニル基であってもよい。得られる歯科用組成物のペースト性状と硬化物の機械的強度の観点から、上記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)プロパンは、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-(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)プロパンおよび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)プロパンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが特に好ましい。
【0028】
(多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2))
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)としては、前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)に該当しないものであって、少なくとも1つの脂環式骨格を有する多官能の(メタ)アクリル系単量体を用いることができ、例えば、これらの要件を満たす(メタ)アクリル酸エステルや(メタ)アクリルアミドなどの重合性単量体を好ましく用いることができる。多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)は、歯科材料としての実績や安全性などの観点から、(メタ)アクリル酸エステルであることが好ましく、メタクリル酸エステルであることがより好ましい。
【0029】
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)は、多官能である限りその官能基数に特に制限はないが、得られる硬化物の機械的強度などの観点から、1分子中における(メタ)アクリロイル基の数は、2~10であることが好ましく、2~6であることがより好ましく、2~4であることがさらに好ましく、2または3であることが特に好ましく、2であることが最も好ましい。
【0030】
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)が有する脂環式骨格の種類に特に制限はなく、芳香環に属さない各種の脂環式骨格とすることができる。脂環式骨格は、炭素原子および水素原子のみから構成されていることが好ましいが、そのような脂環式骨格の炭素原子の一部が窒素、酸素、硫黄等のヘテロ原子に置換されたヘテロ環式骨格であってもよい。また、脂環式骨格は不飽和結合を有しない飽和型のものが好ましいが、不飽和結合を有する不飽和型のものであってもよい。
【0031】
前記炭素原子および水素原子のみから構成される脂環式骨格の具体例としては、例えば、単環式炭化水素環や多環式炭化水素環などが挙げられる。前記単環式炭化水素環としては、例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環等のシクロアルカン環;シクロペンテン環、シクロヘキセン環、シクロオクタジエン環等のシクロアルケン環などが挙げられる。前記多環式炭化水素環としては、例えば、トリシクロデカン環(例えば、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環等)、ノルボルナン環、アダマンタン環、デカヒドロナフタレン環等のスピロ構造を含まない多環式シクロアルカン環;スピロ[3.4]オクタン環、スピロ[4.4]ノナン環、スピロ[4.5]デカン環等のスピロ環などが挙げられる。これらの炭素原子および水素原子のみから構成される脂環式骨格の中でも、得られる歯科用組成物の重合収縮応力などの観点から、多環式炭化水素環が好ましく、スピロ構造を含まない多環式シクロアルカン環がより好ましい。当該多環式炭化水素環における環の数は、2~4であることが好ましく、2または3であることがより好ましく、3であることがさらに好ましい。また前記ヘテロ環式骨格の具体例としては、例えば、テトラヒドロフラン環、テトラヒドロピラン環、イミダゾリジン環、ピペリジン環、モルホリン環などが挙げられる。
【0032】
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)において、当該脂環式骨格は1価の基として存在していてもよいが、2価以上の基として存在していてもよく、2価の基として存在することが好ましい。2価以上の基として存在する場合、複数存在する結合部位のうちの一部がアルキル基等の置換基と結合していてもよく、このような例としては、例えば、イソボルナン環などが挙げられる。
【0033】
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)が有する脂環式骨格の数に特に制限はなく、1個のみ有していてもよいし、2個以上有していてもよい。多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)における脂環式骨格を構成する炭素原子の総数は、本発明の効果がより顕著に奏されることなどから、5~20であることが好ましく、6~18であることがより好ましく、8~12であることがさらに好ましく、9~11であることが特に好ましい。
【0034】
多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)は、得られる硬化物の機械的強度などの観点から、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレートおよびエチレンオキシド変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレートであることがより好ましい。
【0035】
前記重合性単量体(A)において、前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)と前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)との質量比は、前者/後者=30/70~95/5であることが必要である。これにより、機械的強度および透明性に優れる硬化物を与えることができるとともに、操作性に優れ、かつ重合収縮応力の低い歯科用組成物が得られる。このような観点から、上記質量比(前者/後者)は、40/60以上であることが好ましく、45/55以上であることがより好ましく、50/50以上であることがさらに好ましく、また、90/10以下であることが好ましく、85/15以下であることがより好ましく、70/30以下であることがさらに好ましい。
【0036】
重合性単量体(A)は、前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)および前記多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)のみからなっていてもよいが、多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)および多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)以外の他の重合性単量体をさらに含んでいてもよい。重合性単量体(A)における多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)および多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)の合計の含有量は、得られる歯科用組成物の重合収縮応力などの観点から、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
【0037】
前記他の重合性単量体としては、歯科材料に使用される重合性単量体として従来公知のものを用いることができ、例えば、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、イタコン酸等のカルボン酸のエステル;(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリルアミド誘導体;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;スチレン誘導体などが挙げられる。他の重合性単量体は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボン酸のエステル、(メタ)アクリルアミド誘導体が好ましく、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド誘導体がより好ましく、(メタ)アクリル酸エステルがさらに好ましい。なお、本発明の歯科用組成物は、本発明の構成を満たす限り、芳香環および水酸基をともに有する多官能(メタ)アクリル系単量体を含んでいてもよいが、得られる歯科用組成物の操作性などの観点から、その量が過剰量とならないことが好ましく、実質的に含まれないことがより好ましい。重合性単量体(A)における芳香環および水酸基をともに有する多官能(メタ)アクリル系単量体の含有量は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、2質量%以下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。
【0038】
他の重合性単量体として使用することのできる、上記した(メタ)アクリル酸エステルの例を以下に示す。
【0039】
(i)一官能性の(メタ)アクリル酸エステル
例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコデシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、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、2-ヒドロキシ-3-フェニルオキシプロピル(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、1,6-ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリロイルモルホリン、シクロへキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
【0040】
(ii)二官能性の(メタ)アクリル酸エステル
例えば、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:TEGDMA)、プロピレングリコールジ(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、1,6-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、2,2-ビス[4-(3-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、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(通称:Bis-GMA)、1,2-ビス[3-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ]エタン、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、[2,2,4-トリメチルヘキサメチレンビス(2-力ルバモイルオキシエチル)]ジメタクリレート(通称:UDMA)、2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロ-1,5-ペンチルジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
【0041】
(iii)三官能性以上の(メタ)アクリル酸エステル
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、テトラ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テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(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(メタ)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。
【0042】
また前記他の重合性単量体は、歯質や補綴物との接着性に優れた歯科用組成物となることなどから、酸性基を有する単量体であってもよい。当該酸性基を有する単量体としては、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、スルホン酸基、カルボン酸基等の酸性基を少なくとも1つ有する重合性単量体が挙げられ、より具体的には、当該酸性基を有する(メタ)アクリル酸エステル、当該酸性基を有する(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
【0043】
前記リン酸基を有する重合性単量体としては、例えば、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、ステアリルアシッドホスフェート、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エ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-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、およびこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。
【0044】
また、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、上記以外の酸性基を有する重合性単量体としては、例えば、国際公開第2012/042911号に記載のものなどを用いることができる。
【0045】
重合性単量体(A)における上記他の重合性単量体の含有量は、得られる歯科用組成物の重合収縮応力などの観点から、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下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。
【0046】
・フィラー(B)
本発明の歯科用組成物はフィラー(B)を含む。フィラー(B)としては、歯科用組成物のフィラーとして用いられている公知の無機フィラーを用いることができる。当該無機フィラーとしては、例えば、各種ガラス類(例えば、二酸化ケイ素(石英、石英ガラス、シリカゲル等)、ケイ素を主成分とし各種重金属とともにホウ素および/またはアルミニウムを含有するものなど)、アルミナ、各種セラミック類、珪藻土、カオリン、粘土鉱物(モンモリロナイト等)、活性白土、合成ゼオライト、マイカ、シリカ、フッ化カルシウム、フッ化イッテルビウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化ジルコニウム(ジルコニア)、二酸化チタン(チタニア)、ヒドロキシアパタイトなどが挙げられる。
【0047】
無機フィラーの形状に特に制限はなく、不定形または球形の粒子の粉末として用いることができる。不定形の無機フィラーを用いると、得られる硬化物の機械的強度および耐磨耗性が向上し、また、球形の無機フィラーを用いると、得られる硬化物の研磨滑沢性および滑沢耐久性が向上する。無機フィラーの形状は、得られる歯科用組成物の目的に応じて適宜選択すればよい。
【0048】
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、0.01~10μmであることがより好ましく、0.1~5μmであることがさらに好ましく、0.15~3μmであることが特に好ましい。なお、当該無機フィラー等のフィラー(B)の平均粒子径としては、フィラー(B)をアルコールおよび水から選ばれる少なくとも1種からなる分散媒に分散させ、株式会社島津製作所製の「SALD-2300」等のレーザー回折式粒子径分布測定装置で測定した際の体積粒子径分布の中央値を採用することができる。フィラー(B)の平均粒子径が小さく、前記レーザー回折式粒子径分布測定装置における測定下限(例えば、0.10μm)を下回る場合は、株式会社日立製作所製の「SU3500」や「SU9000」等の電子顕微鏡を用いて電子顕微鏡写真を撮影し、無作為に選択した20個の粒子の粒子径から得られた平均値を採用することができる。なお、粒子が非球状である場合には、粒子径は、粒子の最長と最短の長さの算術平均をもって粒子径とすればよい。
【0049】
無機フィラーは、粒子が凝集して形成された凝集粒子であってもよい。通常、市販の無機フィラーは凝集体として存在しているが、水または5質量%以下のヘキサメタリン酸ナトリウムなどの界面活性剤を添加した水(分散媒)300mLに無機フィラー粉体10mgを添加し、出力40W、周波数39KHzの超音波強度で30分間分散処理すると、メーカー表示の粒子径まで分散される程度の弱い凝集力しか有しない。しかしながら、上記凝集粒子は、かかる条件でもほとんど分散されない粒子同士が強固に凝集したものである。
【0050】
市販の無機フィラーの凝集体から粒子同士が強固に凝集した凝集粒子を作製する方法として、その無機フィラーが融解する直前の温度付近まで加熱して、接触した無機フィラーの粒子同士がわずかに融着する程度に加熱する方法が好適に採用される。またこの場合、凝集粒子の形状をコントロールするため、加熱前に凝集した形態としておいてもよい。その方法としては、例えば、無機フィラーを適当な容器に入れて加圧する方法や、一度、溶剤に分散させた後、噴霧乾燥などの方法で溶剤を除去する方法などが挙げられる。
【0051】
また、凝集粒子を作製するための別の好適な方法として、湿式法で作製されたシリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル等のゾルを用い、これを凍結乾燥や噴霧乾燥等の方法で乾燥し、必要に応じて加熱処理する方法が挙げられる。ゾルの具体例としては、株式会社日本触媒製、商品名「シーホスター」、日揮触媒化成株式会社製、商品名「OSCAL」、「QUEEN TITANIC」、日産化学工業株式会社製、商品名「スノーテックス」、「アルミナゾル」、「セルナックス」、「ナノユース」などが挙げられる。
【0052】
また、本発明の歯科用組成物が含むフィラー(B)は、有機フィラーであってもよく、あるいは、前記無機フィラーに重合性単量体を添加し重合硬化させた後に粉砕するなどして得られる有機無機複合フィラー(無機フィラーと重合性単量体の重合体とを含むフィラー)であってもよい。
【0053】
前記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いし、2種以上を併用してもよい。得られる歯科用組成物の操作性および硬化物の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、0.0005~50μmであることが好ましく、0.001~10μmであることがより好ましい。
【0054】
前記有機無機複合フィラーとしては、平均粒子径0.5μm以下の無機粒子が有機マトリックス中に分散されたものが好ましく、その作製方法は特に限定されない。例えば、前記無機フィラーに公知の重合性単量体および公知の重合開始剤を予め添加し、ペースト状にした後に、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合、バルク重合等の重合方法により重合させ、粉砕して作製することができる。
【0055】
有機無機複合フィラーの平均粒子径は、1~50μmであることが好ましく、3~25μmであることがより好ましい。有機無機複合フィラーの平均粒子径が前記下限以上であることにより、得られる歯科用組成物のベタツキをより低減することができ操作性が向上する。また有機無機複合フィラーの平均粒子径が前記上限以下であることにより、得られる歯科用組成物のザラツキやパサツキを抑制することができ、やはり操作性が向上する。
【0056】
フィラー(B)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。上記したフィラー(B)の中でも、本発明の効果がより顕著に奏されることなどから、無機フィラーおよび/または有機無機複合フィラーが好ましく、無機フィラーがより好ましく、ガラス類がさらに好ましい。また特に硬化物のX線不透過性を発現させるために、ジルコニウム、バリウム、チタン、ランタン、ストロンチウム等の重金属元素を含む無機フィラー(上記ガラス類であってもよい)をフィラー(B)として用いることが好ましい。
【0057】
このようなX線不透過性を付与することのできる無機フィラーとしては、例えば、バリウムボロシリケートガラス(例えば、Esstech社製の「E3000」やショット社製の「8235」、「GM27884」、「GM39923」等)、ストロンチウムボロアルミノシリケートガラス(例えば、Esstech社製の「E4000」やショット社製の「G018-093」、「GM32087」等)、ランタンガラス(例えば、ショット社製の「GM31684」等)、フルオロアルミノシリケートガラス(例えば、ショット社製の「G018-091」、「G018-117」等)、ジルコニアを含有するガラス(例えば、ショット社製の「G018-310」、「G018-159」等)、ストロンチウムを含有するガラス(例えば、ショット社製の「G018-163」、「G018-093」、「GM32087」等)、酸化亜鉛を含有するガラス(例えば、ショット社製の「G018-161」等)、カルシウムを含有するガラス(例えば、ショット社製の「G018-309」等)などが挙げられる。
【0058】
フィラー(B)は、重合性単量体(A)との親和性を改善したり、重合性単量体(A)との化学結合性を高めて硬化物の機械的強度を向上させたりするために、予め表面処理剤で表面処理を施しておくことが好ましい。当該表面処理剤としては公知のものを使用することができ、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、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などが挙げられる。表面処理剤の濃度は、フィラー(B)に対して通常0.1~30質量%の範囲内、好ましくは1~20質量%の範囲内とすればよい。具体的な表面処理の方法に特に制限はなく、公知の方法を適宜採用すればよい。
【0059】
本発明の歯科用組成物におけるフィラー(B)の含有量は特に制限されず、例えば、重合性単量体(A)100質量部に対して10質量部以上、30質量部以上、さらには80質量部以上とすることができるが、得られる硬化物の機械的強度などの観点から、重合性単量体(A)100質量部に対して、150質量部以上であることが好ましく、190質量部以上であることがより好ましく、240質量部以上であることがさらに好ましく、また、900質量部以下であることが好ましく、700質量部以下であることがより好ましく、570質量部以下であることがさらに好ましい。
【0060】
・重合開始剤(C)
本発明の歯科用組成物は重合開始剤(C)を含む。重合開始剤(C)としては、一般的に使用可能な重合開始剤を用いることができ、特に歯科用途に用いられる重合開始剤を好ましく用いることができる。重合開始剤(C)としては、例えば、光重合開始剤および化学重合開始剤からなる群より選ばれる少なくとも1種を使用することができ、光重合開始剤が好ましい。
【0061】
光重合開始剤としては、例えば、(ビス)アシルホスフィンオキシド類(塩を含む)、チオキサントン類(第4級アンモニウム塩等の塩を含む)、ケタール類、α-ジケトン類、ベンゾインアルキルエーテル類、α-アミノケトン類などが挙げられる。
【0062】
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、例えば、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、2,6-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、およびこれらの塩(例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩等;より具体的には、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のナトリウム塩、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のカリウム塩、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のアンモニウム塩等)などが挙げられる。
【0063】
前記(ビス)アシルホスフィンオキシド類のうち、ビスアシルホスフィンオキシド類としては、例えば、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、およびこれらの塩(ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩等)などが挙げられる。
【0064】
これらの(ビス)アシルホスフィンオキシド類の中でも、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メトキシ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、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のナトリウム塩が好ましい。
【0065】
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、2-ヒドロキシ-3-(9-オキソ-9H-チオキサンテン-4-イルオキシ)-N,N,N-トリメチルプロパンアミニウムクロリド、2-ヒドロキシ-3-(1-メチル-9-オキソ-9H-チオキサンテン-4-イルオキシ)-N,N,N-トリメチル-1-プロパンアミニウムクロリド、2-ヒドロキシ-3-(9-オキソ-9H-チオキサンテン-2-イルオキシ)-N,N,N-トリメチル-プロパンアミニウムクロリド、2-ヒドロキシ-3-(3,4-ジメチル-9-オキソ-9H-チオキサンテン-2-イルオキシ)-N,N,N-トリメチル-1-プロパンアミニウムクロリド、2-ヒドロキシ-3-(3,4-ジメチル-9H-チオキサンテン-2-イルオキシ)-N,N,N-トリメチル-1-プロパンアミニウムクロリド、2-ヒドロキシ-3-(1,3,4-トリメチル-9-オキソ-9H-チオキサンテン-2-イルオキシ)-N,N,N-トリメチル-1-プロパンアミニウムクロリドなどが挙げられる。
【0066】
これらのチオキサントン類の中でも、2-クロロチオキサンテン-9-オン、2-ヒドロキシ-3-(3,4-ジメチル-9H-チオキサンテン-2-イルオキシ)-N,N,N-トリメチル-1-プロパンアミニウムクロリドが好ましい。
【0067】
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。
【0068】
前記α-ジケトン類としては、例えば、ジアセチル、ベンジル、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。これらの中でも、可視光域に極大吸収波長を有する観点から、カンファーキノンが好ましい。
【0069】
前記ベンゾインアルキルエーテル類としては、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。
【0070】
前記α-アミノケトン類としては、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。
【0071】
これらの光重合開始剤の中でも、(ビス)アシルホスフィンオキシド類およびα-ジケトン類からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
【0072】
化学重合開始剤としては、従来公知のものを用いることができ、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物などを好ましく用いることができる。前記アゾ化合物としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。また、前記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。
【0073】
前記ケトンペルオキシドとしては、例えば、メチルエチルケトンペルオキシド、メチルイソブチルケトンペルオキシド、メチルシクロヘキサノンペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシドなどが挙げられる。
【0074】
前記ヒドロペルオキシドとしては、例えば、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、t-ブチルヒドロペルオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルヒドロペルオキシドなどが挙げられる。
【0075】
前記ジアシルペルオキシドとしては、例えば、アセチルペルオキシド、イソブチリルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドなどが挙げられる。
【0076】
前記ジアルキルペルオキシドとしては、例えば、ジ-t-ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、t-ブチルクミルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,3-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)-3-ヘキシンなどが挙げられる。
【0077】
前記ペルオキシケタールとしては、例えば、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブタン、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)オクタン、4,4-ビス(t-ブチルペルオキシ)バレリン酸n-ブチルエステルなどが挙げられる。
【0078】
前記ペルオキシエステルとしては、例えば、α-クミルペルオキシネオデカノエート、t-ブチルペルオキシネオデカノエート、t-ブチルペルオキシピバレート、2,2,4-トリメチルペンチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-アミルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-t-ブチルペルオキシイソフタレート、ジ-t-ブチルペルオキシヘキサヒドロテレフタラート、t-ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキシアセテート、t-ブチルペルオキシベンゾエート、t-ブチルペルオキシバレリン酸などが挙げられる。
【0079】
前記ペルオキシジカーボネートとしては、例えば、ジ-3-メトキシペルオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルペルオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルペルオキシジカーボネート、ジ-2-エトキシエチルペルオキシジカーボネート、ジアリルペルオキシジカーボネートなどが挙げられる。
【0080】
これらの有機過酸化物の中でも、安全性、保存安定性およびラジカル生成能力の総合的なバランスから、ジアシルペルオキシドが好ましく、ベンゾイルペルオキシドがより好ましい。
【0081】
本発明の歯科用組成物における重合開始剤(C)の含有量は、重合性単量体(A)100質量部に対して、0.01質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、0.15質量部以上であることがさらに好ましく、0.3質量部以上であることが特に好ましく、また、10質量部以下であることが好ましく、7質量部以下であることがより好ましく、6質量部以下であることがさらに好ましく、5質量部以下であることが特に好ましい。
【0082】
・重合促進剤
本発明の歯科用組成物は、重合促進剤をさらに含んでいてもよい。重合促進剤としては公知の重合促進剤を用いることができ、例えば、アミン類、スルフィン酸類(塩を含む)、アルデヒド類、チオール化合物などが挙げられる。重合促進剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0083】
前記アミン類は、脂肪族アミンおよび芳香族アミンに分けられる。当該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-オクチルアミン等の第1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等の第2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、トリブチルアミン等の第3級脂肪族アミンなどが挙げられる。これらの中でも、歯科用組成物の硬化性および保存安定性の観点から、第3級脂肪族アミンが好ましく、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、トリエタノールアミンがより好ましい。
【0084】
前記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)安息香酸ブチルが挙げられる。これらの中でも、歯科用組成物の硬化性などの観点から、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-ブトキシエチルおよび4-(N,N-ジメチルアミノ)ベンゾフェノンからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましく、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸エチルがより好ましい。
【0085】
前記スルフィン酸類としては、例えば、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などが挙げられる。これらの中でも、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好ましい。
【0086】
前記アルデヒド類としては、例えば、テレフタルアルデヒド、ベンズアルデヒド誘導体などが挙げられる。当該ベンズアルデヒド誘導体としては、例えば、ジメチルアミノベンズアルデヒド、p-メチルオキシベンズアルデヒド、p-エチルオキシベンズアルデヒド、p-n-オクチルオキシベンズアルデヒドなどが挙げられる。これらの中でも、歯科用組成物の硬化性などの観点から、p-n-オクチルオキシベンズアルデヒドが好ましい。
【0087】
前記チオール化合物としては、例えば、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。
【0088】
これらの重合促進剤の中でも、アミン類が好ましく、芳香族アミンがより好ましい。
【0089】
本発明の歯科用組成物における重合促進剤の含有量に特に制限はないが、重合性単量体(A)100質量部に対して、0.01質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、0.2質量部以上であることがさらに好ましく、また、10質量部以下であることが好ましく、7質量部以下であることがより好ましく、5質量部以下であることがさらに好ましい。
【0090】
・重合禁止剤
本発明の歯科用組成物は、重合禁止剤をさらに含んでいてもよい。重合禁止剤としては、例えば、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン、ヒドロキノン、ジブチルヒドロキノン、ジブチルヒドロキノンモノメチルエーテル、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2,6-ジ-t-ブチルフェノールなどが挙げられる。重合禁止剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0091】
本発明の歯科用組成物における重合禁止剤の含有量に特に制限はないが、重合性単量体(A)100質量部に対して、0.01質量部以上であることが好ましく、0.05質量部以上であることがより好ましく、0.075質量部以上であることがさらに好ましく、0.1質量部以上であることが特に好ましく、また、10質量部以下であることが好ましく、7質量部以下であることがより好ましく、5質量部以下であることがさらに好ましく、3質量部以下であることが特に好ましい。
【0092】
・他の成分
本発明の歯科用組成物は、上記の成分以外にも、発明の効果を阻害しない範囲で目的に応じて、pH調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、抗菌剤、蛍光剤、表面活性剤、分散剤等の他の成分をさらに含んでいてもよい。
【0093】
本発明の歯科用組成物における、必須成分としての重合性単量体(A)、フィラー(B)、重合開始剤(C)、並びに、任意成分としての重合促進剤および重合禁止剤の合計の含有量は、本発明の効果がより顕著に奏されることなどから、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましく、98質量%以上であることが特に好ましく、100質量%であってもよい。
【0094】
[歯科用組成物の製造方法]
本発明の歯科用組成物の調製方法に特に制限はなく、各成分を所定の配合量で配合することにより得ることができる。この際の配合順序に特に制限はなく、各成分を一括して配合してもよいし、2回以上に分けて配合してもよい。また、必要に応じて混合ないし練合したり、あるいは、真空脱泡処理等の脱泡処理を施したりしてもよい。得られた歯科用組成物は、単一の容器(シリンジ等)に充填するなどして、1材型の歯科用組成物とすることができる。
【0095】
[用途]
本発明の歯科用組成物は、歯科用接着剤、歯科用セメント、歯科用コーティング材、歯科用コンポジットレジン、金属やセラミックスの歯科用前処理材などの各種歯科材料として用いることができる。中でも、本発明の歯科用組成物は、天然歯の一部分または全体を代替し得る歯科材料として好適に使用することができ、歯科用コンポジットレジンとして特に好適に使用することができる。
【実施例】
【0096】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。実施例において用いられる試験方法、材料などを以下にまとめて示す。
【0097】
[試験方法]
・歯科用組成物の25℃におけるステンレス板に対する付着力(操作性)
後述の実施例または比較例で得られた歯科用組成物(ペースト)を真空脱泡後、シリンジに充填し、25℃で24時間静置したものを付着力試験の試料とした。該ペーストをシリンジから押し出して、下底面φ11mm×上面φ13mm×高さ8mmの容量を有するカップに充填した。小型卓上試験機(株式会社島津製作所製、商品名「EZ Test」)に、φ10mm×5mmのステンレス製の円柱(ステンレス板)を先端に有した治具を取り付け、充填したペースト表面に、該治具に取り付けられたステンレス製の円柱の底面を軽く接触させた後、クロスヘッドスピード50mm/分で引き上げた際の最大応力を25℃で測定した。同様の試験を2回行い、その平均値を付着力とし、これを操作性の指標とした。付着力の値が小さい程、操作性に優れることを示す。付着力は4.0N以下が好ましく、3.0N以下がより好ましく、2.0N以下がさらに好ましく、1.5N以下が特に好ましく、1.0N以下が最も好ましい。
【0098】
・歯科用組成物の重合収縮応力
厚さ4.0mmのガラス板上に設置したリング状の金型(ステンレス製、内径5.5mm×厚さ0.8mm)内に、後述の実施例または比較例で得られた歯科用組成物(ペースト)を充填した。前記ガラス板は、粒径50μmのアルミナパウダーでサンドブラスト処理したものを使用した。充填したペースト上に、万能試験機(株式会社島津製作所製、商品名「オートグラフAG-I 100kN」)と連結したステンレス製治具(φ5mm)を設置した。次いで、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、ガラス板越しに20秒間ペーストに光照射してペーストを硬化させた。この際、かかる光照射によって進行する歯科用組成物の重合反応による硬化に伴う重合収縮応力を、上記万能試験機で測定した(n=3)。測定値の平均値を重合収縮応力として表1に示す。重合収縮応力は12.0MPa以下が好ましく、11.0MPa以下がより好ましく、10.0MPa以下がさらに好ましく、9.8MPa以下が特に好ましい。
【0099】
・硬化物の曲げ強さ
後述の実施例または比較例で得られた歯科用組成物を真空脱泡後、ステンレス製の金型(寸法2mm×2mm×25mm)に充填し、上下をスライドガラスで圧接し、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、1点10秒で片面を5点ずつスライドガラスの両面に光を照射して硬化させて硬化物の試験片を得た。なお、各実施例および比較例について試験片を5本ずつ作製した。また試験片は、金型から取り出した後、37℃の蒸留水中に24時間保管した。各試験片について、JIS T 6514:2015およびISO4049:2009に準拠して、精密万能試験機(株式会社島津製作所製、商品名「オートグラフAG-I 100kN」)を用いて、支点間距離20mm、クロスヘッドスピード1mm/分の条件下で3点曲げ試験を行い、得られた各試験片の測定値の平均値を曲げ強さとした。曲げ強さは100MPa以上が好ましく、120MPa以上がより好ましく、140MPa以上がさらに好ましく、150MPa以上が特に好ましい。
【0100】
・硬化物の透明性
スライドガラス上に、カバーガラス、さらにその上にφ20mm、厚さ1mmのステンレス製金型をセットし、該金型内に後述の実施例または比較例で得られた歯科用組成物を少し溢れる程度に充填した。さらにその上からカバーガラス、続いてスライドガラスをかぶせ、金型から余剰な歯科用組成物を押し出すように上から力を加えた。これを、LED重合機(株式会社モリタ製、商品名「ライトV」)を用いて表裏各2分間ずつ照射し硬化させ、カバーガラスおよびスライドガラス、金型を除去することで硬化物の試料を得た。
硬化物の透明性は、分光測色計(コニカミノルタジャパン株式会社製、商品名「CM-3610d」、JIS Z 8722:2009の条件cに準拠)を用いて評価した(n=1)。具体的には、試料の背後に標準白板を置いて色度を測定した場合のJIS Z 8781-4:2013のL*a*b*表色系における明度指数L*を表す明度(L1)と、同じ試料の背後に標準黒板を置いて色度を測定した場合のL*a*b*表色系における明度指数L*を表す明度(L2)を測定し、両者の差(ΔL=L1-L2)を算出して、透明性の指標とした。ΔLの値が大きいほど透明性が高いことを意味し、より天然歯に近づけることができる点から、ΔLは20.0以上が好ましく、25.0以上がより好ましく、30.0以上がさらに好ましい。
【0101】
[材料]
・芳香環を有し水酸基を有しない多官能(メタ)アクリル系単量体(a-1)
D2.6E: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(エチレンオキシ基の平均付加数:2.6)
D4E: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(エチレンオキシ基の平均付加数:4)
D10E: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(エチレンオキシ基の平均付加数:10)
・芳香環および水酸基をともに有する多官能(メタ)アクリル系単量体
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
・脂環式骨格を有する多官能(メタ)アクリル系単量体(a-2)
TCDDM:トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジメタクリレート
HBPEM-10:エチレンオキシド変性水添ビスフェノールAジメタクリレート(エチレンオキシ基の平均付加数:10)
・脂環式骨格を有しない多官能(メタ)アクリル系単量体
TEGDMA:トリエチレングリコールジメタクリレート
【0102】
・重合開始剤
CQ:カンファーキノン
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
・重合促進剤
PDE:4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸エチル
・重合禁止剤
BHT:3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン
【0103】
・フィラー
フィラーとしては、以下の製造例で得られたものを使用した。
【0104】
[製造例1]
・無機フィラー(UF2.0)の製造
バリウムボロアルミノシリケートガラス「GM27884 UltraFine UF2.0」(ショット社製、平均粒子径:2.0μm)100質量部、γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン1.4質量部およびトルエン173質量部を三口フラスコに入れ、2時間、室温下で撹拌した。トルエンを減圧下で留去した後、40℃で16時間真空乾燥を行い、さらに90℃で3時間加熱し、表面処理層が設けられた無機フィラー(UF2.0)を得た。
【0105】
[製造例2]
・無機フィラー(NF180)の製造
バリウムボロアルミノシリケートガラス「GM27884 NanoFine180」(ショット社製、平均粒子径:0.18μm)100質量部、γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン7質量部およびトルエン173質量部を三口フラスコに入れ、2時間、室温下で撹拌した。トルエンを減圧下で留去した後、40℃で16時間真空乾燥を行い、さらに90℃で3時間加熱し、表面処理層が設けられた無機フィラー(NF180)を得た。
【0106】
[製造例3]
・無機フィラー(UF1.0)の製造
バリウムボロアルミノシリケートガラス「GM27884 UltraFine UF1.0」(ショット社製、平均粒子径:1.0μm)100質量部、γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン5質量部およびトルエン173質量部を三口フラスコに入れ、2時間、室温下で撹拌した。トルエンを減圧下で留去した後、40℃で16時間真空乾燥を行い、さらに90℃で3時間加熱し、表面処理層が設けられた無機フィラー(UF1.0)を得た。
【0107】
[製造例4]
・無機フィラー(Ar130)の製造
火炎加水分解法で作製される略球状超微粒子「アエロジル130」(日本アエロジル株式会社製、平均粒子径:0.02μm)100質量部を、40質量部の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し、無機フィラー(Ar130)を得た。
【0108】
[製造例5]
・有機無機複合フィラー(CF)の製造
予め重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を1質量%溶解した、Bis-GMAとTEGDMAとの混合物(質量比1:1)100質量部に対して、無機フィラーとして製造例2で得られたNF180を100質量部添加して混合しペースト化した。これを100℃、減圧雰囲気下で5時間加熱重合した。得られた硬化物を、振動ボールミルを用いて、平均粒子径が5μmとなるまで粉砕した。得られた粉砕フィラー100gを、γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン2質量%含有エタノール溶液200mL中、90℃で5時間還流することで表面処理を行い、有機無機複合フィラー(CF)を得た。
【0109】
[実施例1~8および比較例1~4]
表1に示す材料を表1に示す割合で混合することにより歯科用組成物を得た。当該歯科用組成物を用いて、上記した試験方法により各種物性を評価した。結果を表1に示した。
【0110】
【0111】
表1に示すように、本発明の歯科用組成物は、機械的強度および透明性に優れる硬化物を与えることができるとともに、充填器材を想定したステンレス板に対する付着力が小さくて操作性に優れ、かつ重合収縮応力が低いことが確認された。