JP2012087204A - Resin cured product, curable composition, and method for manufacturing resin cured product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂硬化物、樹脂硬化物の製造のために用いられる硬化性組成物、及び樹脂硬化物の製造方法に関する。 The present invention relates to a cured resin, a curable composition used for the production of a cured resin, and a method for producing a cured resin.
歯科医療用のクラウンやインレー等の歯冠材料や補綴材料、プロビジョナル・レストレーション、インプラント治療における上部構造体等が作製されるために用いられる材料(歯科用材料)として、シリカ(二酸化ケイ素)などの無機粒子、(メタ)アクリレート系の重合性単量体、重合開始剤等を含有する組成物が硬化することで得られる樹脂硬化物が、広く使用されている。 Silica (silicon dioxide), etc., as a material (dental material) used for the preparation of dental crown materials such as crowns and inlays, prosthetic materials, provisional restoration, and superstructures in implant treatment Resin cured products obtained by curing compositions containing inorganic particles, (meth) acrylate polymerizable monomers, polymerization initiators, and the like are widely used.
このような樹脂硬化物には、天然歯に代替するために、審美性、強度、耐久性などが求められており、そのための種々の材料が提案されている。 Such resin cured products are required to have aesthetics, strength, durability and the like in order to replace natural teeth, and various materials have been proposed.
例えば特許文献1には、平均粒径0.01〜0.04μmの無機質充填剤を20〜70重量%含有し、或いは更に平均粒径0.1〜5μmのガラス粉末を1〜40重量%含有するアクリル系レジン重合体からなる歯科医療用レジン材料に切削加工が施されることで、インレー、クラウンなどの歯科医療用補綴物が得られることが開示されている。 For example, Patent Document 1 contains 20 to 70% by weight of an inorganic filler having an average particle size of 0.01 to 0.04 μm, or 1 to 40% by weight of glass powder having an average particle size of 0.1 to 5 μm. It is disclosed that a dental prosthesis such as an inlay and a crown can be obtained by cutting a dental resin material made of an acrylic resin polymer.
しかし、特許文献1に記載されているような従来の歯科医療用補綴物の透明性は不充分であった。これは、歯科医療用補綴物中のアクリル系レジン重合体とガラス粉末との界面で光が屈折するためであると考えられる。特に歯科医療用補綴物の強度向上のために大粒径のガラス粒子が大量に用いられる場合には、透明性が大きく損なわれてしまう。 However, the transparency of the conventional dental prosthesis as described in Patent Document 1 is insufficient. This is presumably because light is refracted at the interface between the acrylic resin polymer and the glass powder in the dental prosthesis. In particular, when a large amount of glass particles having a large particle size is used to improve the strength of a dental prosthesis, the transparency is greatly impaired.
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、無機粒子を含有していながら高い透明性を有し、歯科用材料として好適な樹脂硬化物、この樹脂硬化物の製造のために用いられる硬化性組成物、及び樹脂硬化物の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and has a high transparency while containing inorganic particles, and is a cured resin suitable as a dental material, and a curing used for the production of the cured resin. It aims at providing the manufacturing method of an adhesive composition and resin hardened | cured material.
本発明に係る樹脂硬化物は、フッ素を含まないアクリル系重合体から構成されている母相と、フッ素を含むアクリル系重合体から構成されている被覆相と、無機粒子とを備え、前記母相中に前記被覆相と前記無機粒子とが分散しており、前記無機粒子全体のうち少なくとも一部と前記母相との間に前記被覆相が介在している。 The cured resin according to the present invention comprises a matrix composed of an acrylic polymer containing no fluorine, a coating phase composed of an acrylic polymer containing fluorine, and inorganic particles. The covering phase and the inorganic particles are dispersed in the phase, and the covering phase is interposed between at least a part of the entire inorganic particles and the matrix phase.
本発明に係る樹脂硬化物においては、前記無機粒子全体中に、平均粒径が0.2〜50μmの範囲にある第一の無機粒子と、平均粒径が0.005〜0.1μmの範囲にある第二の無機粒子とが含まれていることが好ましい。 In the cured resin according to the present invention, the first inorganic particles having an average particle diameter in the range of 0.2 to 50 μm and the average particle diameter in the range of 0.005 to 0.1 μm in the entire inorganic particles. It is preferable that the 2nd inorganic particle in exists.
本発明に係る樹脂硬化物においては、前記無機粒子が球状であることが好ましい。 In the cured resin according to the present invention, the inorganic particles are preferably spherical.
本発明に係る樹脂硬化物は、歯科用材料であることが好ましい。 The cured resin according to the present invention is preferably a dental material.
本発明に係る硬化性組成物は、フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと、複合粒子とを含有し、前記複合粒子が、無機粒子と、この無機粒子の表面を覆う被覆物とを備え、前記被覆物がフッ素を含むアクリル系重合体から構成されている。 The curable composition according to the present invention contains an acrylic polymerizable monomer that does not contain fluorine, and composite particles, and the composite particles include inorganic particles and a coating covering the surfaces of the inorganic particles, The coating is made of an acrylic polymer containing fluorine.
本発明に係る第一の樹脂硬化物の製造方法は、
フッ素を含むアクリル系重合性モノマーと、フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと、無機粒子とを含有する中間組成物を調製する工程、
前記中間組成物を硬化させ、それにより得られる中間硬化物を粉砕することで、複合粒子を作製する工程、
フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと、前記複合粒子とを含有する硬化性組成物を調製する工程、及び
前記硬化性組成物を硬化させる工程を含む。
The first method for producing a cured resin according to the present invention is as follows.
A step of preparing an intermediate composition containing an acrylic polymerizable monomer containing fluorine, an acrylic polymerizable monomer not containing fluorine, and inorganic particles;
A step of curing the intermediate composition and pulverizing the intermediate cured product thereby to produce composite particles;
A step of preparing a curable composition containing an acrylic polymerizable monomer not containing fluorine and the composite particles; and a step of curing the curable composition.
本発明に係る第二の樹脂硬化物の製造方法は、
フッ素を含むアクリル系重合性モノマーと、フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと、平均粒径が0.2〜50μmの範囲にある第一の無機粒子とを含有する中間組成物を調製する工程、
前記中間組成物を硬化させ、それにより得られる中間硬化物を粉砕することで、複合粒子を作製する工程、
フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと、前記複合粒子と、平均粒径が0.005〜0.1μmの範囲にある第二の無機粒子とを含有する硬化性組成物を調製する工程、及び
前記硬化性組成物を硬化させる工程を含む。
The method for producing the second cured resin according to the present invention is as follows.
A step of preparing an intermediate composition containing an acrylic polymerizable monomer containing fluorine, an acrylic polymerizable monomer containing no fluorine, and first inorganic particles having an average particle size in the range of 0.2 to 50 μm. ,
A step of curing the intermediate composition and pulverizing the intermediate cured product thereby to produce composite particles;
Preparing a curable composition containing a fluorine-free acrylic polymerizable monomer, the composite particles, and second inorganic particles having an average particle diameter in the range of 0.005 to 0.1 μm; and A step of curing the curable composition.
本発明に係る樹脂硬化物の製造方法においては、前記複合粒子の最大粒径が250μm以下であることが好ましい。 In the method for producing a cured resin according to the present invention, the maximum particle size of the composite particles is preferably 250 μm or less.
本発明によれば、無機粒子を含有していながら高い透明性を有し、歯科用材料として好適な樹脂硬化物が得られる。 According to the present invention, a resin cured product having high transparency while containing inorganic particles and suitable as a dental material can be obtained.
本実施形態による樹脂硬化物は、母相と、被覆相と、無機粒子とを備える。被覆相と無機粒子とは、母相中に分散しており、且つ無機粒子全体のうちの少なくとも一部と母相との間に被覆相が介在している。 The cured resin product according to the present embodiment includes a matrix phase, a coating phase, and inorganic particles. The coating phase and the inorganic particles are dispersed in the matrix phase, and the coating phase is interposed between at least a part of the entire inorganic particles and the matrix phase.
母相はフッ素を含まないアクリル系重合体から構成される。フッ素を含まないアクリル系重合体としては、適宜のフッ素を含まないアクリル系重合性モノマーの重合体が挙げられる。フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーとしては、一般に歯科医療用途に用いられている(メタ)アクリレート系モノマー、ウレタン(メタ)アクリレート系モノマー、ビスフェノールA骨格を含む(メタ)アクリレート系モノマーなどの公知の化合物が挙げられる。フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーの具体例としては、メチル(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、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ(フェニルグリシジルエーテル(メタ)アクリレート)−ヘキサメチレンジウレタン、ジ−2−メタクリロキシエチル−2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジウレタン(UDMA)、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(Bis−GMA)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の化合物が挙げられる。これらの化合物のうち、一種のみが用いられても、複数種が併用されてもよい。 The parent phase is composed of an acrylic polymer that does not contain fluorine. Examples of the acrylic polymer not containing fluorine include a polymer of an appropriate acrylic polymerizable monomer not containing fluorine. Known acrylic polymerizable monomers that do not contain fluorine include (meth) acrylate monomers, urethane (meth) acrylate monomers, and (meth) acrylate monomers containing a bisphenol A skeleton, which are generally used for dental applications. The compound of this is mentioned. Specific examples of the acrylic polymerizable monomer not containing fluorine include methyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, di (phenylglycidyl ether (meth) acrylate)- Hexamethylene diurethane, di-2-methacryloxyethyl-2,2,4-trimethylhexamethylene diurethane (UDMA), 2,2-bis (4- (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropoxy) phenyl) propane And compounds such as (Bis-GMA) and trimethylolpropane tri (meth) acrylate. Among these compounds, only one type may be used or a plurality of types may be used in combination.
無機粒子(無機充填材)は、歯科用材料として使用され得る適宜の無機材料からなる粒子であってよい。無機粒子の具体例としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、ジルコニア粒子、並びにアルミナとジルコニアのうち少なくとも一方がシリカと複合してなる複合セラミックからなる粒子が挙げられる。 The inorganic particles (inorganic filler) may be particles made of an appropriate inorganic material that can be used as a dental material. Specific examples of the inorganic particles include silica particles, alumina particles, zirconia particles, and particles made of a composite ceramic in which at least one of alumina and zirconia is combined with silica.
樹脂硬化物中の無機粒子全体の含有量は特に制限されないが、樹脂硬化物の機械的強度を充分に向上する観点からは樹脂硬化物全量に対して20質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であれば更に好ましく、60質量%以上であれば最も好ましい。この含有量は、樹脂硬化物中の無機粒子の分散性を向上する観点からは、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下が更に好ましい。 The content of the entire inorganic particles in the cured resin is not particularly limited, but is preferably 20% by mass or more based on the total amount of the cured resin from the viewpoint of sufficiently improving the mechanical strength of the cured resin. If it is more than mass%, it is still more preferable, and it is most preferable if it is 60 mass% or more. From the viewpoint of improving the dispersibility of the inorganic particles in the cured resin, the content is preferably 95% by mass or less, and more preferably 90% by mass or less.
樹脂硬化物中の無機粒子全体中には、平均粒径が0.2〜50μmの範囲にある第一の無機粒子が含まれていることが好ましい。樹脂硬化物にこのような第一の無機粒子が含まれていると、樹脂硬化物の曲げ強度等の機械的強度が特に高くなる。第一の無機粒子の平均粒径が0.2μm以上であることで樹脂硬化物の機械的強度が特に高くなり、この平均粒径が50μm以下であることで樹脂硬化物の高い加工性が確保される。樹脂硬化物の機械的強度の向上のためには第一の無機粒子の平均粒径がさらに0.3μm以上であることが好ましく、特に0.4μm以上であることが好ましい。樹脂硬化物の加工性向上のためには第一の無機粒子の平均粒径がさらに30μm以下であることが好ましく、20μm以下が特に好ましい。 It is preferable that the first inorganic particles having an average particle diameter in the range of 0.2 to 50 μm are contained in the entire inorganic particles in the cured resin. When such first inorganic particles are contained in the cured resin, mechanical strength such as bending strength of the cured resin is particularly high. The mechanical strength of the cured resin is particularly high when the average particle size of the first inorganic particles is 0.2 μm or more, and the high processability of the cured resin is ensured when the average particle size is 50 μm or less. Is done. In order to improve the mechanical strength of the cured resin, the average particle size of the first inorganic particles is preferably 0.3 μm or more, and more preferably 0.4 μm or more. In order to improve the processability of the cured resin, the average particle size of the first inorganic particles is preferably 30 μm or less, and particularly preferably 20 μm or less.
樹脂硬化物中の無機粒子全体中には、平均粒径が0.005〜0.1μmの範囲にある第二の無機粒子が含まれていることも好ましい。樹脂硬化物の機械的強度の向上のためには無機粒子の粒径は第一の無機粒子のように大きい方がより好ましいが、第二の無機粒子の平均粒径が0.005μm以上であることで、第二の無機粒子によっても樹脂硬化物の機械的強度は高くなる。第二の無機粒子の平均粒径が0.005μm以上であると第二の無機粒子の凝集が抑制されることで、第二の無機粒子が母相中に分散しやすくなるという利点もある。更に第二の無機粒子の平均粒径が0.1μm以下であると第二の無機粒子の粒径が光の波長に比して小さくなるため、第二の無機粒子が樹脂硬化物の透明性に与える影響は小さい。このため、樹脂硬化物に第二の無機粒子が含まれていると、樹脂硬化物の透明性が損なわれることなく樹脂硬化物の機械的強度が高くなる。樹脂硬化物の機械的強度向上のためには第二の無機粒子の平均粒径はさらに0.01μm以上であることが好ましく、特に0.015μm以上であることが好ましい。樹脂硬化物の透明性の向上のためには第二の無機粒子の平均粒径は0.08μm以下であることがさらに好ましく、0.07μm以下が特に好ましい。 It is also preferable that the second inorganic particles having an average particle diameter in the range of 0.005 to 0.1 μm are contained in the entire inorganic particles in the resin cured product. In order to improve the mechanical strength of the cured resin, the particle size of the inorganic particles is preferably larger as the first inorganic particles, but the average particle size of the second inorganic particles is 0.005 μm or more. Thus, the mechanical strength of the cured resin is also increased by the second inorganic particles. If the average particle size of the second inorganic particles is 0.005 μm or more, the aggregation of the second inorganic particles is suppressed, and there is an advantage that the second inorganic particles are easily dispersed in the matrix. Furthermore, if the average particle size of the second inorganic particles is 0.1 μm or less, the particle size of the second inorganic particles becomes smaller than the wavelength of light. The impact on is small. For this reason, when the second inorganic particles are contained in the cured resin, the mechanical strength of the cured resin is increased without impairing the transparency of the cured resin. In order to improve the mechanical strength of the cured resin, the average particle size of the second inorganic particles is preferably 0.01 μm or more, and particularly preferably 0.015 μm or more. In order to improve the transparency of the cured resin, the average particle size of the second inorganic particles is more preferably 0.08 μm or less, and particularly preferably 0.07 μm or less.
平均粒径は、レーザー回折・散乱法により測定されるD50(体積の累積が全累積体積の50%となる中位粒径)である。 The average particle diameter is D50 (medium particle diameter in which the cumulative volume is 50% of the total cumulative volume) measured by a laser diffraction / scattering method.
樹脂硬化物中の無機粒子全体中には、特に第一の無機粒子と第二の無機粒子とが共に含まれていることが好ましい。この場合、第一の無機粒子によって樹脂硬化物の機械的強度が向上すると共に、第二の無機粒子によって樹脂硬化物の機械的強度が更に高くなり、しかも第二の無機粒子によって樹脂硬化物の透明性が高くなる。母相中に第一の無機粒子と第二の無機粒子とが分散していると、第二の無機粒子の影響によって母相の屈折率が見かけ上小さくなり、それにより母相と第一の無機粒子との屈折率差が小さくなると考えられ、このことが樹脂硬化物の透明性の更なる向上に寄与すると考えられる。これにより、樹脂硬化物の機械的強度と透明性とが非常に高くなる。 It is preferable that both the first inorganic particles and the second inorganic particles are contained in the entire inorganic particles in the cured resin. In this case, the mechanical strength of the cured resin is improved by the first inorganic particles, the mechanical strength of the cured resin is further increased by the second inorganic particles, and the cured resin is further improved by the second inorganic particles. Increases transparency. If the first inorganic particles and the second inorganic particles are dispersed in the matrix phase, the refractive index of the matrix phase is apparently reduced due to the influence of the second inorganic particles. The difference in refractive index from the inorganic particles is considered to be small, and this is considered to contribute to further improvement in the transparency of the cured resin. Thereby, the mechanical strength and transparency of the cured resin are very high.
更に、無機粒子全体中に特に第一の無機粒子と第二の無機粒子とが共に含まれていると、樹脂硬化物の表面のツヤが失われにくくなると共に、樹脂硬化物に着色が生じにくくなる。これは、樹脂硬化物から粒径の大きい無機粒子が脱落する頻度が少なくなり、このため樹脂硬化物の表面に凹凸が生じにくくなって樹脂硬化物の表面が荒れにくくなるためであると考えられる。すなわち、樹脂硬化物の表面が荒れていると樹脂硬化物の表面に汚れが溜まり易くなって着色が生じやすくなるが、樹脂硬化物の表面が荒れにくいと汚れが溜まりにくくなり、更にツヤが失われにくくなる。更に、樹脂硬化物の表面が荒れているとその表面積が大きくなってしまい、実際の表面積あたりの汚れの付着量に対して見かけ上の表面積あたりの汚れの付着量が多くなってしまって着色が生じやすくなってしまうが、樹脂硬化物の表面が荒れにくいとそのようなことがなくなるものである。 Furthermore, when both the first inorganic particles and the second inorganic particles are contained in the entire inorganic particles, the gloss of the surface of the cured resin is less likely to be lost, and the cured resin is less likely to be colored. Become. This is considered to be because the frequency of the removal of the inorganic particles having a large particle size from the cured resin is reduced, and therefore the surface of the cured resin is less likely to be uneven and the surface of the cured resin is less likely to be rough. . In other words, if the surface of the cured resin is rough, dirt easily accumulates on the surface of the cured resin and coloration tends to occur, but if the surface of the cured resin is not rough, the dirt is less likely to accumulate and the gloss is further lost. It becomes hard to be broken. Furthermore, if the surface of the cured resin is rough, the surface area becomes large, and the amount of dirt attached per apparent surface area increases with respect to the amount of dirt attached per actual surface area. Although it becomes easy to occur, such a situation will be lost if the surface of the cured resin is hardly roughened.
無機粒子全体中における第一の無機粒子と第二の無機粒子の割合は特に制限されないが、樹脂硬化物全体に対して、第一の無機粒子は20質量%以上90質量%以下であることが好ましく、さらに40質量%以上、85質量%以下であることが好ましい。第二の無機粒子は樹脂硬化物全体に対して1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、2質量%以上、25質量%以下が更に好ましい。 The ratio of the first inorganic particles and the second inorganic particles in the entire inorganic particles is not particularly limited, but the first inorganic particles may be 20% by mass to 90% by mass with respect to the entire resin cured product. More preferably, it is 40 mass% or more and 85 mass% or less. The second inorganic particles are preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 25% by mass or less, based on the entire cured resin.
無機粒子の形状は球状であることが好ましい。この場合、樹脂硬化物の表面の平滑性が高くなり、樹脂硬化物が口腔内に固定される場合に樹脂硬化物によって口腔が傷つけられにくくなると共に、樹脂硬化物と噛み合う対合歯が摩耗しにくくなる。更に、樹脂硬化物の表面の平滑性が高くなることで樹脂硬化物が着色されにくくなる。更に、樹脂硬化物にドリルビットなどの切削用工具による切削加工が施される場合には、切削用工具の摩耗が抑制される。更に、後述するように硬化性組成物から樹脂硬化物が形成される場合には、硬化性組成物の流動性が高くなり、これにより硬化性組成物の成形性が高くなる。 The shape of the inorganic particles is preferably spherical. In this case, the smoothness of the surface of the cured resin becomes high, and when the cured resin is fixed in the oral cavity, the oral cavity is not easily damaged by the cured resin, and the counter teeth engaged with the cured resin are worn. It becomes difficult. Furthermore, since the smoothness of the surface of the cured resin is increased, the cured resin is less likely to be colored. Further, when the cured resin is subjected to cutting with a cutting tool such as a drill bit, wear of the cutting tool is suppressed. Furthermore, when a resin cured product is formed from the curable composition as will be described later, the fluidity of the curable composition is increased, thereby increasing the moldability of the curable composition.
球状の無機粒子の形状は、表面がほぼ曲面から形成されていれば、厳密な球体でなくてもよいが、無機粒子の真球度は0.95以上であることが好ましい。この真球度は0.96以上であればより好ましく、0.97以上であれば更に好ましい。無機粒子の真球度の測定にあたっては、まず無機粒子全体中から任意に選択される50個の粒子の顕微鏡画像が撮影される。この顕微鏡画像に現れる各粒子の投影断面の面積及びこの断面の周囲長から、〔粒子投影断面の面積と同じ面積の真円の円周長〕/〔粒子投影断面の周囲長の測定値〕の値が導出される。50個の粒子についてそれぞれ導出される値の平均値が無機粒子の真球度である。 The shape of the spherical inorganic particles may not be a strict sphere as long as the surface is substantially curved, but the sphericity of the inorganic particles is preferably 0.95 or more. The sphericity is more preferably 0.96 or more, and further preferably 0.97 or more. In measuring the sphericity of inorganic particles, first, microscopic images of 50 particles arbitrarily selected from the entire inorganic particles are taken. From the area of the projected cross section of each particle appearing in this microscope image and the perimeter of this cross section, the [circumferential length of a perfect circle having the same area as the area of the projected particle cross section] / [measured value of the perimeter of the projected particle section] A value is derived. The average value of the values derived for the 50 particles is the sphericity of the inorganic particles.
無機粒子にはカップリング剤による表面処理が施されていていることが好ましい。この場合、一般に歯科医療用として用いられているカップリング剤が使用されることが好ましい。カップリング剤としては、例えばγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどの公知のカップリング剤が挙げられる。 The inorganic particles are preferably subjected to a surface treatment with a coupling agent. In this case, it is preferable to use a coupling agent generally used for dentistry. Examples of the coupling agent include known coupling agents such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane and vinyltrimethoxysilane.
被覆相はフッ素を含むアクリル系重合体から構成される。フッ素を含むアクリル系重合体としては、適宜のフッ素を含まないアクリル系重合性モノマーとフッ素を含むアクリル系重合性モノマーとの共重合体が挙げられる。フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーとしては、上記母相に関する説明において挙げられている化合物と同じ化合物が挙げられる。フッ素を含むアクリル系重合性モノマーとしては、特に限定されないが、トリフロロエチルメタクリレート、パーフロロオクチルエチルメタクリレート、トリフロロエチルアクリレート、テトラフロロプロピルメタクリレート、オクタフロロペンチルアクリレート、オクタフロロペンチルメタクリレート、へプタデカフロロデシルアクリレート、へプタデカフロロデシルメタクリレート等が挙げられる。これらの化合物のうち、一種のみが用いられても二種以上が併用されてもよい。 The covering phase is composed of an acrylic polymer containing fluorine. Examples of the acrylic polymer containing fluorine include a copolymer of an appropriate acrylic polymerizable monomer not containing fluorine and an acrylic polymerizable monomer containing fluorine. Examples of the acrylic polymerizable monomer that does not contain fluorine include the same compounds as those mentioned in the description relating to the parent phase. The acrylic polymerizable monomer containing fluorine is not particularly limited, but trifluoroethyl methacrylate, perfluorooctyl ethyl methacrylate, trifluoroethyl acrylate, tetrafluoropropyl methacrylate, octafluoropentyl acrylate, octafluoropentyl methacrylate, heptadeca Examples include fluorodecyl acrylate and heptadecafluorodecyl methacrylate. Among these compounds, only one kind may be used or two or more kinds may be used in combination.
フッ素を含むアクリル系重合体を構成するフッ素を含まないアクリル系重合性モノマーとフッ素を含むアクリル系重合性モノマーとの割合は、被覆相に要求される屈折率の程度に応じて適宜調整されるが、例えば前者対後者の質量比が99:1〜70:30の範囲とされる。 The ratio of the fluorine-containing acrylic polymerizable monomer constituting the fluorine-containing acrylic polymer and the fluorine-containing acrylic polymerizable monomer is appropriately adjusted according to the degree of refractive index required for the coating phase. However, for example, the mass ratio of the former to the latter is in the range of 99: 1 to 70:30.
被覆相がフッ素を含むアクリル系重合体から構成されるため、被覆相の屈折率は、フッ素を含まないアクリル系重合体から構成される母相の屈折率よりも小さくなり、これにより母相、被覆相、及び無機粒子の屈折率が、この順番に順次小さくなる。このため、無機粒子と母相との間に被覆相が介在すると、樹脂硬化物内の屈折率差の大きい異相間の界面が少なくなり、これにより樹脂硬化物の透明性が高くなる。 Since the coating phase is composed of an acrylic polymer containing fluorine, the refractive index of the coating phase is smaller than the refractive index of the parent phase composed of an acrylic polymer that does not contain fluorine. The coating phase and the refractive index of the inorganic particles are sequentially reduced in this order. For this reason, when a coating phase intervenes between an inorganic particle and a parent phase, the interface between different phases with a large refractive index difference in the cured resin is reduced, thereby increasing the transparency of the cured resin.
更に、樹脂硬化物中にフッ素を含むアクリル系重合体から構成される被覆相が含まれてはいるが、母相はフッ素を含まないアクリル系重合体から構成されているため、樹脂硬化物は天然歯、金属製の土台などに接着されやすくなる。これは、フッ素を含まないアクリル系重合体が、フッ素を含むアクリル系重合体と比べて、天然歯、金属製の土台などに接着されやすいためである。このため樹脂硬化物は天然歯、金属製の土台などに対して強固に接着され得る。 Furthermore, although the coating phase composed of an acrylic polymer containing fluorine is included in the cured resin, the matrix is composed of an acrylic polymer that does not contain fluorine. It becomes easy to adhere to natural teeth and metal bases. This is because an acrylic polymer that does not contain fluorine is more easily bonded to natural teeth, a metal base, or the like than an acrylic polymer that contains fluorine. For this reason, the cured resin can be firmly bonded to natural teeth, a metal base, or the like.
樹脂硬化物中の無機粒子全体のうち少なくとも一部の無機粒子には被覆相が接触し、且つ被覆相と接触している無機粒子の表面の少なくとも一部が被覆相で覆われている。これにより樹脂硬化物内の屈折率差の大きい異相間の界面が少なくなって、樹脂硬化物の透明性が高くなる。特に樹脂硬化物中の全ての無機粒子に被覆相が接触していることが好ましい。被覆相と接触している無機粒子の表面全体が全て被覆相で覆われていることも好ましい。これらの場合、樹脂硬化物の透明性が特に高くなる。 The coating phase is in contact with at least some of the inorganic particles in the entire resin cured product, and at least a part of the surface of the inorganic particles in contact with the coating phase is covered with the coating phase. Thereby, the interface between different phases having a large refractive index difference in the cured resin is reduced, and the transparency of the cured resin is increased. In particular, the coating phase is preferably in contact with all inorganic particles in the cured resin. It is also preferable that the entire surface of the inorganic particles in contact with the coating phase is covered with the coating phase. In these cases, the transparency of the cured resin is particularly high.
無機粒子全体中に第一の無機粒子と第二の無機粒子とが共に含まれる場合には、平均粒径がより大きい第一の無機粒子の方が、樹脂硬化物の透明性により大きな影響を及ぼす。このため、第一の無機粒子と母相との間に被覆相が介在していることが好ましい。この場合、第一の無機粒子によって樹脂硬化物の機械的強度が高くなると共に、樹脂硬化物の透明性が高くなる。第一の無機粒子全体のうち少なくとも一部の第一の無機粒子には被覆相が接触し、且つ被覆相と接触している第一の無機粒子の表面の少なくとも一部が被覆相で覆われている。これにより樹脂硬化物内の屈折率差の大きい異相間の界面が少なくなって、樹脂硬化物の透明性が高くなる。特に全ての第一の無機粒子に被覆相が接触していることが好ましい。被覆相と接触している第一の無機粒子の表面全体が全て被覆相で覆われていることも好ましい。第二の無機粒子と母相との間には被覆相が介在していてもよく、介在していなくてもよい。第二の無機粒子と母相との間に被覆相が介在していなくても、上述のとおり第二の無機粒子によって樹脂硬化物の透明性が向上する。 When the first inorganic particles and the second inorganic particles are both contained in the entire inorganic particles, the first inorganic particles having a larger average particle size have a greater influence on the transparency of the cured resin. Effect. For this reason, it is preferable that the coating phase intervenes between the first inorganic particles and the parent phase. In this case, the first inorganic particles increase the mechanical strength of the cured resin and increase the transparency of the cured resin. The coating phase is in contact with at least some of the first inorganic particles as a whole, and at least a part of the surface of the first inorganic particles in contact with the coating phase is covered with the coating phase. ing. Thereby, the interface between different phases having a large refractive index difference in the cured resin is reduced, and the transparency of the cured resin is increased. In particular, it is preferable that the coating phase is in contact with all the first inorganic particles. It is also preferred that the entire surface of the first inorganic particles in contact with the coating phase is entirely covered with the coating phase. A coating phase may or may not be interposed between the second inorganic particles and the parent phase. Even if the coating phase is not interposed between the second inorganic particles and the matrix phase, the transparency of the resin cured product is improved by the second inorganic particles as described above.
樹脂硬化物中の被覆相の含有量は特に制限されないが、樹脂硬化物中の屈折率差の大きい異相間の界面を充分に低減する観点からは樹脂硬化物全体に対して1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であれば更に好ましい。また、この含有量は、樹脂硬化物の高い接着性を確保する観点並びにフッ素を含むアクリル系重合体の量を抑制して低コスト化を達成する観点からは、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であれば更に好ましい。 The content of the coating phase in the cured resin is not particularly limited, but from the viewpoint of sufficiently reducing the interface between the different phases having a large refractive index difference in the cured resin, it is 1% by mass or more based on the entire cured resin. Preferably, it is more preferably 5% by mass or more. In addition, this content is 20% by mass or less from the viewpoint of securing high adhesiveness of the cured resin and suppressing the amount of fluorine-containing acrylic polymer to achieve cost reduction. Preferably, it is more preferably 10% by mass or less.
樹脂硬化物の製造方法の一例について説明する。 An example of a method for producing a cured resin will be described.
まず、フッ素を含むアクリル系重合性モノマーと、フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと、無機粒子とを含有する中間組成物が調製される。 First, an intermediate composition containing an acrylic polymerizable monomer containing fluorine, an acrylic polymerizable monomer containing no fluorine, and inorganic particles is prepared.
中間組成物中のフッ素を含むアクリル系重合性モノマーとフッ素を含まないアクリル系重合性モノマーは、被覆相の原料であり、両者の割合は被覆相を構成するフッ素を含むアクリル系重合性モノマーとフッ素を含まないアクリル系重合性モノマーとの割合と一致するように調整される。 The acrylic polymerizable monomer containing fluorine and the acrylic polymerizable monomer not containing fluorine in the intermediate composition are raw materials of the coating phase, and the ratio of both is the acrylic polymerizable monomer containing fluorine constituting the coating phase; It adjusts so that it may correspond with the ratio with the acrylic polymerizable monomer which does not contain a fluorine.
中間組成物中の無機粒子の割合は、樹脂硬化物中の被覆相と無機粒子との割合に応じて決定される。樹脂硬化物中の無機粒子全体が第一の無機粒子と第二の無機粒子とを含む場合には、中間組成物は無機粒子全体のうち第一の無機粒子のみを含有し、第二の無機粒子を含有しなくてもよい。中間組成物に配合される無機粒子には、予めカップリング剤による表面処理が施されていていることが好ましい。 The ratio of the inorganic particles in the intermediate composition is determined according to the ratio between the coating phase and the inorganic particles in the resin cured product. When the entire inorganic particles in the cured resin contain the first inorganic particles and the second inorganic particles, the intermediate composition contains only the first inorganic particles out of the entire inorganic particles, and the second inorganic particles It does not have to contain particles. The inorganic particles to be blended in the intermediate composition are preferably subjected to a surface treatment with a coupling agent in advance.
中間組成物は、重合開始剤を含有することが好ましい。重合開始剤としては、一般に歯科医療用途に用いられている加熱重合開始剤、光重合開始剤などの公知の重合開始剤が挙げられる。重合開始剤の具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、ターシャリーブチルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイドなどの加熱重合開始剤、カンファーキノン、ベンゾイン、ベンゾフェノンなどの光重合開始剤などが挙げられる。これらの化合物のうち、一種のみが用いられても、二種以上が併用されてもよい。 The intermediate composition preferably contains a polymerization initiator. Examples of the polymerization initiator include known polymerization initiators such as a heat polymerization initiator and a photopolymerization initiator that are generally used for dental use. Specific examples of the polymerization initiator include heat polymerization initiators such as benzoyl peroxide, tertiary butyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide, and photopolymerization initiators such as camphorquinone, benzoin and benzophenone. Among these compounds, only one kind may be used or two or more kinds may be used in combination.
上記成分が混合されることで、中間組成物が調製される。 An intermediate composition is prepared by mixing the above components.
中間組成物が適宜の形状に成形されてから硬化させられることで、中間硬化物が形成される。中間組成物は、その硬化特性に応じた適宜の手法により硬化させられる。例えば中間組成物が熱重合開始剤を含有する場合には中間組成物は加熱されることで硬化させられ、中間組成物が光重合開始剤を含有する場合には中間組成物は紫外線等のエネルギー線が照射されることで硬化させられる。この中間硬化物は、フッ素を含むアクリル系重合体中に無機粒子が分散している構造を有する。このフッ素を含むアクリル系重合体は、中間組成物中のフッ素を含むアクリル系重合性モノマーとフッ素を含まないアクリル系重合性モノマーとが共重合することで形成される。 An intermediate cured product is formed by curing the intermediate composition after it is formed into an appropriate shape. The intermediate composition is cured by an appropriate method according to its curing characteristics. For example, when the intermediate composition contains a thermal polymerization initiator, the intermediate composition is cured by heating, and when the intermediate composition contains a photopolymerization initiator, the intermediate composition has energy such as ultraviolet rays. It is cured by irradiating the line. This intermediate cured product has a structure in which inorganic particles are dispersed in an acrylic polymer containing fluorine. The fluorine-containing acrylic polymer is formed by copolymerization of the fluorine-containing acrylic polymerizable monomer and the fluorine-free acrylic polymerizable monomer in the intermediate composition.
この中間硬化物が粉砕されることで、複合粒子が得られる。この複合粒子は、無機粒子と、アクリル系重合体で構成されている被覆物とを備える。複合粒子全体中の少なくとも一部の無機粒子には被覆物が接触し、且つ被覆物が接触している無機粒子の表面の少なくとも一部が被覆物で覆われている。特に複合粒子全体中の全ての無機粒子に被覆物が接触していることが好ましい。また、被覆物が接触している無機粒子の表面全体が全て被覆物で覆われていることが好ましい。複合粒子全体中には、無機粒子と接触していない被覆物が含まれていてもよい。複数個の無機粒子が一つの被覆物に接触していてもよい。複合粒子の粒径は特に制限されないが、複合粒子の最大粒径は250μm以下であることが好ましい。すなわち複合粒子が目開き250μm以下の篩いを通過する粒径を有することが好ましい。この場合、樹脂硬化物中の無機粒子及び被覆相の分散性が非常に良好になる。 The intermediate cured product is pulverized to obtain composite particles. The composite particles include inorganic particles and a coating made of an acrylic polymer. The coating is in contact with at least some of the inorganic particles in the entire composite particle, and at least a part of the surface of the inorganic particles with which the coating is in contact is covered with the coating. In particular, the coating is preferably in contact with all the inorganic particles in the entire composite particle. Moreover, it is preferable that the entire surface of the inorganic particles in contact with the coating is covered with the coating. The entire composite particle may contain a coating that is not in contact with the inorganic particles. A plurality of inorganic particles may be in contact with one coating. The particle size of the composite particles is not particularly limited, but the maximum particle size of the composite particles is preferably 250 μm or less. That is, it is preferable that the composite particles have a particle size that passes through a sieve having an opening of 250 μm or less. In this case, the dispersibility of the inorganic particles and the coating phase in the cured resin becomes very good.
続いて、フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと複合粒子とを含有する硬化性組成物が調製される。 Subsequently, a curable composition containing an acrylic polymerizable monomer not containing fluorine and composite particles is prepared.
硬化性組成物中のフッ素を含まないアクリル系重合性モノマーは、母相の原料である。硬化性組成物中のフッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと複合粒子との割合は、樹脂硬化物中の母相、被覆相及び無機粒子の割合に応じて決定される。 The acrylic polymerizable monomer which does not contain fluorine in the curable composition is a raw material for the mother phase. The ratio of the fluorine-containing acrylic polymerizable monomer and the composite particles in the curable composition is determined according to the ratio of the matrix, the coating phase, and the inorganic particles in the resin cured product.
硬化性組成物中には、複合粒子中の無機粒子とは異なる無機粒子が配合されてもよい。樹脂硬化物中の無機粒子全体が第一の無機粒子と第二の無機粒子とを含む場合において、中間組成物が無機粒子全体のうち第一の無機粒子のみを含有する場合は、硬化性組成物に第二の無機粒子が配合される。成形用材料に配合される無機粒子には、予めカップリング剤による表面処理が施されていていることが好ましい。 In the curable composition, inorganic particles different from the inorganic particles in the composite particles may be blended. In the case where the entire inorganic particles in the resin cured product include the first inorganic particles and the second inorganic particles, when the intermediate composition contains only the first inorganic particles among the entire inorganic particles, the curable composition Second inorganic particles are blended into the product. It is preferable that the inorganic particles to be blended with the molding material have been subjected to surface treatment with a coupling agent in advance.
硬化性組成物は、中間組成物の場合と同様に、重合開始剤を含有することが好ましい。更に、硬化性組成物は、必要に応じて、溶剤、重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、抗菌剤、フッ素徐放剤、着色顔料、その他の従来公知の添加剤などを含有してもよい。特に歯科医療用途の硬化性組成物に含有される添加剤としては、一般に歯科医療用に用いられている適宜の化合物が用いられる。 As in the case of the intermediate composition, the curable composition preferably contains a polymerization initiator. Further, the curable composition may be a solvent, a polymerization inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antibacterial agent, a fluorine sustained-release agent, a color pigment, and other conventionally known additives as necessary. It may contain. In particular, as an additive contained in a curable composition for dental use, an appropriate compound generally used for dental care is used.
上記成分が混合されることで、硬化性組成物が調製される。硬化性組成物の無機粒子全体の含有量は特に制限されないが、樹脂硬化物の機械的強度を充分に向上する観点からは硬化性組成物中の固形分全量に対して20質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であれば更に好ましく、60質量%以上であれば最も好ましい。この含有量は、樹脂硬化物中の無機粒子の分散性を向上する観点からは、95質量%以下であることが好ましい。硬化性組成物中の被覆相の含有量は特に制限されないが、樹脂硬化物中の屈折率差の大きい異相間の界面を充分に低減する観点からは樹脂硬化物全体に対して1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であれば更に好ましい。また、この含有量は、樹脂硬化物の高い接着性を確保する観点並びにフッ素を含むアクリル系重合体の量を抑制して低コスト化を達成する観点からは、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であれば更に好ましい。硬化性組成物中の固形分とは、硬化性組成物から樹脂硬化物が形成される過程において揮発などにより硬化性組成物或いは樹脂硬化物から除去される物質を除いた成分(不揮発分)のことである。 A curable composition is prepared by mixing the above components. The content of the entire inorganic particles of the curable composition is not particularly limited, but is 20% by mass or more based on the total solid content in the curable composition from the viewpoint of sufficiently improving the mechanical strength of the resin cured product. More preferably, it is more preferably 40% by mass or more, and most preferably 60% by mass or more. This content is preferably 95% by mass or less from the viewpoint of improving the dispersibility of the inorganic particles in the cured resin. The content of the coating phase in the curable composition is not particularly limited, but from the viewpoint of sufficiently reducing the interface between different phases having a large refractive index difference in the cured resin, it is 1% by mass or more based on the entire cured resin. Preferably, it is more preferably 5% by mass or more. In addition, this content is 20% by mass or less from the viewpoint of securing high adhesiveness of the cured resin and suppressing the amount of fluorine-containing acrylic polymer to achieve cost reduction. Preferably, it is more preferably 10% by mass or less. The solid content in the curable composition is a component (nonvolatile content) excluding substances that are removed from the curable composition or the resin cured product by volatilization in the process of forming the resin cured product from the curable composition. That is.
硬化性組成物が適宜の形状に成形されてから硬化させられることで、樹脂硬化物が形成される。硬化性組成物は、その硬化特性に応じた適宜の手法により硬化させられる。例えば硬化性組成物が熱重合開始剤を含有する場合には硬化性組成物は加熱されることで硬化させられ、硬化性組成物が光重合開始剤を含有する場合には硬化性組成物は紫外線等のエネルギー線が照射されることで硬化させられる。硬化性組成物が硬化する過程においては、硬化性組成物中のフッ素を含まないアクリル系重合性モノマーが重合することで、フッ素を含まないアクリル系重合体から構成される母相が形成される。この母相中に複合粒子が分散し、この複合粒子における被覆物が被覆相となり、この被覆相は母相と化学的に結合する。これにより、樹脂硬化物が得られる。 A cured resin is formed by curing the curable composition after it is formed into an appropriate shape. The curable composition is cured by an appropriate method according to its curing characteristics. For example, when the curable composition contains a thermal polymerization initiator, the curable composition is cured by heating, and when the curable composition contains a photopolymerization initiator, the curable composition is It is cured by irradiation with energy rays such as ultraviolet rays. In the process of curing the curable composition, an acrylic polymerizable monomer containing no fluorine in the curable composition is polymerized to form a matrix composed of an acrylic polymer containing no fluorine. . The composite particles are dispersed in the matrix phase, and the coating on the composite particles becomes the coating phase, and the coating phase is chemically bonded to the matrix phase. Thereby, a resin cured product is obtained.
樹脂硬化物は、上記のとおり機械的強度が高いため高い耐久性を有し、しかも透明性が高いため高い審美性を有する。このため、樹脂硬化物は歯科用材料として好ましく用いられる。この樹脂硬化物は、切削加工用として好適である。 As described above, the cured resin has high durability because of its high mechanical strength, and also has high aesthetics because of its high transparency. For this reason, the resin cured product is preferably used as a dental material. This resin cured product is suitable for cutting.
硬化性組成物は、特に歯科用材料として好適である。この場合、硬化性組成物は例えば角柱状、円柱状、角板状、円板状あるいは義歯、インレー、クラウンなどの補綴物形状などの適宜の形状に形成される。角柱状、円柱状、角板状、円板状などの形状を有する樹脂硬化物はCAD/CAM装置によって切削加工されるなどして、例えば義歯、インレー、クラウンなどの歯科医療用補綴物が作製される。樹脂硬化物がCAD/CAM装置によって切削加工されると、手作業の場合と比べて、均一な歯科医療用補綴物が得られる。また、口腔内に固定されている歯科医療用補綴物に部分的に欠けるなどの不具合が発生した場合には、CADデータに基づいて歯科医療用補綴物を修復・再生することが容易となる。更に、口腔内に固定されている歯科医療用補綴物に欠けが生じてもそれが微小な場合には、その欠けが歯科治療に常用されているペースト状のレジンなどの歯科用レジン材料で埋められることで、容易に修復される。この場合、歯科医療用補綴物と歯科用レジン材料が共にレジン材料であるから両者の接着性は良好となる。 The curable composition is particularly suitable as a dental material. In this case, the curable composition is formed into an appropriate shape such as a prismatic shape, a columnar shape, a square plate shape, a disc shape, or a prosthetic shape such as a denture, an inlay, or a crown. Resin cured products having shapes such as prismatic, cylindrical, square plate, and disk are cut by a CAD / CAM device to produce dental prostheses such as dentures, inlays, and crowns. Is done. When the cured resin is cut by a CAD / CAM device, a uniform dental prosthesis can be obtained as compared with the case of manual work. In addition, when a problem such as partial missing of the dental prosthesis fixed in the oral cavity occurs, it becomes easy to repair and regenerate the dental prosthesis based on the CAD data. In addition, if a dental prosthesis fixed in the oral cavity is chipped, if it is very small, the chip is filled with a dental resin material such as a paste-like resin that is commonly used for dental treatment. Can be easily repaired. In this case, since both the dental prosthesis and the dental resin material are resin materials, the adhesion between them is good.
以下、特に硬化性組成物が歯科用材料である場合の樹脂硬化物の形成方法について説明する。 Hereinafter, a method for forming a cured resin, particularly when the curable composition is a dental material, will be described.
硬化性組成物に、その組成に応じた光が照射され、若しくは加熱され、或いは光が照射されると共に加熱されることによって、硬化性組成物が重合硬化する。これにより、歯科用材料が得られる。 The curable composition is polymerized and cured by irradiating or heating light corresponding to the composition, or by irradiating and heating the light. Thereby, a dental material is obtained.
例えば硬化性組成物が加熱重合型の開始剤を含有する場合には、成形型と、蓋とが準備される。成形型はキャビティを備える。キャビティの形状は、例えば角柱状、円柱状、角板状、円板状、あるいは義歯、インレー、クラウンなどの歯科医療用補綴物の形状などに形成される。成形型のキャビティに硬化性組成物が充填された後、このキャビティ内が減圧されて硬化性組成物から気泡が除去される。次に、この成形型に蓋が取着されてキャビティが閉塞された状態で硬化性組成物が加圧下又は常圧下で加熱されることで重合硬化する。これにより、歯科用材料が得られる。重合硬化時の加圧力や加熱温度は、必要に応じて経時的に変動してもよい。 For example, when the curable composition contains a heat polymerization type initiator, a mold and a lid are prepared. The mold has a cavity. The shape of the cavity is, for example, a prismatic shape, a cylindrical shape, a square plate shape, a disc shape, or a dental prosthesis shape such as a denture, an inlay, or a crown. After the cavity of the mold is filled with the curable composition, the inside of the cavity is decompressed to remove bubbles from the curable composition. Next, the curable composition is polymerized and cured by heating under pressure or normal pressure in a state where the lid is attached to the mold and the cavity is closed. Thereby, a dental material is obtained. The applied pressure and heating temperature at the time of polymerization and curing may be changed with time as necessary.
硬化性組成物が光重合型の開始剤を含有する場合には、例えばまず光を透過させることができる部分を有する成形型と、蓋とが準備される。成形型はキャビティを備える。キャビティの形状は、例えば角柱状、円柱状、角板状、円板状、あるいは義歯、インレー、クラウンなどの歯科医療用補綴物の形状などに形成される。この成形型のキャビティに硬化性組成物が充填された後、このキャビティ内が減圧されて硬化性組成物から気泡が除去される。次に、この成形型に蓋が取り付けられてキャビティが閉塞された状態で、硬化性組成物に加圧下又は常圧下で光が照射される。これにより硬化性組成物が重合硬化し、歯科用材料が得られる。重合硬化時には、必要に応じて光照射後の硬化性組成物に後硬化処理として加熱処理が施されてもよい。 When the curable composition contains a photopolymerization type initiator, for example, first, a mold having a portion that can transmit light and a lid are prepared. The mold has a cavity. The shape of the cavity is, for example, a prismatic shape, a cylindrical shape, a square plate shape, a disc shape, or a dental prosthesis shape such as a denture, an inlay, or a crown. After the mold cavity is filled with the curable composition, the inside of the cavity is decompressed to remove bubbles from the curable composition. Next, in a state where the lid is attached to the mold and the cavity is closed, the curable composition is irradiated with light under pressure or normal pressure. Thereby, the curable composition is polymerized and cured, and a dental material is obtained. At the time of polymerization curing, the curable composition after light irradiation may be subjected to a heat treatment as a post-curing treatment as necessary.
光を透過させることができる部分を有する成形型及び蓋の材質としては、特に制限されないが、例えばステンレス、テフロン(登録商標)、シリコーン、ガラス、PET、ポリカーボネートなどが挙げられる。成形型及び蓋の表面には離型剤を付着させるなどの処理が施されることが好ましい。 The material of the mold and the lid having a portion that can transmit light is not particularly limited, and examples thereof include stainless steel, Teflon (registered trademark), silicone, glass, PET, and polycarbonate. It is preferable to perform a treatment such as attaching a release agent to the surfaces of the mold and the lid.
硬化性組成物は上記のように歯科用材料を形成するために好適であるが、封止材料、接着剤、積層板形成材料等の電子材料用途にも適用され得る。 The curable composition is suitable for forming a dental material as described above, but can also be applied to electronic material applications such as a sealing material, an adhesive, and a laminate forming material.
[複合粒子の作製]
実施例1〜13、並びに比較例2,3では、下記表1〜3の「複合粒子」の「組成」の欄に示される成分を配合し、更に攪拌混合することで、中間組成物を得た。この中間組成物を加熱することで硬化させることで、中間硬化物を得た。この中間硬化物を粉砕し、更に表1〜3に示される目開きの篩いで篩い分けすることにより、複合粒子を得た。
[Production of composite particles]
In Examples 1 to 13 and Comparative Examples 2 and 3, the components shown in the “Composition” column of “Composite Particles” in Tables 1 to 3 below were blended and further mixed by stirring to obtain an intermediate composition. It was. An intermediate cured product was obtained by curing the intermediate composition by heating. The intermediate cured product was pulverized and further sieved with a sieve having openings shown in Tables 1 to 3 to obtain composite particles.
[硬化性樹脂の調製、並びに樹脂硬化物の作製]
実施例1〜13及び比較例1〜4では、下記表1〜3の「硬化性組成物の組成」の欄に示される成分を配合し、更に攪拌混合することで、硬化性組成物を得た。
[Preparation of curable resin and production of cured resin]
In Examples 1-13 and Comparative Examples 1-4, the component shown by the column of "the composition of a curable composition" of the following Tables 1-3 is mix | blended, and also a curable composition is obtained by stirring and mixing. It was.
実施例1,2,4〜13、並びに比較例1〜4では、硬化性組成物をステンレス製の成形型(キャビティサイズ50mm×40mm×5mm、50mm×40mm×2mmと50mm×40mm×1mmの3種類)に充填し、キャビティ内の硬化性組成物を減圧脱泡した後、この成形型にステンレス製の蓋を取り付けた。この状態で硬化性組成物を80℃で1時間加熱し、続けて120℃で1時間加熱することで硬化性組成物を硬化させた。これにより、樹脂硬化物を得た。 In Examples 1, 2, 4 to 13 and Comparative Examples 1 to 4, the curable composition was made of a stainless steel mold (cavity size 50 mm × 40 mm × 5 mm, 50 mm × 40 mm × 2 mm and 50 mm × 40 mm × 1 mm 3 The curable composition in the cavity was degassed under reduced pressure, and a stainless steel lid was attached to the mold. In this state, the curable composition was heated at 80 ° C. for 1 hour and then heated at 120 ° C. for 1 hour to cure the curable composition. Thereby, a resin cured product was obtained.
実施例3では、ガラス板とステンレス製の枠から作製された成形型(キャビティサイズ50mm×40mm×5mm、50mm×40mm×2mmと50mm×40mm×1mmの3種類)に硬化性樹脂を充填し、キャビティ内の硬化性組成物を減圧脱泡した後、この成形型にガラス製の蓋を取り付けた。この状態で歯科医療用光重合装置から波長365nm、強度100mW/cm2の紫外光を、成形型の片側のガラス面を介して硬化性樹脂に向けて、5分間照射し、続いて同じ条件で紫外光を成形型の反対側のガラス面を介して硬化性樹脂に向けて5分間照射した。これにより硬化性組成物を硬化させ、樹脂硬化物を得た。 In Example 3, a molding die (three types of cavity size 50 mm × 40 mm × 5 mm, 50 mm × 40 mm × 2 mm and 50 mm × 40 mm × 1 mm) made from a glass plate and a stainless steel frame was filled with a curable resin, After the curable composition in the cavity was degassed under reduced pressure, a glass lid was attached to the mold. In this state, ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an intensity of 100 mW / cm 2 is irradiated from the dental medical photopolymerization device to the curable resin through the glass surface on one side of the mold for 5 minutes, and then under the same conditions. Ultraviolet light was irradiated for 5 minutes toward the curable resin through the glass surface on the opposite side of the mold. Thereby, the curable composition was cured to obtain a cured resin.
[評価試験]
実施例及び比較例で得られた樹脂硬化物に対して、次の評価試験をおこなった。その結果は表1〜3に示されている。
[Evaluation test]
The following evaluation tests were performed on the cured resin obtained in Examples and Comparative Examples. The results are shown in Tables 1-3.
(屈折率の測定)
母相;硬化性組成物から無機粒子及び複合粒子を除いた組成を有する組成物を調製し、この組成物を硬化させて硬化物を得た。この硬化物の屈折率をJIS K7142「プラスチックの屈折率測定方法」のうち、A法(アッベ屈折計を用いる測定法)により求めた。
(Measurement of refractive index)
Mother phase: A composition having a composition obtained by removing inorganic particles and composite particles from the curable composition was prepared, and the composition was cured to obtain a cured product. The refractive index of this cured product was determined by Method A (measurement method using an Abbe refractometer) in JIS K7142 “Method for measuring refractive index of plastic”.
被覆相;中間組成物から無機粒子を除いた組成を有する組成物を調製し、この組成物を硬化させて硬化物を得た。この硬化物の屈折率をJIS K7142「プラスチックの屈折率測定方法」のうち、A法(アッベ屈折計を用いる測定法)により求めた。 Coating phase: A composition having a composition obtained by removing inorganic particles from the intermediate composition was prepared, and this composition was cured to obtain a cured product. The refractive index of this cured product was determined by Method A (measurement method using an Abbe refractometer) in JIS K7142 “Method for measuring refractive index of plastic”.
無機粒子:無機粒子の屈折率を、JIS K7142「プラスチックの屈折率測定方法」のうち、B法(顕微鏡を用いる液浸法(ベッケ線法))により求めた。 Inorganic particles: The refractive index of the inorganic particles was determined by the method B (immersion method using a microscope (Becke's line method)) in JIS K7142 “Method for measuring refractive index of plastics”.
(接着性評価試験)
樹脂硬化物から、10mm×10mm×5mmの寸法の試験片を切り出し、この試験片の表面を#600の耐水研磨紙で研磨した。円棒状のステンレス棒(SUS304製、直径6mm、長さ20mm)の先端面における直径3mmの領域(接着面)に接着剤(実施例2における硬化性組成物)を塗布し、更にこの接着面に試験片を押し当てた。この状態で接着剤を80℃で1時間加熱し、続けて120℃で1時間加熱することで、試験片をステンレス棒に接着した。
(Adhesion evaluation test)
A test piece having a size of 10 mm × 10 mm × 5 mm was cut out from the cured resin, and the surface of the test piece was polished with # 600 water-resistant abrasive paper. An adhesive (curable composition in Example 2) was applied to a 3 mm diameter region (adhesion surface) on the tip surface of a circular stainless steel rod (SUS304, diameter 6 mm, length 20 mm). The test piece was pressed. In this state, the adhesive was heated at 80 ° C. for 1 hour, and then heated at 120 ° C. for 1 hour, thereby bonding the test piece to the stainless steel bar.
この試験片が接着しているステンレス棒に対して、クロスヘッドスピード1mm/分の条件で引張り試験機による引っ張り試験をおこなうことで、接着面での試験片とステンレス棒との間の破断強度を測定した。この試験を5回おこない、得られた破断強度の値の平均値を、接着性の指標とした。 By carrying out a tensile test with a tensile tester on the stainless steel bar to which this test piece is bonded, under the condition of a crosshead speed of 1 mm / min, the breaking strength between the test piece and the stainless bar on the bonded surface can be increased. It was measured. This test was performed 5 times, and the average value of the obtained breaking strength values was used as an index of adhesion.
(曲げ強さ試験(常態))
樹脂硬化物から、25mm×2mm×2mmの寸法の試験片を切り出した。この試験片の破断時の強度を、曲げ試験機を用いて、クロスヘッドスピード毎分1mmの条件で測定した。5個の試験片について同じ試験をおこない、得られた破断時の強度の平均値を、曲げ強さの指標とした。この値は樹脂硬化物の強度の代表値となる。
(Bending strength test (normal))
A test piece having a size of 25 mm × 2 mm × 2 mm was cut out from the cured resin. The strength at break of the test piece was measured using a bending tester under the condition of a crosshead speed of 1 mm / min. The same test was performed on five test pieces, and the average value of the strength at break obtained was used as an index of bending strength. This value is a representative value of the strength of the cured resin.
(曲げ強さ試験(水浸漬後))
樹脂硬化物から、25mm×2mm×2mmの寸法の試験片を切り出した。この試験片をまず37℃の水中に24時間浸漬した。次にこの試験片の破断時の強度を、曲げ試験機を用いて、クロスヘッドスピード毎分1mmの条件で測定した。5個の試験片について同じ試験をおこない、得られた破断時の強度の平均値を、曲げ強さの指標とした。この値は硬化物の耐久性の代表値となる。
(Bending strength test (after water immersion))
A test piece having a size of 25 mm × 2 mm × 2 mm was cut out from the cured resin. This test piece was first immersed in water at 37 ° C. for 24 hours. Next, the strength at break of this test piece was measured using a bending tester under the condition of a crosshead speed of 1 mm / min. The same test was performed on five test pieces, and the average value of the strength at break obtained was used as an index of bending strength. This value is a representative value of the durability of the cured product.
(透明性試験)
樹脂硬化物から、13mm×13mm×1mmの寸法の試験片を切り出した。この試験片に、厚みが0.8mmになるまでバフ研磨を施した。この試験片の全光線透過率を、ヘイズメータで測定した。空気層の全光線透過率は100%とした。3個の試験片について同じ試験をおこない、得られた値の平均値を透明性の指標とした。この値は硬化物の審美性の代表値となる。
(Transparency test)
A test piece having a size of 13 mm × 13 mm × 1 mm was cut out from the cured resin. This test piece was buffed until the thickness became 0.8 mm. The total light transmittance of this test piece was measured with a haze meter. The total light transmittance of the air layer was 100%. The same test was performed on three test pieces, and the average value of the obtained values was used as an index of transparency. This value is a representative value of the aesthetics of the cured product.
表1〜3に示されている成分の詳細は次のとおりである。
*1;球状溶融シリカ、平均粒径0.6μm、真球度0.98。
*2;球状溶融シリカ、平均粒径1.5μm、真球度0.98。
*3;球状溶融シリカ、平均粒径0.3μm、真球度0.98。
*4;球状溶融シリカ、平均粒径48μm、真球度0.96。
*5;球状溶融シリカ、平均粒径0.050μm、真球度0.99。
*6;球状溶融シリカ、平均粒径0.015μm、真球度0.99。
*7;球状溶融シリカ、平均粒径0.007μm、真球度0.99。
*8;球状溶融シリカ、平均粒径0.080μm、真球度0.99。
*9;γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン。
*10;トリエチレングリコールジメタクリレート。
*11;ジ(フェニルグリシジルエーテルアクリレート)−ヘキサメチレンジウレタン。
*12;トリフロロエチルメタクリレート。
*13;パーフロロオクチルエチルメタクリレート。
*14;ベンゾイルパーオキサイド。
*15;トリメチロールプロパントリメタクリレート。
The details of the components shown in Tables 1 to 3 are as follows.
* 1: Spherical fused silica, average particle size 0.6 μm, sphericity 0.98.
* 2: Spherical fused silica, average particle size 1.5 μm, sphericity 0.98.
* 3: Spherical fused silica, average particle size 0.3 μm, sphericity 0.98.
* 4: Spherical fused silica, average particle size 48 μm, sphericity 0.96.
* 5: Spherical fused silica, average particle size 0.050 μm, sphericity 0.99.
* 6: Spherical fused silica, average particle size 0.015 μm, sphericity 0.99.
* 7: Spherical fused silica, average particle size 0.007 μm, sphericity 0.99.
* 8: Spherical fused silica, average particle size 0.080 μm, sphericity 0.99.
* 9: γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane.
* 10: Triethylene glycol dimethacrylate.
* 11: Di (phenylglycidyl ether acrylate) -hexamethylene diurethane.
* 12: trifluoroethyl methacrylate.
* 13: Perfluorooctyl ethyl methacrylate.
* 14: Benzoyl peroxide.
* 15: Trimethylolpropane trimethacrylate.
無機粒子の平均粒径は、株式会社堀場製作所製の型番LA−920を用いてレーザー回折・散乱法により測定することにより得られた無機粒子のD50(体積の累積が全累積体積の50%となる中位粒径)である。測定にあたり、イオン交換水へ超音波を印加しながらこのイオン交換水に無機粒子を分散させ、これにより得られた分散液の透過率が80〜90%である状態で平均粒径を測定した。測定に際し、相対屈折率は用いなかった。 The average particle size of the inorganic particles was determined by measuring the D50 of the inorganic particles obtained by measuring with a laser diffraction / scattering method using model number LA-920 manufactured by Horiba Ltd. (the cumulative volume is 50% of the total cumulative volume). Medium particle size). In the measurement, inorganic particles were dispersed in the ion-exchanged water while applying ultrasonic waves to the ion-exchanged water, and the average particle diameter was measured in a state where the transmittance of the resulting dispersion was 80 to 90%. In the measurement, the relative refractive index was not used.
無機粒子の真球度の測定にあたっては、まず無機粒子をキーエンス社製のリアルサーフェースビュー顕微鏡(型番VF−7800)で観察し、これにより得られた画像から、任意の50個の粒子について、粒子投影断面の面積(画像に現れる見かけ上の面積)及びこの粒子投影断面の周囲長(画像に現れる見かけ上の周囲長)を測定した。次いで、〔粒子投影断面の面積と同じ面積の真円の円周長〕/〔粒子投影断面の周囲長の測定値〕の値を、50個の粒子につきそれぞれ導出し、得られた値の平均値を、真球度とした。 In measuring the sphericity of the inorganic particles, first, the inorganic particles were observed with a real surface view microscope (model number VF-7800) manufactured by Keyence Corporation. From the image obtained by this, about 50 arbitrary particles, The area of the particle projection cross section (the apparent area appearing in the image) and the perimeter of this particle projection cross section (the apparent perimeter appearing in the image) were measured. Next, the value of [circumferential length of a perfect circle having the same area as that of the particle projected cross section] / [measured value of the peripheral length of the particle projected cross section] was derived for each of 50 particles, and the average of the obtained values. The value was defined as sphericity.
Claims (8)
前記中間組成物を硬化させ、それにより得られる中間硬化物を粉砕することで、複合粒子を作製する工程、
フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと、前記複合粒子とを含有する硬化性組成物を調製する工程、及び
前記硬化性組成物を硬化させる工程を含む樹脂硬化物の製造方法。 A step of preparing an intermediate composition containing an acrylic polymerizable monomer containing fluorine, an acrylic polymerizable monomer not containing fluorine, and inorganic particles;
A step of curing the intermediate composition and pulverizing the intermediate cured product thereby to produce composite particles;
A method for producing a cured resin comprising a step of preparing a curable composition containing an acrylic polymerizable monomer containing no fluorine and the composite particles, and a step of curing the curable composition.
前記中間組成物を硬化させ、それにより得られる中間硬化物を粉砕することで、複合粒子を作製する工程、
フッ素を含まないアクリル系重合性モノマーと、前記複合粒子と、平均粒径が0.005〜0.1μmの範囲にある第二の無機粒子とを含有する硬化性組成物を調製する工程、及び
前記硬化性組成物を硬化させる工程を含む樹脂硬化物の製造方法。 A step of preparing an intermediate composition containing an acrylic polymerizable monomer containing fluorine, an acrylic polymerizable monomer containing no fluorine, and first inorganic particles having an average particle size in the range of 0.2 to 50 μm. ,
A step of curing the intermediate composition and pulverizing the intermediate cured product thereby to produce composite particles;
Preparing a curable composition containing a fluorine-free acrylic polymerizable monomer, the composite particles, and second inorganic particles having an average particle diameter in the range of 0.005 to 0.1 μm; and A method for producing a cured resin comprising a step of curing the curable composition.
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