JP2018062490A - Dental resin composite material and production method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide dental resin composite materials in which air bubbles, the change of color/uneven coloring, and the like are hardly generated, and which contain a thermoplastic resin having a high melting point or fluidization temperature and a metal oxide subjected to surface treatment with a coupling agent, and to provide production methods of the dental composite materials.SOLUTION: A dental resin composite material contains a thermoplastic resin whose melting point or fluidization temperature is 300°C or more, and a metal oxide subjected to a surface treatment with a coupling agent, the metal oxide subjected to a surface treatment having a weight-loss rate of 0.5% or less from 120°C to 800°C when a thermogravimetric analysis is conducted at heating-rate of 10°C/minute under an air atmosphere.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は歯科用樹脂複合材料及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a dental resin composite material and a method for producing the same.

熱可塑性樹脂は、機械的・電気的な特性、軽量で加工性に優れるといった特徴を有しており、電気部材、建築材料、農業資材や日用雑貨まで幅広い分野で活用される重要な材料となっている。上記用途に関しては樹脂単体での使用例も多いが、その機械的特性、特に強度や耐熱性といった性能向上のためにフィラーを含有させることが広く行われている。   Thermoplastic resins have mechanical and electrical characteristics, light weight and excellent workability, and are important materials that can be used in a wide range of fields, from electrical components, building materials, agricultural materials, and household goods. It has become. Although there are many examples of using the resin alone for the above applications, fillers are widely used to improve the mechanical properties, particularly performance such as strength and heat resistance.

これら樹脂材料は、強度を保ったままの軽量化への寄与、優れた耐薬品性、生産性の高さ、といった特性を活かして各種金属部品の代替材料としての用途に広がりを見せており、使用量は増加を続けており、特に近年では、医療用材料分野への活用も盛んに行われている。   These resin materials are spreading to applications as substitute materials for various metal parts by taking advantage of their characteristics such as contribution to weight reduction while maintaining strength, excellent chemical resistance, and high productivity. The amount of use continues to increase, and in recent years, in particular, it has been actively used in the medical material field.

しかしながら、一般に樹脂材料は金属材料と比較すると耐熱温度や機械的強度が低く、単純にこれまでの用途全てを樹脂製部品に代替することは容易ではない。上記問題を解決するために、エンジニアリングプラスチックや、スーパーエンジニアリングプラスチックといった耐熱性や強度の高い樹脂が開発されており、目的に応じてさらに機能を向上するために、無機粒子などをフィラーとして配合する複合技術も提案されている(特許文献1)。   However, in general, resin materials have lower heat-resistant temperatures and mechanical strength than metal materials, and it is not easy to simply replace all previous applications with resin parts. In order to solve the above-mentioned problems, resins with high heat resistance and strength such as engineering plastics and super engineering plastics have been developed, and composites that contain inorganic particles as fillers to further improve the function depending on the purpose. Technology has also been proposed (Patent Document 1).

例えば、スーパーエンジニアリングプラスチックにフィラーを添加して、歯科用材料として利用する技術が提唱されている(特許文献2〜5)。   For example, techniques for adding fillers to super engineering plastics and using them as dental materials have been proposed (Patent Documents 2 to 5).

フィラーとしては、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニアなどの金属酸化物が広く使用されている。金属酸化物をフィラーとして使用する場合、シランカップリング剤を始めとするカップリング剤にて表面処理を行うことで、フィラーの樹脂への分散性を向上させ、機械的強度などの物性を向上させることが可能な場合も多い。   As the filler, metal oxides such as silica, titania, alumina and zirconia are widely used. When using metal oxide as a filler, surface treatment is performed with a coupling agent such as a silane coupling agent, thereby improving the dispersibility of the filler in the resin and improving the physical properties such as mechanical strength. Often it is possible.

カップリング剤は通常、金属酸化物などの無機化合物と反応・相互作用する官能基と、樹脂などの有機化合物と反応・相互作用する官能基を有している。ここで、有機化合物と反応・相互作用をする官能基は、通常有機官能基である。有機官能基を有するカップリング剤で表面処理された金属酸化物を、熱可塑性樹脂と複合化する際、通常実施される熱を加えることによって熱可塑性樹脂を溶融させる溶融混練を行うと、カップリング剤の有機官能基の一部または全部が分解してしまったり、反応残渣として表面に残存していたカップリング剤が揮発してしまったりする場合がある。とりわけ、スーパーエンジニアリングプラスチックなどの融点または流動化温度が高い樹脂を使用する場合、その影響は顕著である。   The coupling agent usually has a functional group that reacts and interacts with an inorganic compound such as a metal oxide and a functional group that reacts and interacts with an organic compound such as a resin. Here, the functional group that reacts and interacts with the organic compound is usually an organic functional group. When a metal oxide surface-treated with a coupling agent having an organic functional group is compounded with a thermoplastic resin, a melt-kneading is performed to melt the thermoplastic resin by applying heat that is normally performed. Some or all of the organic functional groups of the agent may decompose, or the coupling agent remaining on the surface as a reaction residue may volatilize. In particular, when a resin having a high melting point or fluidization temperature such as super engineering plastic is used, the influence is remarkable.

300℃以上の高い融点または流動化温度を有する樹脂と、フィラーとしてカップリング剤で表面処理された金属酸化物とを複合化した歯科用材料としては、例えば上述の特許文献2〜5が挙げられる。   Examples of dental materials in which a resin having a high melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher and a metal oxide surface-treated with a coupling agent as a filler are combined include the aforementioned Patent Documents 2 to 5. .

特許文献2では、アルミナファイバー(もしくはジルコニアファイバー)がセラミックに対するシラン(カップリング剤)の重量比率が約1:100として表面処理をし、それをポリエーテルエーテルケトン樹脂やポリエーテルケトンケトン樹脂に配合した歯科材料が記載されている。フィラー表面処理に際しての表面処理剤の量が及ぼす影響、表面処理後のフィラー表面の表面処理剤量およびその影響については、具体的に示されていない。   In Patent Document 2, alumina fiber (or zirconia fiber) is surface-treated with a weight ratio of silane (coupling agent) to ceramic of approximately 1: 100, and is blended with polyether ether ketone resin or polyether ketone ketone resin. Dental materials are described. The influence of the amount of the surface treatment agent on the filler surface treatment, the amount of the surface treatment agent on the filler surface after the surface treatment and the influence thereof are not specifically shown.

特許文献3では、ポリアリールエーテルケトン樹脂およびポリスルホン樹脂から選択される少なくとも1種を主成分として含む熱可塑性樹脂に、無機粒子混合物を配合した有機無機複合体を、歯科用材料に用いる技術が提案されており、無機粒子はシランカップリング剤などによって表面処理されることが好ましく、カップリング剤は、無機粒子100質量部当たり1〜10質量部の範囲が好適であることが記載されている。   Patent Document 3 proposes a technique for using an organic-inorganic composite, in which an inorganic particle mixture is blended in a thermoplastic resin containing at least one selected from polyaryl ether ketone resins and polysulfone resins as a main component, as a dental material. It is described that the inorganic particles are preferably surface-treated with a silane coupling agent or the like, and the coupling agent is preferably in the range of 1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the inorganic particles.

特許文献4では、融点または流動化温度が200℃〜500℃の範囲内にある熱可塑性樹脂と、表面処理剤で表面処理された無機粒子からなる樹脂複合材料を歯科用材料として使用する技術が提案されている。無機粒子の表面処理に際しては、表面処理剤の配合量は、無機粒子の重量と無機粒子の比表面積との乗算値を表面処理剤の最小被覆面積で除することによって算出する最適表面処理剤量(理論値)に対して、0.7〜1.2の範囲にあることが好ましいことが記されている。具体的には、最適表面処理剤量(理論値)に対して1.0の条件で表面処理を行った無機粒子を使用した樹脂複合材料が記載されている。   In Patent Document 4, there is a technique of using, as a dental material, a resin composite material composed of a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature in a range of 200 ° C. to 500 ° C. and inorganic particles surface-treated with a surface treatment agent. Proposed. In the surface treatment of inorganic particles, the amount of the surface treatment agent is calculated by dividing the product of the weight of the inorganic particles and the specific surface area of the inorganic particles by the minimum surface area of the surface treatment agent. It is described that it is preferable to be in the range of 0.7 to 1.2 with respect to (theoretical value). Specifically, a resin composite material is described that uses inorganic particles that have been surface-treated under a condition of 1.0 with respect to the optimum surface treatment agent amount (theoretical value).

特許文献5では、ポリアリールエーテルケトン樹脂と非晶質シリカ粒子を含む歯科用樹脂複合材料が提案されている。非晶質シリカ粒子を表面処理する際に用いる表面処理剤の量が、非晶質シリカ粒子100質量部当たり1質量部〜10質量部が好適であることが記載されている。具体的には、非晶質シリカ100質量部当たり、2.4質量部の表面処理剤にて表面処理を行った例が記載されている。   Patent Document 5 proposes a dental resin composite material including a polyaryl ether ketone resin and amorphous silica particles. It is described that the amount of the surface treatment agent used when the amorphous silica particles are surface-treated is preferably 1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the amorphous silica particles. Specifically, an example is described in which surface treatment is performed with 2.4 parts by mass of a surface treatment agent per 100 parts by mass of amorphous silica.

なお、いずれの文献にも、複合材料に使用する無機粒子の、最適な熱重量分析での重量減少率については、記載されていない。   In any of the documents, the weight loss rate in the optimum thermogravimetric analysis of the inorganic particles used for the composite material is not described.

特開2005−330378号公報JP 2005-330378 A 特表2008−541874号公報Special table 2008-541874 gazette 特開2013−144778号公報JP 2013-144778 A 特開2013−144783号公報JP 2013-144783 A 特開2014−152150号公報JP 2014-152150 A

上記のように、ポリアリールエーテルケトン樹脂などの高い融点または流動化温度を有する熱可塑性樹脂と、カップリング剤で表面処理をしたフィラー(特に金属酸化物)とを含む複合材料の歯科用途への利用が提案されている。フィラーとして使用される金属酸化物の表面をカップリング剤で処理することにより、樹脂と金属酸化物の親和性を向上させることが出来、色調を良好にしたり、強度を向上させたりすることが容易となる。   As described above, a composite material containing a thermoplastic resin having a high melting point or fluidization temperature such as a polyaryl ether ketone resin and a filler (particularly a metal oxide) surface-treated with a coupling agent for dental use. Use is proposed. By treating the surface of the metal oxide used as the filler with a coupling agent, the affinity between the resin and the metal oxide can be improved, and it is easy to improve the color tone and improve the strength. It becomes.

熱可塑性樹脂と金属酸化物を複合化する際は、通常熱によって熱可塑性樹脂を可塑化させて行われる。上記のような高い融点または流動化温度を有する熱可塑性樹脂を使用する場合、可塑化温度が高いため、複合化の際には通常高温が必要となる。   The composite of the thermoplastic resin and the metal oxide is usually performed by plasticizing the thermoplastic resin with heat. When a thermoplastic resin having a high melting point or fluidization temperature as described above is used, since the plasticization temperature is high, a high temperature is usually required at the time of compounding.

上記のような高い融点または流動化温度を有する熱可塑性樹脂(特に融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂)と、カップリング剤で表面処理された金属酸化物とを含む複合材料を用いて歯科用部材へと成形する際、歯科用部材に気泡の発生による外観不良、強度低下に加え、変色/色むらなどが発生してしまう場合があった。   A composite material comprising a thermoplastic resin having a high melting point or fluidization temperature as described above (particularly a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher) and a metal oxide surface-treated with a coupling agent. When it is used to mold into a dental member, discoloration / color unevenness may occur in addition to poor appearance and reduced strength due to the generation of bubbles in the dental member.

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、気泡や変色/色むらなどが発生しにくい、高い融点または流動化温度を有する熱可塑性樹脂とカップリング剤で表面処理された金属酸化物とを含む歯科用複合材料、および該歯科用複合材料の製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is a metal oxide surface-treated with a thermoplastic resin having a high melting point or fluidization temperature and a coupling agent, which is less likely to cause bubbles and discoloration / color unevenness. And a method for producing the dental composite material.

上記課題を解決するために、発明者らは鋭意検討を行った結果、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂とカップリング剤で表面処理された金属酸化物とを含む歯科用樹脂複合材料であって、かっプリング剤で表面処理された金属酸化物が大気雰囲気下にて昇温速度10℃/分で行った熱重量分析で120℃から800℃までの重量減少率が0.5%以下であることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。   In order to solve the above problems, the inventors have conducted intensive studies, and as a result, have a melting point or a fluidization temperature of 300 ° C. or higher, and a dental resin that includes a metal oxide surface-treated with a coupling agent. The weight loss rate from 120 ° C. to 800 ° C. in a thermogravimetric analysis of a metal oxide, which is a composite material and surface-treated with a coupling agent, is 10 ° C./min in an air atmosphere is 0.1. The present inventors have found that the above problem can be solved by being 5% or less, and have reached the present invention.

すなわち本発明は、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂と、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を含む複合材料であって、該表面処理された金属酸化物が、大気雰囲気下にて昇温速度10℃/分で行った熱重量分析による120℃から800℃までの重量減少率が0.5%以下である表面処理された金属酸化物であることを特徴とする歯科用樹脂複合材料である。   That is, the present invention relates to a composite material comprising a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher and a metal oxide surface-treated with a coupling agent, wherein the surface-treated metal oxide is It is a surface-treated metal oxide having a weight reduction rate from 120 ° C. to 800 ° C. of 0.5% or less by thermogravimetric analysis performed at a heating rate of 10 ° C./min in an atmosphere. It is a dental resin composite material.

金属酸化物の平均体積粒径は0.1μm〜3μmの範囲であることが好ましく、金属酸化物の含有量は、歯科用樹脂複合材料の20〜60質量%の範囲であることが好ましい。   The average volume particle size of the metal oxide is preferably in the range of 0.1 μm to 3 μm, and the content of the metal oxide is preferably in the range of 20 to 60% by mass of the dental resin composite material.

また、本発明の歯科用樹脂複合材料は、金属酸化物をカップリング剤で下記式(1)を満足する条件で表面処理を行い、該表面処理された金属酸化物と融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂とを含む組成物を350〜450℃の条件下で混練することで製造することができる。   In addition, the dental resin composite material of the present invention is subjected to a surface treatment using a metal oxide as a coupling agent under the conditions satisfying the following formula (1), and the surface-treated metal oxide has a melting point or fluidization temperature. It can manufacture by knead | mixing the composition containing a 300 degreeC or more thermoplastic resin on 350-450 degreeC conditions.

X[g]=(A/B)×C (1)
(式中、Xは金属酸化物1gあたりのカップリング剤の添加量、Aは金属酸化物の比表面積[m/g]、Bはカップリング剤の最小被覆面積[m/g]、係数Cは0.05〜0.6である)
X [g] = (A / B) × C (1)
(Wherein, X is the amount of coupling agent added per gram of metal oxide, A is the specific surface area of the metal oxide [m 2 / g], B is the minimum coating area of the coupling agent [m 2 / g], The coefficient C is 0.05 to 0.6)

上記の歯科用複合材料を熱プレス成形することによって歯科補綴物を作製することができる。また、上記の歯科用複合材料を、射出成形または押出成形することによって厚さ10mm以上の歯科治療用材料を製造することができる。   A dental prosthesis can be produced by hot press molding the dental composite material. In addition, a dental treatment material having a thickness of 10 mm or more can be produced by injection molding or extrusion molding of the dental composite material.

本発明によれば、気泡や変色/色むらが抑制された歯科用部材を作製することが可能な歯科用樹脂複合材料を提供することができる。また、該歯科用樹脂複合材料を用いて製造した歯科補綴物及び歯科治療用材料は、気泡や変色/色むらが抑制されている。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dental resin composite material which can produce the dental member by which the bubble and discoloration / color nonuniformity were suppressed can be provided. Further, in the dental prosthesis and the dental treatment material manufactured using the dental resin composite material, bubbles and discoloration / color unevenness are suppressed.

融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂と、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を含む複合材料において、大気雰囲気下にて昇温速度10℃/分で行った熱重量分析で120℃から800℃までの重量減少率が0.5%以下である、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を用いることで、気泡や変色/色むらが抑制された歯科用部材を作製することが可能な歯科用樹脂複合材料を得ることが出来る。   Thermogravimetric analysis performed at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere for a composite material containing a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher and a metal oxide surface-treated with a coupling agent A dental member in which bubbles and discoloration / color unevenness are suppressed by using a metal oxide surface-treated with a coupling agent having a weight reduction rate from 120 ° C. to 800 ° C. of 0.5% or less. A dental resin composite material that can be produced can be obtained.

この原因は必ずしも明確ではないが、本発明者らは以下のように推察している。   The cause of this is not necessarily clear, but the present inventors speculate as follows.

カップリング剤で表面処理された金属酸化物を、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂と複合化して樹脂複合材料を製造する場合、通常、該熱可塑性樹脂を、その融点または流動化温度以上の温度(以下、溶融温度ともいう。)で可塑化させて、溶融混練することで行われる。その際、取扱性を考慮して、通常は粒状(ペレット状)の樹脂複合材料を得る。その後、このようにして複合化された樹脂複合材料から歯科用部材を作製する手法としては、樹脂複合材料を再び溶融温度で可塑化させて所望の形状の型に流し込んだり押し込んだりする方法、樹脂複合材料を例えばブロック形状に成形した後に所望の形状に削りだす方法などが主要な手法である。樹脂複合材料を製造する際に、直接ブロック形状とした場合、ブロック形状とした樹脂複合材料を所望の形状に削りだすことも可能である。一般的に、溶融混練する際の好適な溶融温度は、融点または流動化温度〜融点または流動化温度よりも100℃高い温度の範囲から選択される。   When a metal oxide surface-treated with a coupling agent is compounded with a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher to produce a resin composite material, the thermoplastic resin is usually treated with the melting point or fluidity. It is carried out by plasticizing at a temperature equal to or higher than the crystallization temperature (hereinafter also referred to as the melting temperature) and melt-kneading. At that time, in consideration of handleability, a granular (pellet-shaped) resin composite material is usually obtained. Then, as a method for producing a dental member from the resin composite material thus composited, a method of plasticizing the resin composite material again at a melting temperature and pouring or pushing into a mold having a desired shape, resin The main method is, for example, a method in which a composite material is formed into a block shape and then cut into a desired shape. When the resin composite material is manufactured, if it is directly formed into a block shape, the block-shaped resin composite material can be cut into a desired shape. Generally, a suitable melting temperature for melt kneading is selected from a range of a melting point or fluidization temperature to a temperature 100 ° C. higher than the melting point or fluidization temperature.

ここで、カップリング剤は通常分子量が小さく有機官能基を有するため、高い融点または流動化温度を有する熱可塑性樹脂とカップリング剤で表面処理された金属酸化物とを溶融混練する場合、金属酸化物表面のカップリング剤反応残渣や、金属酸化物表面に結合したカップリング剤の一部位(主に有機官能基)が、一部揮発したり分解したりして、気体が発生することがある。その結果、溶融混練にて得られた樹脂複合材料のペレットには、上述の気体がペレット中に含まれ、気泡として存在することがある。   Here, since the coupling agent usually has a low molecular weight and an organic functional group, when a thermoplastic resin having a high melting point or fluidization temperature and a metal oxide surface-treated with the coupling agent are melt-kneaded, metal oxidation is performed. Coupling agent reaction residue on the surface of the object or one part (mainly organic functional group) of the coupling agent bonded to the surface of the metal oxide may partially vaporize or decompose to generate gas. . As a result, the above-mentioned gas may be contained in the pellets of the resin composite material obtained by melt-kneading and may exist as bubbles.

このような気泡を有する樹脂複合材料のペレットを可塑化させて型に流し込んだり押し込んだりして歯科用部材の成形を行う場合、その気泡を取り除くのが困難であり、成形された歯科用部材に気泡が発生しやすくなる。また、気泡を取り除くことが出来た場合でも、気泡が存在していた部位は他の部位と比較して酸素のような反応性の高い気体に高温で接していた時間が長くなるため、変色が起こりやすくなり、全体的な変色や色むらが発生しやすくなる。これは、樹脂複合材料をブロック形状のような大きな塊に成形した後に所望の形状に削りだす方法においても、大きな塊に成形する際の手法が、樹脂複合材料のペレットを可塑化させて型に流し込んだり押し込んだりする手法の場合、同様の問題が発生する   When plastic material pellets having such bubbles are plasticized and poured into a mold or pressed into a dental member to form the dental member, it is difficult to remove the bubbles, Air bubbles are likely to be generated. In addition, even when the bubbles can be removed, the part where the bubbles existed is longer in contact with a highly reactive gas such as oxygen at a higher temperature than the other parts, so the discoloration It tends to occur, and overall discoloration and uneven color are likely to occur. This is because, even in the method of molding a resin composite material into a large lump such as a block shape and then cutting it into a desired shape, the technique for molding into a large lump is made by plasticizing the pellets of the resin composite material into a mold The same problem occurs with the pouring and pushing technique

ここで、大気雰囲気下にて昇温速度10℃/分で行った熱重量分析で120℃から800℃までの重量減少率が0.5%以下である金属酸化物を使用することにより、溶融混練中に発生する気体成分を減少させることが出来、ペレット中の気泡を抑制することが容易となる。その結果、歯科用樹脂複合材料を、可塑化させて型に流し込んだり押し込んだりすることで、歯科用部材として所望の形状に成形した際に、気泡や変色/色むらの発生を抑制し、歯科用部材として好ましい状態に仕上げることが容易となる。   Here, by using a metal oxide whose weight reduction rate from 120 ° C. to 800 ° C. is 0.5% or less in a thermogravimetric analysis performed at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere, Gas components generated during kneading can be reduced, and bubbles in the pellet can be easily suppressed. As a result, the dental resin composite material is plasticized and poured into a mold or pushed into it, so that when a dental member is molded into a desired shape, the occurrence of bubbles and discoloration / color unevenness is suppressed, and dental It becomes easy to finish in a preferable state as a working member.

また、ブロック形状等の大きな塊に成形した後に削りだして歯科用部材として所望の形に成形する場合において、大きな塊が射出成形や押出し成形といったスクリューを使用して成形する場合、スクリューによって十分攪拌することによって、材料であるペレット中に残存した気泡に起因する成形体中への気泡の発生は、ある程度抑制することが可能である。しかしながら、スクリューを用いて可塑化させる場合にも、気泡が多量に存在していた場合には十分に取り除くことが困難な場合もあり、また、気泡が存在していた部位は他の部位と比較して酸素のような反応性の高い気体に接していた時間が長くなるため、変色が起こりやすくなり、全体的な変色や色むらの原因となりうる。   In addition, when the block is shaped into a large lump such as a block shape and then cut into a desired shape as a dental member, if the large lump is molded using a screw such as injection molding or extrusion molding, the screw is sufficiently stirred. By doing so, it is possible to suppress the generation of bubbles in the molded body due to the bubbles remaining in the pellets as a material to some extent. However, even when plasticizing with a screw, if there are a large amount of bubbles, it may be difficult to remove sufficiently, and the part where the bubbles were present is compared with other parts As a result, the time spent in contact with a highly reactive gas such as oxygen becomes longer, so discoloration is likely to occur, which may cause overall discoloration and uneven color.

ここで、大気雰囲気下にて昇温速度10℃/分で行った熱重量分析で120℃から800℃までの重量減少率が0.5%以下である金属酸化物を使用することにより、溶融混練中に発生する気体成分を減少させることが出来、ペレット中の気泡を抑制することが容易となる。その結果、歯科用樹脂複合材料を、射出成形や押出し成形などにより、歯科用部材として所望の形状に成形した際に、歯科用部材での気泡や変色/色むらの発生を抑制し、歯科用部材としてさらに好ましい状態に仕上げることが容易となる。   Here, by using a metal oxide whose weight reduction rate from 120 ° C. to 800 ° C. is 0.5% or less in a thermogravimetric analysis performed at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere, Gas components generated during kneading can be reduced, and bubbles in the pellet can be easily suppressed. As a result, when a dental resin composite material is molded into a desired shape as a dental member by injection molding or extrusion molding, the occurrence of bubbles and discoloration / color unevenness in the dental member is suppressed. It becomes easy to finish in a more preferable state as a member.

また、ある程度の大きさの塊(インゴット)を可塑化させて型に流し込んだり押し込んだりして歯科用部材の成形を行う場合もあるが、インゴットに気泡が含まれる場合には同様の問題が発生する。インゴットをペレットから作製する場合、上記のように気泡を抑制したペレットから作製することで、インゴット中の気泡を抑制することが容易となる。   There are also cases where dental members are molded by plasticizing a mass (ingot) of a certain size and then pouring into or pushing into a mold, but similar problems occur when the ingot contains bubbles. To do. When producing an ingot from a pellet, it becomes easy to suppress the bubble in an ingot by producing from the pellet which suppressed the bubble as mentioned above.

<融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂>
本発明の歯科用樹脂複合材料に使用される、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂は、公知の熱可塑性樹脂を特に制限なく使用することが出来る。融点または流動化温度が300℃以上と高温の樹脂では、上述のように、金属酸化物との複合体を溶融混練する際に通常300℃以上(融点または流動化温度以上)の高温の溶融温度とすることが必要となるため、カップリング剤で表面処理された金属酸化物において、表面のカップリング剤反応残渣や、金属酸化物表面に結合したカップリング剤の一部位の、揮発や分解が発生しやすくなる。カップリング剤で表面処理された金属酸化物において、表面のカップリング剤反応残渣や、金属酸化物表面に結合したカップリング剤の一部位の、揮発や分解は、溶融混練時の温度が高い方が発生しやすいため、熱可塑性樹脂の融点または流動化温度が高い方が本発明の効果が大きくなり、好ましい。そのため、熱可塑性樹脂の融点または流動化温度は320℃以上であることが好ましく、340℃以上であることがさらに好ましい。なお、熱可塑性樹脂の融点または流動化温度は、材料選択・入手容易性などの観点から、500℃以下であればよく、430℃以下が好ましく、400℃以下がさらに好ましい。
<A thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300° C. or higher>
As the thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher used for the dental resin composite material of the present invention, a known thermoplastic resin can be used without any particular limitation. In the case of a resin having a high melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher, as described above, a high melting temperature of 300 ° C. or higher (melting point or fluidization temperature or higher) is usually used when melt-kneading a composite with a metal oxide. Therefore, in the metal oxide surface-treated with the coupling agent, volatilization and decomposition of the coupling agent reaction residue on the surface and one part of the coupling agent bonded to the surface of the metal oxide may occur. It tends to occur. In the metal oxide surface-treated with a coupling agent, the volatilization and decomposition of the coupling agent reaction residue on the surface and a part of the coupling agent bonded to the surface of the metal oxide are those with higher temperatures during melt kneading. Therefore, the higher the melting point or fluidization temperature of the thermoplastic resin, the greater the effect of the present invention, which is preferable. Therefore, the melting point or fluidization temperature of the thermoplastic resin is preferably 320 ° C. or higher, more preferably 340 ° C. or higher. The melting point or fluidization temperature of the thermoplastic resin may be 500 ° C. or less, preferably 430 ° C. or less, and more preferably 400 ° C. or less, from the viewpoint of material selection and availability.

このような熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニルサルホン(PES、PESU:流動化温度360℃前後、好適な溶融温度360〜390℃)、ポリアミドイミド(PAI:融点300℃、好適な溶融温度320〜370℃)、ポリエーテルイミド(PEI:流動化温度340℃前後、好適な溶融温度340〜430℃)、液晶ポリマー(LCP:流動化温度320℃前後、好適な溶融温度320〜400℃)ポリアリールエーテルケトン(PAEK:融点340〜390℃、好適な溶融温度340〜400℃)が挙げられる。   Examples of such thermoplastic resins include polyphenylsulfone (PES, PESU: fluidization temperature around 360 ° C., suitable melting temperature 360-390 ° C.), polyamideimide (PAI: melting point 300 ° C., suitable melting temperature). 320 to 370 ° C), polyetherimide (PEI: fluidization temperature around 340 ° C, suitable melting temperature 340 to 430 ° C), liquid crystal polymer (LCP: fluidization temperature around 320 ° C, suitable melting temperature 320 to 400 ° C) Polyaryl ether ketone (PAEK: melting point 340 to 390 ° C., suitable melting temperature 340 to 400 ° C.).

これら融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂の中でも、特に好ましいものとして、ポリアリールエーテルケトン樹脂が挙げられる。ポリアリールエーテルケトン樹脂は、特に高強度である点など、歯科用途として用いるための好ましい物性を具備していることや、成形性の良さの点から、好ましい熱可塑性樹脂として挙げられる。   Among these thermoplastic resins having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher, a polyaryl ether ketone resin is particularly preferable. The polyaryletherketone resin is mentioned as a preferred thermoplastic resin from the viewpoint of having favorable physical properties for use in dental applications such as high strength and good moldability.

ポリアリールエーテルケトン樹脂は、その構造単位として、芳香族基、エーテル基(エーテル結合)およびケトン基(ケトン結合)を少なくとも含む熱可塑性樹脂であり、多くは、フェニレン基がエーテル基およびケトン基を介して結合した直鎖状のポリマー構造を持つ。ポリアリールエーテルケトン樹脂の代表例としては、上述のような、ポリエーテルケトン(PEK、融点370℃)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK、融点340℃)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK、融点360℃)、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン(PEKEKK、融点390℃)などが挙げられる。なお、ポリアリールエーテルケトン樹脂の構造単位を構成する芳香族基は、ビフェニル構造などのようにベンゼン環を2つまたはそれ以上有する構造を持ったものでもよい。また、ポリアリールエーテルケトン樹脂の構造単位中には、スルホニル基または共重合可能な他の単量体単位が含まれていてもよい。   The polyaryl ether ketone resin is a thermoplastic resin containing at least an aromatic group, an ether group (ether bond) and a ketone group (ketone bond) as its structural unit. In many cases, a phenylene group has an ether group and a ketone group. It has a linear polymer structure bonded through each other. Typical examples of the polyaryl ether ketone resin include polyether ketone (PEK, melting point 370 ° C.), polyether ether ketone (PEEK, melting point 340 ° C.), polyether ketone ketone (PEKK, melting point 360 ° C.) as described above. And polyether ketone ether ketone ketone (PEKEKK, melting point 390 ° C.). The aromatic group constituting the structural unit of the polyaryl ether ketone resin may have a structure having two or more benzene rings such as a biphenyl structure. In addition, the structural unit of the polyaryl ether ketone resin may contain a sulfonyl group or another monomer unit that can be copolymerized.

これらポリアリールエーテルケトン樹脂の中でも、色調および物性の観点から、主鎖を構成するエーテル基とケトン基とが、エーテル・エーテル・ケトンの順に並んだ繰り返し単位を有するポリエーテルエーテルケトン、もしく、エーテル・ケトン・ケトンの順に並んだ繰り返し単位を有するポリエーテルケトンケトンである事が用いることが好ましい。   Among these polyaryl ether ketone resins, from the viewpoint of color tone and physical properties, a polyether ether ketone having a repeating unit in which an ether group and a ketone group constituting a main chain are arranged in the order of ether, ether, and ketone, It is preferable to use a polyether ketone ketone having repeating units arranged in the order of ether, ketone and ketone.

<カップリング剤で表面処理された金属酸化物>
本発明の歯科用樹脂複合材料は、カップリング剤によって表面処理された金属酸化物を含有する。カップリング剤で表面処理をすることによって、樹脂と金属酸化物の親和性を向上させることが出来、色調を良好にしたり、強度を向上させたりすることが容易となる。本発明で用いられるカップリング剤で表面処理された金属酸化物は、大気雰囲気下にて昇温速度10℃/分で行った熱重量分析で、120℃から800℃までの重量減少率が0.5%以下のものである。熱重量分析における120℃から800℃までの重量減少率が0.5%以下のカップリング剤で表面処理された金属酸化物を用いることにより、気泡や変色/色むらが抑制された歯科用部材を作製することが容易となる。
<Metal oxide surface-treated with a coupling agent>
The dental resin composite material of the present invention contains a metal oxide surface-treated with a coupling agent. By performing the surface treatment with the coupling agent, the affinity between the resin and the metal oxide can be improved, and it becomes easy to improve the color tone and the strength. The metal oxide surface-treated with the coupling agent used in the present invention has a weight reduction rate of 0 to 120 ° C. in a thermogravimetric analysis performed at a temperature rising rate of 10 ° C./min in an air atmosphere. .5% or less. Dental component in which bubbles and discoloration / color unevenness are suppressed by using a metal oxide surface-treated with a coupling agent having a weight loss rate of 120% to 800 ° C. in thermogravimetric analysis of 0.5% or less Can be easily produced.

金属酸化物としては、例えば、シリカ、チタニア、ジルコニア、アルミナなど、またはシリカ−ジルコニア、シリカ−チタニア、シリカ−アルミナなどの複合無機酸化物、あるいはこれらの複合無機酸化物に1族金属酸化物を添加した酸化物などが挙げられる。この中でも特に、歯科材料として良好な色調が得られやすい点などから、シリカまたはシリカ−ジルコニア、シリカ−チタニア、シリカ−アルミナなどのシリカを主成分とする金属複合酸化物から選択されるシリカ系金属酸化物が好ましく、シリカが最も好ましい。ここで、シリカを主成分とするとは、金属酸化物中にシリカ成分を50質量%以上含むことを意味し、80質量%以上含まれることが好ましい。   Examples of the metal oxide include silica, titania, zirconia, and alumina, or composite inorganic oxides such as silica-zirconia, silica-titania, and silica-alumina, or group 1 metal oxides to these composite inorganic oxides. Examples include added oxides. Among these, silica-based metals selected from metal composite oxides mainly composed of silica, such as silica or silica-zirconia, silica-titania, silica-alumina, etc., particularly because good color tone can be easily obtained as a dental material. Oxides are preferred, and silica is most preferred. Here, having silica as the main component means that the metal oxide contains 50 mass% or more of the silica component, and preferably 80 mass% or more.

また、カップリング剤で表面処理を行う前の金属酸化物は熱安定性が高いものであることが好ましく、大気雰囲気下にて昇温速度10℃/分で行った熱重量分析で、120℃から800℃までの重量減少率が0.1%以下であることが好ましく、0.05%以下であることがより好ましい。   Further, the metal oxide before the surface treatment with the coupling agent is preferably one having high thermal stability, and is 120 ° C. by thermogravimetric analysis performed at a temperature rising rate of 10 ° C./min in an air atmosphere. Is preferably 0.1% or less, more preferably 0.05% or less.

金属酸化物の形状・内部構造は特に限定されず如何様な形状および内部構造を有していてもよいが、好ましい形状としては、球状、不定形状、ウィスカー状などが挙げられ、好ましい内部構造としては中実構造が挙げられる。   The shape / internal structure of the metal oxide is not particularly limited and may have any shape and internal structure. Preferred shapes include spherical shapes, indefinite shapes, whisker shapes, and the like. Is a solid structure.

金属酸化物の比表面積は特に限定されないが、後述するように、表面処理して熱重量減少率が0.5%以下であるカップリング剤で表面処理された金属酸化物とし、複合材料とした場合に、本発明による効果が得られやすいとの観点から、金属酸化物の比表面積は3m/g以上であることが好ましく、10m/g以上であることがさらに好ましい。また、比表面積は50m/g以下が好ましく、25g/m以下がより好ましい。なお、本発明において、金属酸化物の比表面積は、窒素吸着BET法で測定したものである。 The specific surface area of the metal oxide is not particularly limited. As will be described later, a metal oxide surface-treated with a coupling agent having a thermal weight reduction rate of 0.5% or less after surface treatment is used as a composite material. In this case, the specific surface area of the metal oxide is preferably 3 m 2 / g or more, and more preferably 10 m 2 / g or more, from the viewpoint that the effect of the present invention is easily obtained. The specific surface area is preferably 50 m 2 / g or less, more preferably 25 g / m 2 or less. In the present invention, the specific surface area of the metal oxide is measured by a nitrogen adsorption BET method.

金属酸化物の粒径は特に限定されないが、後述するように、表面処理して熱重量減少率が0.5%以下であるカップリング剤で表面処理された金属酸化物とし、複合材料とした場合に、本発明による効果が得られやすいとの観点から、体積平均粒径(D50)は3μm以下であることが好ましく、1.5μm以下であることがより好ましい。また、体積平均粒径(D50)は100nm以上であることが好ましく、200nm以上であることがより好ましく、500nm以上であることがさらに好ましい。   The particle size of the metal oxide is not particularly limited. As will be described later, a metal oxide surface-treated with a coupling agent having a thermal weight reduction rate of 0.5% or less after surface treatment is used to obtain a composite material. In this case, the volume average particle diameter (D50) is preferably 3 μm or less, and more preferably 1.5 μm or less, from the viewpoint that the effect of the present invention is easily obtained. The volume average particle size (D50) is preferably 100 nm or more, more preferably 200 nm or more, and further preferably 500 nm or more.

本発明において、体積平均粒径(D50)は、レーザー散乱法(例えば、測定装置としてベックマン・コールター社製LS230を用い、分散媒としてエタノールを使用)にて測定したものである。測定に際しては、分散媒としてエタノール5ml中に測定試料を0.01〜1g加えた後、試料を懸濁した液を超音波分散器で約1〜5分間分散処理し、0.04〜2000μmの範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定すればよい。このようにして測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径(D50)とする。   In the present invention, the volume average particle diameter (D50) is measured by a laser scattering method (for example, using LS230 manufactured by Beckman Coulter as a measuring device and using ethanol as a dispersion medium). In the measurement, 0.01 to 1 g of a measurement sample was added to 5 ml of ethanol as a dispersion medium, and then the liquid in which the sample was suspended was subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 5 minutes. What is necessary is just to measure the particle size distribution of the particle of the particle size of the range. For the particle size range (channel) divided based on the particle size distribution measured in this manner, the volume is drawn from the small diameter side to the cumulative distribution, and the particle size that becomes 50% cumulative is the volume average particle size (D50). ).

カップリング剤は、公知のものが特に限定なく利用でき、例えば、シランカップリング剤、ジルコネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、チタネート系カップリング剤などが挙げられる。これらのカップリング剤の中でも、好ましい金属酸化物であるシリカ系金属酸化物との反応性の観点から、シランカップリング剤が好ましい。   Any known coupling agent can be used without any particular limitation, and examples thereof include silane coupling agents, zirconate coupling agents, aluminate coupling agents, titanate coupling agents, and the like. Among these coupling agents, a silane coupling agent is preferable from the viewpoint of reactivity with a silica-based metal oxide which is a preferable metal oxide.

好適なシランカップリング剤としては、下記一般式(I)が挙げられる。   The following general formula (I) is mentioned as a suitable silane coupling agent.

−SiRmBn (I)
一般式(I)中、Rは、末端にエチレン性不飽和基、メチル基、または芳香族基を有する、直鎖部分を構成する原子数が2〜30の有機基であり、Rは炭素数1〜6の炭化水素基であり、Bは炭素数1〜6の炭化水素基を有するアルコキシ基、ハロゲノ基、あるいはイソシアネート基である。ここで、m、nは整数であり、mとnとの和は3であり、mは0〜2の範囲の整数である。
R 1 —SiR 2 mBn (I)
In the general formula (I), R 1 is an organic group having 2 to 30 atoms constituting the straight chain portion, having an ethylenically unsaturated group, a methyl group, or an aromatic group at the terminal, and R 2 is It is a C1-C6 hydrocarbon group, B is an alkoxy group, a halogeno group, or an isocyanate group which has a C1-C6 hydrocarbon group. Here, m and n are integers, the sum of m and n is 3, and m is an integer in the range of 0-2.

なお、エチレン性不飽和基としては、i)ビニル基、(メタ)アクリロキシ基、(メタ)アクリルアミド基などを含む不飽和脂肪族基、および、ii)フェニル基、フェノキシ基、フェニルアミノ基、ベンゾフェノン基、ヒドロキシベンゾフェノン基、ビフェニル基、ナフチル基などの芳香族基の置換基としてのビニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基を含む芳香族基が挙げられる。   Examples of ethylenically unsaturated groups include i) unsaturated aliphatic groups including vinyl groups, (meth) acryloxy groups, (meth) acrylamide groups, and ii) phenyl groups, phenoxy groups, phenylamino groups, and benzophenones. An aromatic group including a vinyl group, a (meth) acryloyl group, and a (meth) acrylamide group as a substituent of an aromatic group such as a group, a hydroxybenzophenone group, a biphenyl group, and a naphthyl group.

における、末端にエチレン性不飽和基、メチル基、または芳香族基を有する、直鎖部分を構成する原子数が2〜30の有機基としては、代表的には、エチレン性不飽和基、メチル基、芳香族基や、これらの官能基に炭素数1〜28の直鎖状のアルキレン基が結合している基が挙げられる、なお、上記Rにおける、直鎖部分を構成する原子数には、前記末端として示したエチレン性不飽和基、メチル基、または芳香族基の原子数も含まれるものである。末端が芳香環の場合、この部分における直鎖部分を構成する原子数は、Siに直接結合する炭素原子から最も遠い位置にある環を構成する原子までを繋ぐ最小の原子数をして数えるものとする。例えば、ベンゼン環であれば、Siに直接結合する炭素原子から最も遠い位置にある環を構成する原子までを繋ぐ最小の原子数は、ベンゼン環を構成する炭素原子4に、Siに直接結合する炭素原子から最も遠い位置にある環を構成する炭素原子に結合する水素原子を加えて5として数える。 As the organic group having 2 to 30 atoms constituting the straight-chain part, having an ethylenically unsaturated group, methyl group, or aromatic group at the terminal in R 1 , typically, an ethylenically unsaturated group , A methyl group, an aromatic group, or a group in which a linear alkylene group having 1 to 28 carbon atoms is bonded to these functional groups. In addition, in R 1 , the atoms constituting the linear portion The number includes the number of atoms of the ethylenically unsaturated group, methyl group, or aromatic group indicated as the terminal. When the terminal is an aromatic ring, the number of atoms constituting the straight-chain part in this part is counted by the minimum number of atoms connecting the atoms that form the ring farthest from the carbon atom directly bonded to Si. And For example, in the case of a benzene ring, the minimum number of atoms that connect from the carbon atom directly bonded to Si to the atom that forms the ring farthest is directly bonded to Si to the carbon atom 4 that forms the benzene ring. A hydrogen atom bonded to the carbon atom constituting the ring farthest from the carbon atom is added and counted as 5.

の直鎖部分の原子数を2〜30とすることにより、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂とカップリング剤で表面処理された金属酸化物との親和性を向上させることが容易となる。Rの直鎖部分の原子数は、3〜20であることがより好ましく、4〜10であることがさらに好ましい。 By making the number of atoms of the straight chain portion of R 1 2-30, the affinity between the thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher and the metal oxide surface-treated with the coupling agent is improved. It becomes easy. The number of atoms of the linear portion of R 1 is more preferably 3-20, and further preferably 4-10.

の炭素数1〜6の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭化水素基が挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms of R 2 include hydrocarbon groups such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.

Bは炭素数1〜6の炭化水素基を有するアルコキシ基、ハロゲノ基、あるいはイソシアネート基であり、炭素数1〜6の炭化水素基を有するアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられ、ハロゲノ基としては、クロロ基、ブロモ基等が挙げられる。Bとして示される1〜6の炭化水素基を有するアルコキシ基、ハロゲノ基、あるいはイソシアネート基のうちでは、反応制御の容易さの観点から、アルコキシ基が好ましい。   B is an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogeno group, or an isocyanate group, and examples of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms include a methoxy group and an ethoxy group. Examples of the halogeno group include a chloro group and a bromo group. Among the alkoxy groups having 1 to 6 hydrocarbon groups, halogeno groups, or isocyanate groups represented by B, an alkoxy group is preferable from the viewpoint of easy reaction control.

好ましいシランカップリング剤としては、11−メタクリロイルオキシウンデシルメチルジメトキシシラン、10−メタクリロイルオキシデシルトリメトキシシラン、10−メタクリロイルオキシデシルメチルジメトキシシラン、10−メタクリロイルオキシデシルトリクロロシラン、8−メタクリロイルオキシオクチルトリメトキシシラン、8−メタクリロイルオキシオクチルメチルジメトキシシラン、8−メタクリロイルオキシオクチルジメチルメトキシシラン、8−メタクリロイルオキシオクチルトリクロロシラン、6−メタクリロイルオキシヘキシルメチルジメトキシシラン、4−メタクリロイルオキシブチ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、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリクロロシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリイソシアナトシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメチルイソシアナトシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−(4−メタクリロイルオキシフェニル)プロピルトリメトキシシラン、3−(4−メタクリロイルオキシフェニル)プロピルトリクロロシラン、3−(4−メタクリロイルオキシフェニル)プロピルトリイソシアナトシラン、スチリルプロピルトリメトキシシラン、3−(N−スチリルメチル−2−アミノエチルアミノ)−プロピルトリメトキシシラン、(メタクリロイルオキシメチル)フェニルブチルトリメトキシシラン、O−(メタクリロイルオキシエチル)−N−(トリエトキシシリルプロピル)カルバメート、N−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、これらメタクリレート化合物の各アクリレート体、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェノキシプロピルトリクロロシラン、フェノキシプロピルメチルジクロロシラン、フェノキシプロピルジメチルクロロシラン、ベンゾイルプロピルトリメトキシシラン、フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−フェニルプロピルメチルジクロロシラン、4−フェニルブチルトリクロロシラン、4−フェニルブチルメチルジクロロシラン、11−フェノキシウンデシルトリクロロシラン、2−ヒドロキシ−4−(3−トリエトキシシリルプロポキシ)ジフェニルケトン、6−フェニルヘキシルジメチルクロロシラン、N−1−フェニルエチル−N’−トリエトキシシリルプロピルウレア、3−(4−メタクリロイルオキシフェニル)プロピルトリメトキシシラン、3−(4−メタクリロイルオキシフェニル)プロピルトリクロロシラン、3−(4−メタクリロイルオキシフェニル)プロピルトリイソシアナトシラン、スチリルプロピルトリメトキシシラン、3−(N−スチリルメチル−2−アミノエチルアミノ)−プロピルトリメトキシシラン、(メタクリロイルオキシメチル)フェニルブチルトリメトキシシラン等を挙げることが出来る。   Preferable silane coupling agents include 11-methacryloyloxyundecylmethyldimethoxysilane, 10-methacryloyloxydecyltrimethoxysilane, 10-methacryloyloxydecylmethyldimethoxysilane, 10-methacryloyloxydecyltrichlorosilane, 8-methacryloyloxyoctyltri Methoxysilane, 8-methacryloyloxyoctylmethyldimethoxysilane, 8-methacryloyloxyoctyldimethylmethoxysilane, 8-methacryloyloxyoctyltrichlorosilane, 6-methacryloyloxyhexylmethyldimethoxysilane, 4-methacryloyloxybutyltrimethoxysilane, γ-methacryloyl Oxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldi Methoxysilane, γ-methacryloyloxypropyldimethylmethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltrichlorosilane, γ-methacryloyloxypropyltriisocyanatosilane, γ-methacryloyloxypropyldimethylisocyanatosilane, γ-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3 -(4-Methacryloyloxyphenyl) propyltrimethoxysilane, 3- (4-methacryloyloxyphenyl) propyltrichlorosilane, 3- (4-methacryloyloxyphenyl) propyltriisocyanatosilane, styrylpropyltrimethoxysilane, 3- ( N-styrylmethyl-2-aminoethylamino) -propyltrimethoxysilane, (methacryloyloxymethyl) phenylbutyltrimethoxysilane Lan, O- (methacryloyloxyethyl) -N- (triethoxysilylpropyl) carbamate, N- (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, acrylates of these methacrylate compounds, Butyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, pentyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenoxypropyltrichlorosilane, phenoxypropylmethyldichlorosilane, phenoxypropyldimethylchlorosilane, benzoylpropyltrimethoxy Silane, phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-phenylpropylmethyldichlorosilane, 4-phenylbutyltrichlorosila 4-phenylbutylmethyldichlorosilane, 11-phenoxyundecyltrichlorosilane, 2-hydroxy-4- (3-triethoxysilylpropoxy) diphenylketone, 6-phenylhexyldimethylchlorosilane, N-1-phenylethyl-N ′ -Triethoxysilylpropylurea, 3- (4-methacryloyloxyphenyl) propyltrimethoxysilane, 3- (4-methacryloyloxyphenyl) propyltrichlorosilane, 3- (4-methacryloyloxyphenyl) propyltriisocyanatosilane, styryl Mention of propyltrimethoxysilane, 3- (N-styrylmethyl-2-aminoethylamino) -propyltrimethoxysilane, (methacryloyloxymethyl) phenylbutyltrimethoxysilane, etc. Can.

本発明で用いられるカップリング剤で表面処理された金属酸化物は、大気雰囲気下にて昇温速度10℃/分で行った熱重量分析で、120℃から800℃までの重量減少率(以下、「熱重量減少率」と表記する場合がある)が0.5%以下のものである。熱重量減少率が0.5%以下のカップリング剤で表面処理された金属酸化物を含む歯科用樹脂複合材料を用いることにより、気泡や変色/色むらが抑制された歯科用部材を作製することが容易となる。熱重量分析は、120℃での重量と、800℃での重量を測定出来れば、任意の方法を使用することが出来るが、プログラムに従って試料温度を変化させつつ、各温度における試料の重量を継続的に測定できる熱重量測定装置を使用して測定することが好ましい。なお、熱重量測定装置は、示差熱と同時に測定できる示差熱・熱重量同時測定装置(TG/DTA)を使用しても、何ら問題ない。熱重量測定装置を使用することによって、特定の温度(120℃)を起点とした熱重量測定を行うことや昇温速度の調整が容易となる。   The metal oxide surface-treated with the coupling agent used in the present invention is a weight loss rate from 120 ° C. to 800 ° C. (hereinafter referred to as “thermogravimetric analysis” performed at a heating rate of 10 ° C./min. , Which may be referred to as “thermal weight loss rate”) is 0.5% or less. By using a dental resin composite material containing a metal oxide surface-treated with a coupling agent having a thermal weight reduction rate of 0.5% or less, a dental member in which bubbles and discoloration / color unevenness are suppressed is produced. It becomes easy. For thermogravimetric analysis, any method can be used as long as the weight at 120 ° C. and the weight at 800 ° C. can be measured, but the weight of the sample at each temperature is continued while changing the sample temperature according to the program. Preferably, the measurement is performed using a thermogravimetric apparatus that can be measured automatically. It should be noted that the thermogravimetric measuring device can be used even if a differential thermal / thermogravimetric simultaneous measuring device (TG / DTA) that can measure simultaneously with the differential heat is used. By using a thermogravimetric measuring device, it is easy to perform thermogravimetric measurement starting from a specific temperature (120 ° C.) and to adjust the temperature rising rate.

熱重量測定装置による熱重量減少率の測定は、15μg±5μgの、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を使用して、室温(25℃)から10℃/分で800℃まで昇温し、各温度における熱重量を計測することで行う。その後、800℃における重量と120℃における重量の差を算出する。これらの測定結果から、以下の式(2)に従って、熱重量減少率を求めることが出来る。   The thermogravimetric reduction rate was measured with a thermogravimetric apparatus by using 15 μg ± 5 μg of metal oxide surface-treated with a coupling agent, raising the temperature from room temperature (25 ° C.) to 800 ° C. at 10 ° C./min. And measuring the thermogravimetry at each temperature. Thereafter, the difference between the weight at 800 ° C. and the weight at 120 ° C. is calculated. From these measurement results, the thermal weight loss rate can be determined according to the following equation (2).

熱重量減少率[%] = (Y−Z)/Z × 100 式(2)
ここで、Yは800℃におけるカップリング剤で表面処理された金属酸化物の重量[μg]であり、Zは120℃におけるカップリング剤で表面処理された金属酸化物の重量[μg]である。
Thermal weight loss rate [%] = (Y−Z) / Z × 100 Formula (2)
Here, Y is the weight [μg] of the metal oxide surface-treated with the coupling agent at 800 ° C., and Z is the weight [μg] of the metal oxide surface-treated with the coupling agent at 120 ° C. .

カップリング剤で表面処理された金属酸化物の熱重量減少率は、気泡の改善効果が高いことから、0.4%以下であることがより好ましい。   The thermal weight reduction rate of the metal oxide surface-treated with the coupling agent is more preferably 0.4% or less because the effect of improving bubbles is high.

カップリング剤で表面処理された金属酸化物の熱重量減少が少ない場合は、カップリング剤による表面処理が十分に行われていないことを意味し、樹脂と金属酸化物の親和性を向上させることが出来るという表面処理を行った利点が得られにくくなるため、熱重量減少率は0.03%以上であることが好ましく、0.07%以上であることがより好ましく、0.1%以上であることがさらに好ましい。   When the thermal weight reduction of the metal oxide surface-treated with the coupling agent is small, it means that the surface treatment with the coupling agent is not sufficiently performed, and the affinity between the resin and the metal oxide is improved. The thermal weight reduction rate is preferably 0.03% or more, more preferably 0.07% or more, and more preferably 0.1% or more. More preferably it is.

金属酸化物の表面をカップリング剤にて処理するに当たり、表面処理反応時にカップリング剤の添加量を、金属酸化物の比表面積とカップリング剤の最小被覆面積から最適表面処理剤量(理論値)として算出する方法が広く用いられている。これは、無機粒子の質量と無機粒子の比表面積との乗算値を表面処理剤の最小被覆面積で除することで、最適表面処理剤量(理論値)を算出する方法である。すなわち、金属酸化物1gあたりのカップリング剤の添加量をX[g]、金属酸化物の比表面積をA[m/g]、カップリング剤の最小被覆面積をB[m/g]とした時に、最適表面処理剤量である、金属酸化物1gあたりのカップリング剤の添加量Xを、X=A/Bで算出することが一般的である。しかしながら、上記算出法に従ったカップリング剤の添加量にて表面処理を行った金属酸化物を使用して歯科用樹脂複合材料を製造した場合、カップリング剤で表面処理された金属酸化物の熱重量減少率が0.5%を超えたものとなりやすく、該歯科用樹脂複合材料を用いて歯科用部材を作製すると、得られる歯科用部材に気泡や変色/色むらが発生しやすくなる。熱重量減少率が0.5%以下となるカップリング剤で表面処理された金属酸化物を得ることが容易となることから、金属酸化物の表面処理時の金属酸化物1gあたりのカップリング剤の添加量Xは、X=(A/B)×Cで表わすとすると、係数Cは0.6以下であることが好ましく、0.5以下であることがより好ましい。なお、カップリング剤量が少なすぎる場合には、樹脂と金属酸化物の親和性を向上させることが出来るという表面処理を行った利点が得られにくくなるため、Cは0.05以上であることが好ましく、0.1以上であることがより好ましい。 When treating the surface of the metal oxide with a coupling agent, the amount of coupling agent added during the surface treatment reaction is determined from the specific surface area of the metal oxide and the minimum coating area of the coupling agent (theoretical value). ) Is widely used. This is a method of calculating the optimum surface treatment agent amount (theoretical value) by dividing the product of the mass of the inorganic particles and the specific surface area of the inorganic particles by the minimum coating area of the surface treatment agent. That is, the addition amount of the coupling agent per 1 g of the metal oxide is X [g], the specific surface area of the metal oxide is A [m 2 / g], and the minimum coating area of the coupling agent is B [m 2 / g]. In general, the addition amount X of the coupling agent per 1 g of the metal oxide, which is the optimum surface treatment agent amount, is calculated as X = A / B. However, when a dental resin composite material is manufactured using a metal oxide that has been surface-treated with the addition amount of the coupling agent according to the above calculation method, the metal oxide surface-treated with the coupling agent The thermal weight reduction rate tends to exceed 0.5%, and when a dental member is produced using the dental resin composite material, bubbles and discoloration / color unevenness are likely to occur in the obtained dental member. Since it becomes easy to obtain a metal oxide surface-treated with a coupling agent having a thermal weight loss rate of 0.5% or less, the coupling agent per 1 g of metal oxide during the surface treatment of the metal oxide Assuming that X is added by X = (A / B) × C, the coefficient C is preferably 0.6 or less, and more preferably 0.5 or less. When the amount of the coupling agent is too small, it is difficult to obtain the advantage of performing the surface treatment that the affinity between the resin and the metal oxide can be improved, so that C is 0.05 or more. Is more preferable and 0.1 or more is more preferable.

比表面積の大きい金属酸化物を用いる場合、上記の金属酸化物の比表面積とカップリング剤の最小被覆面積から算出した表面処理時のカップリング剤の添加量に従った場合、金属酸化物の量に対するカップリング剤の量が多くなり、熱重量減少率は、大きくなりがちである。従って、通常実施される方法で表面処理された金属酸化物の場合、金属酸化物の比表面積が大きい方が、本発明の課題である気泡や変色/色むらが顕著に現れやすくなる。そのため、金属酸化物の比表面積が大きい場合には、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂と、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を含む複合材料において、熱重量減少率が0.5%以下であるカップリング剤で表面処理された金属酸化物を用いることの効果がより顕著に表れる。そのため、本発明による効果が得られやすいとの観点から、金属酸化物の比表面積は3m/g以上であることが好ましく、10m/g以上であることがさらに好ましい。また、比表面積が大きすぎる場合には必要なカップリング剤量が多くなるため本発明の効果が限定的になる場合があることから、比表面積は50m/g以下が好ましく、25g/m以下がより好ましい。 When a metal oxide having a large specific surface area is used, the amount of metal oxide is determined according to the amount of coupling agent added during the surface treatment calculated from the specific surface area of the metal oxide and the minimum coating area of the coupling agent. As the amount of coupling agent increases, the thermal weight loss rate tends to increase. Therefore, in the case of a metal oxide that has been surface-treated by a commonly practiced method, the larger the specific surface area of the metal oxide, the more easily the bubbles and discoloration / color unevenness that are the problems of the present invention. Therefore, when the specific surface area of the metal oxide is large, in the composite material including the thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or more and the metal oxide surface-treated with a coupling agent, the thermal weight reduction rate The effect of using a metal oxide that has been surface-treated with a coupling agent having an N of 0.5% or less is more pronounced. Therefore, the specific surface area of the metal oxide is preferably 3 m 2 / g or more, and more preferably 10 m 2 / g or more, from the viewpoint that the effect of the present invention is easily obtained. In addition, when the specific surface area is too large, the amount of the coupling agent required increases, so that the effect of the present invention may be limited. Therefore, the specific surface area is preferably 50 m 2 / g or less, and 25 g / m 2. The following is more preferable.

金属酸化物をカップリング剤で表面処理する方法としては、公知の方法を特に限定せずに用いることができる。例えば、金属酸化物を攪拌羽などで激しく攪拌しながらカップリング剤をスプレー添加する方法、適当な溶媒へ金属酸化物を分散させ、カップリング剤を溶解させた後、溶媒を除去する方法、あるいは水溶液中でカップリング剤を酸触媒などで加水分解してシラノール基などの金属酸化物と反応する官能基を生成させ、該水溶液中で金属酸化物表面にカップリング剤を付着させた後、スプレードライなどの方法で水を除去する方法、適当な分散媒中に金属酸化物を分散させ、カップリング剤を溶解して、リフラックスを行った後に無機粒子を濾別、分級回収する方法などが挙げられる。なお、いずれの方法においても、通常、好ましくは50℃〜200℃の範囲、より好ましくは100℃〜150℃の範囲で加熱することにより、金属酸化物とカップリング剤との反応を促進させることができる。   As a method for surface-treating a metal oxide with a coupling agent, a known method can be used without any particular limitation. For example, a method of spraying a coupling agent while vigorously stirring the metal oxide with a stirring blade, a method of dispersing the metal oxide in an appropriate solvent, dissolving the coupling agent, and then removing the solvent, or The coupling agent is hydrolyzed with an acid catalyst in an aqueous solution to generate a functional group that reacts with a metal oxide such as a silanol group. After the coupling agent is attached to the surface of the metal oxide in the aqueous solution, spraying is performed. A method of removing water by a method such as drying, a method of dispersing a metal oxide in an appropriate dispersion medium, dissolving a coupling agent, performing a reflux, and then filtering and classifying and collecting inorganic particles. Can be mentioned. In any method, the reaction between the metal oxide and the coupling agent is usually promoted by heating preferably in the range of 50 ° C to 200 ° C, more preferably in the range of 100 ° C to 150 ° C. Can do.

カップリング剤で表面処理された金属酸化物の粒径は特に限定されないが、通常粒径が小さい場合には比表面積が大きくなるため、上記の金属酸化物の比表面積とカップリング剤の最小被覆面積から算出した表面処理時のカップリング剤の添加量に従った場合、金属酸化物に対するカップリング剤の量が大きくなり、熱重量減少率は、大きくなりがちである。すなわち、通常実施される方法で表面処理された金属酸化物の場合、金属酸化物の粒径が小さい方が、本発明の課題である気泡や変色/色むらが顕著に現れやすくなる。そのため、金属酸化物の粒径が小さい場合には、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂と、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を含む複合材料において、熱重量減少率が0.5%以下であるカップリング剤で表面処理された金属酸化物を用いることの効果がより顕著に表れる。そのため、表面処理された金属酸化物の粒径は、本発明による効果が得られやすいとの観点から、体積平均粒径(D50)は3μm以下であることが好ましく、1.5μm以下であることがより好ましい。一方、表面処理された金属酸化物の粒径が小さい場合には、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂に配合した際に、粘度上昇が起こりやすくなることから配合量を多くすることが難しい傾向にあるため、表面処理された金属酸化物の体積平均粒径(D50)は100nm以上であることが好ましく、200nm以上であることがより好ましく、500nm以上であることがさらに好ましい。   The particle size of the metal oxide surface-treated with the coupling agent is not particularly limited. However, since the specific surface area usually increases when the particle size is small, the above specific surface area of the metal oxide and the minimum coating of the coupling agent When the amount of the coupling agent added during the surface treatment calculated from the area is followed, the amount of the coupling agent relative to the metal oxide tends to increase, and the thermal weight loss rate tends to increase. That is, in the case of a metal oxide that has been surface-treated by a commonly practiced method, bubbles and discoloration / color unevenness, which are the problems of the present invention, are more likely to appear when the particle size of the metal oxide is smaller. Therefore, when the particle size of the metal oxide is small, in the composite material containing the thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or more and the metal oxide surface-treated with a coupling agent, the thermal weight reduction rate The effect of using a metal oxide that has been surface-treated with a coupling agent having an N of 0.5% or less is more pronounced. Therefore, the particle diameter of the surface-treated metal oxide is preferably 3 μm or less, and preferably 1.5 μm or less, from the viewpoint that the effect of the present invention is easily obtained. Is more preferable. On the other hand, when the particle diameter of the surface-treated metal oxide is small, the viscosity of the metal oxide surface-treated with a coupling agent is blended with a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher. Since the increase tends to occur easily, it tends to be difficult to increase the blending amount. Therefore, the volume average particle diameter (D50) of the surface-treated metal oxide is preferably 100 nm or more, and preferably 200 nm or more. More preferably, it is more preferably 500 nm or more.

<組成>
本発明の複合材料において、熱重量減少率が0.5%以下のカップリング剤で表面処理された金属酸化物の配合量は特に限定されず、通常充填材として複合材料に添加される金属酸化物同様、機械的特性などを考慮して用途に応じて適宜決定すればよい。歯科用途として適当な力学的特性などの物性を得ることが容易となることから、複合材料100質量部当たり、10質量部以上70質量部以下であることが好ましく、20質量部以上50質量部以下であることがより好ましい。また、カップリング剤で表面処理された金属酸化物の配合量が多い場合には、溶融混練時に発生する気体の量が多くなりがちであるため、気泡や変色/色むらが抑制された歯科用部材を作製することができるという本発明の効果が顕著に得られる。そのため、熱重量減少率が0.5%以下のカップリング剤で表面処理された金属酸化物は、複合材料100質量部当たり、10質量部以上配合することが好ましく、15質量部以上配合することがより好ましく、20質量部以上配合することがさらに好ましい。
<Composition>
In the composite material of the present invention, the compounding amount of the metal oxide surface-treated with a coupling agent having a thermogravimetric reduction rate of 0.5% or less is not particularly limited, and metal oxidation usually added to the composite material as a filler Similar to the product, it may be appropriately determined depending on the application in consideration of the mechanical characteristics. Since it is easy to obtain physical properties such as mechanical properties suitable for dental use, it is preferably 10 parts by mass or more and 70 parts by mass or less, and 20 parts by mass or more and 50 parts by mass or less per 100 parts by mass of the composite material. It is more preferable that In addition, when the amount of the metal oxide surface-treated with the coupling agent is large, the amount of gas generated at the time of melt-kneading tends to increase. The effect of the present invention that a member can be produced is remarkably obtained. Therefore, the metal oxide surface-treated with a coupling agent having a thermal weight reduction rate of 0.5% or less is preferably blended in an amount of 10 parts by mass or more, preferably 15 parts by mass or more per 100 parts by mass of the composite material. It is more preferable that 20 parts by mass or more is further blended.

本発明の複合材料には、フィラーとして、カップリング剤で表面処理された金属酸化物のほか、顔料、帯電防止剤、X線造影材、紫外線吸収材、蛍光剤などの無機粒子を配合しても良い。これらカップリング剤で表面処理された金属酸化物とその他の無機粒子を合わせた全ての無機フィラー(以下、単に無機フィラーともいう。)の配合量は、歯科材料として適切な物性を得られやすい観点から、複合材料100質量部当たり、10質量部〜70質量部の範囲であることが好ましく、15質量部〜60質量部の範囲であることがより好ましく、20質量部〜50質量部の範囲であることがさらに好ましい。無機フィラーの配合量を10質量部以上とすることにより、歯科用途として適当な力学的特性などの物性を得ることが容易となる。また、配合量を70質量部以下とすることにより、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂と無機フィラーとを溶融混練する際に、粘度の増大が抑制され、取り扱いが容易となるとともに、粒子成分の分散性を向上させることが容易となる。   In addition to the metal oxide surface-treated with a coupling agent, the composite material of the present invention contains inorganic particles such as pigments, antistatic agents, X-ray contrast materials, ultraviolet absorbers, and fluorescent agents. Also good. The blending amount of all inorganic fillers (hereinafter also simply referred to as inorganic fillers), which are a combination of the metal oxide surface-treated with these coupling agents and other inorganic particles, is a viewpoint that makes it easy to obtain appropriate physical properties as a dental material. From 100 parts by mass of the composite material, it is preferably in the range of 10 parts by mass to 70 parts by mass, more preferably in the range of 15 parts by mass to 60 parts by mass, and in the range of 20 parts by mass to 50 parts by mass. More preferably it is. By setting the blending amount of the inorganic filler to 10 parts by mass or more, it becomes easy to obtain physical properties such as mechanical properties suitable for dental use. Further, by setting the blending amount to 70 parts by mass or less, when melt-kneading a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or more and an inorganic filler, an increase in viscosity is suppressed and handling becomes easy. At the same time, it becomes easy to improve the dispersibility of the particle component.

熱重量減少率が0.5%を超える、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を配合しても良いが、多量に配合すると本発明の効果が限定的になるため、複合材料100質量部当たり、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、1質量部以下がさらに好ましい。   A metal oxide surface-treated with a coupling agent having a thermal weight reduction rate exceeding 0.5% may be blended, but if the amount is blended in a large amount, the effect of the present invention is limited. 10 parts by mass or less per part, preferably 5 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less.

<製造方法>
本複合材料の製造方法は、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂と、カップリング剤で表面処理された金属酸化物などの無機フィラーを、均一に混合することが可能であれば、いかなる手法を用いても良いが、通常、溶融させた熱可塑性樹脂に無機フィラーを配合して混練する、溶融混練によって行われることが多い。溶融混練は、簡便に、融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂と無機フィラーを複合化することが可能となるとともに、熱重量減少率が0.5%以下である金属酸化物を使用することで気泡や変色/色むらの発生が抑制されるという本発明の効果が得られやすい複合材料を得ることができるため、好ましい製造方法として挙げることが出来る。
<Manufacturing method>
If the melting point or fluidization temperature is 300 ° C. or higher and the inorganic filler such as a metal oxide surface-treated with a coupling agent can be uniformly mixed, the method for producing the composite material can be used. Any method may be used, but it is usually carried out by melt kneading, in which an inorganic filler is blended into a melted thermoplastic resin and kneaded. The melt-kneading can easily combine a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or more with an inorganic filler, and a metal oxide having a thermal weight reduction rate of 0.5% or less. Since a composite material that can easily obtain the effect of the present invention that the generation of bubbles and discoloration / color unevenness can be obtained by using it can be mentioned as a preferred production method.

溶融混練を行う手法としては、公知の手法を特に限定せずに用いることが出来、例えば加熱装置付きミキサーによる溶融混練や、押出機(単軸溶融混練装置、二軸溶融混練装置、三軸溶融混練装置、四軸溶融混練装置など)による溶融混練を行う事ができる。これらの中でも、連続的に製造可能で次工程に取り扱いが容易な粒状(ペレット状)の複合材料を得ることが容易である押出機による溶融混練が好ましく、二軸溶融混練装置による溶融混練が最も好ましい。   As a technique for performing melt kneading, a known technique can be used without particular limitation. For example, melt kneading with a mixer equipped with a heating device, an extruder (single-axis melt kneading apparatus, biaxial melt kneading apparatus, triaxial melting) Melt kneading using a kneading apparatus, a four-axis melt kneading apparatus, or the like). Among these, melt kneading by an extruder which can be continuously manufactured and easy to obtain a granular (pellet-shaped) composite material that can be easily handled in the next process is preferable, and melt kneading by a biaxial melt kneading apparatus is most preferred. preferable.

溶融混練を行う条件は、各試料に応じて適宜決定すればよい。混練温度が低すぎる場合には、熱可塑性樹脂の粘度が高く無機フィラーを均一に配合することが難しくなるとともに、混練時の過負荷によって装置の故障や試料の劣化の原因となりうるため、350℃以上であることが好ましい。一方、混練温度が高すぎる場合には、高温による熱可塑性樹脂の劣化が発生する場合がある。加えて、カップリング剤で表面処理された金属酸化物のカップリング剤の有機成分が過剰に揮発したり消失したりしてしまい、金属酸化物をカップリング剤で表面処理したことによる分散性の向上の効果が得られにくくなるとともに、複合材料中に気泡が発生して、本発明の効果が限定的なものとなってしまう場合がある。そのため、混練温度は500℃以下とすることが好ましく、450℃以下とすることがさらに好ましい。   What is necessary is just to determine suitably the conditions which melt-knead according to each sample. When the kneading temperature is too low, it is difficult to uniformly mix the inorganic filler with a high viscosity of the thermoplastic resin, and overloading at the time of kneading may cause a failure of the apparatus or deterioration of the sample. The above is preferable. On the other hand, when the kneading temperature is too high, deterioration of the thermoplastic resin due to high temperature may occur. In addition, the organic component of the coupling agent of the metal oxide surface-treated with the coupling agent is excessively volatilized or lost, and the dispersibility due to the surface treatment of the metal oxide with the coupling agent is reduced. While the improvement effect is difficult to obtain, bubbles may be generated in the composite material, and the effect of the present invention may be limited. Therefore, the kneading temperature is preferably 500 ° C. or less, and more preferably 450 ° C. or less.

溶融混練後の本発明の複合材料の形状は、所望の形状の歯科用部材を作製することが可能であれば、ストランド状、ペレット状、粉末状、ブロック形状、インゴット形状、シート形状など如何様な形状であっても良いが、取り扱い易さの観点からペレット形状(特に直径0.5mm〜5mm、長さ1mm〜10mm程度の円柱状)であることが好ましい。ペレット形状の複合材料は、押出機(単軸溶融混練装置、二軸溶融混練装置、三軸溶融混練装置、四軸溶融混練装置など)からストランド状で押し出された複合材料を、所望の間隔で切断することで容易に得ることができる。   The shape of the composite material of the present invention after the melt-kneading can be any shape such as a strand shape, a pellet shape, a powder shape, a block shape, an ingot shape, and a sheet shape, as long as a dental member having a desired shape can be produced. However, it is preferably a pellet shape (particularly a cylindrical shape having a diameter of about 0.5 mm to 5 mm and a length of about 1 mm to 10 mm) from the viewpoint of ease of handling. The pellet-shaped composite material is obtained by extruding a composite material extruded in a strand form from an extruder (single-axis melt kneader, biaxial melt kneader, triaxial melt kneader, four-axis melt kneader, etc.) at a desired interval. It can be easily obtained by cutting.

<用途>
本発明の複合材料は、歯科用部材として用いることが出来る。その用途は特に制限されず、例えば、義歯、人工歯、義歯床、歯科用インプラント(フィクスチャー、アバットメント、上部構造)、歯冠修復材料、支台築造材料などに好適に使用することが出来る。
<Application>
The composite material of the present invention can be used as a dental member. The use is not particularly limited, and for example, it can be suitably used for dentures, artificial teeth, denture bases, dental implants (fixtures, abutments, superstructures), crown restoration materials, abutment building materials, etc. .

溶融混練などにより得られた複合材料を歯科用途に用いる際に、所望の形状の歯科用部材に成形する手法としては、熱プレス成形、射出成形、押出成形、積層造形、切削加工、接着材による接合など公知の手法を特に限定せずに用いることが出来る。   When a composite material obtained by melt kneading is used for dental applications, a method for forming a dental member having a desired shape includes hot press molding, injection molding, extrusion molding, additive manufacturing, cutting, and adhesive. A known method such as bonding can be used without particular limitation.

これらの成形法の中でも、本発明の効果が得られやすい点や簡便に所望の形状の歯科用部材を得られる点から、熱プレス成形が好ましい手法の一つとして挙げられる。熱プレス成形では、所望の形状の歯科用部材の型を用意し、そこに加熱により溶融状態もしくは半溶融状態とした複合材料を設置し、圧力を加えることによって複合材料を型内に充填する。その後、冷却して複合材料を硬化させた後に取り出すことによって、所望の形状の歯科用部材を得ることができる。通常、取り扱いやすさの観点からペレット形状の複合材料を使用することが多いが、この加熱溶融前の複合材料に気泡が多量に含まれている場合には、成形後の歯科用部材に気泡が残存してしまったり、変色/色むらが発生してしまったりしやすくなる。そのため、加熱溶融前の複合材料として、気泡が少ない本発明の複合材料を使用することが、特に好ましい。また、インゴット形状の複合材料から熱プレス成形によって所望の形状に成形する場合も同様である。なお、熱プレス成形により所望の形状とすることでいかなる歯科用部材でも製造することが可能であるが、本発明の複合材料を使用することで高度に色むらを抑制して審美性の高い歯科用部材を製造することが容易であることから、特に高い審美性が求められる歯科補綴物用途(義歯、人工歯、歯冠修復材料など)の歯科用部材を製造することが好ましい。   Among these molding methods, hot press molding is mentioned as one of preferable methods because the effect of the present invention can be easily obtained and a dental member having a desired shape can be easily obtained. In hot press molding, a mold of a dental member having a desired shape is prepared, a composite material that has been melted or semi-molten by heating is placed therein, and the composite material is filled into the mold by applying pressure. Then, after cooling and hardening a composite material, it can take out and can obtain the dental member of a desired shape. Usually, a pellet-shaped composite material is often used from the viewpoint of ease of handling, but when the composite material before heating and melting contains a large amount of air bubbles, the dental member after molding has air bubbles. It tends to remain, or discoloration / color unevenness is likely to occur. Therefore, it is particularly preferable to use the composite material of the present invention with few bubbles as the composite material before heating and melting. The same applies to the case where the ingot-shaped composite material is molded into a desired shape by hot press molding. It is possible to manufacture any dental member by making it into a desired shape by hot press molding. However, by using the composite material of the present invention, highly irregular dentistry with highly suppressed color unevenness. Since it is easy to manufacture a dental member, it is preferable to manufacture a dental member for use in a dental prosthesis (such as a denture, artificial tooth, and crown restoration material) that requires particularly high aesthetics.

また、射出成形または押出成形のような、加熱して溶融状態となった複合材料をスクリューにて移送し、その後金型内に充填し、冷却して所定の形状を得る成形方法も、本発明の効果が得られやすい点や取扱性の点から、好ましい手法の一つとして挙げられる。スクリューを使用する場合は、通常であれば溶融状態の材料を攪拌するため気泡は容易に除去されるが、複合材料を多量に使用する場合には、この加熱溶融前の複合材料に気泡が多量に含まれている場合には十分に気泡を除去することが困難となり、成形後の歯科用部材に気泡が残存してしまったり、変色/色むらが発生してしまったりしやすくなる。本手法によって、義歯、人工歯、義歯床、歯科用インプラント、歯冠修復材料、支台築造材料などの所望の形状の歯科用部材を成形することや、CAD/CAMシステムによる切削加工に用いられるブロック・ディスクなどの前記歯科用部材を製造するための歯科治療用材料を製造することが可能である。これらの成形の中でも、とりわけ厚さ10mm以上の部位を有する肉厚な成形体の場合、金型に充填する際にも気泡が取り除かれにくく、成形体に気泡や変色/色むらが発生しやすくなる。そのため、特に厚さ10mm以上の部位を有する歯科治療用材料、例えばCAD/CAMシステムによる切削加工に用いられるブロック・ディスクなどを成形する際に、本発明の複合材料を使用することが特に好ましい。   Also, a molding method such as injection molding or extrusion molding, in which a composite material heated and melted is transferred with a screw, then filled in a mold, and cooled to obtain a predetermined shape is also provided by the present invention. It is mentioned as one of the preferable methods from the point of being easy to acquire the effect of this, and the point of handleability. When a screw is used, normally, bubbles are easily removed because the molten material is agitated. However, when a large amount of composite material is used, a large amount of bubbles are present in the composite material before heating and melting. When it is contained, it becomes difficult to sufficiently remove the bubbles, and the bubbles are likely to remain in the dental member after molding or discoloration / color unevenness is likely to occur. This method can be used to form dental parts of desired shapes such as dentures, artificial teeth, denture bases, dental implants, crown restoration materials, and abutment building materials, and can be used for cutting with CAD / CAM systems. It is possible to produce a dental treatment material for producing the dental member such as a block disk. Among these moldings, in particular, in the case of a thick molded body having a thickness of 10 mm or more, bubbles are not easily removed when filling the mold, and bubbles and discoloration / color unevenness are likely to occur in the molded body. Become. Therefore, it is particularly preferable to use the composite material of the present invention when molding a dental treatment material having a portion having a thickness of 10 mm or more, for example, a block disk used for cutting by a CAD / CAM system.

本発明の複合材料を使用して成形を行う場合、複合材料の粘度が高い場合には、溶融前の複合材料に残存した気泡を成形中に除くことが比較的困難になるため、高粘度の材料を使用する場合には、本発明の複合材料を使用する効果がより顕著に表れる。そのため、ISO1133に基づいて、温度380℃、荷重5kgfで測定した複合材料のメルトボリュームレイト(MVR)が、50cm/10min以下であることが好ましく、40cm/10min以下であることがより好ましく、30cm/10min以下であることがさらに好ましく、20cm/10min以下であることがさらに好ましい。 When molding using the composite material of the present invention, if the viscosity of the composite material is high, it is relatively difficult to remove bubbles remaining in the composite material before melting during molding. When using a material, the effect of using the composite material of the present invention is more remarkable. Therefore, based on the ISO1133, temperature 380 ° C., is a melt volume rate of the composite material, measured with a load 5 kgf (MVR), preferably at 50 cm 3 / 10min or less, more preferably at most 40 cm 3 / 10min, still more preferably 30 cm 3 / 10min or less, still more preferably less 20 cm 3 / 10min.

複合材料の色調の白色度が高い場合、歯科用途、特に歯冠修復用途において審美的な観点から好ましいが、色むらが発生した場合に目立ちやすくなってしまう。そのため、複合材料の白色度が高い場合には、本発明の効果がより顕著に表れやすくなるため好ましい。色差計を用いて黒背景下で測定し、CIELab表色系で表わした際の複合材料の色調が、L*が65以上であることが好ましく、70以上であることがより好ましく、75以上であることがさらに好ましい。   When the whiteness of the color tone of the composite material is high, it is preferable from an aesthetic point of view in dental use, particularly in restoration of a crown, but it becomes conspicuous when color unevenness occurs. Therefore, it is preferable that the whiteness of the composite material is high because the effects of the present invention are more likely to appear. The color tone of the composite material when measured under a black background using a color difference meter and expressed in the CIELab color system is preferably L * of 65 or more, more preferably 70 or more, and 75 or more. More preferably it is.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。実施例中に示した略号、称号については以下のとおりである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not restrict | limited to these Examples. The abbreviations and titles shown in the examples are as follows.

[融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂]
・PEEK:ポリエーテルエーテルケトン(ダイセルエボニック社製:VESTAKEEP2000G、融点340℃)
[A thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher]
PEEK: Polyetheretherketone (Daicel Evonik Co., Ltd .: VESTAKEEEP2000G, melting point 340 ° C.)

[金属酸化物]
・F1:シリカ(球状、平均体積粒径1μm、BET比表面積11m/g)
・F2:シリカ(球状、平均体積粒径0.5μm、BET比表面積13.5m/g)
・F3:シリカ(球状、平均体積粒径5μm、BET比表面積3m/g)
[Metal oxide]
F1: Silica (spherical, average volume particle size 1 μm, BET specific surface area 11 m 2 / g)
F2: Silica (spherical, average volume particle size 0.5 μm, BET specific surface area 13.5 m 2 / g)
F3: Silica (spherical, average volume particle size 5 μm, BET specific surface area 3 m 2 / g)

[カップリング剤]
・MPS:γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(最小被覆面積299m/g)
・OTS:オクチルトリメトキシシラン(最小被覆面積333m/g)
・FTS:フェニルトリメトキシシラン(最小被覆面積394m/g)
[Coupling agent]
MPS: γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (minimum covering area 299 m 2 / g)
OTS: Octyltrimethoxysilane (minimum covering area 333 m 2 / g)
FTS: phenyltrimethoxysilane (minimum covering area 394 m 2 / g)

各試験方法については、以下のとおりである。   Each test method is as follows.

(カップリング剤で表面処理された金属酸化物の熱重量分析)
カップリング剤で表面処理された金属酸化物15μgを、示差熱熱重量同時測定装置(SIIナノテクノロジー社製:EXSTAR TG/DTA6300)を使用して、大気雰囲気化で昇温速度10℃/分で昇温させ、50℃〜800℃の範囲での各温度での重量を測定した。得られた各温度での重量から、熱重量減少率を算出した。
(Thermogravimetric analysis of metal oxide surface-treated with a coupling agent)
15 μg of the metal oxide surface-treated with the coupling agent was heated to 10 ° C./min in the atmosphere by using a differential thermothermal gravimetric simultaneous measurement apparatus (SII Nano Technology Co., Ltd .: EXSTAR TG / DTA6300). The temperature was raised, and the weight at each temperature in the range of 50 ° C. to 800 ° C. was measured. The thermal weight loss rate was calculated from the obtained weight at each temperature.

(歯科用部材(or 歯科用樹脂複合材料の成形体)の気泡の評価)
成形された複合材料を中心付近出来切断して得られた切断面を目視で観察し、気泡の状態を次の基準で評価した。
A:5個のサンプルを評価して、全てのサンプルに気泡が見られない。
B:5個のサンプルを評価して、3個以上のサンプルに気泡が見られない。
C:5個のサンプルを評価して、気泡が見られないサンプルが2個未満である。
D:5個のサンプルを評価して、全てのサンプルで気泡が見られる。
E:5個のサンプルを評価して、全てのサンプルでDよりも多い著しい数の気泡が見られる。
(Evaluation of bubbles in dental parts (or molded resin composite materials))
The cut surface obtained by cutting the formed composite material near the center was visually observed, and the state of bubbles was evaluated according to the following criteria.
A: Five samples were evaluated, and no bubbles were observed in all samples.
B: Five samples were evaluated, and no bubbles were observed in three or more samples.
C: Five samples are evaluated, and there are less than two samples in which bubbles are not observed.
D: Five samples are evaluated, and bubbles are observed in all samples.
E: Evaluating 5 samples, all samples show a greater number of bubbles than D.

(歯科用部材(or 歯科用樹脂複合材料の成形体)の変色の評価)
射出成形によって成形された複合材料の外観の色調をペレット状態の色調との比較を目視で行い、次の基準で評価した。
A:ペレット状態と比較して、大きな色調の変化が見られない成形体が得られた。
B:ペレット状態と比較して、大きく色調の異なる成形体が得られた。
(Evaluation of discoloration of dental material (or molded resin composite material))
The color tone of the appearance of the composite material molded by injection molding was visually compared with the color tone of the pellet state, and evaluated according to the following criteria.
A: A molded product in which a large change in color tone was not seen as compared with the pellet state was obtained.
B: Compared to the pellet state, molded bodies having greatly different color tones were obtained.

(金属酸化物の表面処理方法)
金属酸化物300g、トルエン500gを計量混合した後、ホモジナイザーを使用して分散させたスラリーを作製した。次に、還流冷却管をセットした三口フラスコ中に、上記スラリーを投入した後、さらに所定量のカップリング剤を加えた。なお、所定量はX=(A/B)×Cの値と、表面処理される金属酸化物の量(300g)の積によって求めた。続いて、三口フラスコ内の溶液を攪拌しながら2時間加熱還流を行った。続いて、遠心分離機を用いて、加熱還流処理された溶液から固形分を分別した。その後、この固形分を、トルエンで2回洗浄した後、真空乾燥機にて90℃10時間乾燥を行った。これにより、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を得た。
(Metal oxide surface treatment method)
After 300 g of metal oxide and 500 g of toluene were weighed and mixed, a slurry dispersed using a homogenizer was prepared. Next, after the slurry was put into a three-necked flask equipped with a reflux condenser, a predetermined amount of a coupling agent was further added. The predetermined amount was determined by the product of the value X = (A / B) × C and the amount (300 g) of the surface-treated metal oxide. Subsequently, the solution in the three-necked flask was heated to reflux for 2 hours while stirring. Subsequently, the solid content was separated from the heated and refluxed solution using a centrifuge. Then, this solid content was washed twice with toluene, and then dried at 90 ° C. for 10 hours in a vacuum dryer. Thereby, the metal oxide surface-treated with the coupling agent was obtained.

(融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂とカップリング剤で表面処理された金属酸化物からなる複合材料の調製方法)
所定量の融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂とカップリング剤で表面処理された金属酸化物を二軸溶融混練装置に投入し、バレル温度360℃、回転数500rpmの条件で溶融混練を行った。ノズルから排出されたストランドは水槽で冷却後、ペレタイザーを使用して、直径1〜3mm程度、長さ2〜4mm程度の円柱状のペレットを得た。
(Method for preparing a composite material comprising a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher and a metal oxide surface-treated with a coupling agent)
A predetermined amount of melting point or fluidizing temperature of 300 ° C. or higher thermoplastic resin and a metal oxide surface-treated with a coupling agent are charged into a biaxial melt kneader and melted at a barrel temperature of 360 ° C. and a rotation speed of 500 rpm. Kneading was performed. The strand discharged from the nozzle was cooled in a water tank, and then a pelletizer was used to obtain a cylindrical pellet having a diameter of about 1 to 3 mm and a length of about 2 to 4 mm.

(熱プレス成形による複合材料の成形)
石膏内に大臼歯クラウン形状のワックスを埋没させ、加熱処理によってワックスを焼却することで型を得た。型内に複合材料のペレットを投入し、約400℃に昇温して20分保持することで複合材料を可塑化させた。加熱加圧成形機(熱プレス機:トクヤマデンタル社製TD−PF1)にて、400℃でプレスを行い、複合材料を型内に圧入し、5分間保持した後、室温まで冷却した。冷却後、石膏内から成形された複合材料を取り出した。
(Molding of composite material by hot press molding)
A mold was obtained by burying molar crown-shaped wax in gypsum and burning the wax by heat treatment. The composite material pellets were put into the mold, heated to about 400 ° C. and held for 20 minutes to plasticize the composite material. Pressing was performed at 400 ° C. with a heat and pressure molding machine (hot press machine: TD-PF1 manufactured by Tokuyama Dental Co., Ltd.), the composite material was pressed into the mold, held for 5 minutes, and then cooled to room temperature. After cooling, the molded composite material was taken out from the gypsum.

(射出成形による複合材料の成形)
射出成形機SE18DUZ(住友重機械工業社製)に、12×14×18mmのキャビティーを設けた金型ユニットを設置した。予備乾燥機付きホッパーに複合材料を投入し、成形温度(シリンダ温度)を360〜400℃、流動化温度360℃、金型温度を180℃に設定し、射出圧力180MPa、射出速度50mm/secの条件で射出充填を行った。180MPaの保圧かけを40秒間保持した。金型による冷却時間300秒の後、金型ユニットを開いて樹脂ブロックを取り出した。
(Molding of composite material by injection molding)
A mold unit provided with a 12 × 14 × 18 mm cavity was installed in an injection molding machine SE18DUZ (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.). The composite material is put into a hopper with a pre-dryer, the molding temperature (cylinder temperature) is set to 360 to 400 ° C., the fluidization temperature is 360 ° C., the mold temperature is set to 180 ° C., the injection pressure is 180 MPa, and the injection speed is 50 mm / sec. Injection filling was performed under the conditions. A pressure holding pressure of 180 MPa was maintained for 40 seconds. After 300 seconds of cooling time by the mold, the mold unit was opened and the resin block was taken out.

<実施例1>
金属酸化物F1 300gに対して、カップリング剤MPS 6.62g(式(1)においてC=0.6として算出)を使用して表面処理を行い、熱重量減少率が0.48の、カップリング剤によって表面処理された金属酸化物を調製した。該金属酸化物200gと、PEEK300gとを二軸溶融混練装置で溶融混練し、ストランド状で排出された試料をペレタイザーにより切断して複合材料M1のペレットを得た。
<Example 1>
A surface treatment was performed using 3002 g of the coupling agent MPS (calculated as C = 0.6 in the formula (1)) with respect to 300 g of the metal oxide F1, and the thermal weight reduction rate was 0.48. A metal oxide surface-treated with a ring agent was prepared. 200 g of the metal oxide and 300 g of PEEK were melt-kneaded with a biaxial melt kneader, and the sample discharged in a strand shape was cut with a pelletizer to obtain a pellet of the composite material M1.

該複合材料M1のペレットを、加熱加圧成形機(熱プレス機)TD−PF1(トクヤマデンタル社製)を使用して、該複合材料を380℃で溶融させて大臼歯クラウンの型にプレス圧入し、圧力を加えたまま室温環境下で1時間保持した後、成形された複合材料を取り出した。   The composite material M1 pellets are press-fitted into a molar crown mold by melting the composite material at 380 ° C. using a hot press molding machine (heat press) TD-PF1 (manufactured by Tokuyama Dental Co., Ltd.). The composite material thus formed was taken out after being kept for 1 hour in a room temperature environment with pressure applied.

成形された複合材料の外観の気泡と変色を観察した後に切断し、内部の気泡の観察を行い、外部・内部の双方の観察結果から、熱プレス成形品の気泡の評価(A〜E)を決定した。   After observing the bubble and discoloration of the appearance of the molded composite material, cut it, observe the internal bubbles, and evaluate the bubbles (A to E) of the hot press-molded product from both the external and internal observation results. Were determined.

また、該複合材料M1のペレットを、射出成形によって12mm×14mm×18mmのブロック形状に成形し、その外観色調をペレットと比較しての色調の評価(A、B)を行った。   Further, the pellets of the composite material M1 were molded into a block shape of 12 mm × 14 mm × 18 mm by injection molding, and the color tone of the appearance color tone (A, B) was compared with that of the pellets.

複合材料の組成と使用したカップリング剤で表面処理された金属酸化物の各パラメーターを表1に、気泡及び変色の評価結果を表2に示す。   Table 1 shows the composition of the composite material and each parameter of the metal oxide surface-treated with the coupling agent used, and Table 2 shows the evaluation results of bubbles and discoloration.

<実施例2,3、比較例1>
表面処理を行う際のCの値を表1に示すものに変更した以外は、実施例1に従って複合材料を得た後に成形を行い、成形体の気泡及び変色の評価を行った。
<Examples 2 and 3, Comparative Example 1>
Except having changed the value of C at the time of surface treatment into what was shown in Table 1, after obtaining the composite material according to Example 1, it shape | molded and evaluated the bubble and discoloration of a molded object.

<実施例4,5、比較例2、3>
使用するフィラーの種類と表面処理を行う際のCの値を表1に示すものに変更した以外は、実施例1に従って複合材料を得た後に成形を行い、成形体の気泡及び変色の評価を行った。
<Examples 4 and 5, Comparative Examples 2 and 3>
Except for changing the type of filler used and the value of C when performing the surface treatment to those shown in Table 1, molding was performed after obtaining the composite material according to Example 1, and the evaluation of bubbles and discoloration of the molded body was performed. went.

<実施例6,7>
使用するカップリング剤の種類と表面処理を行う際のCの値を表1に示すものに変更した以外は、実施例1に従って複合材料を得た後に成形を行い、成形体の気泡及び変色の評価を行った。
<Examples 6 and 7>
Except for changing the type of coupling agent to be used and the value of C when performing surface treatment to those shown in Table 1, molding was performed after obtaining the composite material according to Example 1, and bubbles and discoloration of the molded body were obtained. Evaluation was performed.

<実施例8、9>
複合材料の組成を表1に示すものにした以外は、実施例1に従って複合材料を得た後に成形を行い、成形体の気泡及び変色の評価を行った。
<Examples 8 and 9>
Except that the composition of the composite material was as shown in Table 1, molding was performed after obtaining the composite material according to Example 1, and bubbles and discoloration of the molded body were evaluated.

Figure 2018062490
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Figure 2018062490
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評価結果より、熱重量減少率が0.5%以下であるカップリング剤で表面処理された金属酸化物を使用した実施例1〜9は、熱重量減少率が0.5%を超えるカップリング剤で表面処理された金属酸化物を使用した比較例1〜3と比較して、熱プレス成形時に気泡の少ない歯科用部材が得られ、また、射出成形時に変色の少ない歯科治療用材料が得られた。また、熱重量減少率が0.4%以下であるカップリング剤で表面処理された金属酸化物を使用した実施例2〜7は、熱重量減少率が0.4%を超えるカップリング剤で表面処理された金属酸化物を使用した実施例1,8,9と比較して、熱プレス成形時に気泡のより少ない歯科用部材が得られた。   From the evaluation results, Examples 1 to 9 using metal oxides surface-treated with a coupling agent having a thermal weight reduction rate of 0.5% or less are couplings having a thermal weight reduction rate exceeding 0.5%. Compared with Comparative Examples 1 to 3 using a metal oxide surface-treated with an agent, a dental member with less bubbles during hot press molding and a dental treatment material with less discoloration during injection molding are obtained. It was. Moreover, Examples 2-7 using the metal oxide surface-treated with the coupling agent whose thermal weight reduction rate is 0.4% or less are coupling agents whose thermal weight reduction rate exceeds 0.4%. Compared with Examples 1, 8, and 9 using the surface-treated metal oxide, a dental member having fewer bubbles during hot press molding was obtained.

実施例2、4及び5と比較例1〜3とは、それぞれ、Cの値は同一であるが金属酸化物の平均体積粒径が異なっている。即ち、実施例2、4及び5は、Cの値が0.5で、金属酸化物の平均体積粒径がそれぞれ1μm、0.5μm及び5μmであり、比較例1〜3は、Cの値が1.0で、金属酸化物の平均体積粒径がそれぞれ1μm、0.5μm及び5μmである。Cの値が0.6以下である実施例2、4及び5は、表面処理された金属酸化物の熱重量減少率が0.5%以下であり、熱プレス成形における気泡の状態も優れたもの(A評価)である。一方、Cの値が0.6超である比較例1〜3は、表面処理された金属酸化物の熱重量減少率が0.5%超であり、熱プレス成形における気泡の状態も劣ったもの(E又はD評価)である。また、比較例1〜3より、Cの値を同一にして同じ条件で表面処理しても、熱重量減少率が0.5%超であると平均体積粒径が3μm以下の場合熱プレス成形における気泡の状態が平均体積粒径が3μm超の場合と比較してより劣ったもの(平均体積粒径が3μm以下である比較例1、2はE評価、3μmより大きな比較例3はD評価)となる。一方、実施例2、4及び5より、熱重量減少率が0.5%であると平均体積粒径によらず、いずれも優れたもの(A評価)となる。このように、金属酸化物の平均体積粒径が3μm以下の場合は、3μmを超える場合と比較して、熱重量減少率が0.5%以下であるカップリング剤で表面された金属酸化物を使用することによって気泡の状態を改善できる度合いが大きく、本発明の利点が大きい。   Examples 2, 4 and 5 and Comparative Examples 1 to 3 have the same C value but different average volume particle sizes of the metal oxides. That is, in Examples 2, 4, and 5, the value of C is 0.5, and the average volume particle diameter of the metal oxide is 1 μm, 0.5 μm, and 5 μm, respectively. Is 1.0, and the average volume particle diameter of the metal oxide is 1 μm, 0.5 μm, and 5 μm, respectively. In Examples 2, 4, and 5 in which the value of C is 0.6 or less, the thermal weight reduction rate of the surface-treated metal oxide is 0.5% or less, and the state of bubbles in hot press molding was also excellent. Thing (A evaluation). On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 in which the value of C exceeds 0.6, the thermal weight reduction rate of the surface-treated metal oxide is more than 0.5%, and the state of bubbles in the hot press molding is also inferior. (E or D evaluation). Further, from Comparative Examples 1 to 3, even when surface treatment is performed under the same conditions with the same C value, if the average weight particle size is 3 μm or less when the thermal weight reduction rate is more than 0.5%, hot press molding In comparison with the case where the average volume particle size is more than 3 μm, Comparative Example 1 and 2 in which the average volume particle size is 3 μm or less are evaluated as E, and Comparative Example 3 larger than 3 μm is evaluated as D. ) On the other hand, from Examples 2, 4 and 5, when the thermal weight reduction rate is 0.5%, all are excellent (A evaluation) regardless of the average volume particle diameter. Thus, when the average volume particle size of the metal oxide is 3 μm or less, the metal oxide surfaced with a coupling agent having a thermogravimetric reduction rate of 0.5% or less as compared with the case of exceeding 3 μm. The degree to which the state of the bubbles can be improved by using is great, and the advantages of the present invention are great.

実施例1〜3および比較例1は、金属酸化物の表面処理をするカップリング剤の使用量(Cの値)のみが異なっており、その結果、熱重量減少率が異なっている。これらを比較すると、Cの値が0.6超である比較例1は、表面処理された金属酸化物の熱重量減少率が0.5%超となり、熱プレス成形における気泡が多く、Cの値が0.6以下である実施例1〜3は、表面処理された金属酸化物の熱重量減少率が0.5%以下となり、気泡が少なかった。また、Cの値が0.5以下である実施例2,3は、表面処理された金属酸化物の熱重量減少率が0.4%以下となり、気泡が見られなかった。このことから、Cの値を0.6以下として表面処理を行うことにより、表面処理された金属酸化物の熱重量減少率を0.5%以下とすることができ、気泡の少ない歯科用部材を得ることが容易となり、さらにはCの値を0.5以下として表面処理を行うことにより、表面処理された金属酸化物の熱重量減少率を0.4%以下とすることができ、より気泡の少ない歯科用部材を得ることが容易となると言える。   Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 differ only in the amount (C value) of the coupling agent used for the surface treatment of the metal oxide, and as a result, the thermal weight loss rate differs. When these are compared, in Comparative Example 1 in which the value of C exceeds 0.6, the thermal weight reduction rate of the surface-treated metal oxide exceeds 0.5%, and there are many bubbles in hot press molding. In Examples 1 to 3 having a value of 0.6 or less, the thermal weight reduction rate of the surface-treated metal oxide was 0.5% or less, and there were few bubbles. In Examples 2 and 3 in which the value of C was 0.5 or less, the thermal weight reduction rate of the surface-treated metal oxide was 0.4% or less, and no bubbles were observed. From this, by performing the surface treatment with the C value of 0.6 or less, the thermal weight reduction rate of the surface-treated metal oxide can be made 0.5% or less, and the dental member with few bubbles Further, by performing the surface treatment with the value of C being 0.5 or less, the thermal weight reduction rate of the surface-treated metal oxide can be 0.4% or less. It can be said that it is easy to obtain a dental member with few bubbles.

Claims (6)

融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂と、カップリング剤で表面処理された金属酸化物を含む複合材料であって、該表面処理された金属酸化物が、大気雰囲気下にて昇温速度10℃/分で行った熱重量分析による120℃から800℃までの重量減少率が0.5%以下である表面処理された金属酸化物であることを特徴とする歯科用樹脂複合材料。   A composite material comprising a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher and a metal oxide surface-treated with a coupling agent, the surface-treated metal oxide rising in an air atmosphere. A dental resin composite characterized in that it is a surface-treated metal oxide having a weight reduction rate of 120% to 800 ° C by thermogravimetric analysis performed at a temperature rate of 10 ° C / min. . 金属酸化物の平均体積粒径が0.1μm〜3μmの範囲である、請求項1に記載の歯科用樹脂複合材料。   The dental resin composite material according to claim 1, wherein the average volume particle diameter of the metal oxide is in the range of 0.1 µm to 3 µm. 金属酸化物の含有量が、歯科用樹脂複合材料の20〜60質量%の範囲である請求項1又は2に記載の歯科用樹脂複合材料。   The dental resin composite material according to claim 1 or 2, wherein the content of the metal oxide is in the range of 20 to 60% by mass of the dental resin composite material. 金属酸化物をカップリング剤で下記式(1)を満足する条件で表面処理を行い、該表面処理された金属酸化物と融点または流動化温度が300℃以上の熱可塑性樹脂とを含む組成物を350〜450℃の条件下で混練することを特徴とする請求項1に記載の歯科用樹脂複合材料の製造方法。
X[g]=(A/B)×C (1)
(式中、Xは金属酸化物1g当たりのカップリング剤の添加量、Aは金属酸化物の比表面積[m/g]、Bはカップリング剤の最小被覆面積[m/g]、係数Cは0.05〜0.6である)
A composition comprising a metal oxide subjected to surface treatment with a coupling agent under conditions satisfying the following formula (1), and the surface-treated metal oxide and a thermoplastic resin having a melting point or fluidization temperature of 300 ° C. or higher. 2. The method for producing a dental resin composite material according to claim 1, wherein kneading is carried out under conditions of 350 to 450 ° C.
X [g] = (A / B) × C (1)
(Wherein X is the amount of coupling agent added per gram of metal oxide, A is the specific surface area of the metal oxide [m 2 / g], B is the minimum coating area of the coupling agent [m 2 / g], The coefficient C is 0.05 to 0.6)
請求項1〜3のいずれかに記載の歯科用樹脂複合材料を熱プレス成形することによって歯科補綴物を作製する、歯科補綴物の製造方法。   The manufacturing method of a dental prosthesis which produces a dental prosthesis by heat-press-molding the dental resin composite material in any one of Claims 1-3. 請求項1〜3のいずれかに記載の歯科用樹脂複合材料を、射出成形または押出成形することによって厚さ10mm以上の歯科治療用材料を製造する歯科治療用材料の製造方法。   The manufacturing method of the dental treatment material which manufactures the dental treatment material of thickness 10mm or more by injection-molding or extrusion-molding the dental resin composite material in any one of Claims 1-3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003183406A (en) * 2001-12-25 2003-07-03 Tokuyama Corp Method for producing resinous powder
JP2009161533A (en) * 2008-01-07 2009-07-23 Kerr Corp Method for cementing prosthetic unit and cementing kit
JP2014152150A (en) * 2013-02-12 2014-08-25 Tokuyama Dental Corp Dental resin composite material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003183406A (en) * 2001-12-25 2003-07-03 Tokuyama Corp Method for producing resinous powder
JP2009161533A (en) * 2008-01-07 2009-07-23 Kerr Corp Method for cementing prosthetic unit and cementing kit
JP2014152150A (en) * 2013-02-12 2014-08-25 Tokuyama Dental Corp Dental resin composite material

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