JP2019183111A - Organic inorganic composite filler, and curable composition containing the same - Google Patents

Organic inorganic composite filler, and curable composition containing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2019183111A
JP2019183111A JP2019011880A JP2019011880A JP2019183111A JP 2019183111 A JP2019183111 A JP 2019183111A JP 2019011880 A JP2019011880 A JP 2019011880A JP 2019011880 A JP2019011880 A JP 2019011880A JP 2019183111 A JP2019183111 A JP 2019183111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
inorganic
composite filler
polymerizable monomer
inorganic composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019011880A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7350248B2 (en
Inventor
龍太 吉良
Ryuta Kira
龍太 吉良
宏伸 秋積
Hironobu Akitsumi
宏伸 秋積
拓馬 松尾
Takuma Matsuo
拓馬 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuyama Dental Corp
Original Assignee
Tokuyama Dental Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokuyama Dental Corp filed Critical Tokuyama Dental Corp
Publication of JP2019183111A publication Critical patent/JP2019183111A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7350248B2 publication Critical patent/JP7350248B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

To provide an organic inorganic composite filler capable of being used as a filler blended in a polymerizable monomer and a resin or the like, capable of forming a high strength material by dispersing the same in a resin becoming a matrix, and therefore capable of being suitably used as a dental material.SOLUTION: There is provided an organic inorganic composite filler by coating a surface of an inorganic particle with a polymerized cured article layer manufactured by polymerizing a polymerizable monomer, in which the polymerized cured article contains unpolymerized article of the polymerizable monomer of 0.1 mass% to 5.0 mass%.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、新規な有機無機複合フィラーに関する。詳しくは、重合性単量体と組み合わせて使用することにより、得られた硬化体が優れた機械的特性を発揮できる、新規な有機無機複合フィラーに関する。   The present invention relates to a novel organic-inorganic composite filler. Specifically, the present invention relates to a novel organic-inorganic composite filler that can be used in combination with a polymerizable monomer so that the obtained cured product can exhibit excellent mechanical properties.

無機粒子は、ベース樹脂と混合して得られる物品、あるいはベース樹脂を形成する重合性単量体と混合した硬化性組成物からなる物品等において、それら物品の機械的強度を高める働きをする。そして、混合する相手方、すなわち、該ベース樹脂、あるいは該重合性単量体における分散性向上のため、様々な検討が行われている。   Inorganic particles serve to increase the mechanical strength of articles obtained by mixing with a base resin or articles made of a curable composition mixed with a polymerizable monomer forming the base resin. Various studies have been made to improve the dispersibility of the mixing partner, that is, the base resin or the polymerizable monomer.

このような機械的強度が要求される物品として、歯科用材料がある。その中でも、歯科用複合修復材においては、特に高い機械的強度が求められている。歯科用複合修復材料は、歯科用硬化性組成物の代表的存在である。例えば、歯科医院においては、歯科用複合修復材料は、修復すべき歯牙の窩洞に充填され、歯牙の形に成形された後、専用の光照射器を用いて活性光が照射されて重合硬化させられる。これにより、損傷を受けている歯牙が修復される。   As an article requiring such mechanical strength, there is a dental material. Among them, particularly high mechanical strength is required for a dental composite restorative material. Dental composite restorative materials are representative of dental curable compositions. For example, in a dental clinic, a dental composite restorative material is filled in a cavity of a tooth to be repaired and formed into a tooth shape, and then irradiated with active light using a special light irradiator and polymerized and cured. It is done. This restores the damaged tooth.

歯科技工所内においては、歯科用複合修復材料は、石膏模型上で修復すべき歯牙の形に築盛された後、光照射により重合硬化させられ、これは歯科医院において歯科用接着剤を用いて歯質に接着させられる。これにより、損傷を受けている歯牙が修復される。   In a dental laboratory, a dental composite restorative material is built up in the form of a tooth to be repaired on a plaster model and then polymerized and cured by light irradiation. This is a dental clinic using a dental adhesive and a tooth. Bonded to quality. This restores the damaged tooth.

歯科用複合修復材料は、天然歯牙と同等の色調が付与可能である点や、操作性が良い点で優れている。その結果、歯科用複合修復材料は近年急速に普及しており、現在は前歯の治療の大部分において適用されるに至っている。さらに、歯科用複合修復材料は、機械的強度がかなり高い歯科用複合修復材料も開発されており、強い咬合圧が付加される臼歯部の修復にも、歯科用複合修復材料は適用され始めている。   The dental composite restorative material is excellent in that a color tone equivalent to that of a natural tooth can be imparted and the operability is good. As a result, dental composite restorative materials have become rapidly popular in recent years and are now being applied in most anterior tooth treatments. Furthermore, dental composite restorative materials have also been developed that have considerably high mechanical strength, and dental composite restorative materials are beginning to be applied to the restoration of molars to which strong occlusal pressure is applied. .

以上の通り、歯科用修復材料は、歯と同等の機械的強度が求められており、様々な検討かなされている。歯科用複合修復材料は、一般に、重合性単量体(モノマー)、フィラー、及び重合開始剤を主成分として構成される。歯科用複合修復材料は、使用するフィラーの種類、形状、粒子径、及び充填量等が選定されて構成される。これらが適切に選定されることにより、ペースト状の歯科用複合修復材料の操作性、及び硬化体の審美性、機械的強度等の諸性状が最適に調整されている。   As described above, dental restorative materials are required to have mechanical strength equivalent to that of teeth, and various studies have been made. A dental composite restorative material is generally composed of a polymerizable monomer (monomer), a filler, and a polymerization initiator as main components. The dental composite restorative material is configured by selecting the type, shape, particle diameter, filling amount, and the like of the filler to be used. By appropriately selecting these, the operability of the paste-like dental composite restorative material, and various properties such as aesthetics and mechanical strength of the cured body are optimally adjusted.

重合性単量体、およびフィラーを含む歯科用硬化性組成物において、無機粒子の表面に、重合性単量体を硬化して得られる有機樹脂層(重合硬化物層)を被覆した有機無機複合フィラーを使用することが数多く検討されている。その理由としては、以下の通りである。つまり、該重合硬化物層を表面に有する有機無機複合フィラーは、重合性単量体との親和性が良好である。その結果、該硬化体の機械的強度を向上できることが理由である(例えば、特許文献1、2、および3参照)。これら特許文献によれば、この有機無機複合フィラーを用いることにより、微細無機粒子を用いる場合の優れた表面滑沢性や耐磨耗性を維持しながら、優れた操作性のペースト状複合修復材料を得ることができ、更に硬化体の重合収縮も少ないことが分かる。   An organic-inorganic composite in which a surface of inorganic particles is coated with an organic resin layer (polymerized cured product layer) obtained by curing a polymerizable monomer in a dental curable composition containing a polymerizable monomer and a filler. Many attempts have been made to use fillers. The reason is as follows. That is, the organic-inorganic composite filler having the polymerization cured product layer on the surface has good affinity with the polymerizable monomer. As a result, the mechanical strength of the cured body can be improved (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3). According to these patent documents, by using this organic-inorganic composite filler, a paste-like composite restorative material having excellent operability while maintaining excellent surface smoothness and wear resistance when using fine inorganic particles. It can be seen that the polymerization shrinkage of the cured product is small.

この有機無機複合フィラーは、前記の通り、微細な無機粒子の表面を重合硬化物層で被覆したものである。そして、該有機無機複合フィラーは、前記微細な無機粒子と比較して、表面積が小さい。そのため、増粘作用を発現させることなく、この有機無機複合フィラーの十分量を配合して、ペースト状の複合修復材料を製造することもできる。   As described above, the organic-inorganic composite filler is obtained by coating the surface of fine inorganic particles with a polymerized cured product layer. And this organic inorganic composite filler has a small surface area compared with the said fine inorganic particle. Therefore, a paste-like composite restorative material can also be produced by blending a sufficient amount of this organic-inorganic composite filler without developing a thickening action.

上記有機無機複合フィラーの製造方法としては、微細無機粒子と重合性単量体とを予め混練した硬化性組成物を重合させて硬化体を得、次いで前記硬化体を粉砕する方法が一般的である(特許文献1参照)。また、微細無機粒子と重合性単量体とを混合する際に、有機溶媒を使用することも示されている。有機溶剤を使用することにより、無機粒子中に重合性単量体を多く導入することができる(特許文献2参照)。そして、該有機溶媒を留去した後、重合性単量体を硬化して重合硬化物層を形成することにより、該重合硬化物層から形成された細孔を有する有機無機複合フィラーを製造することができる(特許文献3参照)。通常、これら微細無機粒子の表面を被覆した重合性単量体は、充分に重合が進行する(未重合物が残存しない)条件にて重合硬化を行うことが一般的である。   As a method for producing the organic-inorganic composite filler, a method is generally used in which a curable composition obtained by kneading fine inorganic particles and a polymerizable monomer in advance is polymerized to obtain a cured product, and then the cured product is pulverized. Yes (see Patent Document 1). It has also been shown that an organic solvent is used when mixing fine inorganic particles and a polymerizable monomer. By using an organic solvent, a large amount of polymerizable monomer can be introduced into the inorganic particles (see Patent Document 2). And after distilling off the organic solvent, an organic-inorganic composite filler having pores formed from the polymerized and cured product layer is produced by curing the polymerizable monomer to form a polymerized and cured product layer. (See Patent Document 3). Usually, the polymerizable monomer covering the surface of these fine inorganic particles is generally polymerized and cured under conditions where the polymerization proceeds sufficiently (no unpolymerized product remains).

特開2000−80013号公報JP 2000-80013 A 特開2008−37952号公報JP 2008-37952 A 国際公開第WO2011/115007号パンフレットInternational Publication No. WO2011-115007 Pamphlet

上記従来の方法で得られる、有機無機複合フィラーを配合する歯科用複合修復材料の機械的強度は、相当に高い。しかしながら、近年、材料の高強度化が多くの用途で求められており、有機無機複合フィラーを配合した樹脂において、該有機無機複合フィラーの改良に伴う強度改善も必要とされている。特に、歯科材料においては、高強度の材料にはフィラーが含まれる場合が多く、従来技術よりも、より一層高強度の材料にすることができる有機無機複合フィラーの開発が望まれていた。   The mechanical strength of the dental composite restorative material blended with the organic-inorganic composite filler obtained by the conventional method is considerably high. However, in recent years, increasing the strength of materials has been demanded in many applications, and in a resin blended with an organic-inorganic composite filler, it is also necessary to improve the strength accompanying the improvement of the organic-inorganic composite filler. In particular, in dental materials, fillers are often included in high-strength materials, and it has been desired to develop organic-inorganic composite fillers that can be made to have higher-strength materials than conventional techniques.

したがって、本発明の目的は、強度向上の目的で使用できる有機無機複合フィラーにおいて、より一層、高強度の材質とすることができる新規な有機無機複合フィラーを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel organic-inorganic composite filler that can be made of a material having higher strength in the organic-inorganic composite filler that can be used for the purpose of improving the strength.

本発明者等は、上記課題を解決するため、鋭意検討を行った。その結果、有機無機複合フィラーにおいて、無機粒子を被覆する重合硬化物層に一定量の未重合物を残存させることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies. As a result, in the organic-inorganic composite filler, it was found that the above-mentioned problems can be solved by leaving a certain amount of unpolymerized material in the polymerized cured product layer covering the inorganic particles, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、
(1)無機粒子の表面を、重合性単量体が重合してなる重合硬化物層で被覆した有機無機複合フィラーであって、
該重合硬化物層が、該重合性単量体の未重合物を0.1質量%以上5.0質量%以下含むことを特徴とする有機無機複合フィラーである。
That is, the present invention
(1) An organic-inorganic composite filler in which the surface of inorganic particles is covered with a polymerized cured product layer obtained by polymerizing a polymerizable monomer,
The organic cured composite filler is characterized in that the cured polymer layer contains 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less of an unpolymerized product of the polymerizable monomer.

本発明は、以下の態様をとることができる。   The present invention can take the following aspects.

(2)前記無機粒子が、平均粒子径10〜1000nmの無機一次粒子が凝集してなる凝集粒子であって、
前記重合硬化物層が、各無機一次粒子の少なくとも一部の表面を被覆してなると共に、各無機一次粒子を相互に結合する層となり、
各無機一次粒子の少なくとも一部の表面を被覆する前記重合硬化物層の間に形成され、水銀圧入法で測定した細孔容積(ここで、細孔とは細孔径が1〜500nmの範囲の孔をいう)が0.01〜30cm/gである凝集隙間を有する前記(1)の有機無機複合フィラー。
(2) The inorganic particles are aggregated particles obtained by agglomerating inorganic primary particles having an average particle diameter of 10 to 1000 nm,
The polymerized cured product layer is a layer that covers at least a part of the surface of each inorganic primary particle and is a layer that binds each inorganic primary particle to each other;
A pore volume formed by the mercury intrusion method formed between the polymerized cured product layers covering at least a part of the surface of each inorganic primary particle (wherein the pore is a pore diameter in the range of 1 to 500 nm) The organic-inorganic composite filler according to the above (1), which has an agglomerated gap whose pores are 0.01 to 30 cm 3 / g.

(3)前記重合硬化物層の含有量が、前記無機粒子100質量部に対して1〜40質量部である前記(1)又は(2)の有機無機複合フィラー。   (3) The organic-inorganic composite filler according to (1) or (2), wherein the content of the polymerized cured product layer is 1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic particles.

(4)前記無機粒子が、水銀圧入法で測定した細孔容積(ここで、細孔とは細孔径が1〜500nmの範囲の孔をいう)が0.015〜0.35cm/gの凝集粒子である(1)〜(3)の何れかの有機無機複合フィラー。 (4) The inorganic particles have a pore volume measured by mercury porosimetry (herein, the pore refers to a pore having a pore diameter in the range of 1 to 500 nm) of 0.015 to 0.35 cm 3 / g. The organic-inorganic composite filler according to any one of (1) to (3), which is an aggregated particle.

(5)前記(1)乃至(4)の何れか一に記載の有機無機複合フィラーを製造する方法であって、
重合性単量体を有機溶媒で希釈した重合性単量体溶液と無機粒子とを接触させながら前記有機溶媒を除去して前記無機粒子の表面に所定量の前記重合性単量体を付着させる重合性単量体付着工程、及び
前記重合性単量体付着工程で前記無機粒子の表面に付着した前記重合性単量体を重合させて前記無機粒子の表面を前記重合性単量体が重合してなる重合硬化物層で被覆する重合工程を含み、
予め別途確認した下記1)、2)、3)及び4)に示される少なくとも1つの関係に基づいて、前記重合工程で得られる重合硬化物層中に含まれる未重合の前記重合性単量体の量が、重合硬化物層全体の質量を基準とする未重合の前記重合性単量体の濃度(質量%)で定義される未重合単量体合含有率で表して、0.1質量%以上5.0質量%以下の範囲となる条件を決定し、決定された条件で前記重合性単量体付着工程及び/又は前記重合工程を行うことを特徴とする前記方法。
1)前記重合性単量体溶液に重合禁止剤を配合して、無機粒子表面に付着させる重合体中に重合禁止剤を含有せしめて、所定の条件下で重合を行った場合における、前記重合性単量体調液中の重合禁止剤濃度と前記未重合単量体合含有率との関係。
2)前記重合工程において、重合時間以外の条件を予め定めた一定の条件として重合時間のみを変えて重合を行った場合における重合時間と前記未重合単量体合含有率との関係。
3)前記重合工程において、重合温度以外の条件を予め定めた一定の条件として重合温度のみを変えて重合を行った場合における重合温度と前記未重合単量体含有率との関係。
4)前記重合工程において、重合を行う雰囲気中の酸素濃度以外の条件を予め定めた一定の条件として前記酸素濃度のみを変えて重合を行った場合における前記酸素濃度と前記未重合単量体合含有率との関係。
(5) A method for producing the organic-inorganic composite filler according to any one of (1) to (4),
The organic solvent is removed while contacting the polymerizable monomer solution obtained by diluting the polymerizable monomer with the organic solvent and the inorganic particles, and a predetermined amount of the polymerizable monomer is attached to the surface of the inorganic particles. A polymerizable monomer adhering step; and the polymerizable monomer adhering to the surface of the inorganic particles in the polymerizable monomer adhering step is polymerized to polymerize the surface of the inorganic particles. Including a polymerization step of coating with a polymerized cured product layer,
Based on at least one relationship shown in the following 1), 2), 3) and 4) separately confirmed in advance, the unpolymerized polymerizable monomer contained in the polymerized cured product layer obtained in the polymerization step Is expressed by the unpolymerized monomer total content defined by the concentration (mass%) of the unpolymerized polymerizable monomer based on the mass of the entire polymerization cured product layer, and 0.1 mass % To 5.0% by mass or more, and the polymerizable monomer adhesion step and / or the polymerization step are performed under the determined conditions.
1) The polymerization in the case where a polymerization inhibitor is blended in the polymerizable monomer solution and the polymerization inhibitor is contained in a polymer to be adhered to the surface of the inorganic particles, and the polymerization is performed under predetermined conditions. Between the polymerization inhibitor concentration in the polymerizable monomer preparation and the unpolymerized monomer total content.
2) In the polymerization step, the relationship between the polymerization time and the unpolymerized monomer content when the polymerization is carried out by changing only the polymerization time under conditions other than the polymerization time as predetermined conditions.
3) The relationship between the polymerization temperature and the unpolymerized monomer content when the polymerization is carried out by changing only the polymerization temperature under a predetermined condition other than the polymerization temperature in the polymerization step.
4) In the polymerization step, the oxygen concentration and the unpolymerized monomer mixture when the polymerization is performed by changing only the oxygen concentration under conditions other than the oxygen concentration in the atmosphere in which the polymerization is performed as a predetermined condition. Relationship with content.

(6)前記(1)〜(4)の何れかの有機無機複合フィラーと、重合性単量体をさらに含む硬化性組成物。   (6) The curable composition which further contains the organic inorganic composite filler in any one of said (1)-(4), and a polymerizable monomer.

(7)前記(6)の硬化性組成物からなる歯科用硬化性組成物。   (7) A dental curable composition comprising the curable composition of (6).

通常であれば、有機無機複合フィラーを製造するに際し、無機粒子表面に存在させる重合性単量体は、ほぼ完全に重合させるのが好ましいと考える。現に、本発明者等の検討によれば、特許文献2、3に記載の有機無機複合フィラーにおいては、有機樹脂層(重合硬化物層)における未重合物は0.1質量%未満であることが分かった。   If it is normal, when manufacturing an organic inorganic composite filler, it will be preferable to polymerize the polymerizable monomer which exists on the surface of an inorganic particle almost completely. Actually, according to the study by the present inventors, in the organic-inorganic composite filler described in Patent Documents 2 and 3, the unpolymerized material in the organic resin layer (polymerized cured product layer) is less than 0.1% by mass. I understood.

これに対して、本発明の有機無機複合フィラーは、表面に存在する重合硬化物層中に特定量の未重合物を残存させることを特徴としている。そして、あくまでも推定であるが、無機粒子を被覆する重合硬化物層中に含有される未重合物と、硬化性組成物の重合性単量体とが密になじみ、該硬化性組成物を硬化することにより、有機無機複合フィラーが重合性単量体からなる有機樹脂成分(該硬化性組成物における重合性単量体が重合硬化してなる有機樹脂成分)と強く結合することができると考えられる。その結果、本発明の有機無機複合フィラー、およびさらに重合性単量体を含む硬化性組成物を硬化して得られる硬化体は、機械的強度が向上するものと推察される。   On the other hand, the organic-inorganic composite filler of the present invention is characterized in that a specific amount of unpolymerized material remains in the polymerization cured product layer existing on the surface. And although it is only an estimate, the unpolymerized material contained in the polymerized cured product layer covering the inorganic particles and the polymerizable monomer of the curable composition are intimately blended to cure the curable composition. By doing so, it is considered that the organic-inorganic composite filler can be strongly bonded to the organic resin component comprising the polymerizable monomer (the organic resin component obtained by polymerizing and curing the polymerizable monomer in the curable composition). It is done. As a result, it is presumed that the cured product obtained by curing the curable composition containing the organic-inorganic composite filler of the present invention and further a polymerizable monomer has improved mechanical strength.

そのため、本発明の有機無機複合フィラーは、歯科用材料だけでなく、様々な分野における充填剤として使用可能である。   Therefore, the organic-inorganic composite filler of the present invention can be used not only as a dental material but also as a filler in various fields.

図1は、本発明の好適な有機無機複合フィラーの代表的な態様を示す断面概略図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a typical embodiment of a suitable organic-inorganic composite filler of the present invention.

本発明は、無機粒子の表面を、重合性単量体が重合してなる重合硬化物層で被覆した有機無機複合フィラーであって、該重合硬化物層が、該重合性単量体の未重合物を0.1質量%以上5.0質量%以下含むことを特徴とする有機無機複合フィラーである。以下、順を追って説明する。   The present invention relates to an organic-inorganic composite filler in which the surface of inorganic particles is coated with a polymerized cured product layer formed by polymerizing a polymerizable monomer, and the polymerized cured product layer is not coated with the polymerizable monomer. An organic-inorganic composite filler comprising 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less of a polymer. In the following, description will be given in order.

<有機無機複合フィラー>
本発明の有機無機複合フィラーは、無機粒子の表面が重合硬化物層で被覆されており、該重合硬化物層中に、未重合物を特定量含むことを特徴とする。該重合硬化物層は、未重合物を特定量含んでいれば、その製造方法は特に制限されるものではない。例えば、予め重合性単量体を重合硬化して得られる重合硬化物に未重合物を加え、得られた混合物を無機粒子表面に被覆する方法を採用することができる。また、無機粒子の表面に、重合硬化物層を形成できる重合性単量体を被覆(吸着)させた後、該重合性単量体の重合率を制御することにより、得られる重合硬化物層中に特定量の未重合物を含有させることもできる。中でも、操作性、得られる有機無機複合フィラーの効果を考慮すると、重合性単量体を使用して重合率を制御する方法を採用することが好ましい。
<Organic inorganic composite filler>
The organic-inorganic composite filler of the present invention is characterized in that the surface of inorganic particles is coated with a polymerized cured product layer, and a specific amount of unpolymerized material is contained in the polymerized cured product layer. The polymerization cured product layer is not particularly limited as long as it contains a specific amount of unpolymerized product. For example, a method of adding an unpolymerized product to a polymerized cured product obtained by polymerizing and curing a polymerizable monomer in advance and coating the resulting mixture on the surface of the inorganic particles can be employed. Further, after coating (adsorbing) a polymerizable monomer capable of forming a polymerized cured product layer on the surface of the inorganic particles, the polymerized cured product layer obtained by controlling the polymerization rate of the polymerizable monomer A specific amount of unpolymerized material may be contained therein. Among these, considering the operability and the effect of the obtained organic-inorganic composite filler, it is preferable to employ a method of controlling the polymerization rate using a polymerizable monomer.

<無機粒子;有機無機複合フィラーを構成する無機粒子>
本発明において、有機無機複合フィラーを形成する無機粒子の材質は、特に制限がなく、従来から一般的にフィラーとして使用されているものは、何れも用いることができる。具体的には、周期律第I、II、III、IV族、遷移金属から選ばれる金属の単体;これらの金属の酸化物や複合酸化物;これら金属のフッ化物、炭酸塩、硫酸塩、珪酸塩、水酸化物、塩化物、亜硫酸塩、燐酸塩等からなる金属塩;これらの金属塩の複合物等が挙げられる。好適には、非晶質シリカ、石英、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化バリウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化イッテルビウム等の金属酸化物;シリカ−ジルコニア、シリカ−チタニア、シリカ−チタニア−酸化バリウム、シリカ−チタニア−ジルコニア等のシリカ系複合酸化物、ホウ珪酸ガラス、アルミノシリケートガラス、フルオロアルミノシリケートガラス等のガラス;フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化イットリウム、フッ化ランタン、フッ化イッテルビウム等の金属フッ化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等の無機炭酸塩;硫酸マグネシウム、硫酸バリウム等の金属硫酸塩等が挙げられる。
<Inorganic particles; inorganic particles constituting the organic-inorganic composite filler>
In the present invention, the material of the inorganic particles that form the organic-inorganic composite filler is not particularly limited, and any material that has been conventionally used as a filler can be used. Specifically, simple metals selected from Group I, II, III, IV, and transition metals; oxides and composite oxides of these metals; fluorides, carbonates, sulfates, and silicic acids of these metals Metal salts composed of salts, hydroxides, chlorides, sulfites, phosphates and the like; and composites of these metal salts. Suitable metal oxides such as amorphous silica, quartz, alumina, titania, zirconia, barium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, ytterbium oxide; silica-zirconia, silica-titania, silica-titania-barium oxide, silica -Silica-based composite oxides such as titania-zirconia, borosilicate glass, aluminosilicate glass, fluoroaluminosilicate glass, etc .; metals such as barium fluoride, strontium fluoride, yttrium fluoride, lanthanum fluoride, ytterbium fluoride Fluorides; inorganic carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate; metal sulfates such as magnesium sulfate and barium sulfate.

前記材質からなる無機粒子は、シランカップリング剤等の疎水化剤を用いて表面改質(表面処理)が行われていてもよい。疎水化剤としては従来公知のものが何ら制限なく使用される。好適な疎水化剤を例示すれば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、κ−メタクリロイルオキシドデシルトリメトキシシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル−トリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピル−トリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピル−トリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤やチタネート系カップリング剤などが挙げられる。   The inorganic particles made of the material may be subjected to surface modification (surface treatment) using a hydrophobizing agent such as a silane coupling agent. A conventionally well-known thing is used without a restriction | limiting as a hydrophobizing agent. Examples of suitable hydrophobizing agents are vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, κ-methacryloyloxidedecyltrimethoxysilane, β -(3,4-epoxycyclohexyl) -ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyl-trimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyl-trimethoxysilane, γ-ureidopropyl-tri Examples include silane coupling agents such as ethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and methyltriethoxysilane, and titanate coupling agents.

無機粒子の疎水化に用いる疎水化剤の使用量に特に制限はなく、得られる有機無機複合フィラーの機械的物性等を予め実験で確認したうえで、最適値を決定すれば良い。好適な疎水化剤の使用量を例示すれば、無機粒子100質量部に対して、上記疎水化剤1〜30質量部である。   There is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of the hydrophobizing agent used for the hydrophobization of an inorganic particle, What is necessary is just to determine the optimal value, after confirming experimentally the mechanical physical property etc. of the organic inorganic composite filler obtained. If the usage-amount of a suitable hydrophobizing agent is illustrated, it will be 1-30 mass parts of said hydrophobizing agents with respect to 100 mass parts of inorganic particles.

表面処理方法は特に限定されるものではなく、公知の方法が制限なく採用される。代表的な処理方法を例示すれば、無機粒子と疎水化剤とを、適当な溶媒中でボールミル等を用いて分散混合し、エバポレーターや風乾で溶媒を乾燥した後、50〜150℃に加熱する方法がある。更に、無機粒子及び疎水化剤をアルコール等の溶剤中で数時間程度加熱還留する方法がある。更に、粒子表面に疎水化剤をグラフト重合させる方法等がある。   The surface treatment method is not particularly limited, and a known method is adopted without limitation. To illustrate a typical treatment method, inorganic particles and a hydrophobizing agent are dispersed and mixed in a suitable solvent using a ball mill or the like, the solvent is dried by an evaporator or air drying, and then heated to 50 to 150 ° C. There is a way. Furthermore, there is a method in which the inorganic particles and the hydrophobizing agent are heated and distilled for several hours in a solvent such as alcohol. Furthermore, there is a method of graft polymerization of a hydrophobizing agent on the particle surface.

また、無機粒子は、平均粒子径、材質、形状が異なる、複数の無機粒子の混合物であっても良い。   The inorganic particles may be a mixture of a plurality of inorganic particles having different average particle diameters, materials, and shapes.

前記無機粒子は、公知の如何なる方法により製造される無機粒子であっても良い。例えば、無機酸化物粒子や複合酸化物粒子等であれば、湿式法、乾式法、ゾルゲル法のいずれの方法で製造されたものであっても良い。形状が球状で、単分散性に優れる微細粒子を工業的に製造する上で有利である点、さらには屈折率の調整や、X線造影性を付与することが容易である点を考慮すると、無機粒子はゾルゲル法によって製造することが好ましい。   The inorganic particles may be inorganic particles produced by any known method. For example, as long as it is an inorganic oxide particle, a composite oxide particle, etc., it may be produced by any method of a wet method, a dry method, and a sol-gel method. Considering that it is advantageous to industrially produce fine particles having a spherical shape and excellent monodispersibility, and that it is easy to adjust refractive index and impart X-ray contrast properties, The inorganic particles are preferably produced by a sol-gel method.

ゾルゲル法により球状のシリカ系複合酸化物粒子を製造する方法は、例えば特開昭58−110414号公報、特開昭58−151321号公報、特開昭58−156524号公報、特開昭58−156526号公報等に記載されており、公知である。この方法においては、先ず加水分解可能な有機ケイ素化合物、あるいはこれに更に加水分解可能な他の金属の有機化合物を加えた混合溶液を用意する。次に、これらの有機化合物は溶解するが、生成物である無機酸化物は実質的に溶解しないアルカリ性溶媒中に前記混合溶液を添加し、加水分解を行う。加水分解により、無機酸化物が析出するので、該析出物を濾別した後、析出物を乾燥する。この様な方法で得られる無機粒子は、表面安定性を付与するために、乾燥後500〜1000℃の温度で焼成されても良い。焼成に際しては、無機粒子の一部が凝集する場合がある。この場合は、ジェットミル、振動ボールミル等を用いて凝集粒子を解きほぐし、更に粒度を所定範囲に調整してから、使用することが好ましい。この様に処理することにより、歯科用複合修復材料として使用する際の研磨性等が向上する。   The method for producing spherical silica-based composite oxide particles by the sol-gel method is disclosed in, for example, JP-A Nos. 58-110414, 58-151321, 58-156524, 58-156. It is described in Japanese Patent No. 156526 and so on. In this method, first, a hydrolyzable organosilicon compound, or a mixed solution in which another hydrolyzable organometallic compound is added is prepared. Next, the mixed solution is added to an alkaline solvent in which these organic compounds are dissolved but the product inorganic oxide is not substantially dissolved, and hydrolysis is performed. Since the inorganic oxide is precipitated by hydrolysis, the precipitate is filtered and then dried. The inorganic particles obtained by such a method may be baked at a temperature of 500 to 1000 ° C. after drying in order to impart surface stability. During firing, some of the inorganic particles may aggregate. In this case, it is preferable to use after agglomerated particles are unwound using a jet mill, a vibration ball mill or the like, and the particle size is adjusted to a predetermined range. By treating in this way, the abrasiveness when used as a dental composite restorative material is improved.

本発明においては、以上のような無機粒子の表面に、重合硬化物層を形成する。そして、該重合硬化物層が、特定量の未重合物を含むことを特徴とする。   In the present invention, a polymerized cured product layer is formed on the surface of the inorganic particles as described above. The polymerized and cured product layer is characterized by containing a specific amount of unpolymerized material.

<有機無機複合フィラー;未重合物>
本発明の有機無機複合フィラーは、無機粒子(無機粒子)の表面が重合硬化物層により被覆されている。そして、該重合硬化物層に、未重合物が全重合硬化物層に対して0.1質量%以上5.0質量%以下含まれなければならない。前記のように、この未重合物は硬化性組成物に配合される重合性単量体と有機無機複合フィラー間のなじみを密にする。すなわち、有機無機複合フィラーと硬化性組成物間の結合が強固なものとなり、本発明の有機無機複合フィラーを配合した硬化性組成物の硬化体は、高い機械的強度を有するものになる。未重合物の量が0.1質量%未満となる場合には、有機無機複合フィラーと、重合性単量体からなる有機樹脂成分との結合強化はわずかであり、得られる硬化体の機械的強度は低下する。一方、未重合物の量が5質量%を超えると、有機無機複合フィラー自体が脆くなり、得られる硬化体の機械的強度が低下する。また、重合硬化物層による無機粒子の被覆が困難となり、有機無機複合フィラー自体の生産性が低下する。有機無機複合フィラー自体の生産性、得られる硬化体の機械的強度をより一層向上できるという点から、未重合物の量は、好ましくは0.2〜4.0質量%である。
<Organic inorganic composite filler; unpolymerized>
In the organic-inorganic composite filler of the present invention, the surface of inorganic particles (inorganic particles) is covered with a polymerized cured product layer. And in this superposition | polymerization hardened | cured material layer, 0.1 mass% or more and 5.0 mass% or less of unpolymerized substances must be contained with respect to all the polymeric hardened | cured material layers. As described above, this unpolymerized material makes the familiarity between the polymerizable monomer and the organic-inorganic composite filler blended in the curable composition dense. That is, the bond between the organic-inorganic composite filler and the curable composition becomes strong, and the cured product of the curable composition containing the organic-inorganic composite filler of the present invention has high mechanical strength. When the amount of the unpolymerized product is less than 0.1% by mass, the bond reinforcement between the organic-inorganic composite filler and the organic resin component composed of the polymerizable monomer is slight, and the resulting cured product has a mechanical strength. The strength decreases. On the other hand, when the amount of the unpolymerized product exceeds 5% by mass, the organic-inorganic composite filler itself becomes brittle, and the mechanical strength of the obtained cured product is lowered. Moreover, it becomes difficult to coat the inorganic particles with the polymerized cured product layer, and the productivity of the organic-inorganic composite filler itself is lowered. From the viewpoint that the productivity of the organic-inorganic composite filler itself and the mechanical strength of the resulting cured product can be further improved, the amount of the unpolymerized product is preferably 0.2 to 4.0% by mass.

この未重合物は、無機粒子の表面を被覆する重合硬化物層中に含まれ、該重合硬化物層を形成する重合性単量体(重合硬化して重合硬化物層となる)の未重合物である。この未重合物の量は、以下のようにして測定できる。具体的には、有機無機複合フィラーの重合硬化物層を形成する重合性単量体を溶解できる有機溶媒に、該有機無機複合フィラーを分散させる。そして、該有機溶媒中に抽出された未重合物を高速液体クロマトグラフィーで分析する。高速液体クロマトグラフィーを用いて、予め、重合性単量体の検量線(質量とピーク面積との関係を求めておく)を作成しておけば、抽出された未重合物の実量が確認できる。また、重合硬化物層の全量は、製造時に使用した重合性単量体の全量と同じとなる。ただし、該重合性単量体の全量が不明な場合には、未重合物を抽出後の有機無機複合フィラー、又は未重合物を抽出していない有機無機複合フィラーの示唆熱−熱量同時測定を行い、質量減少量を確認すればよい。未重合物を抽出した有機無機複合フィラーの場合における質量減少量と、未重合物の量との合計量が、全重合硬化物層の量と同等となる。また、未重合物を抽出していない有機無機複合フィラーの質量減少量は、全重合硬化物層の量と同等となる。なお、本発明においては、実施例に示した方法で未重合物の量を求めた。   This unpolymerized product is contained in a polymerized cured product layer covering the surface of the inorganic particles, and the unpolymerized monomer (polymerized and cured to form a polymerized cured product layer) that forms the polymerized cured product layer It is a thing. The amount of this unpolymerized product can be measured as follows. Specifically, the organic-inorganic composite filler is dispersed in an organic solvent capable of dissolving the polymerizable monomer that forms the polymerized cured product layer of the organic-inorganic composite filler. Then, the unpolymerized product extracted in the organic solvent is analyzed by high performance liquid chromatography. If a calibration curve for the polymerizable monomer (determining the relationship between mass and peak area) is prepared in advance using high performance liquid chromatography, the actual amount of the unpolymerized product extracted can be confirmed. . Further, the total amount of the polymerized cured product layer is the same as the total amount of the polymerizable monomer used during production. However, if the total amount of the polymerizable monomer is unknown, suggestive simultaneous heat-caloric measurement of the organic-inorganic composite filler after extracting the unpolymerized product or the organic-inorganic composite filler from which the unpolymerized product has not been extracted. It is sufficient to confirm the amount of mass reduction. In the case of the organic-inorganic composite filler from which the unpolymerized product has been extracted, the total amount of the mass reduction amount and the amount of the unpolymerized product is equivalent to the amount of the entire polymerized cured product layer. Moreover, the mass reduction | decrease amount of the organic inorganic composite filler which has not extracted the unpolymerized substance becomes equivalent to the quantity of all the polymerization hardened | cured material layers. In the present invention, the amount of unpolymerized product was determined by the method shown in the examples.

<重合硬化物層を形成する重合性単量体;有機無機複合フィラー>
本発明の有機無機複合フィラーにおいて、重合硬化物層は、該有機無機複合フィラーを使用する用途、および混合する重合性単量体に応じて、その種類(分子構造)を適宜決定すればよい。そのため、該重合硬化物層を形成する重合性単量体も、目的に応じて適宜選択すればよい。中でも、重合硬化物層を形成する重合性単量体は、有機溶媒に可溶なものを使用することが好ましい。
<Polymerizable monomer forming polymerized cured product layer; organic-inorganic composite filler>
In the organic-inorganic composite filler of the present invention, the type (molecular structure) of the polymerized cured product layer may be appropriately determined according to the use of the organic-inorganic composite filler and the polymerizable monomer to be mixed. Therefore, the polymerizable monomer that forms the polymerized cured product layer may be appropriately selected according to the purpose. Especially, it is preferable to use what is soluble in the organic solvent for the polymerizable monomer which forms a polymerization hardened | cured material layer.

重合硬化物層を形成する重合性単量体としては、重合性基としてラジカル重合性基を有するものが好ましい。重合性基を1つ、あるいは2つ以上有する重合性単量体を使用することができる。そして、中でも、A;重合性基を1つ有する単官能性ビニルモノマー、B;重合性基を2つ有する二官能性ビニルモノマー、C;重合性基を3つ有する三官能性ビニルモノマー、およびD;重合性基を4つ有する四官能性ビニルモノマーから選ばれる重合性単量体を使用することが好ましい。   As the polymerizable monomer forming the polymerized cured product layer, those having a radical polymerizable group as the polymerizable group are preferable. A polymerizable monomer having one or two or more polymerizable groups can be used. And among others, A: a monofunctional vinyl monomer having one polymerizable group, B: a bifunctional vinyl monomer having two polymerizable groups, C: a trifunctional vinyl monomer having three polymerizable groups, and D: It is preferable to use a polymerizable monomer selected from tetrafunctional vinyl monomers having four polymerizable groups.

<A; 単官能性ビニルモノマー (重合硬化物層を形成する重合性単量体)>
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等のメタクリレート、およびこれらのメタクリレートに対応するアクリレート;あるいはアクリル酸、メタクリル酸、p−メタクリロイルオキシ安息香酸、N−2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル−N−フェニルグリシン、4−メタクリロイルオキシエチルトリメリット酸、及びその無水物、6−メタクリロイルオキシヘキサメチレンマロン酸、10−メタクリロイルオキシデカメチレンマロン酸、2−メタクリロイルオキシエチルジハイドロジェンフォスフェート、10−メタクリロイルオキシデカメチレンジハイドロジェンフォスフェート、2−ヒドロキシエチルハイドロジェンフェニルフォスフォネート等。
<A; Monofunctional vinyl monomer (polymerizable monomer forming a polymerized cured product layer)>
Methacrylates such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, glycidyl methacrylate, and acrylates corresponding to these methacrylates; or acrylic acid, methacrylic acid, p-methacryloyloxybenzoic acid, N-2 -Hydroxy-3-methacryloyloxypropyl-N-phenylglycine, 4-methacryloyloxyethyl trimellitic acid and its anhydride, 6-methacryloyloxyhexamethylenemalonic acid, 10-methacryloyloxydecamethylenemalonic acid, 2-methacryloyloxy Ethyl dihydrogen phosphate, 10-methacryloyloxydecamethylene dihydrogen phosphate DOO, 2-hydroxyethyl hydrogen phenyl phosphonate or the like.

<B; 二官能性ビニルモノマー(重合硬化物層を形成する重合性単量体)>
<B−1 芳香族化合物系のモノマー>
2,2−ビス(メタクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス〔4−(3−メタクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロポキシフェニル〕プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン)、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシテトラエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシペンタエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシジプロポキシフェニル)プロパン、2(4−メタクリロイルオキシジエトキシフェニル)−2(4−メタクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2(4−メタクリロイルオキシジエトキシフェニル)−2(4−メタクリロイルオキシジトリエトキシフェニル)プロパン、2(4−メタクリロイルオキシジプロポキシフェニル)−2−(4−メタクリロイルオキシトリエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシプロポキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシイソプロポキシフェニル)プロパン、およびこれらのメタクリレートに対応するアクリレート;
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のメタクリレート、あるいはこれらのメタクリレートに対応するアクリレート等の−OH基を有するビニルモノマーと、ジイソシアネートメチルベンゼン、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族基を有するジイソシアネート化合物との付加から得られるジアダクト等。
<B; Bifunctional vinyl monomer (polymerizable monomer forming a polymerized cured product layer)>
<B-1 Aromatic Compound Monomer>
2,2-bis (methacryloyloxyphenyl) propane, 2,2-bis [4- (3-methacryloyloxy) -2-hydroxypropoxyphenyl] propane, 2,2-bis (4-methacryloyloxyphenyl) propane, 2 , 2-bis (4-methacryloyloxypolyethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-methacryloyloxydiethoxyphenyl) propane), 2,2-bis (4-methacryloyloxytetraethoxyphenyl) propane, 2, 2-bis (4-methacryloyloxypentaethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-methacryloyloxydipropoxyphenyl) propane, 2 (4-methacryloyloxydiethoxyphenyl) -2 (4-methacryloyloxydiethoxyphenyl) )propane, (4-methacryloyloxydiethoxyphenyl) -2 (4-methacryloyloxyditriethoxyphenyl) propane, 2 (4-methacryloyloxydipropoxyphenyl) -2- (4-methacryloyloxytriethoxyphenyl) propane, 2,2- Bis (4-methacryloyloxypropoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-methacryloyloxyisopropoxyphenyl) propane, and acrylates corresponding to these methacrylates;
Methacrylates such as 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, or vinyl monomers having —OH groups such as acrylates corresponding to these methacrylates; Diaducts obtained from addition with a diisocyanate compound having an aromatic group such as 4′-diphenylmethane diisocyanate.

<B−2 脂肪族化合物系のモノマー>
エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレートおよびこれらのメタクリレートに対応するアクリレート;
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のメタクリレートあるいはこれらのメタクリレートに対応するアクリレート等の−OH基を有するビニルモノマーと、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、イソフォロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)等のジイソシアネート化合物との付加反応によって得られるジアダクト;
無水アクリル酸、無水メタクリル酸、1,2−ビス(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)エチル、ジ(2−メタクリロイルオキシプロピル)フォスフェート等。
<B-2 Aliphatic Compound Monomer>
Ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, butylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1 , 6-hexanediol dimethacrylate and acrylates corresponding to these methacrylates;
Methacrylates such as 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, etc., or vinyl monomers having —OH groups such as acrylates corresponding to these methacrylates, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene Diadducts obtained by addition reaction with diisocyanate compounds such as diisocyanate, diisocyanate methylcyclohexane, isophorone diisocyanate, methylenebis (4-cyclohexylisocyanate);
Acrylic anhydride, methacrylic anhydride, 1,2-bis (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropoxy) ethyl, di (2-methacryloyloxypropyl) phosphate, and the like.

<C; 三官能性ビニルモノマー(重合硬化物層を形成する重合性単量体)>
トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールメタントリメタクリレート等のメタクリレート、およびこれらのメタクリレートに対応するアクリレート等。
<C; Trifunctional vinyl monomer (polymerizable monomer forming a polymerized cured product layer)>
Methacrylates such as trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, trimethylolmethane trimethacrylate, and acrylates corresponding to these methacrylates;

<D;四官能性ビニルモノマー(重合硬化物層を形成する重合性単量体)>
ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート;
ジイソシアネートメチルベンゼン、ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、イソフォロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン−2,4−ジイソシアネート等のジイソシアネート化合物と、グリシドールジメタクリレートとの付加反応によって得られるジアダクト等。
<D: Tetrafunctional vinyl monomer (polymerizable monomer forming a polymerized cured product layer)>
Pentaerythritol tetramethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate;
Diisocyanate compounds such as diisocyanate methylbenzene, diisocyanate methylcyclohexane, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, methylenebis (4-cyclohexylisocyanate), 4,4-diphenylmethane diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, and glycidol Diaducts obtained by addition reaction with dimethacrylate.

以上の(A)〜(D)の重合性単用体は、単独で使用しても、異種を混合して使用してもよい。   The polymerizable single-use substances (A) to (D) above may be used alone or in combination with different kinds.

<重合硬化物層を形成する重合性単量体の組み合わせ;組成物(重合性単量体溶液)>
上記モノマーの中でも、得られる重合体の機械的強度や生体安全性等が良好であることから、(メタ)アクリル系重合性単量体が好ましい。また、重合性の高さや硬化体の機械的物性が特に高くなる等の理由から、二官能以上、より好適には二官能〜四官能の重合性単量体が好ましい。中でも、(B)二官能ビニルモノマー 100質量部に対して、(C)三官能ビニルモノマーを0〜50質量部、(D)四官能ビニルモノマーを0〜25質量部含む重合性単量体の組成物を使用することが好ましい。
<Combination of polymerizable monomers that form a polymerized cured product layer; composition (polymerizable monomer solution)>
Among the above monomers, a (meth) acrylic polymerizable monomer is preferable because the obtained polymer has good mechanical strength, biosafety, and the like. Moreover, bifunctional or more, more preferably bifunctional to tetrafunctional polymerizable monomers are preferred because of high polymerizability and particularly high mechanical properties of the cured product. Among them, (B) a polymerizable monomer containing 0 to 50 parts by mass of a trifunctional vinyl monomer and (D) 0 to 25 parts by mass of a tetrafunctional vinyl monomer with respect to 100 parts by mass of a bifunctional vinyl monomer. It is preferred to use a composition.

重合硬化物層を形成する際において、無機粒子の表面に、重合性単量体を被覆(吸着)する方法を採用する場合、被覆に使用する該重合性単量体を含む組成物(又は、下記に詳述する重合性単量体溶液)は、重合開始剤を含むことが好ましい。重合開始剤は、特に制限されるものではなく、下記の<有機無機複合フィラーの製造方法>で例示した開始剤を使用することができる。さらに、該組成物(又は、下記に詳述する重合性単量体溶液)は、重合率を制御する目的で重合禁止剤を含むこともできる。重合禁止剤は公知の物質を使用できる。   When forming a polymerized cured product layer, when adopting a method of coating (adsorbing) a polymerizable monomer on the surface of inorganic particles, a composition containing the polymerizable monomer used for coating (or The polymerizable monomer solution described in detail below preferably contains a polymerization initiator. The polymerization initiator is not particularly limited, and the initiator exemplified in the following <Method for producing organic-inorganic composite filler> can be used. Further, the composition (or the polymerizable monomer solution described in detail below) can also contain a polymerization inhibitor for the purpose of controlling the polymerization rate. A known substance can be used as the polymerization inhibitor.

<有機無機複合フィラーの平均粒径>
本発明において、有機無機複合フィラーの平均粒子径(粒度)は、1〜100μmが好ましく、3〜100μmがより好ましく、5〜70μmがさらに好ましい。平均粒子径が1μm未満の場合は、歯科用硬化性組成物中に充填できるフィラーの充填率が低下する傾向にある。その結果、硬化物の機械的強度の低下や、歯科用硬化性組成物の粘着性が高くなり、歯牙治療の際の操作性が悪くなる傾向にある。一方、平均粒子径が100μmを越える場合は、歯科用硬化性組成物の流動性が低下する傾向にある。その結果、歯牙治療の際の操作性が悪くなる傾向にある。
<Average particle size of organic-inorganic composite filler>
In this invention, 1-100 micrometers is preferable, as for the average particle diameter (particle size) of an organic inorganic composite filler, 3-100 micrometers is more preferable, and 5-70 micrometers is more preferable. When the average particle size is less than 1 μm, the filling rate of the filler that can be filled in the dental curable composition tends to decrease. As a result, the mechanical strength of the cured product is lowered, the adhesiveness of the dental curable composition is increased, and the operability during dental treatment tends to be deteriorated. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 100 μm, the fluidity of the dental curable composition tends to decrease. As a result, the operability during tooth treatment tends to deteriorate.

なお、有機無機複合フィラーの平均粒径を1〜100μmに調整するためには、使用する無機粒子の平均粒子径、該無機粒子の表面を被覆する重合性単量体(重合硬化物層)の量を調整してやればよい。特に、最終的に得られる有機無機複合フィラーの平均粒径が1〜100μmを満足するように、無機粒子の平均粒子径を適宜選択することが好ましい。   In addition, in order to adjust the average particle diameter of the organic-inorganic composite filler to 1 to 100 μm, the average particle diameter of the inorganic particles to be used, the polymerizable monomer (polymerized cured product layer) covering the surface of the inorganic particles, Adjust the amount. In particular, it is preferable to appropriately select the average particle size of the inorganic particles so that the finally obtained organic-inorganic composite filler satisfies the average particle size of 1 to 100 μm.

なお、有機無機複合フィラーの平均粒子径は、レーザー回折―散乱法による粒度分布を基にして求めるメディアン径を示す。測定に供するサンプルは、0.1gの有機無機複合フィラーをエタノール10mlに均一に分散させて調製したものである。   The average particle size of the organic / inorganic composite filler indicates the median size obtained based on the particle size distribution by the laser diffraction-scattering method. The sample used for the measurement was prepared by uniformly dispersing 0.1 g of an organic-inorganic composite filler in 10 ml of ethanol.

<有機無機複合フィラーにおける重合硬化物層の量>
本発明において、重合硬化物層の量、すなわち、無機粒子の表面を被覆する重合硬化物層の全量(全重合硬化物層の量)は、重合性単量体と組み合わせた硬化性組成物から得られる硬化体がより優れた効果を発揮するためには、無機粒子100質量部に対して、1〜40質量部であり、5〜25質量部が好ましい。
<Amount of polymerization cured product layer in organic-inorganic composite filler>
In the present invention, the amount of the polymerized cured product layer, that is, the total amount of the polymerized cured product layer covering the surface of the inorganic particles (the amount of the total polymerized cured product layer) is determined from the curable composition combined with the polymerizable monomer. In order for the hardened | cured body obtained to exhibit the more excellent effect, it is 1-40 mass parts with respect to 100 mass parts of inorganic particles, and 5-25 mass parts is preferable.

なお、当然のことではあるが、前記全重合硬化物層の量は、未重合物の量を含むものである。   As a matter of course, the amount of the total polymerization cured product layer includes the amount of unpolymerized material.

以上、有機無機複合フィラーについて説明したが、本発明の有機無機複合フィラーは、特に次の形状を有することが好ましい。この好適な有機無機複合フィラーについて説明する。   The organic-inorganic composite filler has been described above, but the organic-inorganic composite filler of the present invention preferably has the following shape. This suitable organic-inorganic composite filler will be described.

<好適な有機無機複合フィラー>
本発明の有機無機複合フィラーは、適当な細孔容積を有していることで更に硬化性組成物の強度が向上する。
<Preferred organic-inorganic composite filler>
Since the organic-inorganic composite filler of the present invention has an appropriate pore volume, the strength of the curable composition is further improved.

即ち、
前記有機無機複合フィラー中の無機粒子が、平均粒子径10〜1000nmの無機一次粒子が凝集してなる凝集粒子であって、
前記重合硬化物層が、各無機一次粒子の少なくとも一部の表面を被覆してなると共に、各無機一次粒子を相互に結合する層となり、
各無機一次粒子の少なくとも一部の表面を被覆する前記重合硬化物層の間に形成され、水銀圧入法で測定した細孔容積(ここで、細孔とは細孔径が1〜500nmの範囲の孔をいう)が0.01〜30cm/gである凝集隙間を有する前記の有機無機複合フィラーとなることが好ましい。
That is,
The inorganic particles in the organic-inorganic composite filler are aggregated particles obtained by agglomerating inorganic primary particles having an average particle size of 10 to 1000 nm,
The polymerized cured product layer is a layer that covers at least a part of the surface of each inorganic primary particle and is a layer that binds each inorganic primary particle to each other;
A pore volume formed by the mercury intrusion method formed between the polymerized cured product layers covering at least a part of the surface of each inorganic primary particle (wherein the pore is a pore diameter in the range of 1 to 500 nm) It is preferable that the organic-inorganic composite filler has an agglomeration gap of 0.01 to 30 cm 3 / g.

以上のような細孔を有する有機無機複合フィラーとすることにより、得られる硬化体の更なる機械的強度の向上をもたらすことができる。つまり、前記重合硬化物層の間に形成された細孔に、硬化性組成物の重合性単量体が毛細管現象により浸入して硬化することにより、アンカー効果が生じるものと考えられる。そして、有機無機複合フィラーは、該重合性単量体からなる有機樹脂成分と高い嵌合力で保持されるため、得られる硬化体の機械的強度がより一層向上するものと推察される。   By setting it as the organic inorganic composite filler which has the above pores, the improvement of the mechanical strength of the hardened | cured material obtained can be brought about. That is, it is considered that the anchor effect occurs when the polymerizable monomer of the curable composition penetrates into the pores formed between the polymerized cured product layers by capillary action and cures. And since an organic inorganic composite filler is hold | maintained with the organic resin component which consists of this polymeric monomer with high fitting force, it is guessed that the mechanical strength of the obtained hardening body improves further.

前記好適な有機無機複合フィラーのこの様な特徴的細孔構造を、図1の粒子断面を示す概略図を用いて説明する。有機無機複合フィラー1は、平均粒子径10〜1000nmの複数の無機一次粒子2の凝集体を有する。この複数の無機一次粒子2は、それぞれ少なくとも一部が重合硬化物層3により表面が覆われていると共に、これらの重合硬化物層3は互いに溶けあって一体化した状態で固化することにより、互いに強固に結合されている。そして、本発明においては、該重合硬化物層3が0.1質量%以上5質量%以下の未重合物を含むものである。   Such a characteristic pore structure of the preferred organic-inorganic composite filler will be described with reference to the schematic diagram showing the particle cross section of FIG. The organic-inorganic composite filler 1 has an aggregate of a plurality of inorganic primary particles 2 having an average particle diameter of 10 to 1000 nm. Each of the plurality of inorganic primary particles 2 is at least partially covered with the surface of the polymerized cured product layer 3, and these polymerized cured product layers 3 are melted together and solidified in an integrated state, They are firmly connected to each other. And in this invention, this polymeric hardened | cured material layer 3 contains 0.1 to 5 mass% unpolymerized substance.

<好適な有機無機複合フィラーにおける細孔>
好適な有機無機複合フィラーにおいて、重合硬化物層3は、複数の無機一次粒子2が凝集して形成される間隙の全空間を埋めておらず、凝集間隙4が残存している。この凝集間隙4で形成される全ての細孔の中で、下記水銀圧入法による孔径1〜500nmの範囲の細孔の容積の合計は、0.01〜0.30cm/gで、好ましくは0.03〜0.20cm/gである。
<Pore in preferred organic-inorganic composite filler>
In the preferred organic-inorganic composite filler, the polymerized cured product layer 3 does not fill the entire space formed by the aggregation of the plurality of inorganic primary particles 2, and the aggregation gap 4 remains. Among all the pores formed by the aggregation gap 4, the total volume of pores in the pore diameter range of 1 to 500 nm by the mercury intrusion method described below is preferably 0.01 to 0.30 cm 3 / g, preferably It is 0.03-0.20 cm < 3 > / g.

好適な有機無機複合フィラーにおいて、細孔径が500nm越える大きな細孔を有する場合には、このような大きな細孔径の細孔に対しては毛細管現象が十分作用し難い傾向にある。この場合は、硬化性組成物に含まれる重合性単量体が細孔内に十分に浸入できない傾向にあり、その結果アンカー効果が十分に作用しない傾向にある。或いは、細孔が巨大な場合には、重合性単量体が内部に充填されたとしても、空隙が残存し、その結果アンカー効果が十分に作用し難い傾向にある。好適な有機無機複合フィラーに、このような大きな細孔が存在すること自体は許容する。しかしながら、本発明においては、巨大細孔は、上記細孔容積を求める際の測定対象の細孔には含めないものとする。   When a suitable organic-inorganic composite filler has large pores having a pore diameter of more than 500 nm, the capillary phenomenon tends not to sufficiently act on the pores having such a large pore diameter. In this case, the polymerizable monomer contained in the curable composition tends not to sufficiently enter the pores, and as a result, the anchor effect does not tend to act sufficiently. Alternatively, when the pores are huge, even if the polymerizable monomer is filled inside, voids remain, and as a result, the anchor effect tends not to sufficiently act. The presence of such large pores in a suitable organic-inorganic composite filler is permissible. However, in the present invention, the giant pores are not included in the pores to be measured when determining the pore volume.

一方、孔径が1nmより小さい細孔は、水銀圧入法による細孔容積の測定が困難になる傾向がある。更に、重合硬化物層を形成する際に、小さい細孔径の細孔は閉塞されるので、細孔として存在し難く、仮に存在してもアンカー効果が十分に発揮されない傾向にあると考えられる。従って、本発明においては、上記細孔径の範囲以外の細孔径の細孔は、上記細孔容積の測定対象の細孔に含めない。   On the other hand, pores having a pore diameter of less than 1 nm tend to make it difficult to measure the pore volume by mercury porosimetry. Furthermore, when forming the polymerized cured product layer, pores with small pore diameters are blocked, so that they are unlikely to exist as pores, and even if they exist, it is considered that the anchor effect tends not to be sufficiently exhibited. Therefore, in the present invention, pores having pore diameters other than the pore diameter range are not included in the pores whose pore volume is to be measured.

該有機無機複合フィラーの細孔容積は、水銀圧入法により測定した値である。水銀圧入法による細孔容積の測定は、以下に記載するとおりである。先ず、有機無機複合フィラーの所定量を測定セルに入れる。次いで、水銀ポロシメータを用いて、有機無機複合フィラーの凝集間隙に形成される各細孔径に相当する圧における水銀注入量を測定する。その後、各細孔における水銀注入量を積算することにより、細孔容積が求まる。なお、細孔容積を測定する際の測定対象細孔の細孔径は、前記のように、1〜500nmの範囲にある。   The pore volume of the organic-inorganic composite filler is a value measured by a mercury intrusion method. The measurement of the pore volume by the mercury intrusion method is as described below. First, a predetermined amount of the organic-inorganic composite filler is placed in a measurement cell. Next, using a mercury porosimeter, the amount of mercury injected at a pressure corresponding to the diameter of each pore formed in the aggregation gap of the organic-inorganic composite filler is measured. Then, the pore volume is obtained by integrating the amount of mercury injected into each pore. In addition, the pore diameter of the measurement object pore at the time of measuring pore volume exists in the range of 1-500 nm as mentioned above.

以上のような理由から、該有機無機複合フィラーの凝集間隙からなる細孔の平均孔径は、3〜300nmが好ましく、10〜200nmがより好ましい。この平均細孔径の範囲の場合、上記細孔容積を有する凝集間隙を容易に形成できる。なお、凝集間隙からなる細孔の平均孔径は、水銀圧入法で測定した孔径1〜500nmの範囲の細孔の細孔容積分布をもとにして求めるメディアン細孔直径を示す。   For the reasons as described above, the average pore diameter of the pores composed of the aggregation gaps of the organic-inorganic composite filler is preferably 3 to 300 nm, and more preferably 10 to 200 nm. In the case of this average pore diameter range, the agglomeration gap having the pore volume can be easily formed. In addition, the average pore diameter of the pores formed by the aggregation gap indicates a median pore diameter obtained based on the pore volume distribution of pores in the pore diameter range of 1 to 500 nm measured by a mercury intrusion method.

また、細孔径が1〜500nmの範囲の孔における細孔容積の合計が0.01cm/g未満の場合には、好適な有機無機複合フィラー、および重合性単量体を含む硬化性組成物において、該重合性単量体が細孔内へ浸入する量が少なくなる傾向にある。その結果、十分なアンカー効果が発揮されない傾向にあり、得られる硬化体の機械的強度は小さくなる傾向にある。 Further, when the total pore volume in pores having a pore diameter in the range of 1 to 500 nm is less than 0.01 cm 3 / g, a curable composition containing a suitable organic-inorganic composite filler and a polymerizable monomer In this case, the amount of the polymerizable monomer penetrating into the pores tends to decrease. As a result, a sufficient anchor effect tends not to be exhibited, and the mechanical strength of the obtained cured body tends to be small.

一方、細孔容積の合計が0.30cm/gを超える場合、有機無機複合フィラー自体が脆くなる傾向にあり、またその製造も難しくなる傾向にある。従って、好適な有機無機複合フィラーの生産性、および発揮される効果をより高度なものとする観点から、該有機無機複合フィラーの細孔容積の合計は、0.03〜0.20cm/gが特に好ましい。 On the other hand, when the total pore volume exceeds 0.30 cm 3 / g, the organic-inorganic composite filler itself tends to be brittle, and the production thereof tends to be difficult. Therefore, from the viewpoint of making the productivity of the suitable organic-inorganic composite filler and the effect exerted more advanced, the total pore volume of the organic-inorganic composite filler is 0.03 to 0.20 cm 3 / g. Is particularly preferred.

<好適な有機無機複合フィラーのその他の特性>
本発明において、好適な有機無機複合フィラーの平均粒子径(粒度)は、1〜100μmが好ましく、3〜100μmがより好ましく、5〜70μmがさらに好ましい。また、好適な有機無機複合フィラーにおいて、全重合硬化物層の量は、重合性単量体と組み合わせた硬化性組成物から得られる硬化体がより優れた効果を発揮するためには、無機粒子(無機一次粒子が凝集してなる凝集粒子)100質量部に対して、1〜40質量部であり、5〜25質量部が好ましい。これらの理由は、上記 <有機無機複合フィラーの平均粒径>、<有機無機複合フィラーにおける重合硬化物層の量>で説明したのと同じ理由である。そして、当然のことながら<有機無機複合フィラー;未重合物>で説明したのと同じ理由で、該重合硬化物層は、重合性単量体の未重合物を0.1質量%以上5.0質量%以下含まなければならず、未重合物を0.2質量%以上4.0質量%以下含むことが好ましい。
<Other characteristics of suitable organic-inorganic composite filler>
In this invention, 1-100 micrometers is preferable, as for the average particle diameter (particle size) of a suitable organic inorganic composite filler, 3-100 micrometers is more preferable, and 5-70 micrometers is more preferable. In addition, in a suitable organic-inorganic composite filler, the amount of the total polymerization cured product layer is such that the cured product obtained from the curable composition combined with the polymerizable monomer exhibits an excellent effect. (Agglomerated particles formed by agglomerating inorganic primary particles) 1 to 40 parts by mass, preferably 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass. These reasons are the same reasons as explained in the above <Average particle diameter of organic-inorganic composite filler> and <Amount of polymerized cured product layer in organic-inorganic composite filler>. Naturally, for the same reason as described in <Organic inorganic composite filler; unpolymerized product>, the polymerized cured product layer contains 0.1% by mass or more of the unpolymerized polymerizable monomer. It must be contained in an amount of 0% by mass or less and preferably contains 0.2% by mass or more and 4.0% by mass or less of an unpolymerized product.

なお、好適な有機無機複合フィラーにおいて、重合硬化物層を形成する重合性単量体は、<重合硬化物層を形成する重合性単量体;有機無機複合フィラー>、および <重合硬化物層を形成する重合性単量体の組み合わせ;組成物(重合性単量体溶液)>で説明した理由と同じ理由で、同じ重合性単量体を使用することが好ましい。   In the preferred organic-inorganic composite filler, the polymerizable monomer that forms the polymerized cured product layer is <polymerizable monomer that forms the polymerized cured product layer; organic-inorganic composite filler>, and <polymerized cured product layer It is preferable to use the same polymerizable monomer for the same reason as described in the combination of polymerizable monomers forming the composition; composition (polymerizable monomer solution)>.

また、以上の通り、特段の断りがいない場合には、当然のことながら、好適な有機無機複合フィラーは、前記<有機無機複合フィラー>で説明したのと同じ理由で、同じもの、または同じ条件を採用できる。   In addition, as described above, unless otherwise specified, naturally, a suitable organic-inorganic composite filler is the same or the same conditions for the same reason as described in <Organic-inorganic composite filler>. Can be adopted.

<好適な有機無機複合フィラー;無機一次粒子>
好適な有機無機複合フィラーを形成するための無機粒子は、平均粒子径10〜1000nmの無機一次粒子が凝集してなる凝集粒子である。無機一次粒子の平均粒子径が10nm未満の場合、前記細孔容積を有する細孔の形成が困難になる傾向にある。更に、好適な有機無機複合フィラーを製造するに際し、細孔の開口部が重合硬化物層で閉孔され易くなる傾向にある。その結果、得られるフィラーに空気泡が内包され易くなる傾向にあり、有機無機複合フィラーに空気泡を内包する場合、この有機無機複合フィラーを配合する硬化性組成物の硬化体は、その透明性が低下する傾向にある。
<Preferable organic-inorganic composite filler; inorganic primary particles>
Inorganic particles for forming a suitable organic-inorganic composite filler are aggregated particles formed by agglomerating inorganic primary particles having an average particle diameter of 10 to 1000 nm. When the average particle diameter of the inorganic primary particles is less than 10 nm, it tends to be difficult to form pores having the pore volume. Furthermore, when producing a suitable organic-inorganic composite filler, the pore openings tend to be easily closed by the polymerized cured product layer. As a result, air bubbles tend to be included in the resulting filler. When air bubbles are included in the organic-inorganic composite filler, the cured product of the curable composition containing the organic-inorganic composite filler is transparent. Tend to decrease.

一方、無機一次粒子の平均粒子径が1000nmを超える場合、これを歯科用複合修復材料等に用いると、得られる硬化体の研磨性が低下する傾向にあり、滑沢な表面の硬化体が得難くなる傾向にある。   On the other hand, when the average particle size of the inorganic primary particles exceeds 1000 nm, if this is used for a dental composite restorative material, etc., the resulting hardened body tends to be less abrasive and a smooth surface hardened body is obtained. It tends to be difficult.

以上のような理由から、好適な有機無機複合フィラーを形成するための無機粒子は、平均粒子径40〜800nmの無機一次粒子が凝集してなる凝集粒子が好ましく、平均粒子径50〜600nmの無機一次粒子が凝集してなる凝集粒子がより好ましい。   For the above reasons, the inorganic particles for forming a suitable organic-inorganic composite filler are preferably aggregated particles formed by agglomerating inorganic primary particles having an average particle size of 40 to 800 nm, and inorganic particles having an average particle size of 50 to 600 nm. Aggregated particles obtained by aggregating primary particles are more preferable.

また、無機一次粒子の形状は、特に限定されず、球形状、略球形状あるいは不定形粒子を用いることができる。耐摩耗性、表面滑沢性に優れ、かつ有機無機複合フィラーが均一な細孔を有し、細孔の開口部が重合硬化物層で閉孔されて空気泡が内包され難い点から、無機一次粒子の形状は、球形または略球形が好ましい。なお、略球形とは、平均均斉度が0.6以上のものをいう。平均均斉度は0.7以上であることがより好ましく、0.8以上であることが特に好ましい。   In addition, the shape of the inorganic primary particles is not particularly limited, and spherical, substantially spherical, or amorphous particles can be used. Inorganic because it has excellent wear resistance and surface smoothness, and the organic-inorganic composite filler has uniform pores, and the pore openings are closed by the polymerized cured product layer, making it difficult to enclose air bubbles. The shape of the primary particles is preferably spherical or substantially spherical. In addition, a substantially spherical shape means that whose average uniformity is 0.6 or more. The average uniformity is more preferably 0.7 or more, and particularly preferably 0.8 or more.

なお、無機一次粒子の粒子径は、走査型又は透過型の電子顕微鏡を用いて測定される。具体的には、有機無機複合フィラーの撮影像を画像解析することにより、無機粒子の円相当径(対象粒子の面積と同じ面積を持つ円の直径)を求める。電子顕微鏡による撮影像としては、明暗が明瞭で、粒子の輪郭を判別できるものを使用する。   The particle diameter of the inorganic primary particles is measured using a scanning or transmission electron microscope. Specifically, the image equivalent of the photographed image of the organic-inorganic composite filler is analyzed to determine the equivalent circle diameter of the inorganic particles (the diameter of a circle having the same area as the target particle area). As an image taken with an electron microscope, an image that is clear in brightness and capable of discriminating the particle outline is used.

画像解析は、少なくとも粒子の面積、粒子の最大長、最小幅の計測が可能な、画像解析ソフトウエアを用いて行う。無作為に選択した100この無機粒子について上記の方法で粒子径(円相当径)、粒子の最大量、最小幅を求め、無機粒子の平均粒子径、平均均斉度を下記式によって算出する。   The image analysis is performed using image analysis software capable of measuring at least the particle area, the maximum particle length, and the minimum particle width. With respect to 100 randomly selected inorganic particles, the particle diameter (equivalent circle diameter), the maximum amount of particles and the minimum width are obtained by the above method, and the average particle diameter and average uniformity of the inorganic particles are calculated by the following formulas.

Figure 2019183111
Figure 2019183111

Figure 2019183111
Figure 2019183111

上記式において、粒子の数を(n)、i番目の粒子の最大長を長径(Li)、この長径に直交する方向の径を最小幅(Bi)と定義する。なお、以上の方法により無機一次粒子の平均粒子径、および平均均斉度を求める方法は、特許文献3に記載の方法を使用できる。   In the above formula, the number of particles is defined as (n), the maximum length of the i-th particle is defined as the major axis (Li), and the diameter in the direction perpendicular to the major axis is defined as the minimum width (Bi). In addition, the method of patent document 3 can be used for the method of calculating | requiring the average particle diameter and average uniformity of an inorganic primary particle by the above method.

好適な有機無機複合フィラーを形成する無機粒子(凝集粒子)は、(無機粒子;有機無機複合フィラーを構成する無機粒子)で説明した材質と同じものを使用できる。中でも、好適な有機無機複合フィラーおいて、金属酸化物、及びシリカ系複合酸化物は、緻密な材質にするため、高温で焼成された無機粒子を使用することが好ましい。また、焼成効果を向上させるために、金属酸化物、及びシリカ系複合酸化物には、ナトリウム等の少量の周期律表第I族金属の酸化物を含有させることが好ましい。中でも、シリカ系複合酸化物粒子は、屈折率の調整が容易である。更に粒子表面にシラノール基を多量に有するため、シランカップリング剤等の疎水化剤を用いて表面改質(表面処理)が行い易いため、特に好ましい。疎水化剤、及び表面処理する方法は、<無機粒子;有機無機複合フィラーを構成する無機粒子>で説明したものと同じ疎水化剤、および同じ方法が採用できる。   As the inorganic particles (aggregated particles) forming a suitable organic-inorganic composite filler, the same materials as described in (Inorganic particles; inorganic particles constituting the organic-inorganic composite filler) can be used. Among these, in a suitable organic-inorganic composite filler, it is preferable to use inorganic particles fired at a high temperature in order to make the metal oxide and the silica-based composite oxide a dense material. In order to improve the firing effect, it is preferable that the metal oxide and the silica-based composite oxide contain a small amount of Group I metal oxide such as sodium. Of these, the refractive index of the silica-based composite oxide particles is easy to adjust. Furthermore, since it has a large amount of silanol groups on the particle surface, it is particularly preferable because surface modification (surface treatment) can be easily performed using a hydrophobizing agent such as a silane coupling agent. As the hydrophobizing agent and the surface treatment method, the same hydrophobizing agent and the same method as those described in <Inorganic particles; inorganic particles constituting the organic-inorganic composite filler> can be adopted.

また、前記シリカ系複合酸化物粒子としては、シリカ−ジルコニア、シリカ−チタニア、シリカ−チタニア−酸化バリウム、シリカ−チタニア−ジルコニア等の粒子は、強いX線造影性を有しているので、歯科用材料として使用する際に特に好適である。更には、より耐摩耗性に優れた硬化体が得られるという点で、シリカ−ジルコニア粒子が好ましい。   Further, as the silica-based composite oxide particles, silica-zirconia, silica-titania, silica-titania-barium oxide, silica-titania-zirconia and the like have strong X-ray contrast properties, so that It is particularly suitable when used as an application material. Furthermore, silica-zirconia particles are preferred in that a cured product having more excellent wear resistance can be obtained.

また、前記無機粒子(凝集粒子)は、水銀圧入法で測定した細孔容積(ここで、細孔とは細孔径が1〜500nmの範囲の孔をいう)が0.015〜0.35cm/gの凝集粒子であることが、好適な有機無機複合フィラーを容易に製造できる点で好ましい。 The inorganic particles (aggregated particles) have a pore volume measured by mercury porosimetry (herein, the pore means a pore having a pore diameter in the range of 1 to 500 nm) of 0.015 to 0.35 cm 3. / G aggregated particles are preferable in that a suitable organic-inorganic composite filler can be easily produced.

以上のような、平均粒子径10〜1000nmの無機一次粒子が凝集してなる凝集粒子を無機粒子として使用することにより、好適な有機無機複合フィラーを製造できる。次に、有機無機複合フィラーの製造方法について説明する。   A suitable organic-inorganic composite filler can be produced by using aggregated particles formed by agglomerating inorganic primary particles having an average particle size of 10 to 1000 nm as inorganic particles. Next, the manufacturing method of an organic inorganic composite filler is demonstrated.

<有機無機複合フィラーの製造方法>
以下、未重合物を含有する本発明の有機無機複合フィラーの製造方法について説明する。本発明の有機無機複合フィラーの製造方法は、特定の方法に限定されるものではない。本発明の有機無機複合フィラー製造方法の一例を以下に示す。
<Method for producing organic-inorganic composite filler>
Hereinafter, the manufacturing method of the organic inorganic composite filler of this invention containing an unpolymerized material is demonstrated. The method for producing the organic-inorganic composite filler of the present invention is not limited to a specific method. An example of the organic-inorganic composite filler production method of the present invention is shown below.

すなわち、好適な製造方法について説明すると、無機粒子を、重合性単量体を含む重合性単量体溶液に浸漬した後、該重合性単量体を重合する方法を採用することが好ましい。使用する無機粒子は、前記に説明したものを使用することができる。   That is, when a suitable production method is described, it is preferable to employ a method in which inorganic particles are immersed in a polymerizable monomer solution containing a polymerizable monomer and then polymerized. As the inorganic particles to be used, those described above can be used.

該重合性単量体溶液には、重合性単量体が溶液の場合には、有機溶媒を含ませる必要はないが、重合性単量体を有機溶媒で希釈した重合性単量体溶液を使用することができる。有機溶媒を含む重合性単量体溶液を使用した場合には、無機粒子を、重合性単量体を含む重合性単量体溶液に浸漬した後、一旦、有機溶媒を除去してから、無機粒子に被覆した重合性単量体を重合硬化させることが好ましい。   When the polymerizable monomer is a solution, the polymerizable monomer solution does not need to contain an organic solvent, but a polymerizable monomer solution obtained by diluting the polymerizable monomer with an organic solvent may be used. Can be used. When a polymerizable monomer solution containing an organic solvent is used, the inorganic particles are immersed in the polymerizable monomer solution containing the polymerizable monomer, and then once removed from the organic solvent, It is preferable to polymerize and cure the polymerizable monomer coated on the particles.

本発明においては、無機粒子に被覆された重合性単量体の重合率を調整して、未重合物の量を0.1質量%以上5質量%以下とすることができる。重合率を調整するためには、重合温度の制御、重合性単量体溶液に重合禁止剤を配合する方法、重合時間を制御する方法等により適宜調整すればよい。これら条件の調製は、種々実験を行い、最適な条件を設定してやればよい。最も簡便な方法としては、重合時間を短縮する方法が挙げられる。以下、詳細に説明する。   In this invention, the polymerization rate of the polymerizable monomer coat | covered with the inorganic particle can be adjusted, and the quantity of an unpolymerized substance can be 0.1 mass% or more and 5 mass% or less. In order to adjust the polymerization rate, the polymerization rate may be appropriately adjusted by controlling the polymerization temperature, adding a polymerization inhibitor to the polymerizable monomer solution, controlling the polymerization time, or the like. These conditions can be prepared by conducting various experiments and setting optimum conditions. The simplest method includes a method of shortening the polymerization time. This will be described in detail below.

<有機無機複合フィラーの製造方法;重合性単量体を含む重合性単量体溶液>
重合性単量体による無機粒子の粒子表面の被覆方法は、特に限定されるものではないが、一般的に重合性単量体は粘度が高く、単体では粒子表面を均一に被覆することが困難である。そのため重合性単量体を有機溶媒で溶解させた重合性単量体溶液を用いて無機粒子表面を被覆することが好ましい。
<Method for producing organic-inorganic composite filler; polymerizable monomer solution containing polymerizable monomer>
The method of coating the particle surface of the inorganic particles with the polymerizable monomer is not particularly limited, but generally the polymerizable monomer has a high viscosity, and it is difficult to coat the particle surface uniformly with a single monomer. It is. Therefore, it is preferable to coat the surface of the inorganic particles using a polymerizable monomer solution in which the polymerizable monomer is dissolved in an organic solvent.

重合性単量体溶液中の重合性単量体濃度は、特に制限はないが、無機粒子表面を均一に被覆可能である必要がある。すなわち、無機粒子に浸漬した重合性単量体溶液に含まれる有機溶媒は、重合性単量体の重合硬化前に除去される。この溶媒除去の際、重合性単量体溶液の濃度が適切でない場合無機粒子表面の重合性単量体相が不均一になる可能性がある。そのため、好適な重合性単量体溶液濃度を例示すれば、有機溶媒100質量部に対して重合性単量体3〜70質量部である。   The concentration of the polymerizable monomer in the polymerizable monomer solution is not particularly limited, but it is necessary that the surface of the inorganic particles can be uniformly coated. That is, the organic solvent contained in the polymerizable monomer solution immersed in the inorganic particles is removed before polymerization and curing of the polymerizable monomer. When removing the solvent, if the concentration of the polymerizable monomer solution is not appropriate, the polymerizable monomer phase on the surface of the inorganic particles may become non-uniform. Therefore, if a suitable polymerizable monomer solution concentration is illustrated, it will be 3 to 70 mass parts of polymerizable monomers with respect to 100 mass parts of organic solvents.

<有機無機複合フィラーの製造方法;重合性単量体溶液の有機溶媒>
重合性単量体溶液に含有される有機溶媒としては、公知の溶媒が制限なく使用できる。例えば、パークロロエチレン、トリクロロエチレン、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン系有機溶媒が挙げられる。更には、ヘキサン、ヘプタン、ペンタン等の炭化水素化合物;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族化合物;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール等のアルコール化合物;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、t−ブチルメチルエーテル等のエーテル化合物;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン化合物;ぎ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル等のエステル化合物などの非ハロゲン系有機溶媒があげられる。これら溶媒の中でも、溶媒除去工程の短時
間化を可能とする高い揮発性を有していること、入手がしやすく安価なこと、製造の際に人体へ安全性が高いこと、などの観点から、メタノール、エタノール、アセトン、ジクロロメタンなどがより好ましい。
<Method for producing organic-inorganic composite filler; organic solvent for polymerizable monomer solution>
As an organic solvent contained in the polymerizable monomer solution, a known solvent can be used without limitation. For example, halogen-type organic solvents, such as perchloroethylene, trichloroethylene, dichloromethane, chloroform, are mentioned. Furthermore, hydrocarbon compounds such as hexane, heptane and pentane; aromatic compounds such as benzene, toluene and xylene; alcohol compounds such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol and 2-butanol; diethyl Ether compounds such as ether, tetrahydrofuran and t-butyl methyl ether; ketone compounds such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; non-halogen compounds such as ester compounds such as ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate and isopropyl acetate Organic solvents are examples. Among these solvents, from the viewpoints of having high volatility that enables the solvent removal process to be shortened, easy to obtain and inexpensive, and highly safe to the human body during production. More preferred are methanol, ethanol, acetone, dichloromethane and the like.

<有機無機複合フィラーの製造方法; 重合性単量体溶液の配合/重合開始剤>
また、上記重合性単量体溶液には有効量の重合開始剤を含んでもよい。重合性単量体溶液に含有させる重合開始剤は、光重合開始剤、化学重合開始剤、熱重合開始剤のいずれであっても良い。光や熱などの外部から与えるエネルギーで重合のタイミングを任意に選択でき、製造操作が簡便である点から、光重合開始剤または熱重合開始剤が好ましい。遮光下や赤色光下などの作業環境の制約無しに使用できる点で、熱重合開始剤がより好ましい。
<Method for producing organic-inorganic composite filler; blending of polymerizable monomer solution / polymerization initiator>
The polymerizable monomer solution may contain an effective amount of a polymerization initiator. The polymerization initiator contained in the polymerizable monomer solution may be any of a photopolymerization initiator, a chemical polymerization initiator, and a thermal polymerization initiator. A photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator is preferable from the viewpoint that the timing of polymerization can be arbitrarily selected by energy applied from the outside such as light and heat, and the production operation is simple. A thermal polymerization initiator is more preferable in that it can be used without restriction of a working environment such as light shielding or red light.

熱重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、トリブチルボラン、トリブチルボラン部分酸化物、テトラフェニルホウ酸ナトリウム、テトラキス(p−フロルオロフェニル)ホウ酸ナトリウム、テトラフェニルホウ酸トリエタノールアミン塩等のホウ素化合物、5−ブチルバルビツール酸、1−ベンジル−5−フェニルバルビツール酸等のバルビツール酸類、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム、p−トルエンスルフィン酸ナトリウム等のスルフィン酸塩類等が挙げられる。前記した熱重合開始剤の中でも、操作上の安全性が高く、有機無機複合フィラーへの着色の影響が少ないアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が好適に使用される。   Examples of the thermal polymerization initiator include peroxidation such as benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, tert-butyl peroxydicarbonate, and diisopropyl peroxydicarbonate. Azo compounds such as azobisisobutyronitrile, tributylborane, tributylborane partial oxide, sodium tetraphenylborate, sodium tetrakis (p-fluorophenyl) borate, triphenylamine tetraphenylborate, etc. Examples thereof include boron compounds, barbituric acids such as 5-butyl barbituric acid and 1-benzyl-5-phenylbarbituric acid, and sulfinates such as sodium benzenesulfinate and sodium p-toluenesulfinate. Among the above-mentioned thermal polymerization initiators, azo compounds such as azobisisobutyronitrile, which have high operational safety and are less affected by coloring on the organic-inorganic composite filler, are preferably used.

これら重合開始剤は単独で使用しても、2種以上を混合して使用してもよい。重合開始剤の添加は必須ではない。添加する場合、配合量は重合を進行させるのに十分な有効量であれば良い。一般的には、重合性単量体(重合性単量体の全量)100質量部に対して0.01〜30質量部であり、より好ましくは0.1〜5質量部である。   These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The addition of a polymerization initiator is not essential. When added, the blending amount may be an effective amount sufficient to cause the polymerization to proceed. Generally, it is 0.01-30 mass parts with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers (total amount of polymerizable monomers), more preferably 0.1-5 mass parts.

<有機無機複合フィラーの製造方法 重合性単量体溶液の配合/重合性単量体、その他の配合剤>
本発明の有機無機複合フィラーを製造するに際し、重合硬化物層を形成する重合性単量体は、<重合硬化物層を形成する重合性単量体;有機無機複合フィラー>、および <重合硬化物層を形成する重合性単量体の組み合わせ;組成物(重合性単量体溶液)>で説明したのと同じ理由で、同じ重合性単量体を使用することが好ましい。また、重合性単量体の量は、無機粒子100質量部に対して、1〜40質量部であり、5〜25質量部が好ましい。これらの理由は、上記<有機無機複合フィラー>で説明したのと同じ理由である。
<Method for Producing Organic Inorganic Composite Filler Polymeric Monomer Solution Formulation / Polymerizable Monomer, Other Compounding Agents>
In producing the organic-inorganic composite filler of the present invention, the polymerizable monomer that forms the polymerized cured product layer is <polymerizable monomer that forms the polymerized cured product layer; organic-inorganic composite filler>, and <polymerization cured> It is preferable to use the same polymerizable monomer for the same reason as described in the combination of polymerizable monomers forming a physical layer; composition (polymerizable monomer solution)>. Moreover, the quantity of a polymerizable monomer is 1-40 mass parts with respect to 100 mass parts of inorganic particles, and 5-25 mass parts is preferable. These reasons are the same as described in the above <Organic inorganic composite filler>.

さらに、重合性単量体溶液には、有機無機複合フィラーに種々の機能を付与するため、紫外線吸収剤、顔料、染料、重合禁止剤、蛍光剤等の添加剤を配合させても良い。   Furthermore, in order to impart various functions to the organic-inorganic composite filler, the polymerizable monomer solution may be mixed with additives such as ultraviolet absorbers, pigments, dyes, polymerization inhibitors, and fluorescent agents.

<有機無機複合フィラーの製造方法 無機粒子を重合性単量体溶液に浸漬させる方法>
重合性単量体溶液中に無機粒子を浸漬する方法は、特に制限されるものではないが、通常は常温常圧下で実施するのが好ましい。無機粒子と重合性単量体溶液との混合割合は、無機粒子100質量部に対して、重合性単量体溶液30〜500質量部、より好ましくは50〜200質量部が好ましい。混合後は、静置する場合は、30分以上放置することが好ましく、1時間以上放置することがより好ましい。被覆時間を短縮するために、混合物を、振とう攪拌、遠心攪拌、加圧、減圧、加熱しても良い。なお、使用する無機粒子は、当然ことながら、<無機粒子;有機無機複合フィラーを構成する無機粒子>で説明したものが使用できる。
<Method for producing organic-inorganic composite filler> Method for immersing inorganic particles in polymerizable monomer solution>
The method for immersing the inorganic particles in the polymerizable monomer solution is not particularly limited, but it is usually preferable to carry out the method at normal temperature and pressure. The mixing ratio of the inorganic particles and the polymerizable monomer solution is preferably 30 to 500 parts by mass, more preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic particles. After mixing, in the case of standing still, it is preferably left for 30 minutes or more, and more preferably left for 1 hour or more. In order to shorten the coating time, the mixture may be shaken, stirred, pressurized, decompressed, or heated. In addition, as a matter of course, the inorganic particles used can be those described in <Inorganic particles; Inorganic particles constituting the organic-inorganic composite filler>.

<有機無機複合フィラーの製造方法 有機溶媒の除去方法>
重合性単量体溶液に無機粒子を浸漬した後、重合性単量体を重合硬化させる前に、重合性単量体溶液から有機溶媒を除去する。有機溶媒の除去においては、無機粒子を浸漬した有機溶媒の実質的全量(通常、95質量%以上)を除去する。視覚的には、互いに粘着する凝固物が無くなり、流動状態の粉体が得られるまで除去を行えば良い。
<Method for producing organic-inorganic composite filler> Method for removing organic solvent>
After immersing the inorganic particles in the polymerizable monomer solution, the organic solvent is removed from the polymerizable monomer solution before polymerizing and curing the polymerizable monomer. In the removal of the organic solvent, substantially the entire amount of the organic solvent in which the inorganic particles are immersed (usually 95% by mass or more) is removed. Visually, the removal may be performed until there is no coagulum adhering to each other and a powder in a fluid state is obtained.

有機溶媒の除去操作は、公知の如何なる乾燥方法により実施してもよい。例えば、対流伝熱乾燥、輻射伝熱乾燥、伝導伝熱乾燥、内部発熱乾燥などの加熱系乾燥や、真空乾燥、真空凍結乾燥、遠心乾燥、吸収剤による乾燥、吸引乾燥、加圧乾燥、超音波乾燥、などの非加熱系乾燥などが挙げられる。これらの内、加熱系乾燥や真空乾燥、真空凍結乾燥等が好ましい。   The operation of removing the organic solvent may be performed by any known drying method. For example, heating system drying such as convection heat transfer drying, radiant heat transfer drying, conduction heat transfer drying, internal heat generation drying, vacuum drying, vacuum freeze drying, centrifugal drying, absorbent drying, suction drying, pressure drying, Non-heating system drying such as sonic drying is exemplified. Of these, heating system drying, vacuum drying, vacuum freeze drying and the like are preferable.

真空乾燥を実施する場合、減圧度は、有機溶媒の沸点や揮発性を考慮して適宜選択すればよい。一般的には、減圧度は、100ヘクトパスカル以下、好ましくは0.01〜50ヘクトパスカル、最も好ましくは0.1〜10ヘクトパスカルである。   When vacuum drying is performed, the degree of reduced pressure may be appropriately selected in consideration of the boiling point and volatility of the organic solvent. Generally, the degree of vacuum is 100 hectopascals or less, preferably 0.01 to 50 hectopascals, and most preferably 0.1 to 10 hectopascals.

加熱系乾燥を実施する場合、加熱温度は、有機溶媒の沸点に応じて適宜選択すれば良い。有機溶液中に、重合開始剤として熱重合開始剤を含有させている場合は、その重合開始温度以下で操作する必要がある。   When carrying out heating system drying, the heating temperature may be appropriately selected according to the boiling point of the organic solvent. When a thermal polymerization initiator is contained as a polymerization initiator in the organic solution, it is necessary to operate at or below the polymerization start temperature.

乾燥方法は、上記各方法を組み合わせても良い。乾燥時間を短縮する為に、真空乾燥と伝導伝熱乾燥などの加熱系乾燥を組み合わせることが特に好ましい。有機溶媒の除去操作は、有機無機複合フィラーの特徴を損なわない範囲で、攪拌下で行っても良い。   The drying method may be a combination of the above methods. In order to shorten the drying time, it is particularly preferable to combine vacuum drying and heating system drying such as conductive heat transfer drying. The removal operation of the organic solvent may be performed under stirring as long as the characteristics of the organic-inorganic composite filler are not impaired.

<有機無機複合フィラーの製造方法 重合硬化物層の形成方法;重合条件、その他の処理>
有機溶媒を除去した後、重合性単量体を重合硬化させる。採用する重合硬化方法は、用いる重合性単量体や重合開始剤によって異なるため、適宜最適の方法を選択すればよい。熱重合開始剤を用いる場合には、加熱によって重合を行わせ、光重合開始剤を用いる場合は対応する波長の光を照射することによって重合を行なわせる。
<Method for Producing Organic-Inorganic Composite Filler Method for Forming Polymerized Cured Product Layer; Polymerization Conditions, Other Treatments>
After removing the organic solvent, the polymerizable monomer is polymerized and cured. The polymerization curing method to be employed varies depending on the polymerizable monomer and polymerization initiator to be used, and therefore an optimal method may be selected as appropriate. When a thermal polymerization initiator is used, the polymerization is performed by heating, and when a photopolymerization initiator is used, the polymerization is performed by irradiating light of a corresponding wavelength.

熱重合を行う場合、重合温度は用いる重合開始剤によって異なるため、適宜最適な温度を選択すればよい。一般的には、重合温度は、30〜170℃、好ましくは50〜150℃である。   When performing thermal polymerization, the polymerization temperature varies depending on the polymerization initiator used, and therefore an optimal temperature may be selected as appropriate. In general, the polymerization temperature is 30 to 170 ° C, preferably 50 to 150 ° C.

光重合を行う場合、用いる光源は重合開始剤の種類に応じて異なるため、適宜最適な光源を選択すればよい。光源としては、一般的にはハロゲンランプ、LED、キセノンランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ、ヘリウムカドミウムレーザー、アルゴンレーザー等の可視光線の光源や、低圧水銀灯、キセノンアーク灯、ジュウテリウムアーク灯、水銀キセノンアーク灯、タングステンハロゲン白熱灯、UV−LED、キセノンプラズマ放電管等の紫外線の光源等を挙げることができる。   When performing photopolymerization, the light source to be used varies depending on the type of polymerization initiator, and therefore an optimal light source may be selected as appropriate. As a light source, generally, a halogen lamp, LED, xenon lamp, high pressure mercury lamp, metal halide lamp, carbon arc lamp, tungsten lamp, helium cadmium laser, argon laser, or other visible light source, low pressure mercury lamp, xenon arc lamp, Examples include an ultraviolet light source such as a deuterium arc lamp, a mercury xenon arc lamp, a tungsten halogen incandescent lamp, a UV-LED, and a xenon plasma discharge tube.

未重合物の含有量の調整方法は、特に制限されるものではないが、重合温度の調整、重合時間の調整、重合禁止剤の添加、酸素存在下での重合等が挙げられる。具体的には、予め別途確認した下記(1)、(2)、(3)及び(4)に示される少なくとも1つの関係に基づいて、前記重合工程で得られる重合硬化物層中に含まれる未重合の前記重合性単量体の量が、重合硬化物層全体の質量を基準とする未重合の前記重合性単量体の濃度(質量%)で定義される未重合単量体合含有率で表して、0.1質量%以上5.0質量%以下の範囲となる条件を決定し、決定された条件に従って前記浸漬及び/又は重合を行えばよい。
(1)前記重合性単量体溶液に重合禁止剤を配合して、無機粒子表面に付着させる重合体中に重合禁止剤を含有せしめて、所定の条件下で重合を行った場合における、前記重合性単量体調液中の重合禁止剤濃度と前記未重合単量体合含有率との関係。
(2)前記重合工程において、重合時間以外の条件を予め定めた一定の条件として重合時間のみを変えて重合を行った場合における重合時間と前記未重合単量体合含有率との関係。
The method for adjusting the content of the unpolymerized product is not particularly limited, and examples thereof include adjustment of polymerization temperature, adjustment of polymerization time, addition of a polymerization inhibitor, and polymerization in the presence of oxygen. Specifically, based on at least one relationship shown in the following (1), (2), (3) and (4) confirmed separately in advance, it is contained in the polymerization cured product layer obtained in the polymerization step. The unpolymerized monomer content is defined by the concentration (% by mass) of the unpolymerized monomer based on the mass of the entire polymerized cured product layer. It is preferable to determine a condition that is in a range of 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less, and perform the immersion and / or polymerization according to the determined condition.
(1) When the polymerization inhibitor is blended in the polymerizable monomer solution, the polymerization inhibitor is contained in the polymer to be adhered to the surface of the inorganic particles, and polymerization is performed under predetermined conditions, The relationship between the polymerization inhibitor concentration in the polymerizable monomer preparation and the unpolymerized monomer total content.
(2) In the polymerization step, the relationship between the polymerization time and the unpolymerized monomer content when the polymerization is carried out by changing only the polymerization time under conditions other than the polymerization time as predetermined conditions.

(3)前記重合工程において、重合温度以外の条件を予め定めた一定の条件として重合温度のみを変えて重合を行った場合における重合温度と前記未重合単量体含有率との関係。
(4)前記重合工程において、重合を行う雰囲気中の酸素濃度以外の条件を予め定めた一定の条件として前記酸素濃度のみを変えて重合を行った場合における前記酸素濃度と前記未重合単量体合含有率との関係。
(3) The relationship between the polymerization temperature and the unpolymerized monomer content when the polymerization is carried out by changing only the polymerization temperature under conditions other than the polymerization temperature as predetermined conditions in the polymerization step.
(4) In the polymerization step, the oxygen concentration and the unpolymerized monomer when the polymerization is performed by changing only the oxygen concentration under conditions other than the oxygen concentration in the atmosphere in which the polymerization is performed. Relationship with total content.

このとき上記関係を予め別途確認するに際しては、実際に使用する装置において予備実験を行って、確認することが好ましい。   At this time, when separately confirming the above relationship in advance, it is preferable to confirm by performing a preliminary experiment in an actually used apparatus.

これらの中でも、最も簡便に未重合物含有量を調整する方法としては、重合時間の調整が挙げられる。ここでの重合時間とは、重合性単量体が所定の温度に到達あるいは照射光に晒されてからの時間を指す。ただし、この重合時間の調整は、使用する装置の規模、その他の重合条件等の影響を受けるため、上記したように、使用する装置において予備実験を行い、重合時間に対する重合率を予め確認することが好ましい。   Among these, the method of adjusting the unpolymerized content most simply includes adjusting the polymerization time. The polymerization time here refers to the time after the polymerizable monomer reaches a predetermined temperature or is exposed to irradiation light. However, since the adjustment of the polymerization time is affected by the scale of the apparatus used and other polymerization conditions, etc., as described above, a preliminary experiment should be performed in the apparatus used to confirm the polymerization rate relative to the polymerization time in advance. Is preferred.

以上の方法により、未重合性単量体を特定の量含有する有機無機複合フィラーを効率的に製造することができる。   By the above method, an organic-inorganic composite filler containing a specific amount of an unpolymerized monomer can be efficiently produced.

以上のようにして、本発明の有機無機複合フィラーを製造することができる。得られた有機無機複合フィラーは、表面処理が施されていても良い。表面処理が施されることにより、この有機無機複合フィラーが配合された歯科用硬化性組成物の硬化体に、より高い機械的強度が与えられる。表面処理剤や表面処理方法は、前述の無機一次粒子の表面処理と同様である。
次に、好適な有機無機複合フィラーの製造方法を説明する。
As described above, the organic-inorganic composite filler of the present invention can be produced. The obtained organic-inorganic composite filler may be subjected to a surface treatment. By performing the surface treatment, higher mechanical strength is imparted to the cured body of the dental curable composition containing the organic-inorganic composite filler. The surface treatment agent and the surface treatment method are the same as the surface treatment of the inorganic primary particles described above.
Next, the manufacturing method of the suitable organic inorganic composite filler is demonstrated.

<好適な有機無機複フィラーの製造方法>
以下、凝集間隙を有する本発明の好適な有機無機複合フィラーの製造方法について説明する。好適な有機無機複合フィラーの製造方法は、基本的に前記<有機無機複合フィラーの製造方法>で説明した条件が採用できる。すなわち、特段の断りがない場合には、前記<有機無機複合フィラーの製造方法>、<有機無機複合フィラーの製造方法;重合性単量体を含む重合性単量体溶液>、<有機無機複合フィラーの製造方法;重合性単量体溶液の有機溶媒>、<有機無機複合フィラーの製造方法; 重合性単量体溶液の配合/重合開始剤>、<有機無機複合フィラーの製造方法 重合性単量体溶液の配合/重合性単量体、その他の配合剤>、<有機無機複合フィラーの製造方法 無機粒子を重合性単量体溶液に浸漬させる方法>、<有機無機複合フィラーの製造方法 有機溶媒の除去方法> <有機無機複合フィラーの製造方法 重合硬化物層の形成方法;重合条件、その他の処理>で説明した理由と同じ理由で、同じもの、同じ条件を採用することができる。
<The manufacturing method of a suitable organic inorganic double filler>
Hereinafter, a suitable method for producing an organic-inorganic composite filler of the present invention having an aggregation gap will be described. As a suitable method for producing an organic-inorganic composite filler, basically, the conditions described in the above-mentioned <Method for producing organic-inorganic composite filler> can be employed. That is, unless otherwise specified, <Method for producing organic-inorganic composite filler>, <Method for producing organic-inorganic composite filler; Polymerizable monomer solution containing polymerizable monomer>, <Organic-inorganic composite Manufacturing method of filler; Organic solvent of polymerizable monomer solution>, <Method of manufacturing organic-inorganic composite filler; Compounding of polymerizable monomer solution / polymerization initiator>, <Method of manufacturing organic-inorganic composite filler Blending of monomer solution / polymerizable monomer, other compounding agent>, <method for producing organic-inorganic composite filler> Method for immersing inorganic particles in polymerizable monomer solution>, <method for producing organic-inorganic composite filler Organic Solvent Removal Method><Method for Producing Organic-Inorganic Composite Filler Polymerization Cured Product Layer Formation Method; Polymerization Conditions, Other Treatment> For the same reasons as described above, the same conditions and the same conditions can be adopted.

好適な有機無機複合フィラーは、具体的には、以下に記載する方法により製造することが好ましい。この方法においては、<好適な有機無機複合フィラー;無機一次粒子>で説明した平均粒子径10〜1000nmの無機一次粒子が凝集した凝集粒子を出発原料として用いることが好ましい。   Specifically, the suitable organic-inorganic composite filler is preferably produced by the method described below. In this method, it is preferable to use aggregated particles obtained by aggregating inorganic primary particles having an average particle diameter of 10 to 1000 nm described in <Preferred organic-inorganic composite filler; inorganic primary particles> as a starting material.

そして、
(i)平均粒子径10〜1000nmの無機一次粒子が凝集してなる凝集粒子である無機粒子を、有機溶媒100質量部に対して重合性単量体を3〜70質量部含む重合性単量体溶液に浸漬した後、
(ii)浸漬した無機粒子から該有機溶媒を除去した後、
(iii)該無機粒子に含浸させた該重合性単量体を重合性させることにより、
製造する方法を採用することが好ましい。
And
(I) Polymerizable monomer containing 3 to 70 parts by mass of a polymerizable monomer with respect to 100 parts by mass of an organic solvent, inorganic particles which are aggregated particles formed by agglomerating inorganic primary particles having an average particle diameter of 10 to 1000 nm After soaking in body solution
(Ii) after removing the organic solvent from the immersed inorganic particles,
(Iii) By polymerizing the polymerizable monomer impregnated in the inorganic particles,
It is preferable to employ the manufacturing method.

<好適な有機無機複フィラーの製造方法 凝集粒子の準備>
出発原料である平均粒子径10〜1000nmの無機一次粒子の複数が凝集してなる凝集粒子は、以下の方法で準備することが好ましい。なお、該凝集粒子は、<好適な有機無機複合フィラー;無機一次粒子>で説明した無機一次粒子が凝集したものを使用できる。
<Preparation method of suitable organic-inorganic double filler> Preparation of aggregated particles>
Aggregated particles formed by aggregating a plurality of inorganic primary particles having an average particle diameter of 10 to 1000 nm as a starting material are preferably prepared by the following method. As the aggregated particles, those obtained by aggregating the inorganic primary particles described in <Preferred organic-inorganic composite filler; inorganic primary particles> can be used.

無機一次粒子は、例えば、湿式法で製造する場合、激しく凝集する凝集粒子として得られる。乾式法で製造する場合でも、緩やかに凝集する凝集粒子として得られる。ゾルゲル法で製造する場合においても、乾燥工程や焼成工程で無機一次粒子は凝集しているのが普通である。   Inorganic primary particles are obtained, for example, as agglomerated particles that agglomerate vigorously when produced by a wet process. Even when it is produced by a dry method, it can be obtained as agglomerated particles that agglomerate gently. Even in the case of producing by the sol-gel method, the inorganic primary particles are usually agglomerated in the drying step or the firing step.

本発明においては、このようにして得られる無機凝集粒子を、必要により粉砕して用いても良い。しかし、粉砕する場合は、得られる無機凝集粒子の粒度の制御が難しく、その結果、幅広い粒度分布の無機凝集粒子が得られる点に、粉砕における不適さがある。この不適さを避けるため、噴霧乾燥法により造粒して得られる無機凝集粒子を出発原料として用いて、有機無機複合フィラーを製造することが好ましい。   In the present invention, the inorganic agglomerated particles obtained in this way may be used after being pulverized if necessary. However, when pulverizing, it is difficult to control the particle size of the obtained inorganic aggregated particles, and as a result, inorganic aggregated particles having a wide particle size distribution can be obtained. In order to avoid this unsuitability, it is preferable to produce an organic-inorganic composite filler by using inorganic aggregated particles obtained by granulation by a spray drying method as a starting material.

ここで、噴霧乾燥法は、無機一次粒子を水などの揮発性の液状媒体に分散させたスラリーを、例えば高速気流などを用いて微細な霧状液滴に調製し、この霧状液滴を高温の気体と接触させることで液状媒体を揮発させ、液滴内に分散する多数の無機一次粒子を実質的に一個の凝集粒子に集めて無機凝集粒子を作る方法をいう。噴霧形式や噴霧条件に依存して凝集粒子の粒径や粒度分布が制御される。   Here, in the spray drying method, a slurry in which inorganic primary particles are dispersed in a volatile liquid medium such as water is prepared into fine mist droplets using, for example, a high-speed air flow, and the mist droplets are prepared. It refers to a method of making inorganic aggregated particles by volatilizing a liquid medium by contacting with a high-temperature gas and collecting a large number of inorganic primary particles dispersed in droplets into substantially one aggregated particle. The particle size and particle size distribution of the agglomerated particles are controlled depending on the spray format and spray conditions.

噴霧乾燥法による造粒方法は、前記有機無機複合フィラーの粒度として所望される1〜100μmの平均粒子径の無機凝集粒子を、粒度分布が狭い状態で得ることができるので、有利な方法である。更に、この無機凝集粒子には、水銀圧入法で測定する細孔容積が0.015〜0.35cm/g、より好適には0.15〜0.30cm/gの凝集間隙が自然に形成される。前記凝集状態の無機凝集粒子を用いて有機無機複合フィラーを製造する場合、通常、得られる有機無機複合フィラーの内部には、0.01〜0.30cm/g、より好適には0.03〜0.20cm/gの細孔容積の凝集間隙が形成される。従って、上記製造方法により製造される無機凝集粒子を出発原料として使用する場合、本発明の好適な有機無機複合フィラーが効率的に得られる。 The granulation method by the spray drying method is an advantageous method because inorganic aggregated particles having an average particle size of 1 to 100 μm desired as the particle size of the organic-inorganic composite filler can be obtained with a narrow particle size distribution. . Further, the inorganic agglomerated particles naturally have an agglomerated gap with a pore volume measured by the mercury intrusion method of 0.015 to 0.35 cm 3 / g, more preferably 0.15 to 0.30 cm 3 / g. It is formed. In the case of producing an organic-inorganic composite filler using the aggregated inorganic aggregated particles, usually 0.01 to 0.30 cm 3 / g, more preferably 0.03, is provided inside the obtained organic-inorganic composite filler. Agglomerated gaps with pore volumes of ˜0.20 cm 3 / g are formed. Therefore, when the inorganic agglomerated particles produced by the above production method are used as a starting material, a suitable organic-inorganic composite filler of the present invention can be obtained efficiently.

なお、無機凝集粒子の細孔容積は、一般に、無機凝集粒子を構成する無機一次粒子の粒度の幅が狭い場合は大きくなり、一方、無機一次粒子の粒度の幅が広い場合には小さくなる。更に、平均粒子径が異なる無機一次粒子を複数種類組合せることにより、無機凝集粒子の細孔容積をより小さくすることができる。また更に、無機一次粒子の複数種類を最密充填状態になるような割合で組合せることにより、無機凝集粒子の細孔容積をさらに小さくすることができる。   In general, the pore volume of the inorganic aggregated particles is large when the size of the inorganic primary particles constituting the inorganic aggregated particles is narrow, while it is small when the size of the inorganic primary particles is wide. Furthermore, the pore volume of the inorganic aggregated particles can be further reduced by combining a plurality of types of inorganic primary particles having different average particle sizes. Furthermore, the pore volume of the inorganic agglomerated particles can be further reduced by combining a plurality of types of inorganic primary particles in such a ratio that the closest packing state is achieved.

好適に用いられる噴霧乾燥法を具体的に説明する。この方法としては、無機粒子を、水などの適当な溶媒等に分散するスラリーを調製し、このスラリーを高速の気流によって細かく噴霧し、乾燥させる方法がある。更に、スラリーを円盤状の回転体上に滴下し、スラリーを遠心力によって霧状に弾き飛ばして乾燥させる方法がある。溶媒としては、水、エタノール、イソプロピルアルコール、クロロホルム、ジメチルホルムアミド等が例示される。   The spray-drying method used suitably is demonstrated concretely. As this method, there is a method in which a slurry in which inorganic particles are dispersed in an appropriate solvent such as water is prepared, and the slurry is finely sprayed by a high-speed air stream and dried. Furthermore, there is a method in which the slurry is dropped onto a disk-shaped rotating body, and the slurry is blown off in a mist shape by centrifugal force and dried. Examples of the solvent include water, ethanol, isopropyl alcohol, chloroform, dimethylformamide and the like.

スラリー中の無機粒子の濃度は、高速気流や円盤状回転体により噴霧化可能である限り制限はないが、一般的には5〜50質量%、好ましくは10〜45質量%である。また、円盤状回転体の回転速度は一般的に1000〜50000rpmである。液滴の径は、無機一次粒子径を勘案し、前記所望の平均粒子径の無機凝集粒子が得られるように調製する。   Although the density | concentration of the inorganic particle in a slurry does not have a restriction | limiting as long as it can atomize with a high-speed airflow or a disk shaped rotary body, Generally it is 5-50 mass%, Preferably it is 10-45 mass%. Moreover, the rotational speed of the disk-shaped rotating body is generally 1000 to 50000 rpm. The diameter of the droplets is adjusted so that inorganic aggregate particles having the desired average particle diameter can be obtained in consideration of the inorganic primary particle diameter.

噴霧されたスラリーを、高温の空気や不活性気体などによって直ちに乾燥すれば、粒度の揃った無機凝集粒子が得られる。乾燥に使用する気体の温度は、60〜300℃が一般的であり、好ましくは80〜250℃である。   If the sprayed slurry is immediately dried with high-temperature air, inert gas, or the like, inorganic agglomerated particles having a uniform particle size can be obtained. The temperature of the gas used for drying is generally 60 to 300 ° C, preferably 80 to 250 ° C.

なお、上記噴霧乾燥により得られる無機凝集粒子には、僅かであるがスラリーを調製するために用いる溶媒が残留することがある。このため、噴霧乾燥の後に、得られる無機凝集粒子を真空乾燥することが好ましい。真空乾燥の時間は一般には1〜48時間であり、温度は20〜150℃であり、減圧度は0.01〜100ヘクトパスカル以下が一般的である。   In addition, although it is slight, the solvent used for preparing a slurry may remain in the inorganic aggregated particles obtained by the spray drying. For this reason, it is preferable to vacuum dry the resulting inorganic aggregated particles after spray drying. The time for vacuum drying is generally 1 to 48 hours, the temperature is 20 to 150 ° C., and the degree of vacuum is generally 0.01 to 100 hectopascals or less.

噴霧乾燥して得られる無機凝集粒子の形状は、通常、球状、略球状、ドーナツ状、または粒子の表面にくぼみが形成されたディンプル状である。無機凝集粒子は、一般的に、これらの形状の無機凝集粒子の複数が混在する状態で得られる。よって、混在する無機凝集粒子を使用して製造する有機無機複合フィラーも、対応する形状の有機無機複合フィラーになるのが一般的である。   The shape of the inorganic agglomerated particles obtained by spray drying is usually spherical, substantially spherical, donut-shaped, or dimple-shaped with a dent formed on the surface of the particles. The inorganic aggregated particles are generally obtained in a state where a plurality of inorganic aggregated particles having these shapes are mixed. Therefore, the organic-inorganic composite filler produced using the mixed inorganic aggregated particles is generally an organic-inorganic composite filler having a corresponding shape.

上記球状、略球状等の無機凝集粒子は、中空構造のものも生成し易い。中空構造の有機無機複合フィラーを含有する硬化性組成物の硬化体は、機械的強度が多少低くなる傾向がある。しかし、硬化性組成物の製造時において、中空部に多量の重合性単量体が選択的に浸入して充満させることができるので、その光拡散性を変化させることが可能になる。この効果は、歯科用途において有利に利用できる。   The above-mentioned spherical, substantially spherical, etc. inorganic agglomerated particles can easily be produced with a hollow structure. A cured product of a curable composition containing a hollow-structure organic-inorganic composite filler tends to have a somewhat low mechanical strength. However, at the time of producing the curable composition, a large amount of the polymerizable monomer can selectively enter and fill the hollow portion, so that the light diffusibility can be changed. This effect can be advantageously used in dental applications.

一般に、噴霧乾燥に用いるスラリー濃度を高めにし、噴霧したスラリー液滴を比較的短時間の内に熱風乾燥させる場合、球状や略球状の無機凝集粒子が多く生成し、その中に含まれる上記中空構造の無機凝集粒子の割合は減少する傾向がある。一方、スラリー濃度を低くするほど、ドーナツ状やディンプル状の無機凝集粒子の生成割合が増加し、球状や略球状の無機凝集粒子においては、上記中空構造の無機凝集粒子の含有割合は増加する傾向がある。なお、このような噴霧乾燥の条件は、特許文献3に記載の方法を採用できる。   In general, when the slurry concentration used for spray drying is increased and the sprayed slurry droplets are dried with hot air within a relatively short time, a large amount of spherical or substantially spherical inorganic aggregated particles are generated, and the hollow contained therein The proportion of structured inorganic aggregated particles tends to decrease. On the other hand, as the slurry concentration is lowered, the generation ratio of doughnut-shaped or dimple-shaped inorganic aggregated particles increases, and in the spherical or substantially spherical inorganic aggregated particles, the content ratio of the inorganic aggregated particles having the hollow structure tends to increase. There is. In addition, the method of patent document 3 is employable as such spray-drying conditions.

平均粒子径が10〜1000nmである無機一次粒子を、噴霧乾燥法により造粒することにより、0.015〜0.35cm/g、より好適には0.15〜0.30cm/gの細孔容積を有する、凝集間隙が形成された無機凝集粒子を製造できる。この無機凝集粒子において、表面近傍で凝集している無機一次粒子は、通常、六方最密充填構造に近い配列をしている。平均粒子径10〜1000nmの無機一次粒子が、六方最密充填構造に近い状態で無機凝集粒子表面に沿って配列することにより、隣接する無機一次粒子との間に形成される凝集間隙からなる、細孔が形成される。この細孔の平均孔径は、通常、5〜330nm、より一般的には20〜300nmである。この凝集粒子(無機粒子)を使用することにより、容易に好適な有機無機複合フィラーを製造することができる。 By granulating inorganic primary particles having an average particle diameter of 10 to 1000 nm by a spray drying method, 0.015 to 0.35 cm 3 / g, more preferably 0.15 to 0.30 cm 3 / g. It is possible to produce inorganic aggregated particles having a pore volume and having an aggregation gap formed therein. In these inorganic agglomerated particles, the inorganic primary particles agglomerated in the vicinity of the surface are usually arranged close to a hexagonal close-packed structure. The inorganic primary particles having an average particle diameter of 10 to 1000 nm are arranged along the surface of the inorganic agglomerated particles in a state close to a hexagonal close-packed structure, thereby forming an agglomerated gap formed between adjacent inorganic primary particles. A pore is formed. The average pore diameter of these pores is usually 5 to 330 nm, more generally 20 to 300 nm. By using the aggregated particles (inorganic particles), a suitable organic-inorganic composite filler can be easily produced.

なお、無機凝集粒子に形成される細孔容積や平均細孔径は、前述の好適な有機無機複合フィラーと同様の測定方法により求められる。   In addition, the pore volume and average pore diameter formed in the inorganic aggregated particles are obtained by the same measurement method as that for the above-mentioned preferred organic-inorganic composite filler.

好適な有機無機複合フィラーの製造に使用する無機凝集粒子は、重合性単量体に対する濡れ性を向上させるために、疎水化剤により表面処理することが好ましい。疎水化剤としては、<無機粒子;有機無機複合フィラーを構成する無機粒子>で説明したシランカップリング剤等が使用できる。   The inorganic agglomerated particles used for the production of a suitable organic-inorganic composite filler are preferably surface-treated with a hydrophobizing agent in order to improve the wettability with respect to the polymerizable monomer. As the hydrophobizing agent, the silane coupling agent described in <Inorganic particles; Inorganic particles constituting the organic-inorganic composite filler> can be used.

上記表面処理は、無機一次粒子に行っても良いし、無機凝集粒子に行っても良い。前記噴霧乾燥により無機凝集粒子製造する場合は、この処理時に、同時に表面処理を行うことが効率的である。   The surface treatment may be performed on the inorganic primary particles or the inorganic aggregated particles. When producing inorganic agglomerated particles by spray drying, it is efficient to perform a surface treatment simultaneously with this treatment.

<好適な有機無機複合フィラーの製造方法;製造条件>
上記のようにして製造される無機凝集粒子は、次に、有機溶媒100質量部に対して重合性単量体3〜70質量部と有効量の重合開始剤とを含む重合性単量体溶液に浸漬される。その結果、無機凝集粒子の凝集間隙を通して、毛細管現象により、無機凝集粒子の内部に重合性単量体溶液が浸入する。この場合、重合性単量体は有機溶媒により希釈されているので、毛細管現象による液の浸入性は高い。その結果、凝集間隙の深部まで重合性単量体溶液が充填される。
<Production method of suitable organic-inorganic composite filler; production conditions>
The inorganic agglomerated particles produced as described above are then a polymerizable monomer solution containing 3 to 70 parts by weight of a polymerizable monomer and an effective amount of a polymerization initiator with respect to 100 parts by weight of an organic solvent. Soaked in. As a result, the polymerizable monomer solution enters the inside of the inorganic aggregated particles through the aggregation gap of the inorganic aggregated particles due to capillary action. In this case, since the polymerizable monomer is diluted with an organic solvent, the liquid infiltration due to capillary action is high. As a result, the polymerizable monomer solution is filled to the deep part of the aggregation gap.

重合性単量体溶液において、有機溶媒に対する重合性単量体の含有量は、上記範囲内に制御することが好ましい。この範囲内に重合性単量体の含有量を制御することにより、得られる有機無機複合フィラーの凝集間隙によって形成される細孔容積を前記特定範囲内に制御できる。すなわち、無機凝集粒子の凝集間隙に浸入した重合性単量体溶液に含まれる有機溶媒は、重合性単量体の重合硬化前に除去される。この溶媒の除去により生じる体積減少量に相当する体積量の細孔が、無機一次粒子の凝集間隙に形成される。上記理由により、有機無機複合フィラーの細孔容積を前記値の範囲(0.01〜0.30cm/g)とするためには、重合性単量体溶液に含まれる重合性単量体の濃度を上記含有量にする必要がある。 In the polymerizable monomer solution, the content of the polymerizable monomer with respect to the organic solvent is preferably controlled within the above range. By controlling the content of the polymerizable monomer within this range, the pore volume formed by the aggregation gap of the obtained organic-inorganic composite filler can be controlled within the specific range. That is, the organic solvent contained in the polymerizable monomer solution that has entered the aggregation gap of the inorganic aggregated particles is removed before the polymerization and curing of the polymerizable monomer. Volume pores corresponding to the volume reduction caused by the removal of the solvent are formed in the aggregation gaps of the inorganic primary particles. For the above reason, in order to make the pore volume of the organic-inorganic composite filler within the above range (0.01 to 0.30 cm 3 / g), the polymerizable monomer contained in the polymerizable monomer solution The concentration needs to be the above content.

重合性単量体の含有量が前記範囲外である場合には、細孔内に充填される重合性単量体量に過不足が生じる。また、重合性単量体の含有量が多すぎる場合には、フィラー中に空気泡が形成される場合がある。更には、余剰の重合性単量体が無機凝集粒子の外周に付着し、これが無機凝集粒子同士を結合させて塊状物を生成させる不都合等も生じやすい。これら不都合を勘案すると、重合性単量体溶液における重合性単量体の含有量は、有機溶媒100質量部に対して10〜50質量部がより好ましい。   When the content of the polymerizable monomer is outside the above range, the amount of the polymerizable monomer filled in the pores is excessive or insufficient. Moreover, when there is too much content of a polymerizable monomer, an air bubble may be formed in a filler. Furthermore, the excess polymerizable monomer adheres to the outer periphery of the inorganic agglomerated particles, which tends to cause a disadvantage that the inorganic agglomerated particles are bonded together to form a lump. Considering these disadvantages, the content of the polymerizable monomer in the polymerizable monomer solution is more preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic solvent.

その他の条件は、前記の通り、<有機無機複合フィラーの製造方法>で説明した理由と同じ理由で、同じもの、同じ条件を採用することができる。   As for other conditions, the same thing and the same conditions can be employ | adopted as the reason demonstrated by <the manufacturing method of an organic inorganic composite filler> as above-mentioned.

以上の方法により、内部に細孔を有する有機無機複合フィラーを効率的に製造することができる。なお、重合性単量体溶液の濃度等に応じて、これらの操作を複数回繰り返して実施しても良い。これらの操作を複数回繰り返すことにより、無機一次粒子の表面を覆う有機樹脂の量を増加させて、細孔容積の形成量を調整することができる。   By the above method, the organic-inorganic composite filler having pores inside can be efficiently produced. These operations may be repeated a plurality of times depending on the concentration of the polymerizable monomer solution. By repeating these operations a plurality of times, the amount of organic resin covering the surface of the inorganic primary particles can be increased, and the amount of pore volume formed can be adjusted.

<有機無機複合フィラーを含む硬化性組成物、およびその用途>
本発明の有機無機複合フィラーは、通常のフィラー用途に制限なく使用できる。中でも、重合性単量体と組み合わせた硬化性組成物とすることにより、様々な用途に使用することができる。特に、該硬化性組成物は、歯科用材料として好適に使用できる。
<Curable composition containing organic-inorganic composite filler and its use>
The organic-inorganic composite filler of the present invention can be used without limitation for ordinary filler applications. Especially, it can be used for various uses by setting it as the curable composition combined with the polymerizable monomer. In particular, the curable composition can be suitably used as a dental material.

<歯科用硬化性組成物>
既に説明した通り、本発明の有機無機複合フィラーは、歯科用硬化性組成物に配合される歯科用フィラーとして、特に有用である。歯科用硬化性組成物には、有機無機複合フィラーに加えて、重合性単量体と重合開始剤とが配合される。
<Dental curable composition>
As already explained, the organic-inorganic composite filler of the present invention is particularly useful as a dental filler to be blended in a dental curable composition. In addition to the organic-inorganic composite filler, a polymerizable monomer and a polymerization initiator are blended in the dental curable composition.

重合性単量体としては、該用途に使用される公知のものが制限なく使用できる。通常は、前記した有機無機複合フィラーの製造用に例示した重合性単量体と同じ範疇から採択すれば良い。重合性単量体の配合量は、有機無機複合フィラー100質量部に対して10〜100質量部で、20〜90質量部が好ましい。重合性単量体としては、<重合硬化物層を形成する重合性単量体;有機無機複合フィラー>で説明したものと同様のものを何ら制限なく使用できる。   As the polymerizable monomer, known monomers used for the application can be used without limitation. Usually, it may be selected from the same category as the polymerizable monomer exemplified for the production of the organic-inorganic composite filler. The compounding quantity of a polymerizable monomer is 10-100 mass parts with respect to 100 mass parts of organic-inorganic composite fillers, and 20-90 mass parts is preferable. As the polymerizable monomer, the same monomers as those described in <Polymerizable monomer forming polymerized cured product layer; organic-inorganic composite filler> can be used without any limitation.

重合開始剤としては、公知のものが制限なく使用できる。例えば、 <有機無機複合フィラーの製造方法; 重合性単量体溶液の配合/重合開始剤>で説明した熱重合開始剤を使用できる。また、一般に、歯科用硬化性組成物の硬化(重合)手段としては、その使用時の操作の簡便さから、光重合法が採用されることが多い。上記理由により、本発明の歯科用硬化性組成物においても、重合開始剤として光重合開始剤を用いることが好ましい。   Any known polymerization initiator can be used without limitation. For example, the thermal polymerization initiator explained in <Method for producing organic-inorganic composite filler; blending of polymerizable monomer solution / polymerization initiator> can be used. In general, a photopolymerization method is often employed as a means for curing (polymerizing) a dental curable composition because of its ease of operation during use. For the above reason, it is preferable to use a photopolymerization initiator as a polymerization initiator also in the dental curable composition of the present invention.

好ましい光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルケタール類、ベンゾフェノン類、α-ジケトン類、チオキサンソン化合物、ビスアシルホスフィンオキサイド類等が挙げられる。なお、光重合開始剤には、しばしば還元剤が添加される。還元剤としては、芳香族アミン、脂肪族アミン、アルデヒド類、含イオウ化合物などが例示される。さらに、必要に応じてトリハロメチルトリアジン化合物、アリールヨードニウム塩等を添加することも出来る。   Preferred photopolymerization initiators include, for example, benzoin alkyl ethers, benzyl ketals, benzophenones, α-diketones, thioxanthone compounds, bisacylphosphine oxides, and the like. In addition, a reducing agent is often added to the photopolymerization initiator. Examples of the reducing agent include aromatic amines, aliphatic amines, aldehydes, sulfur-containing compounds and the like. Furthermore, a trihalomethyltriazine compound, an aryl iodonium salt, etc. can also be added as needed.

重合開始剤は、上記重合性単量体100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲で配合させるのが一般的である。   The polymerization initiator is generally blended in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.

歯科用硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で他の無機粒子添加することもできる。他の無機粒子は、該用途に使用される公知のフィラーが制限なく使用できる。例えば、他の無機粒子としては、前記無機一次粒子と同様の材質の無機粒子を挙げることができる。   Other inorganic particles can be added to the dental curable composition as long as the effects of the present invention are not impaired. As the other inorganic particles, known fillers used for the application can be used without limitation. For example, as other inorganic particles, inorganic particles made of the same material as the inorganic primary particles can be exemplified.

さらに、本発明の歯科用硬化性組成物においては、その効果を著しく阻害しない範囲で、公知の添加剤を配合することができる。かかる添加剤としては、重合禁止剤、顔料、紫外線吸収剤、蛍光剤等が挙げられる。   Furthermore, in the dental curable composition of this invention, a well-known additive can be mix | blended in the range which does not inhibit the effect remarkably. Examples of such additives include polymerization inhibitors, pigments, ultraviolet absorbers, and fluorescent agents.

本発明において、歯科用硬化性組成物は、一般に、前記各必須成分及び必要に応じて添加する各任意成分の所定量を十分に混練してペーストを得、さらにこのペーストを減圧下脱泡して気泡を除去することによって製造できる。歯科用硬化性組成物の用途は特に限定されないが、特に好適な用途は、歯科用充填修復材料や歯科用間接修復材料などの、歯科用複合修復材料である。   In the present invention, the dental curable composition is generally obtained by sufficiently kneading a predetermined amount of each of the above essential components and each optional component to be added as necessary, and further defoaming the paste under reduced pressure. Can be produced by removing bubbles. The use of the dental curable composition is not particularly limited, but a particularly suitable use is a dental composite restorative material such as a dental filling restorative material and an indirect dental restorative material.

なお、本発明の有機無機複合フィラーを歯科用硬化性組成物のフィラーとして用いる場合は、重合性単量体は、その重合体の屈折率と、無機粒子の屈折率との差が0.1以下になるように、選択することが好ましい。このように単量体を選択することにより、得られる有機無機複合フィラーに十分な透明性を付与できる。更に、得られる有機無機複合フィラーを歯科用硬化性組成物に用いる際に、該有機無機複合フィラーと歯科用硬化性組成物を構成する重合性単量体の重合体との屈折率の差を0.1以下になるように選択することが好ましい。この様に単量体を選択することにより、透明性のある歯科用硬化性組成物の硬化体が得られる。   When the organic-inorganic composite filler of the present invention is used as a filler for a dental curable composition, the polymerizable monomer has a difference between the refractive index of the polymer and the refractive index of the inorganic particles of 0.1. It is preferable to select so as to be as follows. Thus, by selecting a monomer, sufficient transparency can be provided to the obtained organic-inorganic composite filler. Further, when the obtained organic-inorganic composite filler is used in a dental curable composition, the difference in refractive index between the organic-inorganic composite filler and a polymer of a polymerizable monomer constituting the dental curable composition is determined. It is preferable to select it to be 0.1 or less. By selecting the monomer in this way, a cured body of a transparent dental curable composition can be obtained.

次に、実施例により本発明を具体的に示すが、本発明はこれら実施例によって何等限定されるものではない。以下の実施例及び比較例に用いた重合性単量体、無機粒子、重合開始剤等の化合物の略称を以下に示す。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Abbreviations of compounds such as polymerizable monomers, inorganic particles, and polymerization initiators used in the following Examples and Comparative Examples are shown below.

重合性単量体
・3G:トリエチレングリコールジメタクリレート。
・UDMA:1,6−ビス(メタクリルエチルオキシカルボニルアミノ)−2,2−4−
トリメチルヘキサン。
・BisGMA:2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロポキシ)フェニル]プロパン
・NBM80:BisGMA/3G=60/40の混合物
無機粒子(凝集粒子)
・F−1:一次粒子の平均粒子径200nmの、ゾルゲル法で製造した球状(平均均斉度0.95、)のシリカ−ジルコニア。
・F−2:F−1の凝集粒子(平均均斉度0.95、細孔容積0.28cm/g)。実施例4に製造方法を記載。
Polymerizable monomer 3G: triethylene glycol dimethacrylate.
UDMA: 1,6-bis (methacrylethyloxycarbonylamino) -2,2-4-
Trimethylhexane.
BisGMA: 2,2-bis [4- (2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy) phenyl] propaneNBM80: BisGMA / 3G = 60/40 mixture Inorganic particles (aggregated particles)
F-1: Spherical silica (average homogeneity of 0.95) manufactured by a sol-gel method with an average primary particle size of 200 nm.
F-2: F-1 aggregated particles (average uniformity 0.95, pore volume 0.28 cm 3 / g). Example 4 describes the production method.

重合開始剤
・AIBN:アゾビスイソブチロニトリル。
・CQ:カンファーキノン。
・DMBE:N,N−ジメチル−p−安息香酸エチル。
Polymerization initiator AIBN: azobisisobutyronitrile.
CQ: camphorquinone.
DMBE: ethyl N, N-dimethyl-p-benzoate.

無機粒子の平均粒子径、及び平均均斉度、無機粒子・有機無機複合フィラーの特性(平均粒子径、細孔容積、平均孔径)、有機無機複合フィラー中の重合硬化物層の量、未重合物量、および得られた硬化体の曲げ強さ(機械的強度)の測定は以下の方法に従って測定した。   Average particle size and average uniformity of inorganic particles, characteristics of inorganic particles / organic-inorganic composite filler (average particle size, pore volume, average pore size), amount of polymerized cured product layer in organic-inorganic composite filler, unpolymerized amount The bending strength (mechanical strength) of the obtained cured product was measured according to the following method.

(1)有機無機複合フィラーを構成する無機粒子の平均粒子径、及び平均均斉度
走査型電子顕微鏡(XL−30S FEG,フィリップス(PHILIPS)社製)を用い、有機無機複合フィラーの写真を5000〜100000倍で撮影した。画像解析ソフトウエア(IP−1000PC、旭化成エンジニアリング社製)を用いて、撮影した画像の処理を行い、単位視野内における粒子の円相当径(粒子径)、最大長、最小幅、粒子数を求めた。観察対象の粒子数は100個以上であった。下記式により粒子の平均体積径を求め、これを平均粒子径とした。
(1) Average particle diameter and average uniformity of inorganic particles constituting the organic-inorganic composite filler
Using a scanning electron microscope (XL-30S FEG, manufactured by PHILIPS), photographs of the organic-inorganic composite filler were taken at a magnification of 5,000 to 100,000. Using image analysis software (IP-1000PC, manufactured by Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.), the captured image is processed to obtain the equivalent circle diameter (particle diameter), maximum length, minimum width, and number of particles in the unit field of view. It was. The number of particles to be observed was 100 or more. The average volume diameter of the particles was determined by the following formula, and this was defined as the average particle diameter.

Figure 2019183111
Figure 2019183111

また、単位視野内に観察される一次粒子の数(n)、一次粒子の最大長を長径(Li)、この長径に直交する方向の径を最小幅(Bi)、としてn、Li、Biを求めた。次式により無機一次粒子の平均均斉度を算出した。 Further, the number of primary particles observed in the unit visual field (n), the maximum length of the primary particles as the major axis (Li), and the diameter perpendicular to the major axis as the minimum width (Bi), n, Li, Bi Asked. The average uniformity of the inorganic primary particles was calculated by the following formula.

Figure 2019183111
Figure 2019183111

(2)無機粒子の平均粒子径(粒度)
0.1gの無機凝集粒子をエタノール10mlに分散させ、手を用いて十分振とうした。レーザー回折−散乱法による粒度分布計(「LS230」、ベックマンコールター製)を用い、光学モデル「フラウンフォーファー」(Fraunhofer)を適用して、体積統計のメディアン径を求めた。
(2) Average particle size (particle size) of inorganic particles
0.1 g of inorganic agglomerated particles were dispersed in 10 ml of ethanol and sufficiently shaken by hand. Using a particle size distribution meter (“LS230”, manufactured by Beckman Coulter) using a laser diffraction-scattering method, an optical model “Fraunhofer” (Fraunhofer) was applied to determine the median diameter of volume statistics.

(3)有機無機複合フィラーの平均粒子径(粒度)
有機無機複合フィラーをエタノールに分散させる際、超音波を20分間照射した以外は(2)無機凝集粒子の場合と同様に操作して、粒度を求めた。
(3) Average particle size (particle size) of organic-inorganic composite filler
When dispersing the organic-inorganic composite filler in ethanol, the operation was performed in the same manner as in the case of (2) inorganic agglomerated particles except that ultrasonic waves were applied for 20 minutes, and the particle size was determined.

(4)無機凝集粒子及び有機無機複合フィラーにおける、凝集間隙の細孔容積および該細孔の平均孔径
水銀ポロシメータ〔「ポアマスター」(PoreMaster)、クワンタクローマ(Quantachrome)社製〕を用い、細孔容積分布を測定した。0.2gの無機凝集粒子または有機無機複合フィラーを測定セルに入れて、測定した。細孔容積分布孔径1〜500nmの範囲の細孔の容積を積算し、細孔容積とした。更に、この範囲の細孔を対象にして、細孔容積分布から求めたメディアン細孔直径を凝集間隙の平均孔径とした。
(4) The pore volume of the aggregation gap and the average pore diameter of the pores in the inorganic aggregated particles and the organic-inorganic composite filler, using a mercury porosimeter (“Pore Master”, manufactured by Quantachrome) The pore volume distribution was measured. 0.2 g of inorganic agglomerated particles or organic-inorganic composite filler was put in a measurement cell and measured. Pore volume distribution The pore volumes in the range of pore diameters of 1 to 500 nm were integrated to obtain the pore volume. Further, for the pores in this range, the median pore diameter determined from the pore volume distribution was used as the average pore diameter of the aggregation gap.

(5)有機無機複合フィラー中の重合硬化物層量(全重合硬化物層の全量)
示差熱−熱重量同時測定装置「TG/DTA6300」(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用いて、以下の手順で、全重合硬化物層の量を測定した。0.03gの有機無機複合フィラーをアルミパンに入れて試料とした。昇温速度を5℃/min、上限温度500℃、上限温度係留時間30分のスケジュールで加熱を行って、質量減少量を測定した。得られた質量減少量を用いて、無機粒子と重合硬化物層の比率を求め、無機粒子100質量部に対する重合硬化物層(質量部)を算出した。また示差熱−熱重量同時測定のリファレンスには、0.03gの酸化アルミニウムを用いた。
(5) Polymerized cured product layer amount in organic-inorganic composite filler (total amount of all polymerized cured product layer)
Using the differential thermal-thermogravimetric simultaneous measurement apparatus “TG / DTA6300” (manufactured by SII Nano Technology), the amount of the total polymerization cured product layer was measured by the following procedure. 0.03 g of organic-inorganic composite filler was put in an aluminum pan to prepare a sample. Heating was performed at a rate of temperature increase of 5 ° C./min, an upper limit temperature of 500 ° C., and an upper limit temperature mooring time of 30 minutes, and the mass loss was measured. Using the obtained mass reduction amount, the ratio between the inorganic particles and the polymerized cured product layer was determined, and the polymerized cured product layer (parts by mass) relative to 100 parts by mass of the inorganic particles was calculated. Further, 0.03 g of aluminum oxide was used as a reference for simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement.

(6)有機無機複合フィラー中の未重合物の量
高速液体クロマトグラフィー(カラム:GL Science社製ODS−II、4.6nmφ×250nm、送液ユニット:島津製作所社製、LC−20AD、デガッサー:島津製作所社製、DGU−20A、検出器:島津製作所社製、SPD−M20A)を用いて、以下の手順で、未重合物の量を測定した。0.1gの有機無機複合フィラーを0.9gのアセトンに分散し、超音波を10分間照射しフィラー分散液とした。この分散液を遠心分離(3000rpm、10分間)し、上澄み液を0.2μmのフィルターで濾過し試料とした。試料を高速液体クロマトグラフィーにより分析し、予め作成しておいた検量線から有機無機複合フィラー中の未重合物の量を測定した。なお、本実施例、比較例においては、前記(5)で求めた全重合硬化物層の量と、無機粒子を被覆する際に使用した重合性単量体の合計量は非常によく一致した。
(6) Amount of unpolymerized material in organic / inorganic composite filler High performance liquid chromatography (column: ODS-II, 4.6 nmφ × 250 nm, manufactured by GL Science, liquid feeding unit: LC-20AD, manufactured by Shimadzu Corporation, degasser: Using Shimadzu Corporation, DGU-20A, detector: Shimadzu Corporation, SPD-M20A), the amount of unpolymerized product was measured by the following procedure. 0.1 g of the organic-inorganic composite filler was dispersed in 0.9 g of acetone, and irradiated with ultrasonic waves for 10 minutes to obtain a filler dispersion. This dispersion was centrifuged (3000 rpm, 10 minutes), and the supernatant was filtered through a 0.2 μm filter to prepare a sample. The sample was analyzed by high performance liquid chromatography, and the amount of unpolymerized material in the organic-inorganic composite filler was measured from a calibration curve prepared in advance. In the examples and comparative examples, the total amount of the cured polymer layer obtained in the above (5) and the total amount of the polymerizable monomers used when coating the inorganic particles were in good agreement. .

(7)曲げ強さの測定方法
実施例7〜12、および比較例5〜8において、各実施例・比較例で製造した有機無機複合フィラー、下記に示す配合比の重合性単量体、光重合開始剤、及び無機充填材を含む重合性単量体組成物を準備して、赤色光下にて乳鉢を用いて均一に攪拌、脱泡して、ペースト状の歯科用硬化性組成物を調製した。
(7) Measuring method of bending strength In Examples 7-12 and Comparative Examples 5-8, the organic-inorganic composite filler produced in each Example / Comparative Example, a polymerizable monomer having the following blending ratio, and light A polymerizable monomer composition containing a polymerization initiator and an inorganic filler is prepared, and uniformly stirred and defoamed using a mortar under red light to obtain a paste-like dental curable composition. Prepared.

重合性単量体 UDMA 80質量部、3G 20質量部、重合開始剤CQ 0.20質量部、DMBE 0.5質量部、実施例・比較例で製造した有機無機複合フィラー 300質量部、無機充填材F−1 200質量部を含む重合性単量体組成物を準備し、前記方法により、ペースト状の歯科用硬化性組成物を調製した。   Polymerizable monomer UDMA 80 parts by mass, 3G 20 parts by mass, polymerization initiator CQ 0.20 part by mass, DMBE 0.5 part by mass, organic / inorganic composite filler produced in Examples / Comparative Examples 300 parts by mass, inorganic filling Material F-1 A polymerizable monomer composition containing 200 parts by mass was prepared, and a paste-like dental curable composition was prepared by the method described above.

次いで、充填器を用いて、この歯科用硬化性組成物のペーストをステンレス製型枠に充填した。ペースト表面にポリプロピレンシートを圧接し、ポリプロピレンシートを通して光照射を行なった。照射は、可視光線照射器パワーライト(トクヤマ社製)を用いた。可視光線照射器の照射窓をポリプロピレンシートに密着させ、硬化体の全体に光が当たるように、場所を変えて一方の面から各20秒間ずつ3回照射した。次いで、反対の面からも同様にして各20秒間ずつ3回光照射し、硬化体を得た。   Next, the paste of the dental curable composition was filled into a stainless steel mold using a filling device. A polypropylene sheet was pressed against the paste surface, and light was irradiated through the polypropylene sheet. Irradiation was performed using a visible light irradiator power light (manufactured by Tokuyama Corporation). The irradiation window of the visible light irradiator was brought into close contact with the polypropylene sheet, and irradiation was performed three times for 20 seconds each from one side while changing the place so that the entire cured body was exposed to light. Next, light was irradiated from the opposite surface three times for 20 seconds in the same manner to obtain a cured product.

#800の耐水研磨紙を用いて、硬化体を2×2×25mmの角柱状に整えた。この試料片を試験機(島津製作所製、オートグラフAG5000D)に装着し、支点間距離20mm、クロスヘッドスピード1mm/分の試験条件で、3点曲げ破壊強度を測定した。試験片5個について評価し、その平均値を曲げ強さとした。   Using a # 800 water-resistant abrasive paper, the cured body was adjusted to a 2 × 2 × 25 mm prismatic shape. This sample piece was mounted on a testing machine (manufactured by Shimadzu Corp., Autograph AG5000D), and the three-point bending fracture strength was measured under the test conditions of a distance between fulcrums of 20 mm and a crosshead speed of 1 mm / min. Five test pieces were evaluated, and the average value was defined as the bending strength.

(8)透明性の評価
前記(7)の方法で調製したペーストと同じ歯科用硬化性組成物のペーストを、7mmφ×1mmの孔を有する型に充填した。孔の両端のペースト表面にポリエステルフィルムを圧接した。ポリエステルフィルムを通して、可視光線照射器(トクヤマ製、パワーライト)でペーストの両表面を30秒間光照射した。ペーストが硬化した後、型から取り出した。色差計(東京電色製、TC−1800MKII)を用いて、硬化したペーストの三刺激値のY値(背景色黒及び白)を測定した。下記式、
コントラスト比=背景色黒の場合のY値/背景色白の場合のY値に基づいてコントラスト比を計算し、透明性の指標とした。
(8) Evaluation of transparency The paste having the same dental curable composition as the paste prepared by the method of (7) was filled in a mold having 7 mmφ × 1 mm holes. A polyester film was pressed against the paste surface at both ends of the hole. Through the polyester film, both surfaces of the paste were irradiated with light for 30 seconds with a visible light irradiator (manufactured by Tokuyama, Powerlight). After the paste hardened, it was removed from the mold. Using a color difference meter (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd., TC-1800MKII), Y values (background color black and white) of tristimulus values of the cured paste were measured. The following formula,
Contrast ratio = Y value in the case of black background color / contrast ratio was calculated based on the Y value in the case of white background and used as an index of transparency.

実施例1
<凝集粒子の準備>
無機粒子F−1の100gを200gの水に加え、循環型粉砕機SCミル(三井鉱山(株)製)を用いて、無機粒子を分散させた分散液を得た。
Example 1
<Preparation of aggregated particles>
100 g of the inorganic particles F-1 were added to 200 g of water, and a dispersion liquid in which the inorganic particles were dispersed was obtained using a circulating pulverizer SC mill (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.).

次いで、4g(0.016mol)のγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランと0.003gの酢酸とを80gの水に加え、1時間30分間撹拌し、pH4の均一な溶液を得た。この溶液を前記無機粒子の分散液に添加し、均一に混合した。その後、分散液を軽く混合しながら、高速で回転するディスク上に供給して噴霧乾燥法により乾燥した。   Next, 4 g (0.016 mol) of γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane and 0.003 g of acetic acid were added to 80 g of water and stirred for 1 hour and 30 minutes to obtain a uniform solution having a pH of 4. This solution was added to the inorganic particle dispersion and mixed uniformly. Thereafter, while the dispersion was lightly mixed, it was supplied onto a disk rotating at high speed and dried by a spray drying method.

用いた噴霧乾燥機は、回転するディスクを備え、遠心力で噴霧化する噴霧乾燥機(スプレードライヤー「TSR−2W」、坂本技研(株)製)であった。ディスクの回転速度は10000rpm、乾燥雰囲気空気の温度は200℃であった。その後、噴霧乾燥した無機粉体を60℃、18時間真空乾燥し、71gの無機凝集粒子を得た。無機凝集粒子の凝集間隙の細孔容積は0.28cm/g、平均細孔径は50nmであった。また、無機凝集粒子の平均粒子径は、40.0μmであった。 The spray dryer used was a spray dryer (spray dryer “TSR-2W”, manufactured by Sakamoto Giken Co., Ltd.) that has a rotating disk and is atomized by centrifugal force. The disk rotation speed was 10,000 rpm, and the temperature of the dry atmosphere air was 200 ° C. Thereafter, the spray-dried inorganic powder was vacuum-dried at 60 ° C. for 18 hours to obtain 71 g of inorganic agglomerated particles. The pore volume of the aggregation gaps of the inorganic aggregated particles was 0.28 cm 3 / g, and the average pore diameter was 50 nm. The average particle size of the inorganic aggregated particles was 40.0 μm.

<有機無機複合フィラーの製造>
次いで、重合性単量体としてUDMAを1.78g、重合開始剤としてAIBNを0.005g、さらに有機溶媒柄としてエタノールを5.0g混合した重合性単量体溶液(有機溶媒100質量部に対して重合性単量体35.6質量部を含有)に、上記無機凝集粒子9.4gを浸漬させた。充分撹拌し、この混合物がスラリー状になったことを確認してから1時間静置した。
<Manufacture of organic-inorganic composite filler>
Next, 1.78 g of UDMA as a polymerizable monomer, 0.005 g of AIBN as a polymerization initiator, and 5.0 g of ethanol as an organic solvent handle were mixed (based on 100 parts by mass of the organic solvent). 9.4 g of the above-mentioned inorganic aggregated particles were immersed in 35.6 parts by mass of the polymerizable monomer. The mixture was sufficiently stirred and allowed to stand for 1 hour after confirming that the mixture became a slurry.

上記の混合物を、真空乾燥機を用いて、減圧度10ヘクトパスカル加熱条件40℃の条件で1時間乾燥させ、有機溶媒を除去した。有機溶媒を除去すると、凝集性がない、流動性の高い粉体が得られた。   The above-mentioned mixture was dried for 1 hour using a vacuum dryer under conditions of a degree of vacuum of 10 hectopascal heating conditions of 40 ° C. to remove the organic solvent. When the organic solvent was removed, a powder having high agglomeration and no fluidity was obtained.

上記の粉体を、減圧度10ヘクトパスカル、140℃の条件で、20分間加熱し、上記粉体中の重合性単量体を重合硬化させ、得られた粉体を、振動ボールミルを用いて粉砕することで、有機無機複合フィラーを8.0g得た。   The powder is heated for 20 minutes under the conditions of a vacuum degree of 10 hectopascals and 140 ° C., the polymerizable monomer in the powder is polymerized and cured, and the obtained powder is pulverized using a vibration ball mill. As a result, 8.0 g of an organic-inorganic composite filler was obtained.

上記有機無機複合フィラーの平均粒子径は、1.2μmであり、水銀ポロシメータによる測定によれば、細孔は確認できなかった。さらに、有機無機複合フィラー中の全重合硬化物層の量を測定したところ、無機粒子F−1の100質量部に対して全重合硬化物層の量は18.9質量部であった。また、有機無機複合フィラー中の全重合硬化物層に含まれる未重合物の量は、0.2質量%であった。
製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
The average particle diameter of the organic-inorganic composite filler was 1.2 μm, and pores could not be confirmed according to measurement with a mercury porosimeter. Furthermore, when the quantity of the total polymerization hardening material layer in an organic inorganic composite filler was measured, the quantity of the total polymerization hardening material layer was 18.9 mass parts with respect to 100 mass parts of inorganic particle F-1. Moreover, the quantity of the unpolymerized material contained in the all-polymerization cured | curing material layer in an organic inorganic composite filler was 0.2 mass%.
The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例2
実施例1の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を130℃に変更した以外は、実施例1と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。
製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 2
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature at which the polymerizable monomer was polymerized and cured was changed to 130 ° C. in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 1. . About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property.
The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例3
実施例1の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を120℃に変更した以外は、実施例1と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。
製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 3
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature at the time of polymerizing and curing the polymerizable monomer was changed to 120 ° C. in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 1. . About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property.
The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例4
実施例1の<凝集粒子の準備>において得られた凝集粒子F−1を9.4g、重合性単量体としてUDMAを1.78g、重合開始剤を0.005g、エタノール5.0gを乳鉢にて均一に撹拌しペーストとした。得られたペーストを脱泡し減圧度10ヘクトパスカル、140℃の条件で20分間加熱しペーストの硬化体を得た。この硬化体を振動ボールミルを用いて粉砕することで有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。
製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 4
9.4 g of aggregated particles F-1 obtained in <Preparation of aggregated particles> in Example 1, 1.78 g of UDMA as a polymerizable monomer, 0.005 g of a polymerization initiator, and 5.0 g of ethanol in a mortar To make a paste. The obtained paste was defoamed and heated for 20 minutes under the conditions of a vacuum degree of 10 hectopascals and 140 ° C. to obtain a cured paste. The cured body was pulverized using a vibration ball mill to obtain an organic-inorganic composite filler. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property.
The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例5
<凝集粒子(F−2)の準備>
実施例1の<凝集粒子の準備>において、無機粒子F−1の100gを200gの水に加え、循環型粉砕機SCミル(三井鉱山(株)製)を用いて、無機粒子を分散させた分散液を得た。
Example 5
<Preparation of agglomerated particles (F-2)>
In <Preparation of Aggregated Particles> in Example 1, 100 g of inorganic particles F-1 were added to 200 g of water, and inorganic particles were dispersed using a circulation type pulverizer SC mill (Mitsui Mine Co., Ltd.). A dispersion was obtained.

次いで、4g(0.016mol)のγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランと0.003gの酢酸とを80gの水に加え、1時間30分間撹拌し、pH4の均一な溶液を得た。この溶液を前記無機粒子の分散液に添加し、均一に混合した。その後、分散液を軽く混合しながら、噴霧乾燥法により乾燥した。   Next, 4 g (0.016 mol) of γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane and 0.003 g of acetic acid were added to 80 g of water and stirred for 1 hour and 30 minutes to obtain a uniform solution having a pH of 4. This solution was added to the inorganic particle dispersion and mixed uniformly. Then, it dried by the spray-drying method, mixing a dispersion liquid lightly.

用いた噴霧乾燥機は、噴霧乾燥機(スプレードライヤー「RL−8」、大川原化工機製)であった。噴霧圧は0.1MPa、乾燥雰囲気空気の温度は200℃であった。その後、噴霧乾燥した無機粉体を60℃、18時間真空乾燥し、71gの無機凝集粒子(F−2)を得た。無機凝集粒子の凝集間隙の細孔容積は0.28cm/g、平均細孔径は200nmであった。また、無機凝集粒子の平均粒子径は、16.0μmであった。 The spray dryer used was a spray dryer (spray dryer “RL-8”, manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.). The spray pressure was 0.1 MPa, and the temperature of the dry atmosphere air was 200 ° C. Thereafter, the spray-dried inorganic powder was vacuum-dried at 60 ° C. for 18 hours to obtain 71 g of inorganic agglomerated particles (F-2). The pore volume of the aggregation gap of the inorganic aggregated particles was 0.28 cm 3 / g, and the average pore diameter was 200 nm. The average particle size of the inorganic aggregated particles was 16.0 μm.

<有機無機複合フィラーの製造方法>
次いで、実施例1の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、重合性単量体としてUDMAを1.78g、重合開始剤としてAIBNを0.005g、さらに有機溶媒としてエタノールを5.0g混合した重合性単量体溶液(有機溶媒100質量部に対して重合性単量体35.6質量部を含有)に、上記<凝集粒子の準備>で準備した無機凝集粒子(F−2)9.4gを浸漬させた。充分撹拌し、この混合物がスラリー状になったことを確認してから1時間静置した。上記の混合物を、真空乾燥機を用いて、減圧度10ヘクトパスカル加熱条件40℃の条件で1時間乾燥させ、有機溶媒を除去した。有機溶媒を除去すると、凝集性がない、流動性の高い粉体が得られた。
<Method for producing organic-inorganic composite filler>
Next, in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 1, 1.78 g of UDMA as a polymerizable monomer, 0.005 g of AIBN as a polymerization initiator, and 5.0 g of ethanol as an organic solvent were mixed. 8. Inorganic agglomerated particles (F-2) prepared in <Preparation of agglomerated particles> in a polymerizable monomer solution (containing 35.6 parts by mass of a polymerizable monomer with respect to 100 parts by mass of an organic solvent) 4 g was immersed. The mixture was sufficiently stirred and allowed to stand for 1 hour after confirming that the mixture became a slurry. The above-mentioned mixture was dried for 1 hour using a vacuum dryer under conditions of a degree of vacuum of 10 hectopascal heating conditions of 40 ° C. to remove the organic solvent. When the organic solvent was removed, a powder having high agglomeration and no fluidity was obtained.

上記の粉体を、減圧度10ヘクトパスカル、140℃の条件で、20分間加熱し、上記粉体中の重合性単量体を重合硬化させ、有機無機複合フィラーを9.0g得た。上記有機無機複合フィラーの平均粒子径は、21.0μmであり、凝集間隙の細孔容積は0.06cm/g、平均細孔径は150nmであった。さらに、有機無機複合フィラー中の全重合硬化物層の量を測定したところ、無機粒子F−2の100質量部に対して全重合硬化物層の量は18.9質量部であった。また、有機無機複合フィラー中の全重合性硬化物層に含まれる未重合物は、0.2質量%であった。製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。 The above powder was heated for 20 minutes under the conditions of a vacuum degree of 10 hectopascals and 140 ° C., and the polymerizable monomer in the powder was polymerized and cured to obtain 9.0 g of an organic-inorganic composite filler. The average particle diameter of the organic-inorganic composite filler was 21.0 μm, the pore volume of the aggregation gap was 0.06 cm 3 / g, and the average pore diameter was 150 nm. Furthermore, when the quantity of the total polymerization hardening material layer in an organic inorganic composite filler was measured, the quantity of the total polymerization hardening material layer was 18.9 mass parts with respect to 100 mass parts of inorganic particle F-2. Moreover, the unpolymerized material contained in the total polymerizable cured product layer in the organic-inorganic composite filler was 0.2% by mass. The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例6
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を130℃に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 6
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 5 except that the temperature at which the polymerizable monomer was polymerized and cured was changed to 130 ° C. in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 5. . About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例7
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を120℃に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 7
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 5 except that the temperature at which the polymerizable monomer was polymerized and cured was changed to 120 ° C. in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 5. . About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例8
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体UDMAの量を1.50gに変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 8
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 5 except that the amount of the polymerizable monomer UDMA used in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 5 was changed to 1.50 g. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例9
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体UDMAの量を2.06gに変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 9
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 5 except that the amount of the polymerizable monomer UDMA used in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 5 was changed to 2.06 g. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例10
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体をNBM80に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 10
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polymerizable monomer used in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 5 was changed to NBM80. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例11
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体をBisGMAに変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 11
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polymerizable monomer used in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 5 was changed to BisGMA. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

実施例12
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体を3Gに変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表1にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表2にまとめた。
Example 12
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polymerizable monomer used in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 5 was changed to 3G. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 1, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 2.

Figure 2019183111
Figure 2019183111

Figure 2019183111
Figure 2019183111

比較例1
実施例1の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、 重合性単量体を重合硬化させる際の温度を180℃に変更した以外は、実施例1と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 1
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature when polymerizing and curing the polymerizable monomer was changed to 180 ° C. in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 1 . About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例2
実施例1の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を90℃に変更した以外は、実施例1と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。
製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 2
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature at which the polymerizable monomer was polymerized and cured was changed to 90 ° C. in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 1. . About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property.
The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例3
実施例4のペースト硬化時の温度を170℃、あるいは硬化時の時間を60分間に変更した以外は、実施例4と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 3
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 4 except that the paste curing temperature in Example 4 was changed to 170 ° C. or the curing time was changed to 60 minutes. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例4
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を180℃に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例5と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 4
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 5 except that the temperature at the time of polymerizing and curing the polymerizable monomer was changed to 180 ° C. in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 5. . About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 5, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例5
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を90℃に変更した以外は、実施例4と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例4と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 5
An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in Example 4 except that the temperature at the time of polymerizing and curing the polymerizable monomer was changed to 90 ° C. in <Method for producing organic-inorganic composite filler> in Example 5. . About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 4, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例6
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、重合性単調体を重合硬化させる際の温度を100℃に、重合時間を60分に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例5と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 6
In Example 5 <Method for producing organic-inorganic composite filler>, the same procedure as in Example 5 was repeated, except that the temperature when polymerizing and curing the polymerizable monotone was changed to 100 ° C. and the polymerization time was changed to 60 minutes. An inorganic composite filler was obtained. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 5, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例7
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体UDMAの量を1.50gに、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を180℃に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例5と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 7
In Example 5 <Method for producing organic-inorganic composite filler>, the amount of polymerizable monomer UDMA used was changed to 1.50 g, and the temperature at which the polymerizable monomer was polymerized and cured was changed to 180 ° C. In the same manner as in Example 5, an organic-inorganic composite filler was obtained. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 5, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例8
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体UDMAの量を2.06gに、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を180℃に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例5と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 8
In Example 5 <Method for producing organic-inorganic composite filler>, the amount of polymerizable monomer UDMA used was changed to 2.06 g, and the temperature at which the polymerizable monomer was polymerized and cured was changed to 180 ° C. In the same manner as in Example 5, an organic-inorganic composite filler was obtained. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 5, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例9
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体をNBM80に、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を180℃に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 9
In Example 5 <Method for producing organic-inorganic composite filler>, Example 5 and Example 5 were changed except that the polymerizable monomer to be used was changed to NBM80 and the temperature at which the polymerizable monomer was polymerized and cured was changed to 180 ° C. Similarly, an organic-inorganic composite filler was obtained. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例10
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体をBisGMAに、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を180℃に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 10
In Example 5 <Method for producing organic-inorganic composite filler>, Example 5 is the same as Example 5 except that the polymerizable monomer used is BisGMA and the temperature at which the polymerizable monomer is polymerized and cured is 180 ° C. Similarly, an organic-inorganic composite filler was obtained. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

比較例11
実施例5の<有機無機複合フィラーの製造方法>において、用いる重合性単量体を3Gに、重合性単量体を重合硬化させる際の温度を180℃に変更した以外は、実施例5と同様にして有機無機複合フィラーを得た。この有機無機複合フィラーについて、実施例1と同様にして各物性を測定した。製造条件を表3にまとめ、得られた有機無機複合フィラーの性状を表4にまとめた。
Comparative Example 11
In Example 5 <Method for producing organic-inorganic composite filler>, Example 3 is the same as Example 5 except that the polymerizable monomer used is changed to 3G and the temperature at which the polymerizable monomer is polymerized and cured is changed to 180 ° C. Similarly, an organic-inorganic composite filler was obtained. About this organic inorganic composite filler, it carried out similarly to Example 1, and measured each physical property. The production conditions are summarized in Table 3, and the properties of the obtained organic-inorganic composite filler are summarized in Table 4.

Figure 2019183111
Figure 2019183111

Figure 2019183111
Figure 2019183111

実施例13〜24、比較例12〜22
表5及び6に示した各有機無機複合フィラーを使用して、前記(7)の曲げ強度および前記(8)の透明性を測定した。その結果を表5及び6に併せて示した。
Examples 13-24, Comparative Examples 12-22
Using each organic-inorganic composite filler shown in Tables 5 and 6, the bending strength of (7) and the transparency of (8) were measured. The results are also shown in Tables 5 and 6.

Figure 2019183111
Figure 2019183111

Figure 2019183111
Figure 2019183111

Claims (7)

無機粒子の表面を、重合性単量体が重合してなる重合硬化物層で被覆した有機無機複合フィラーであって、
該重合硬化物層が、該重合性単量体の未重合物を0.1質量%以上5.0質量%以下含むことを特徴とする有機無機複合フィラー。
An organic-inorganic composite filler in which the surface of inorganic particles is covered with a polymerized cured product layer formed by polymerizing a polymerizable monomer,
The organic-inorganic composite filler, wherein the polymerized cured product layer contains 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less of an unpolymerized product of the polymerizable monomer.
前記無機粒子が、平均粒子径10〜1000nmの無機一次粒子が凝集してなる凝集粒子であって、
前記重合硬化物層が、各無機一次粒子の少なくとも一部の表面を被覆してなると共に、各無機一次粒子を相互に結合する層となり、
各無機一次粒子の少なくとも一部の表面を被覆する前記重合硬化物層の間に形成され、水銀圧入法で測定した細孔容積(ここで、細孔とは細孔径が1〜500nmの範囲の孔をいう)が0.01〜30cm/gである凝集隙間を有する請求項1に記載の有機無機複合フィラー。
The inorganic particles are aggregated particles obtained by agglomerating inorganic primary particles having an average particle diameter of 10 to 1000 nm,
The polymerized cured product layer is a layer that covers at least a part of the surface of each inorganic primary particle and is a layer that binds each inorganic primary particle to each other;
A pore volume formed by the mercury intrusion method formed between the polymerized cured product layers covering at least a part of the surface of each inorganic primary particle (wherein the pore is a pore diameter in the range of 1 to 500 nm) 2. The organic-inorganic composite filler according to claim 1, wherein the organic-inorganic composite filler has a coagulation gap of 0.01 to 30 cm 3 / g.
前記重合硬化物層の含有量が、前記無機粒子100質量部に対して1〜40質量部である請求項1又は2に記載の有機無機複合フィラー。   The organic-inorganic composite filler according to claim 1 or 2, wherein the content of the polymerized cured product layer is 1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic particles. 前記無機粒子が、水銀圧入法で測定した細孔容積(ここで、細孔とは細孔径が1〜500nmの範囲の孔をいう)が0.015〜0.35cm/gの凝集粒子である請求項1〜3の何れか1項に記載の有機無機複合フィラー。 The inorganic particles are agglomerated particles having a pore volume measured by a mercury intrusion method (where the pores are pores having a pore diameter in the range of 1 to 500 nm) of 0.015 to 0.35 cm 3 / g. The organic-inorganic composite filler according to any one of claims 1 to 3. 請求項1乃至4の何れか一に記載の有機無機複合フィラーを製造する方法であって、
重合性単量体を有機溶媒で希釈した重合性単量体溶液と無機粒子とを接触させながら前記有機溶媒を除去して前記無機粒子の表面に所定量の前記重合性単量体を付着させる重合性単量体付着工程、及び
前記重合性単量体付着工程で前記無機粒子の表面に付着した前記重合性単量体を重合させて前記無機粒子の表面を前記重合性単量体が重合してなる重合硬化物層で被覆する重合工程を含み、
予め別途確認した下記(1)、(2)、(3)及び(4)に示される少なくとも1つの関係に基づいて、前記重合工程で得られる重合硬化物層中に含まれる未重合の前記重合性単量体の量が、重合硬化物層全体の質量を基準とする未重合の前記重合性単量体の濃度(質量%)で定義される未重合単量体合含有率で表して、0.1質量%以上5.0質量%以下の範囲となる条件を決定し、決定された条件で前記重合性単量体付着工程及び/又は前記重合工程を行うことを特徴とする前記方法。
(1)前記重合性単量体溶液に重合禁止剤を配合して、無機粒子表面に付着させる重合体中に重合禁止剤を含有せしめて、所定の条件下で重合を行った場合における、前記重合性単量体調液中の重合禁止剤濃度と前記未重合単量体合含有率との関係
(2)前記重合工程において、重合時間以外の条件を予め定めた一定の条件として重合時間のみを変えて重合を行った場合における重合時間と前記未重合単量体合含有率との関係
(3)前記重合工程において、重合温度以外の条件を予め定めた一定の条件として重合温度のみを変えて重合を行った場合における重合温度と前記未重合単量体含有率との関係
(4)前記重合工程において、重合を行う雰囲気中の酸素濃度以外の条件を予め定めた一定の条件として前記酸素濃度のみを変えて重合を行った場合における前記酸素濃度と前記未重合単量体合含有率との関係
A method for producing the organic-inorganic composite filler according to any one of claims 1 to 4,
The organic solvent is removed while contacting the polymerizable monomer solution obtained by diluting the polymerizable monomer with the organic solvent and the inorganic particles, and a predetermined amount of the polymerizable monomer is attached to the surface of the inorganic particles. A polymerizable monomer adhering step; and the polymerizable monomer adhering to the surface of the inorganic particles in the polymerizable monomer adhering step is polymerized to polymerize the surface of the inorganic particles. Including a polymerization step of coating with a polymerized cured product layer,
Based on at least one relationship shown in the following (1), (2), (3) and (4) separately confirmed in advance, the unpolymerized polymerization contained in the polymerization cured product layer obtained in the polymerization step The amount of the polymerizable monomer is represented by the unpolymerized monomer combined content defined by the concentration (% by mass) of the unpolymerized polymerizable monomer based on the mass of the entire polymerization cured product layer, The method according to claim 1, wherein a condition that is in a range of 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less is determined, and the polymerizable monomer attaching step and / or the polymerization step is performed under the determined condition.
(1) When the polymerization inhibitor is blended in the polymerizable monomer solution, the polymerization inhibitor is contained in the polymer to be adhered to the surface of the inorganic particles, and polymerization is performed under predetermined conditions, Relationship between polymerization inhibitor concentration in polymerizable monomer preparation and unpolymerized monomer total content (2) In the polymerization step, only the polymerization time is set as a predetermined condition other than the polymerization time. (3) In the polymerization step, only the polymerization temperature is changed as a predetermined condition other than the polymerization temperature in the polymerization step. Relationship between polymerization temperature and unpolymerized monomer content when polymerization is performed (4) In the polymerization step, the oxygen concentration is set as a predetermined condition other than the oxygen concentration in the atmosphere in which the polymerization is performed. Only change the polymerization Wherein said oxygen concentration in the case of Tsu relationship between unpolymerized monomer if content
請求項1乃至4の何れか1項に記載の有機無機複合フィラーと、重合性単量体をさらに含む硬化性組成物。   A curable composition further comprising the organic-inorganic composite filler according to claim 1 and a polymerizable monomer. 請求項6に記載の硬化性組成物からなる歯科用硬化性組成物。   A dental curable composition comprising the curable composition according to claim 6.
JP2019011880A 2018-03-30 2019-01-28 Method for producing organic-inorganic composite filler and method for producing dental curable composition Active JP7350248B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018068689 2018-03-30
JP2018068689 2018-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019183111A true JP2019183111A (en) 2019-10-24
JP7350248B2 JP7350248B2 (en) 2023-09-26

Family

ID=68339836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019011880A Active JP7350248B2 (en) 2018-03-30 2019-01-28 Method for producing organic-inorganic composite filler and method for producing dental curable composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7350248B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021138832A (en) * 2020-03-04 2021-09-16 株式会社球体研究所 Negative thermal expansion fine particle and method for producing the same
WO2021251023A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-16 株式会社トクヤマデンタル Dental curable composition
JP2021195526A (en) * 2020-06-12 2021-12-27 株式会社トクヤマデンタル Dental curable composition

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011115007A1 (en) * 2010-03-19 2011-09-22 株式会社トクヤマデンタル Organic/inorganic composite filler and manufacturing method therefor
WO2013039169A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 株式会社トクヤマデンタル Organic-inorganic composite filler, and method for producing same
JP2015105254A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 株式会社トクヤマデンタル Dental hardening composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011115007A1 (en) * 2010-03-19 2011-09-22 株式会社トクヤマデンタル Organic/inorganic composite filler and manufacturing method therefor
WO2013039169A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 株式会社トクヤマデンタル Organic-inorganic composite filler, and method for producing same
JP2015105254A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 株式会社トクヤマデンタル Dental hardening composition

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021138832A (en) * 2020-03-04 2021-09-16 株式会社球体研究所 Negative thermal expansion fine particle and method for producing the same
WO2021251023A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-16 株式会社トクヤマデンタル Dental curable composition
JP2021195526A (en) * 2020-06-12 2021-12-27 株式会社トクヤマデンタル Dental curable composition
JP7195549B2 (en) 2020-06-12 2022-12-26 株式会社トクヤマデンタル Dental filling restorative material for molar treatment

Also Published As

Publication number Publication date
JP7350248B2 (en) 2023-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5079928B2 (en) Organic-inorganic composite filler and method for producing the same
JP5918248B2 (en) Organic-inorganic composite filler and method for producing the same
JP6093213B2 (en) Inorganic agglomerated particles, organic-inorganic composite filler, and production method thereof
JP6966785B2 (en) Photocurable composition
JP7350248B2 (en) Method for producing organic-inorganic composite filler and method for producing dental curable composition
EP3682862A1 (en) Curable dental composition
JP2007314484A (en) Organic and inorganic composite filler for dental use, dental repairing material composition by using the filler and method for producing them
JP6219146B2 (en) Dental curable composition
JP4732270B2 (en) Method for producing organic-inorganic composite filler
KR20210057026A (en) Composite material, curable composition and method for producing curable composition
WO2021251023A1 (en) Dental curable composition
JP6781908B2 (en) Curable Compositions and Dental Curable Compositions
JP5398762B2 (en) Organic inorganic composite filler
JP5891519B2 (en) Manufacturing method of powder-liquid type dental restoration material
RU2821202C1 (en) Curable dentistry composition
CN114828802B (en) Curable composition for dental use
JP2017036224A (en) Resin block for dental cutting processing and production method thereof
JP2023107373A (en) dental curable composition
JP2022097349A (en) Organic inorganic composite filler and method for producing the same, and dental curable composition containing the organic inorganic composite filler
JP2023107374A (en) dental curable composition
JP2022184770A (en) Organic-inorganic composite filler, and dental curable composition containing organic-inorganic composite filler

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211005

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230718

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230821

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230905

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7350248

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150