JP2638349C - - Google Patents

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JP2638349C
JP2638349C JP2638349C JP 2638349 C JP2638349 C JP 2638349C JP 2638349 C JP2638349 C JP 2638349C
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filling composition
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inorganic filler
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】 本発明は歯科用充填組成物に関するものであり、より詳しくは、ペーストの操
作性が良く、硬化物の透明性及び機械的強度が良好であり、かつ硬化物の表面の
光沢平滑性が優れ吸水率が小さな歯科用充填組成物に関するものである。 【0002】 【従来の技術】 従来より、重合可能な単量体と無機質充填材を構成要素とする歯科用充填組成
物は、歯牙欠損部の修復や補綴、人口歯冠その他の用途に使用されている。 無機質充填材としては、天然又は合成シリカが夫々単独あるいは組み合わせて
使用されることが多い。充填材の含有量が多いほど重合硬化後の組成物の強度が
大きく、熱膨張率も歯質に近くなり好ましいが、通常、破砕法により粒度を調節
したものは重合可能な単量体中に分散混合させたとき、得られるペーストの粘度
が非常に上がり、このためシリカの配合量を増やせずせいぜい50〜60重量% 程度しか配合できなかった。また、破砕法による充填材は硬化後において仕上が
り研磨処理をしても研磨面の平滑性に劣りざらつくという問題もあった。 【0003】 そこで、最近、破砕法による充填材に変えて球形のシリカを充填材として用い
ることが行われている(特公平1−57082、特開昭58−152804等)
。 【0004】 【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、これらの場合も、充填量が80重量%を越えることができず、
硬化後の曲げ強度も大なるもので900kg/cm2であった。この点を改良す
べく、超微粒子シリカと破砕ガラスとのハイブリッドが提案された(特開昭63
−88110)。しかし、この場合も強度の点では若干改善されたものの、硬化
物の表面の平滑性が劣るものであった。また、充填材中の微小粒子の割合を増や
すと表面平滑性は改善されるが、吸水率も増大するという問題があり、未だにバ
ランスのとれた歯科用充填組成物が得られていなかった。 【0005】 【問題点を解決するための手段】 そこで、本発明者等はかかる問題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の平均
粒子径を組み合わせた球形状の無機酸化物混合物を充填材とし、これを特定配合
割合で用いることにより、かかる問題点が解消することを見出し本発明に到達し
た。すなわち、本発明の目的はペーストの操作性が良く、硬化物の透明性及び機
械的強度が良好であり、かつ硬化物の表面の光沢平滑性が優れた歯科用充填組成
物を提供することにある。 【0006】 そして、その目的は重合可能な単量体と無機質充填材からなる歯科用充填組成
物であって、当該無機質充填材が粒子径0.01〜30μmの範囲にある球形状
の無機酸化物で、平均粒子径が異なる少なくとも2つの群からなり、当該群とし
て平均粒子径1〜30μmの範囲にある球形状の無機酸化物を含み、かつ平均粒
子径が互いに近接した2つの群において平均粒子径の比が2以上であり、また当 該2つの群の全重量のうち50%以上を平均粒子径の大きい群が占めている球形
状無機酸化物であり、且つ、前記2つの群の無機酸化物粒子を予め乾式混合した
ことを特徴とする球形状無機酸化物混合物を含む歯科用充填組成物により容易に
達成される。 【0007】 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明の重合可能な単量体としては、歯科用充填組成物に使用されるものであ
れば、特に限定されるものではなく、種々のものが用いられるが、好ましくは重
合可能なビニルモノマーを用いるのがよい。ビニルモノマーとして最も代表的な
ものはアクリル基及び/又はメタクリル基を有する重合可能なビニルモノマーが
挙げられる。具体的には例えばα−シアノアクリル酸、(メタ)アクリル酸、ウ
レタン(メタ)アクリル酸、クロトン酸桂皮酸、ソルビン酸、マレイン酸、イタ
コン酸などの1価又は2価アルコールとのエステル類さらに、N−イソブチルア
クリルアミドのような(メタ)アクリルアミド類、酢酸ビニルなどのようなカル
ボン酸のビニルエステル類、ブチルビニルエーテルのようなビニルエーテル類、
N−ビニルピロリドンのようなモノ−N−ビニル化合物、スチレン誘導体などが
挙げられるが特に下記のような一官能性、多官能性の(メタ)アクリル酸エステ
ル類およびウレタン(メタ)アクリル酸エステル類が好適である。 (i) 一官能性 (メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸n−もしくはi−プロピル、
(メタ)アクリル酸n−、i−もしくはt−ブチル、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートなど。 (ii)二官能性 一般式 【0008】 【化1】 【0009】 〔ここでnは、3〜20の整数、Rは水素またはメチル基を表わす〕 で示される化合物。例えば、プロパンジオール、ブタンジオール、ヘキサンジオ
ール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、エイコサンジオー
ルなどのジ(メタ)アクリレート類、 一般式が 【0010】 【化2】 【0011】 〔ここでnは1〜14の整数、Rは水素またはメチル基を表わす。〕 で示される化合物。例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ドデカエチレングリコール、
テトラデカエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、テトラデカプロピレングリコールなどのジ(メタ)アクリレート類の他、グ
リセリンジ(メタ)アクリレート、2,2′−ビス〔p−(γ−メタクリロキシ
−β−ヒドロキシプロポキシ)フェニルプロパン(Bis−GMA)、ビスフェ
ノールAジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、
2,2′−ジ(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン(1分子中
にエトキシ基2〜10)、1,2−ビス(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシ
プロポキシ)ブタンなど。 (iii)三官能性以上 トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテ トラ(メタ)アクリレートなど。 (iv)ウレタン(メタ)アクリレート系 ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート単量体2モルとジイソシアネー
ト1モルの反応生成物、両末端NCOのウレタンプレポリマーとヒドロキシル基
を有する(メタ)アクリレート単量体の反応生成物などが挙げられ、かかる反応
生成物の構造は、次式に示すものが挙げられる。 【0012】 【化3】 【0013】 〔ここでR1は水素またはメチル基、R2はアルキレン基、R3は有機残基であ
る。〕 これらのビニルモノマーは必要に応じて単独で或いは混合して使用すればよい
。また、本発明では必要に応じて重合開始剤を用いてもよく、使用する重合開始
剤としては特に限定されるものではなく公知のものが使用される。重合手段とし
ては光エネルギーによるもの、過酸化物と保進剤によるもの等を用いることがで
きる。 【0014】 本発明の歯科用充填組成物の他の成分は無機質充填材である。本発明で使用す
る無機質充填材は粒子径0.01〜30μm、好ましくは0.01〜10μm、
より好ましくは0.01〜5μmの範囲にある球形状の無機酸化物である。上記
粒子径の範囲にある無機酸化物であれば特に限定されず、このような粒子を用い
ることによって、光沢平滑性に優れた歯科用充填剤を得ることができる。一般に
好適に使用される前記範囲の無機酸化物としては、非晶質シリカや周期律表第I
族、同第II族、同第III 族および同第IV族からなる群から選ばれた少なくとも1
種の金属成分と珪素成分とを主な構成成分とする無機酸化物、あるいはアルミナ 、チタニア、ジルコニア等である。歯科用充填剤として好ましい透明性、滑沢性
を与える為には組成物の各組成間の屈折率の差があまり大きくないことが望まし
い。また原料の入手容易性、球形粒子の製造の容易性等から総合的に判断して、
非晶質シリカ、特にアルコキシシランの加水分解重合によって合成された球状シ
リカが好適である。更にこれらの球状シリカを用いる場合は乾燥後500℃以上
で焼成したものを用いるのがよい。又、場合によっては、より組成間の屈折率の
差を下げ透明度を上げたり、より比重の大きい成分を加えX線に造影しやすくす
る、等の種々の理由から、シリカと他の金属成分の混合酸化物も適宜選択するこ
とができる。 【0015】 本発明で用いる無機質充填材は平均粒子径が異なる少なくとも2つの群からな
る混合物であることが必要である。この混合物は同種又は異なる種類のものであ
ってもよく、平均粒子径が異なる群は必ずしも2つの群だけでなく、3つあるい
はそれ以上の群になっていてもよい。しかしながら、本発明では、かかる群にお
いて平均粒子径が1〜30μm、好ましくは1〜10μmより好ましくは1〜5
μmの範囲にある球形状の無機酸化物からなる群を少くとも一つ必ず含むことが
必須である。そして他の群は、他の条件、特に粒径差に関する条件を満足する限
り、平均粒子径が1〜30μmの範囲にあってもその他の範囲にあっても良いが
、例えば0.01〜1μm未満の範囲にある群であることが好ましい。 【0016】 また、上記無機質充填材の平均粒子径の分布は平均粒子径が互いに近接した2
つの群において平均粒子径の比が2以上、好ましくは3〜100であることが必
要である。ここで平均粒子径が互いに近接した2つの群とは、例えば平均粒子径
が0.3μm、0.7μm及び1.5μmの3つの粒子群からなる無機質充填材
の場合には、平均粒子径が0.3μmと0.7μmの2つの群及び平均粒子径が
0.7μmと1.5μmの2つの群をそれぞれ平均粒子径が互いに近接した2つ
の群という。勿論、無機質充填材が異なる平均粒子径を有する群が2つからなる
場合にはそれら2つの群を平均粒子径が互いに近接した2つの群という。また本
発明では、平均粒子径が互いに近接した2つの群において、平均粒子径の大きい 群の方が、この2つの群の全重量の50%以上を占めていることが必要である。
好ましくは60〜80%を占めていることが望ましい。この様な範囲に配合する
ことにより、より小さい粒子が大粒子間のすき間にはいり込むことができ充填率
を向上させることができる。 【0017】 なお、各粒子群の粒径分布については一般的には比較的狭い方が好ましく、通
常標準偏差値で2以下、より好ましくは1.5以下、最も好ましくは1.2以下
のものが選択される。また、群どうしの粒径比が相当に大きい場合つまり2つの
粒子群の主部分の粒径に相当の大小差がある場合は各粒子群の粒径分布は比較的
広くとも大粒子間の間隙に小粒子が充分に充填され、問題となる空隙を生ぜしめ
ないことも有り得る。従って各粒子群の粒径分布は粒子径比を勘案しつつ各場合
に応じ好適なものを選択すればよい。 【0018】 また、必要な大きさの粒子を作る方法は種々のものが知られておりたね晶を段
階的に生長させる生長法を用いて大粒子を生長させることもできるし、また適切
な条件を選択することにより希望の大きさの粒子を得ることができる。 本発明で使用する無機質充填材には、表面処理をして用いることが単量体成分
との分散性向上の点で望ましい。無機質充填材としてシリカを用いた場合、表面
処理剤としてはγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリク
ロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルア
セトキシシランおよびビニルトリ(メトキシエトキシ)シラン等の有機ケイ素化
合物が用いられ、シラン化は、通常の方法により行われる。 【0019】 本発明の歯科用充填組成物を調製する際は、前記無機質充填材が通常充填組成
物全体に対して50〜90体積%、好ましくは70〜90体積%、さらに好まし
くは80〜90体積%の範囲で配合される。そして、前記無機質充填材と重合可
能な単量体とを分散混合する。無機質充填材の充填量があまり少なすぎると充填
組成物自体の粘度が低く、歯科用として加工する場合に不都合であり、一方、あ
まり多すぎると充填組成物が粘土状を維持することができなくなる。 【0020】 本発明では上述の2つの群の無機酸化物粒子を重合可能な単量体と混合する前
に予め、乾式状態で気流中で混合することが重要である。乾式の混合の場合、工
業的に操作性が良好である上、粒子のより好ましい均一混合を行なうことができ
る。乾式混合の方法としては、通常、気流型混合機及び流動化型混合機が挙げら
れるが、この他、V型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機又は円板回
転型混合機などでもよい。 【0021】 これらの中でも特に、気流中で両粒子を混合する方法が望ましい。また、気流
中での混合方式としては、例えば、ジェットミル型、エアブレンダー型又はジェ
ット・オー・マイザー型が好適である。 【0022】 【実施例】 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えな
い限り下記の実施例に限定されるものではない。 尚、以下の実施例および比較例においては、無機質充填材としてシリカ粒子を
用い下記〔1〕の方法でシリカ粒子の表面処理並びに重合可能な単量体を調製し
た後、〔2〕の方法で試験片を作成し各物性の測定を行った。 〔1〕 シリカ粒子の表面処理 処理はシリカ粒子に対して、γ−methacryloxypropyl t
rimethoxysilane(信越化学社製)を4wt%添加し、水−エタ
ノール溶媒中で、混合攪拌した後80℃で2時間更に105℃で5時間熱風乾燥
機内で乾燥、シラン処理充填材を調製した。 【0023】 重合可能な単量体の調製 Dimethacryloxyethyl trimethylhexame
thylene di−urethane(VDMA:新中村化学社製)とTr
i−ethylene glycol dimethacrylate(TEG
DMA:新中村化学社製)を70:30(wt%)の比で配合したモノマーに光 増感剤としてCamp horoquinone(Aldrich社製)0.5
wt%、還元剤としてN,N−dimethylaminoethymetha
crylate(東京化成社製)0.5wt%を添加し、レジンモノマーを調製
した。 【0024】 〔2〕物性の試験方法及び測定方法 1.試験片の作製 1)圧縮強さ 充填組成物を内径3mm、高さ6mmの穴を有するステンレス製金属の穴に充
填し、上下両面をガラス板で圧接、可視光線照射器エコノライト(ヨシダ社製)
にて下両面より各々40秒光照射を行った。金型より離型し試験片とした。 【0025】 2)曲げ強さ 充填組成物を、厚さ2mm、幅2mm、長さ25mmのステンレス製金型の穴
に充填し、ガラス板で圧接後、技工用光重合器ライトエース(ヨシダ製)にて、
厚さ方向、上下両面より、各々120秒光照射を行った。全型より離型し試験片
とした。 【0026】 3)硬さ 充填組成物を内径20mm、高さ2mmの穴を有するステンレス製金型の穴に
充填し、上下両面をガラス板で圧接後、2)と同様の重合方式により、試験片を
作製、更に、ガラス圧接面を、1500番のSic研磨紙にて研磨し、測定面と
した。 【0027】 4)吸水性 充填組成物を、厚さ3mm、幅15mm、長さ20mmのステンレス製金型の
穴に充填、上下両面をガラス板で圧接、2)と同様の重合方式により試験片を作
製、更に各面を240番のSic研磨紙にて研磨した。 圧縮強さ、曲げ強さ、硬さ、試験片は、作製後ただちに37℃水中へ24時間 浸漬後、試験を行った。また、吸水性試験片は、作製後37℃大気中に、重量が
恒量値に達するまで保管した。 【0028】 5)表面滑沢性 充填組成材0.2gを光照射20秒にて硬化させた後、光照射面をホワイトポ
イント(松風社製)にて研磨、肉眼観察にて判定した。 【0029】 2.試験方法 1)圧縮強さ インストロン万能試験機(MODEL 4206)を用い、クロスヘッドスピ
ード2mm/minで行った。 【0030】 2)曲げ強さ インストロン万能試験機(MODEL 4206)を用い、クロスヘッドスピ
ード0.5mm/minで行った。 【0031】 3)硬さ ヌープ硬度計(明石製作所製MVK−E)を用い、荷重50kg、荷重保持時
間20秒間の条件下で行った。 【0032】 4)吸水性 37℃で大気中に保管、重量が恒量値(m1)に達した時点より、37℃水中
に浸漬、24時間後の重量(m2)を測定、下記式より吸水性を算出した。 (m2−m1)/試験片表面積 【0033】 (実施例1) Si(OC254(試薬特級)93.0gをエチルアルコール(試薬特級)
670.7gに溶解したA液と28重量%NH4OH水溶液223.6g、蒸留
水173.9gを同じくエチルアルコール1999.5gに溶解したB液を混 合攪拌し、20℃で1時間反応させた。該溶液から遠心分離機を用いて固形分を
分離したのち、乾燥解砕して1050℃で1時間焼成したのち、再び解砕してシ
リカ粒子を得た。該シリカ粒子の査型電子顕微鏡写真を画像解析した結果、平均
粒径0.3μm、標準偏差1.05の真球粒子であった。 【0034】 次に、28重量%NH4OH水溶液18.8gと蒸留水1500.0gの混合
溶液にCH3Si(OC253を225.0g添加し、20℃で1時間撹拌した
のち、50℃まで加熱して、さらに1時間撹拌した。該溶液から遠心分離機を用
いて固形分を分離したのち、乾燥解砕して1100℃で1時間焼成したのち、再
び解砕してシリカ粒子を得た。該シリカ粒子の査型電子顕微鏡写真を画像解析し
た結果、平均粒径1.5μm、標準偏差1.08の真球粒子であった。 【0035】 次に、上記の様にして得た0.3μmのシリカ粒子6.8kgと1.5μmの
シリカ粒子2.6kgとをジェットミル型混合機(セイシン企業(株)製、シン
グルトラックジェットミルSTJ−200型)を用いて、1.5μm粒子2.6
kg/Hr、0.3μm粒子1.0kg/Hrのフィード速度で空気圧7.5k
g/cm2、空気供給量3.4m3/minの条件下、混合処理を行なった。 【0036】 該混合シリカ粒子を前記〔1〕の表面処理にて処理した後、これを表−1に示
す充填率となるように前記〔1〕で調製した単量体と石川式撹拌擂損機((株)
石川工場製)を用いて混合処理したのち、試験片を作製して測定を行なった。 【0037】 (実施例2) 実施例1で混合、補集した0.3μmのシリカ粒子と1.5μmのシリカ粒子
の混合粒子を3.6kg/Hrのフィード速度で、実施例1と同様の条件下、再度
混合処理を行い、以下実施例1と同様に測定を行なった。 【0038】 (実施例3) 実施例2で行なった混合処理を更にもう一度繰り返した他は、実施例2と同様 の操作を行なった。 【0039】 (比較例1) 実施例1において、シリカ粒子を予め混合することなく、別々に表面処理を行
ない、これを直接、単量体と混合したところ、得られた充填組成物はもろく試験
片を作成することができなかった。 【0040】 (比較例2) 比較例1において、シリカ粒子の充填率を充填組成物の試験片作成が可能な最
大量(77%)として、その他は同様の操作を行なった場合の結果を表1に示す
。 【0041】 【表1】【0042】 【発明の効果】 本発明によれば、本発明で特定した無機質充填材を重合可能な単量体に配合し
た歯科用充填組成物では大粒子間の間隙に小粒子が効率よく充填されるため、ペ
ーストの状態で高度に流動性を保ったまま無機質充填材の充填量を増大させるこ
とができ且つ粘着性が低く欠損部への充填などの作業性に優れ、硬化後は表面の
光沢平滑性が優れ低吸水性であり、更には機械的強度が高く、従来品と比較し物
性のバランスのよい歯科用充填組成物が得られる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dental filling composition, and more particularly, to a paste having good operability, transparency and mechanical strength of a cured product. The present invention relates to a dental filling composition which has a good surface roughness and excellent gloss smoothness on the surface of a cured product and a small water absorption. 2. Description of the Related Art Conventionally, a dental filling composition comprising a polymerizable monomer and an inorganic filler as components has been used for repairing and prosthetic teeth, repairing teeth, artificial crowns and other uses. ing. Natural or synthetic silica is often used alone or in combination as the inorganic filler. The higher the content of the filler, the greater the strength of the composition after polymerization and curing, and the higher the coefficient of thermal expansion is close to the dentin, which is preferable. When the mixture was dispersed and mixed, the viscosity of the obtained paste was extremely increased, so that only about 50 to 60% by weight could be compounded without increasing the compounding amount of silica. In addition, there is also a problem that the filler obtained by the crushing method is inferior in the smoothness of the polished surface even after finishing polishing after curing. [0003] Therefore, recently, spherical silica has been used as a filler instead of the filler by the crushing method (Japanese Patent Publication No. 1-57082, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-152804, etc.).
. However, also in these cases, the filling amount cannot exceed 80% by weight,
The flexural strength after curing was also high, being 900 kg / cm 2 . In order to improve this point, a hybrid of ultra-fine silica and crushed glass has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63/63).
-88110). However, in this case as well, although the strength was slightly improved, the cured product had poor surface smoothness. In addition, when the proportion of the fine particles in the filler is increased, the surface smoothness is improved, but there is a problem that the water absorption is also increased, and a well-balanced dental filling composition has not yet been obtained. Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve such problems, and as a result, a spherical inorganic oxide mixture having a specific average particle diameter combined is used as a filler. It was found that such a problem was solved by using this in a specific blending ratio, and the present invention was reached. That is, an object of the present invention is to provide a dental filling composition in which the operability of the paste is good, the transparency and mechanical strength of the cured product are good, and the gloss and smoothness of the surface of the cured product is excellent. is there. An object of the present invention is to provide a dental filling composition comprising a polymerizable monomer and an inorganic filler, wherein the inorganic filler has a spherical inorganic oxide having a particle diameter in a range of 0.01 to 30 μm. And at least two groups having different average particle diameters, the group including spherical inorganic oxides having an average particle diameter in the range of 1 to 30 μm, and having an average particle diameter close to each other in two groups. A spherical inorganic oxide having a particle diameter ratio of 2 or more, and a group having a large average particle diameter occupying 50% or more of the total weight of the two groups; It is easily achieved by a dental filling composition containing a spherical inorganic oxide mixture, wherein the oxide particles are dry-mixed in advance. Hereinafter, the present invention will be described in detail. The polymerizable monomer of the present invention is not particularly limited as long as it is used for a dental filling composition, and various types may be used. Good to use. The most typical examples of the vinyl monomer include a polymerizable vinyl monomer having an acryl group and / or a methacryl group. Specifically, for example, esters with monohydric or dihydric alcohols such as α-cyanoacrylic acid, (meth) acrylic acid, urethane (meth) acrylic acid, crotonic cinnamic acid, sorbic acid, maleic acid, and itaconic acid. (Meth) acrylamides such as N-isobutylacrylamide, vinyl esters of carboxylic acids such as vinyl acetate, vinyl ethers such as butyl vinyl ether,
Mono-N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone, styrene derivatives and the like are mentioned, and particularly the following monofunctional and polyfunctional (meth) acrylates and urethane (meth) acrylates Is preferred. (I) monofunctional methyl (meth) acrylate, n- or i-propyl (meth) acrylate,
(Meth) acrylic acid n-, i- or t-butyl, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and the like. (Ii) Bifunctional general formula Wherein n is an integer of 3 to 20, and R represents hydrogen or a methyl group. For example, di (meth) acrylates such as propane diol, butane diol, hexane diol, octane diol, nonane diol, decane diol, and eicosane diol; [Where n represents an integer of 1 to 14, and R represents hydrogen or a methyl group. ] The compound shown by these. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dodecaethylene glycol,
In addition to di (meth) acrylates such as tetradecaethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and tetradecapropylene glycol, glycerin di (meth) acrylate, 2,2′-bis [p- (γ-methacryloxy-β- (Hydroxypropoxy) phenylpropane (Bis-GMA), bisphenol A dimethacrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate,
2,2'-di (4-methacryloxypolyethoxyphenyl) propane (ethoxy groups 2 to 10 in one molecule), 1,2-bis (3-methacryloxy-2-hydroxypropoxy) butane and the like. (Iii) Trifunctional or higher trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate and the like. (Iv) Urethane (meth) acrylate-based reaction product of 2 mol of hydroxyl group-containing (meth) acrylate monomer and 1 mol of diisocyanate, urethane prepolymer having NCO at both terminals and (meth) acrylate monomer having hydroxyl group The structure of such a reaction product is represented by the following formula. Embedded image [Wherein R 1 is hydrogen or a methyl group, R 2 is an alkylene group, and R 3 is an organic residue. These vinyl monomers may be used alone or as a mixture as necessary. In the present invention, a polymerization initiator may be used as necessary. The polymerization initiator to be used is not particularly limited, and a known one is used. As the polymerization means, a method using light energy, a method using a peroxide and a promoter, and the like can be used. Another component of the dental filling composition of the present invention is an inorganic filler. The inorganic filler used in the present invention has a particle diameter of 0.01 to 30 μm, preferably 0.01 to 10 μm,
More preferably, it is a spherical inorganic oxide in the range of 0.01 to 5 μm. The inorganic filler is not particularly limited as long as it is an inorganic oxide having a particle diameter in the above range. By using such particles, a dental filler excellent in gloss smoothness can be obtained. Inorganic oxides in the above range generally preferably used include amorphous silica and Periodic Table I.
At least one member selected from the group consisting of group III, group II, group III and group IV
An inorganic oxide mainly composed of a metal component and a silicon component, or alumina, titania, zirconia, or the like. In order to provide transparency and lubricity which are preferable as a dental filler, it is desirable that the difference in the refractive index between the components of the composition is not so large. Judging comprehensively from the availability of raw materials and the ease of manufacturing spherical particles,
Amorphous silica, particularly spherical silica synthesized by hydrolysis polymerization of alkoxysilane, is preferred. Further, when these spherical silicas are used, it is preferable to use those which are dried and calcined at 500 ° C. or higher. Further, in some cases, the difference in refractive index between the compositions is further reduced to increase the transparency, or a component having a higher specific gravity is added to facilitate imaging on X-rays. A mixed oxide can also be appropriately selected. The inorganic filler used in the present invention needs to be a mixture composed of at least two groups having different average particle diameters. The mixture may be the same or different, and the groups having different average particle diameters may not necessarily be two groups, but may be three or more groups. However, in the present invention, the average particle diameter in such a group is 1 to 30 μm, preferably 1 to 10 μm, more preferably 1 to 5 μm.
It is essential that at least one group consisting of spherical inorganic oxides in the range of μm is included. The other group may have an average particle diameter in the range of 1 to 30 μm or another range as long as the other conditions, particularly the conditions relating to the particle size difference, are satisfied. It is preferred that the group be in the range of less than. Further, the distribution of the average particle diameter of the inorganic filler is as follows.
It is necessary that the ratio of the average particle diameter in two groups is 2 or more, preferably 3 to 100. Here, the two groups whose average particle diameters are close to each other are, for example, in the case of an inorganic filler composed of three particle groups having an average particle diameter of 0.3 μm, 0.7 μm and 1.5 μm, the average particle diameter is The two groups of 0.3 μm and 0.7 μm and the two groups with average particle diameters of 0.7 μm and 1.5 μm are called two groups whose average particle diameters are close to each other. Of course, when the inorganic filler is composed of two groups having different average particle diameters, those two groups are referred to as two groups whose average particle diameters are close to each other. In the present invention, it is necessary that, of the two groups having an average particle diameter close to each other, the group having the larger average particle diameter occupies 50% or more of the total weight of the two groups.
Preferably, it occupies 60 to 80%. By blending in such a range, smaller particles can enter the gap between the large particles, and the packing ratio can be improved. In general, the particle size distribution of each particle group is preferably relatively narrow, and is generally 2 or less, more preferably 1.5 or less, and most preferably 1.2 or less in terms of standard deviation. Is selected. When the particle size ratio between the groups is considerably large, that is, when there is a considerable difference in the particle size of the main part of the two particle groups, the particle size distribution of each particle group is relatively wide even if the gap between the large particles is large. May be sufficiently filled with small particles, and may not cause a problematic void. Therefore, the particle size distribution of each particle group may be appropriately selected in consideration of the particle diameter ratio in each case. Various methods for producing particles of a required size are known. Large particles can be grown by using a growth method of growing seed crystals in a stepwise manner. By selecting, particles of a desired size can be obtained. The inorganic filler used in the present invention is desirably subjected to a surface treatment from the viewpoint of improving dispersibility with the monomer component. When silica is used as the inorganic filler, examples of the surface treatment agent include γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylacetoxysilane, and vinyltri (methoxyethoxy) silane. An organosilicon compound is used, and silanization is performed by a usual method. When preparing the dental filling composition of the present invention, the inorganic filler is usually 50 to 90% by volume, preferably 70 to 90% by volume, more preferably 80 to 90% by volume based on the whole filling composition. It is blended in the range of volume%. Then, the inorganic filler and the polymerizable monomer are dispersed and mixed. If the filling amount of the inorganic filler is too small, the viscosity of the filling composition itself is low, which is inconvenient when processing for dental use, while if too large, the filling composition cannot maintain a clay state. . In the present invention, it is important that the two groups of inorganic oxide particles described above are mixed in a dry gas stream in advance before being mixed with the polymerizable monomer. In the case of dry mixing, industrial operability is good, and more preferable uniform mixing of particles can be performed. Examples of the dry mixing method include an air-flow mixer and a fluidizing mixer, but also a V-type mixer, a ribbon-type mixer, a screw-type mixer, a disk-type rotary mixer, and the like. Good. Of these, a method of mixing both particles in an air stream is particularly desirable. As a mixing method in an air stream, for example, a jet mill type, an air blender type or a jet-o-miser type is suitable. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the invention. In the following Examples and Comparative Examples, silica particles were used as the inorganic filler, surface treatment of the silica particles was performed by the following method [1], and a polymerizable monomer was prepared. A test piece was prepared and each physical property was measured. [1] Surface Treatment of Silica Particles The treatment is performed on silica particles by applying γ-methacryloxypropyl t
4% by weight of rimoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added, mixed and stirred in a water-ethanol solvent, and then dried at 80 ° C. for 2 hours and further at 105 ° C. for 5 hours in a hot air drier to prepare a silane-treated filler. Preparation of Polymerizable Monomer Dimethacryloxyethyl trimethylhexame
Tylene di-urethane (VDMA: manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and Tr
i-ethylene glycol dimethacrylate (TEG
DMA: Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) in a ratio of 70:30 (wt%) to a monomer such as Camp horoquinone (Aldrich) 0.5 as a photosensitizer.
wt%, N, N-dimethylaminoethymetha as a reducing agent
0.5 wt% of crylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added to prepare a resin monomer. [2] Methods for Testing and Measuring Physical Properties Preparation of Test Specimens 1) Compressive strength The filling composition was filled into a stainless steel hole having a hole with an inner diameter of 3 mm and a height of 6 mm, and both upper and lower surfaces were pressed with glass plates, and a visible light irradiator Econolite (manufactured by Yoshida Co., Ltd.) )
Light irradiation was performed for 40 seconds from both lower surfaces. The test piece was released from the mold. 2) Flexural Strength The filling composition is filled into a hole of a stainless steel mold having a thickness of 2 mm, a width of 2 mm, and a length of 25 mm, and pressed with a glass plate. )
Light irradiation was performed for 120 seconds from both upper and lower sides in the thickness direction. The test pieces were released from all molds. 3) Hardness The filling composition is filled into a hole of a stainless steel mold having a hole having an inner diameter of 20 mm and a height of 2 mm, and both upper and lower surfaces are pressed by a glass plate, and then subjected to a test by the same polymerization method as in 2). A piece was prepared, and the glass pressure contact surface was polished with a No. 1500 Sic abrasive paper to obtain a measurement surface. 4) Water Absorption The filling composition is filled in a hole of a stainless steel mold having a thickness of 3 mm, a width of 15 mm, and a length of 20 mm, and both upper and lower surfaces are pressed by a glass plate. Was prepared, and each surface was polished with No. 240 Sic abrasive paper. Compressive strength, flexural strength, hardness and test pieces were tested immediately after immersion in water at 37 ° C. for 24 hours. Moreover, the water-absorbing test piece was stored in the air at 37 ° C. after the preparation until the weight reached a constant weight value. 5) Surface Lubricity After curing 0.2 g of the filling composition material for 20 seconds with light irradiation, the light irradiation surface was polished at a white point (manufactured by Matsukaze Co., Ltd.) and judged by visual observation. [0029] 2. Test method 1) Compression strength The test was performed at a crosshead speed of 2 mm / min using an Instron universal testing machine (MODEL 4206). 2) Bending strength The test was performed at a crosshead speed of 0.5 mm / min using an Instron universal testing machine (MODEL 4206). 3) Hardness Using a Knoop hardness tester (MVK-E manufactured by Akashi Seisakusho), the test was performed under the conditions of a load of 50 kg and a load holding time of 20 seconds. 4) Water absorbency Stored in the air at 37 ° C., immersed in water at 37 ° C. when the weight reaches a constant weight (m 1 ), measured the weight (m 2 ) after 24 hours, The water absorption was calculated. (M 2 −m 1 ) / specimen surface area (Example 1) 93.0 g of Si (OC 2 H 5 ) 4 (special grade reagent) was added to ethyl alcohol (special grade reagent).
Solution A dissolved in 670.7 g, 223.6 g of a 28% by weight aqueous NH 4 OH solution, and solution B in which 173.9 g of distilled water were dissolved in 19999.5 g of ethyl alcohol were mixed and stirred, and reacted at 20 ° C. for 1 hour. . After the solid content was separated from the solution using a centrifugal separator, it was dried and crushed, calcined at 1050 ° C. for 1 hour, and crushed again to obtain silica particles. As a result of image analysis of a scanning electron microscope photograph of the silica particles, the silica particles were spherical particles having an average particle diameter of 0.3 μm and a standard deviation of 1.05. Next, 225.0 g of CH 3 Si (OC 2 H 5 ) 3 was added to a mixed solution of 18.8 g of a 28% by weight aqueous NH 4 OH solution and 1500.0 g of distilled water, followed by stirring at 20 ° C. for 1 hour. Thereafter, the mixture was heated to 50 ° C. and further stirred for 1 hour. After the solid content was separated from the solution using a centrifugal separator, it was dried and crushed, calcined at 1100 ° C. for 1 hour, and crushed again to obtain silica particles. Image analysis of a scanning electron micrograph of the silica particles revealed that the particles were true spherical particles having an average particle size of 1.5 μm and a standard deviation of 1.08. Next, 6.8 kg of the 0.3 μm silica particles and 2.6 kg of the 1.5 μm silica particles obtained as described above were mixed with a jet mill type mixer (a single-track jet manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). 2.6 μm particles using a mill STJ-200).
kg / Hr, air pressure 7.5 k at feed rate of 0.3 kg particles 1.0 kg / Hr
The mixing treatment was performed under the conditions of g / cm 2 and an air supply rate of 3.4 m 3 / min. After treating the mixed silica particles by the surface treatment of the above [1], the silica particles are mixed with the monomer prepared in the above [1] so as to have a packing ratio shown in Table 1 by Ishikawa stirring agitation. Machine (Co., Ltd.)
After the mixing treatment using Ishikawa Plant), a test piece was prepared and measured. Example 2 A mixed particle of 0.3 μm silica particles and 1.5 μm silica particles mixed and collected in Example 1 was fed at a feed rate of 3.6 kg / Hr in the same manner as in Example 1. Under the conditions, the mixing treatment was performed again, and the measurement was performed in the same manner as in Example 1. Example 3 The same operation as in Example 2 was performed, except that the mixing process performed in Example 2 was repeated once more. (Comparative Example 1) In Example 1, the surface treatment was performed separately without previously mixing the silica particles, and this was directly mixed with the monomer. The pieces could not be created. (Comparative Example 2) In Comparative Example 1, the filling rate of the silica particles was set to the maximum amount (77%) at which a test piece of the filling composition could be prepared, and the results obtained when the same operation was performed for the others were shown. It is shown in FIG. [Table 1] According to the present invention, in the dental filling composition in which the inorganic filler specified in the present invention is mixed with a polymerizable monomer, small particles are efficiently filled in the gaps between the large particles. Therefore, the amount of the inorganic filler can be increased while maintaining a high degree of fluidity in a paste state, and the adhesiveness is low and the workability such as filling in a defective portion is excellent. A dental filling composition having excellent gloss smoothness, low water absorption, high mechanical strength, and well-balanced physical properties as compared with conventional products can be obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 重合可能な単量体と無機質充填材からなる歯科用充填組成物で
あって、当該無機質充填材が粒子径0.01〜30μmの範囲にある球形状の無
機酸化物で、平均粒子径が異なる少なくとも2つの群からなり、当該群の1つと
して平均粒子径1〜30μmの範囲にある球形状の無機酸化物を含み、かつ平均
粒子径が互いに近接した2つの群において平均粒子径の比が2以上であり、また
当該2つの群の全重量のうち50%以上を平均粒子径の大きい群が占めている球
形状無機酸化物混合物であり、且つ、前記2つの群の無機酸化物粒子は予め乾式
状態で気流中で混合されたものであることを特徴とする歯科用充填組成物。 【請求項2】 無機質充填材がアルコキシシランの加水分解重合によって合成
された球状シリカであることを特徴とする請求項1の歯科用充填組成物。
Claims: 1. A dental filling composition comprising a polymerizable monomer and an inorganic filler, wherein the inorganic filler has a spherical shape having a particle size of 0.01 to 30 μm. Comprising at least two groups having different average particle diameters. One of the groups includes spherical inorganic oxides having an average particle diameter in the range of 1 to 30 μm, and the average particle diameters are close to each other. A spherical inorganic oxide mixture in which the ratio of the average particle diameter is 2 or more in the two groups and the group having the large average particle diameter accounts for 50% or more of the total weight of the two groups; and A dental filling composition characterized in that the two groups of inorganic oxide particles are previously mixed in a dry air stream . 2. The dental filling composition according to claim 1, wherein the inorganic filler is spherical silica synthesized by hydrolysis polymerization of alkoxysilane.

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