本発明のアダマンタン誘導体は、少なくとも1個の式(1)で表される基、水酸基を有する少なくとも1個のアルキレンオキシ基、及び少なくとも1個の置換されていてもよいベンゼン環、及びアダマンタン骨格を必須の構造ユニットとしている。
式(1)で表される基は、アダマンタン誘導体に重合性を付与する基である。アダマンタン誘導体を歯科用組成物に用いた際には、式(1)で表される基の有するビニル基が重合することによって、組成物が硬化し、コンポジットレジン、ボンディング材、セメント、及びプライマー等として機能することが可能となる。
R1は、水素原子又は炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基である。炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基の例としては、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数2〜10のアルキニル基等が挙げられる。
炭素数1〜10のアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよく、例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、シクロヘプタニル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、シクロオクタニル基、n−ノニル基、シクロノナニル基、n−デシル基等が挙げられる。
炭素数2〜10のアルケニル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよく、例としては、ビニル基、アリル基、メチルビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。
炭素数2〜10のアルキニル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよく、例としては、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、1−メチル−2−プロピニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−ペンチニル、1−エチル−2−プロピニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、1−メチル−2−ブチニル、4−ペンチニル、1−メチル−3−ブチニル、2−メチル−3−ブチニル、1−ヘキシニル、2−ヘキシニル、1−エチル−2−ブチニル、3−ヘキシニル、1−メチル−2−ペンチニル、1−メチル−3−ペンチニル、4−メチル−1−ペンチニル、3−メチル−1−ペンチニル、5−ヘキシニル、1−エチル−3−ブチニル等が挙げられる。
本発明のアダマンタン誘導体を含む歯科用組成物を使用する際には、ラジカル重合が行われる。従って、R1は、最終生成物のラジカル重合反応性の観点から、水素原子又はメチル基であることが好ましい。化合物(1)は、R1が上記定義内で異なる2種以上の化合物の混合物であってもよい。また、歯科用組成物として使用する場合、加水分解などにより化合物(1)に由来する重合性基が脱離するおそれがある。脱離した重合性基の生体への刺激性を考慮した場合、重合性基は、メタクリル基であることが好ましい。よって、R1はメチル基であることがより好ましい。
本発明のアダマンタン誘導体が、式(1)で表される基を2個以上有する場合には、アダマンタン誘導体は、架橋性の重合性単量体となる。架橋性の重合性単量体を歯科用組成物に用いた場合には、組成物の硬化性及び硬化物の機械的強度が高くなる。このような観点から、アダマンタン誘導体は、式(1)で表される基を、2個以上有することが好ましく、2個〜4個有することがより好ましい。
Lは、酸素原子又は−NR2−(R2は、水素原子又は炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を示す)で表されるイミノ基である。
R2で表される炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基の例は、R1で表される炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基の例と同様である。R2は、合成の容易さの観点から、水素原子であることが好ましい。
Lが、酸素原子である場合は、本発明のアダマンタン誘導体を製造する際に、エステル化反応によって式(1)で表される基を導入することができる。また、式(1)が(メタ)アクリル基であった場合には、重合性が高い。従って、原料入手の容易さ、反応の実施の容易さ等の製造面及び式(1)で表される基の重合性の観点からは、Lは、酸素原子であることが好ましい。
Lが、−NR2−で表されるイミノ基であった場合には、本発明のアダマンタン誘導体を歯科用材料として使用時した際に、一のアダマンタン誘導体の重合体のイミノ基のN原子と、他のアダマンタン誘導体の重合体の水酸基とで強く相互作用することができ、強度、弾性率などの機械的物性に優れた硬化物を得ることができる。このような観点からは、Lは、−NR2−で表されるイミノ基であることが好ましい。
水酸基を有するアルキレンオキシ基は、アダマンタン誘導体に、親水性を付与する基である。アダマンタン誘導体を歯科用組成物に用いた際には、この水酸基によって歯質に対する浸透性が高くなり、歯質(特に象牙質)との接着性が向上する。
水酸基を有するアルキレンオキシ基の炭素数としては、2〜10が好ましく、3〜6がより好ましい。アルキレンオキシの炭素数が大きすぎると、アダマンタン誘導体を歯科用材料に用いて硬化した際の収縮が、大きくなるおそれがある。
アルキレンオキシ基の有する水酸基の数については特に限定がなく、1個でも2個以上でもよい。アルキレンオキシ基の有する水酸基の位置については特に限定がなく、1個の炭素に2個の水酸基が結合していてもよい。
水酸基を有するアルキレンオキシ基の例としては、水酸基を有するメチレンオキシ基(例、−CH(OH)O−)、水酸基を有するエチレンオキシ基(例、−CH(OH)CH2O−、−CH2CH(OH)O−、−CH(OH)CH(OH)O−)、水酸基を有するプロピレンオキシ基(例、−CH(OH)CH2CH2O−、−CH2CH(OH)CH2O−、−CH2CH2CH(OH)O−、−CH(OH)CH2CH(OH)O−等)、水酸基を有するブチレンオキシ基(例、−CH(OH)CH2CH2CH2O−、−CH2CH(OH)CH2CH2O−、−CH2CH2CH(OH)CH2O−、−CH2CH2CH2CH(OH)O−、−CH(OH)CH2CH(OH)CH2O−、−CH2CH(OH)CH2CH(OH)O−等)、その他同様に、水酸基を有するペンテンオキシ基、水酸基を有するヘキセンオキシ基、水酸基を有するシクロヘキシレン基等が挙げられる。水酸基を有するアルキレンオキシ基として好ましくは、−CH2CH(OH)CH2O−である。−CH2CH(OH)CH2O−は、本発明のアダマンタン誘導体を製造する際に、グリシジル基を有する化合物(特にグリシジルエーテル基を有する化合物)を用いることによって容易に導入できるという利点を有する。
本発明のアダマンタン誘導体は、歯科用組成物とした際の歯質への接着性の観点から、前記水酸基を有するアルキレンオキシ基を2〜4個有することが好ましい。
置換されていてもよいベンゼン環は、アダマンタン誘導体に剛性を付与する構造である。プライマー、ボンディング材、セメント及びコンポジットレジン等の歯科用材料は、硬化収縮が少ないことが要求されているが、当該ベンゼン環により、硬化収縮を抑制することができる。また、歯科用材料の硬化物の機械的強度を向上させることができる。
当該ベンゼン環が有していてもよい置換基は、本発明の目的を阻害しない限り特に限定はなく、例としては、アダマンチル基、炭素数1〜10のアルキル基(具体例は、上記R1で表される炭素数1〜10のアルキル基の例に同じ)、炭素数1〜10のアルコキシ基(具体的には、例えば、上記R1で表される炭素数1〜10のアルキル基の例に酸素原子が結合した基)、ハロゲン原子(例、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)などが挙げられる。ベンゼン環が無置換である(必須の構造ユニット以外の置換基を有していない)場合には、原料入手が容易で、その製造も容易である。アダマンチル基で置換されている場合には、歯科用組成物とした際の審美性付与効果が高くなる。
置換されていてもよいベンゼン環は、1価の基(フェニル基)であってもよく2価以上の基(フェニレン基等)であってもよい。
その他の構造ユニットは、ベンゼン環のいずれの炭素と結合していてもよく、ベンゼン環の有する置換基の位置にも特に制限は無い。
本発明のアダマンタン誘導体は、歯科用組成物とした際の硬化収縮の抑制及び硬化物の機械的強度の観点から、前記置換されていてもよいベンゼン環を1又は2個有することが好ましい。
本発明は、アダマンタン誘導体である。アダマンタン骨格を含むことにより、重合性単量体及びその重合体の屈折率が高くなる。従って、当該アダマンタン誘導体を歯科用材料に用いることにより、歯科用材料の透明性を向上させることができ、審美性の高い歯科用材料を得ることができる。また、アダマンタンは、剛直な構造を有しているため、歯科用材料の硬化収縮が低減され、また機械的強度も向上する。
式(1)で表される基、水酸基を有するアルキレンオキシ基、及び置換されていてもよいベンゼン環がアダマンタン誘導体に含まれるその様式には特に制限がない。式(1)で表される基、水酸基を有するアルキレンオキシ基、及び置換されていてもよいベンゼン環はそれぞれ、アダマンタンに直接結合していなくてもよい。例えば、式(1)で表される基−水酸基を有するアルキレンオキシ基−置換されていてもよいベンゼン環−アダマンタン(式(1)で表される基が水酸基を有するアルキレンオキシ基に結合し、当該アルキレンオキシ基が置換されていてもよいベンゼン環に結合し、当該ベンゼン環がアダマンタンに直接結合)のように結合していてもよいし、式(1)で表される基−置換されていてもよいベンゼン環−水酸基を有するアルキレンオキシ基−アダマンタンのように結合していてもよいし、式(1)で表される基−アダマンタン−置換されていてもよいベンゼン環−水酸基を有するアルキレンオキシ基−式(1)で表される基のように結合していてもよい。また、式(1)で表される基、水酸基を有するアルキレンオキシ基、又は置換されていてもよいベンゼン環がアダマンタンに直接結合する際には、アダマンタン骨格のいずれの炭素原子に結合していてもよい。
アダマンタン誘導体は、本発明の目的を阻害しない範囲内で必要に応じ、式(1)で表される基、水酸基を有するアルキレンオキシ基、置換されていてもよいベンゼン環、アダマンタン骨格以外の基を含んでいてもよい。
本発明のアダマンタン誘導体は、上記の構造ユニットを複数含んでもよく、また必要に応じ上記の構造ユニット以外の基を含んでいてもよいが、このとき、アダマンタン誘導体の屈折率が1.54以上となるようにすべきであり、屈折率が1.54〜1.57となるようにするとよい。
本発明のアダマンタン誘導体は、少なくとも1個の式(2)
{式中、R1及びLは前記と同義であり、Gは、前記水酸基を有するアルキレンオキシ基を示す。}
で表される基で置換され、さらに置換されていてもよいフェニル基を、置換基として少なくとも1個有する化合物であることが好ましい。
この好ましいアダマンタン誘導体においては、前記の式(1)で表される基と、前記の水酸基を有するアルキレンオキシ基が結合して、式(2)で表される基を形成しており、少なくとも1個の式(2)で表される基が、前記の置換されていてもよいベンゼン環に結合しており、このベンゼン環(フェニル基)が少なくとも1個、アダマンタンに(アダマンタンの置換基として)結合している構造を有している。この好ましいアダマンタン誘導体は、歯科用材料に適用した際の硬化性及び接着性の観点から、式(2)で表される基を2〜4個有することが好ましい。
本発明のアダマンタン誘導体の特に好ましい構造としては、前記の式(2)のLが酸素原子である場合、下記式(3)〜(7)で表される構造が挙げられる。これらの化合物を歯科材料に適用した際には、審美性が高く、硬化性、機械的強度及び歯質への接着性に優れ、硬化収縮の低減された歯科用材料となり、また、原料入手が容易であり、製造が容易であるという利点も有する。
本発明のアダマンタン誘導体の特に好ましい構造としては、前記の式(2)のLが−NR2−で表されるイミノ基であった場合、下記式(8)〜(12)で表される構造が挙げられる。これらの化合物を歯科材料に適用した際には、強度、弾性率などの機械的物性に優れた歯科用材料となるという利点を有する。
本発明のアダマンタン誘導体は、公知の反応を組み合わせることにより得ることができる。
例えば、式(1)で表される基は、例えば、式(13)
(式中、R1は、前記と同義である。)
で表されるカルボン酸又はその誘導体(ハライド、エステル、酸無水物等)を用い、式(1)で表される基と隣接する構造ユニットとの間で、エステル結合又は酸アミド結合を形成することによって、導入できる。
水酸基を有する少なくとも1個のアルキレンオキシ基は、例えば、当該基の結合手に、ハロゲン原子、アミノ基、水酸基(炭素側)、水素(酸素側)等が結合した原料を用い、ハロゲン原子、アミノ基、水酸基等を反応に用いて、他の構造ユニットに結合させればよい。また、グリシジルエーテル基を有する化合物を用いた場合には、グリシジルエーテル基と(メタ)アクリル酸又はその誘導体とを反応させること等により、−CH2CH(OH)CH2O−で表される基を容易に導入できる。
置換されていてもよいベンゼン環は、例えば、当該ベンゼン環と結合させたい構造ユニットにハロゲンを導入し、ベンゼン化合物と、当該構造ユニットをフリーデルクラフツ反応させることによって、導入することができる。あるいはハロベンゼン、フェノール類等を用い、ハロゲン原子又は水酸基を反応に利用して他の構造ユニットと結合させてもよい。
アダマンタンと他の構造ユニットとを結合させるには、アダマンタンに置換基を導入する公知の反応を採用してもよいし、市販の臭素で置換されたアダマンタン、水酸基で置換されたアダマンタン等を用い、この臭素又は水酸基を反応に利用して他の構造ユニットと結合させるとよい。例えば、アダマンタンと置換されていてもよいベンゼン環とを結合させるには、臭素で置換されたアダマンタンとアリール化合物とをフリーデルクラフツ反応させればよい。また、(メタ)アクリロイル基で置換されたアダマンタン誘導体も市販されている。
また、これらの結合ユニットが予め結合した化合物を原料(例えば、(メタ)アクリル基及び水酸基を有するアダマンタン誘導体、グリシジルフェニルエーテル類等)に用いると、本発明のアダマンタン誘導体の合成が容易である。特に、出光興産(株)より入手可能な、アダマンタンにグリシジルフェニルエーテルが結合したアダマンタン誘導体(BP13−EPO(1,3-bis(4'-glycidyloxyphenyl) adamantane)、BP22−EPO(2,2-bis(4'-glycidyloxyphenyl) adamantane)、アダマンテートX−E−201、アダマンテートX−E−401等)を用いれば、(メタ)アクリル酸又はその誘導体と反応させることによって本発明のアダマンタン誘導体を合成することができる。
本発明のアダマンタン誘導体を歯科用材料に適用することにより、通常用いられている種類のフィラーの屈折率と重合体成分の屈折率との差が小さくなって透明性が向上するため、審美性が高い歯科用材料を得ることができる。また、必須の構造ユニットである式(1)で表される基、水酸基を有するアルキレンオキシ基、置換されていてもよいベンゼン環、及びアダマンタン骨格により、良好な硬化性、歯質への接着性、機械的強度、及び硬化収縮特性等、歯科用材料に有益な諸特性が付与されている。さらに、これらの構造ユニットを複数導入することによって、より高い硬化性、より高い歯質への接着性、より高い機械的強度、より抑制された硬化収縮を歯科用材料に付与することもできる。さらに、式(1)で表される基、水酸基を有するアルキレンオキシ基、及び置換されていてもよいベンゼン環は、アダマンタン誘導体への導入が容易な構造ユニットであり、アダマンタン誘導体の設計と製造が容易であるという製造面での大きな特徴(利点)も有する。
次に、本発明の歯科用組成物は、上記のアダマンタン誘導体を含む組成物である。アダマンタン誘導体以外の成分については、歯科用組成物の用途に応じて適宜選択すればよく、歯科用組成物は、例えば、重合性単量体(特に(メタ)アクリル酸エステル化合物)を含む歯科用組成物において、当該公知の重合性単量体の一部又は全部を、上記のアダマンタン誘導体に置き換えた構成とすればよい。
本発明の歯科用組成物がアダマンタン誘導体(以下、(A)と成分表記する)以外に含んでいてよい成分としては、例えば、1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(B)、酸性基を有する重合性単量体(C)、架橋性の重合性単量体(D)等の重合性単量体成分、及び重合開始剤(E)、重合促進剤(F)、フィラー(G)、溶媒(H)などが挙げられる。
以下、組成物が含んでよい各成分について説明する。なお、本明細書中で述べる「重合性単量体成分の全量」とは、アダマンタン誘導体(A)及び重合性単量体(B)〜(D)の総重量を示す。
アダマンタン誘導体(A)の配合量としては、歯科用組成物の用途に応じて適宜決定すればよく、重合性単量体成分の全量100質量部中において、アダマンタン誘導体(A)は1〜99質量部含有されることが好ましい。アダマンタン誘導体(A)の配合量がこのような範囲にある組成物を歯科用組成物として用いた場合には、審美性が高く、象牙質のコラーゲン層への浸透が良好であり、接着強度が高いという利点を有する。アダマンタン誘導体(A)の配合量が1質量部未満の場合、審美性が十分に得られず、また、接着強度が低下するとともに接着耐久性が低下するおそれがあり、より好適には2質量部以上であり、さらに好適には5質量部以上である。一方、アダマンタン誘導体(A)の配合量が99質量部を超える場合、脱灰が不十分となり、十分な接着強度が得られなくなるおそれがあり、より好適には98質量部以下であり、さらに好適には95質量部以下である。
以下の説明において、「一官能性」、「二官能性」及び「三官能性」という用語を使用するが、「一官能性」、「二官能性」及び「三官能性」とは、1分子中に重合性基を1個、2個及び3個有することをそれぞれ表わす。この重合性基は、アダマンタン誘導体のR1で置換されたビニル基と、ラジカル共重合可能な基であることが好ましい。
1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(B)
本発明の歯科用組成物は、1個の重合性基と水酸基1個以上とを有する重合性単量体(B)を含有してなることが好ましい。前記歯科用組成物が、重合性単量体(B)を含む場合、接着強度が良好となる。重合性単量体(B)が重合性基を有することによりラジカル重合が可能となるとともに、他の単量体との共重合が可能となる。1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(B)としては特に限定されず、重合性基は、アダマンタン誘導体のR1で置換されたビニル基と、ラジカル共重合可能な基であることが好ましい。ラジカル重合が容易である観点からは、重合性基は(メタ)アクリル基、又は(メタ)アクリルアミド基が好ましい。重合性単量体(B)は好ましくは歯科用組成物の成分として用いられるが、口腔内は湿潤な環境であるため、加水分解などにより重合性基が脱離するおそれがある。脱離した重合性基の生体への刺激性を考慮した場合、重合性基は、メタクリル基、又はメタクリルアミド基であることが好ましい。
また、重合性単量体(B)は、水酸基を1個以上有するため親水性が良好であり、かつ重合性基を1個有する一官能性重合体単量体であるため、アダマンタン誘導体(A)及び重合性単量体(B)を含む本発明の組成物を歯科用組成物として用いた場合には、象牙質のコラーゲン層への浸透性がより優れているという効果もある。
このような重合性単量体(B)としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、エリスリトールモノ(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N、N−(ジヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド等が挙げられるが、これらの中でも、象牙質のコラーゲン層への浸透性の改善の観点からは、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、エリスリトールモノ(メタ)アクリレートが好ましく、特に好ましくは2−ヒドロキシエチルメタクリレートである。
前記重合性単量体(B)の配合量は特に限定されないが、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合性単量体(B)を1〜90質量部含有してなることが好ましい。重合性単量体(B)の配合量がこのような範囲にある組成物を歯科用組成物として用いた場合、象牙質のコラーゲン層への浸透が良好であるとともに、接着強度が良好であるため好ましい。重合性単量体(B)の配合量が1質量部未満の場合、重合性単量体(B)による象牙質のコラーゲン層への浸透の寄与が得られないおそれがあるとともに、接着強度が低下するおそれがある。重合性単量体(B)の配合量は、3質量部以上であることがより好ましく、5質量部以上であることがさらに好ましく、7質量部以上であることが特に好ましい。一方、重合性単量体(B)の配合量が90質量部を超える場合、十分な硬化性が得られずに硬化物の機械的強度が低下するおそれがある。このため、接着強度が低下するおそれがある。重合性単量体(B)の配合量は、80質量部以下であることがより好ましく、75質量部以下であることがさらに好ましく、70質量部以下であることが特に好ましい。
酸性基を有する重合性単量体(C)
本発明の歯科用組成物は、重合性単量体成分の全量100質量部中において、酸性基を有する重合性単量体(C)を1〜90質量部含有してなることが好ましい。酸性基を有する重合性単量体(C)の配合量がこのような範囲にある組成物を歯科用組成物として用いた場合には、酸性基を有する重合性単量体(C)自身が酸エッチング効果やプライマー処理効果を有するので、酸エッチング処理やプライマー処理などの前処理を必要としない等の利点を有する。したがって、酸性基を有する重合性単量体(C)を組み合わせることにより、簡便であり接着強度が高く、かつ接着耐久性が良好なボンディング材、特に好ましくは1液型ボンディング材を提供することができる。酸性基を有する重合性単量体(C)の配合量が1質量部未満の場合、酸エッチング効果やプライマー処理効果が得られないおそれがあり、より好適には2質量部以上であり、さらに好適には5質量部以上である。一方、酸性基を有する重合性単量体(C)の配合量が90質量部を超える場合、十分な硬化性が得られず、接着性能の低下を招くおそれがあり、より好適には80質量部以下であり、さらに好適には70質量部以下である。
酸性基を有する重合性単量体(C)としては、特に限定されないが、分子内に1個のカルボキシル基又はその酸無水物基を有する一官能性重合性単量体、分子内に複数のカルボキシル基又はその酸無水物基を有する一官能性重合性単量体、分子内にホスフィニコオキシ基又はホスホノオキシ基を有する一官能性重合性単量体(一官能性ラジカル重合性リン酸エステルと呼ぶことがある)などが挙げられる。
分子内に1個のカルボキシル基又はその酸無水物基を有する一官能性重合性単量体の例としては、(メタ)アクリル酸、N−(メタ)アクリロイルグリシン、N−(メタ)アクリロイルアスパラギン酸、N−(メタ)アクリロイル−5−アミノサリチル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンマレート、6−(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン−1,2,6−トリカルボン酸、O−(メタ)アクリロイルチロシン、N−(メタ)アクリロイルチロシン、N−(メタ)アクリロイルフェニルアラニン、N−(メタ)アクリロイル−p−アミノ安息香酸、N−(メタ)アクリロイル−o−アミノ安息香酸、p−ビニル安息香酸、2−(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、3−(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、4−(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、N−(メタ)アクリロイル−5−アミノサリチル酸、N−(メタ)アクリロイル−4−アミノサリチル酸等及びこれらの化合物のカルボキシル基を酸無水物基化した化合物が挙げられる。
分子内に複数のカルボキシル基又はその酸無水物基を有する一官能性重合性単量体の例としては、11−(メタ)アクリロイルオキシウンデカン−1,1−ジカルボン酸、10−(メタ)アクリロイルオキシデカン−1,1−ジカルボン酸、12−(メタ)アクリロイルオキシドデカン−1,1−ジカルボン酸、6−(メタ)アクリロイルオキシヘキサン−1,1−ジカルボン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−3’−メタクリロイルオキシ−2’−(3,4−ジカルボキシベンゾイルオキシ)プロピルサクシネート、4−(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)トリメリテートアンハイドライド、4−(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)トリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシデシルトリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメリテート、6−(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン−1,2,6−トリカルボン酸無水物、6−(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン−2,3,6−トリカルボン酸無水物、4−(メタ)アクリロイルオキシエチルカルボニルプロピオノイル−1,8−ナフタル酸無水物、4−(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン−1,8−トリカルボン酸無水物、9−(メタ)アクリロイルオキシノナン−1,1−ジカルボン酸、13−(メタ)アクリロイルオキシトリデカン−1,1−ジカルボン酸、11−(メタ)アクリルアミドウンデカン−1,1−ジカルボン酸などが挙げられる。
分子内にホスフィニコオキシ基又はホスホノオキシ基を有する一官能性重合性単量体(一官能性ラジカル重合性リン酸エステルと呼ぶことがある)の例としては、2−(メタ)ア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、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニルハイドロジェンフォスフェート、10−(メタ)アクリロイルオキシデシルジハイドロジェンフォスフェート、6−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルジハイドロジェンフォスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ブロモエチルハイドロジェンフォスフェート、2−(メタ)アクリルアミドエチルジハイドロジェンフォスフェート、ビス(6−(メタ)アクリロイルオキシヘキシル)ハイドロジェンフォスフェート、ビス(10−(メタ)アクリロイルオキシデシル)ハイドロジェンフォスフェート、ビス{2−(メタ)アクリロイルオキシ−(1−ヒドロキシメチル)エチル}ハイドロジェンフォスフェート等が挙げられる。
その他の酸性基を有する一官能性重合性単量体として、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、10−スルホデシル(メタ)アクリレート等の分子内にスルホ基を有する一官能性重合性単量体などが挙げられる。
架橋性の重合性単量体(D)
本発明の歯科用組成物は、重合性単量体成分の全量100質量部中において、架橋性の重合性単量体(D)を1〜90質量部含有してなることが好ましい。架橋性の重合性単量体(D)の配合量がこのような範囲にある組成物を歯科用組成物として用いた場合には、接着強度がさらに向上する等の利点を有する。架橋性の重合性単量体(D)の配合量が1質量部未満の場合、充分な接着強度が得られないおそれがあり、より好適には2質量部以上であり、さらに好適には5質量部以上である。一方、架橋性の重合性単量体(D)の配合量が90質量部を超える場合、象牙質のコラーゲン層への浸透が不十分となり、高い接着強度が得られなくなるおそれがあり、より好適には80質量部以下であり、さらに好適には70質量部以下である。
架橋性の重合性単量体(D)としては、特に限定されないが、芳香族化合物系の二官能性重合性単量体、脂肪族化合物系の二官能性重合性単量体、三官能性以上の重合性単量体などが挙げられる。
芳香族化合物系の二官能性重合性単量体の例としては、2,2−ビス((メタ)アクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス〔4−(3−(メタ)アクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロポキシフェニル〕プロパン(通称「Bis−GMA」)、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン)、2,2−ビス(4−(メタ)ア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)ア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)ア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)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)−2−(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2−(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)−2−(4−(メタ)アクリロイルオキシジトリエトキシフェニル)プロパン、2−(4−(メタ)アクリロイルオキシジプロポキシフェニル)−2−(4−(メタ)ア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)ア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)アクリロイルオキシイソプロポキシフェニル)プロパン、1,4−ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ピロメリテートなどが挙げられる。
脂肪族化合物系の二官能性重合性単量体の例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、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)エタン及び2,2,4−トリメチルヘキサメチレンビス(2−カルバモイルオキシエチル)ジメタクリレート(通称「UDMA」)等が挙げられる。
三官能性以上の重合性単量体の例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、N,N−(2,2,4−トリメチルヘキサメチレン)ビス〔2−(アミノカルボキシ)プロパン−1,3−ジオール〕テトラメタクリレート、及び1,7−ジアクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラアクリロイルオキシメチル−4−オキシヘプタン等が挙げられる。
本発明の歯科用組成物は、必要に応じ、上記(A)、(B)、(C)及び(D)以外の重合性単量体を含んでいてもよい。
重合開始剤(E)
本発明に用いられる重合開始剤(E)は、一般工業界で使用されている重合開始剤から選択して使用でき、中でも歯科用途に用いられている重合開始剤が好ましく用いられる。特に、光重合及び化学重合の重合開始剤が、単独で又は2種以上適宜組み合わせて使用される。
光重合開始剤としては、(ビス)アシルホスフィンオキサイド類、水溶性アシルホスフィンオキサイド類、チオキサントン類又はチオキサントン類の第4級アンモニウム塩、ケタール類、α−ジケトン類、クマリン類、アントラキノン類、ベンゾインアルキルエーテル化合物類、α−アミノケトン系化合物などが挙げられる。
上記光重合開始剤として用いられる(ビス)アシルホスフィンオキサイド類のうち、アシルフォスフィンオキサイド類としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,6−ジメトキシベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,6−ジクロロベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルメトキシフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキサイド、2,3,5,6−テトラメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ベンゾイルジ−(2,6−ジメチルフェニル)ホスホネートなどが挙げられる。ビスアシルフォスフィンオキサイド類としては、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−プロピルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−1−ナフチルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、(2,5,6−トリメチルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
上記光重合開始剤として用いられる水溶性アシルフォスフィンオキサイド類は、アシルフォスフィンオキサイド分子内にアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、ピリジニウムイオン又はアンモニウムイオンを有することが好ましい。例えば、水溶性アシルフォスフィンオキサイド類は、欧州特許第0009348号明細書又は特開昭57−197289号公報に開示されている方法により合成することができる。
上記水溶性アシルフォスフィンオキサイド類の具体例としては、モノメチルアセチルフォスフォネート・ナトリウム、モノメチル(1−オキソプロピル)フォスフォネート・ナトリウム、モノメチルベンゾイルフォスフォネート・ナトリウム、モノメチル(1−オキソブチル)フォスフォネート・ナトリウム、モノメチル(2−メチル−1−オキソプロピル)フォスフォネート・ナトリウム、アセチルフォスフォネート・ナトリウム、モノメチルアセチルフォスフォネート・ナトリウム、アセチルメチルフォスフォネート・ナトリウム、メチル4−(ヒドロキシメトキシフォスフィニル)−4−オキソブタノエート・ナトリウム塩、メチル−4−オキソフォスフォノブタノエート・モノナトリウ厶塩、アセチルフェニールフォスフィネート・ナトリウム塩、(1−オキソプロピル)ペンチルフォスフィネート・ナトリウム、メチル−4−(ヒドロキシペンチルフォスフィニル)−4−オキソブタノエート・ナトリウム塩、アセチルペンチルフォスフィネート・ナトリウム、アセチルエチルフォスフィネート・ナトリウム、メチル(1,1−ジメチル)メチルフォスフィネート・ナトリウム、(1,1−ジエトキシエチル)メチルフォスフィネート・ナトリウム、(1,1−ジエトキシエチル)メチルフォスフィネート・ナトリウム、メチル−4−(ヒドロキシメチルフォスフィニル)−4−オキソブタノエート・リチウム塩、4−(ヒドロキシメチルフォスフィニル)−4−オキソブタノイックアシッド・ジリチウム塩、メチル(2−メチル−1,3−ジオキソラン−2−イル)フォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(2−メチル−1,3−チアゾリディン−2−イル)フォスフォナイト・ナトリウム塩、(2−メチルパーヒドロ−1,3−ディアジン−2−イル)フォスフォナイト・ナトリウム塩、アセチルフォスフィネート・ナトリウム塩、(1,1−ジエトキシエチル)フォスフォナイト・ナトリウム塩、(1,1−ジエトキシエチル)メチルフォスフォナイト・ナトリウム塩、メチル(2−メチルオキサチオラン−2−イル)フォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(2,4,5−トリメチル−1,3−ジオキソラン−2−イル)フォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(1,1−プロポキシエチル)フォスフィネート・ナトリウム塩、(1−メトキシビニル)メチルフォスフィネート・ナトリウム塩、(1−エチルチオビニル)メチルフォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(2−メチルパーヒドロ−1,3−ジアジン−2−イル)フォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(2−メチルパーヒドロ−1,3−チアジン−2−イル)フォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(2−メチル−1,3−ジアゾリジン−2−イル)フォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(2−メチル−1,3−チアゾリジン−2−イル)フォスフィネート・ナトリウム塩、(2,2−ジシアノ−1−メチルエチニル)フォスフィネート・ナトリウム塩、アセチルメチルフォスフィネートオキシム・ナトリウ厶塩、アセチルメチルフォスフィネート−O−ベンジルオキシム・ナトリウム塩、1−[(N−エトキシイミノ)エチル]メチルフォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(1−フェニルイミノエチル)フォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(1−フェニルヒドラゾンエチル)フォスフィネート・ナトリウム塩、[1−(2,4−ジニトロフェニルヒドラゾノ)エチル]メチルフォスフィネート・ナトリウム塩、アセチルメチルフォスフィネートセミカルバゾン・ナトリウム塩、(1−シアノ−1−ヒドロキシエチル)メチルフォスフィネート・ナトリウム塩、(ジメトキシメチル)メチルフォスフィネート・ナトリウム塩、フォーミルメチルフォスフィネート・ナトリウム塩、(1,1−ジメトキシプロピル)メチルフォスフィネート・ナトリウム塩、メチル(1−オキソプロピル)フォスフィネート・ナトリウム塩、(1,1−ジメトキシプロピル)メチルフォスフィネート・ドデシルグアニジン塩、(1,1−ジメトキシプロピル)メチルフォスフィネート・イソプロピルアミン塩、アセチルメチルフォスフィネートチオセミカルバゾン・ナトリウム塩、1,3,5−トリブチル−4−メチルアミノ−1,2,4−トリアゾリウム(1,1−ジメトキシエチル)−メチルフォスフィネート、1−ブチル−4−ブチルアミノメチルアミノ−3,5−ジプロピル−1,2,4−トリアゾリウム(1,1−ジメトキシエチル)−メチルフォスフィネート、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィンオキサイドナトリウム塩、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィンオキサイドカリウム塩、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィンオキサイドのアンモニウム塩などが挙げられる。さらに、特開2000−159621号公報に記載されている化合物も挙げられる。
これら(ビス)アシルフォスフィンオキサイド類及び水溶性アシルフォスフィンオキサイド類の中でも、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルメトキシフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド及び2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィンオキサイドナトリウム塩が特に好ましい。
上記光重合開始剤として用いられるチオキサントン類又はチオキサントン類の第4級アンモニウム塩としては、例えば、チオキサントン、2−クロルチオキサンセン−9−オン、2−ヒドロキシ−3−(9−オキシ−9H−チオキサンテン−4−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−プロパンアミニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−(1−メチル−9−オキシ−9H−チオキサンテン−4−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−プロパンアミニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−プロパンアミニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−(3,4−ジメチル−9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−(3,4−ジメチル−9H−チオキサンテン−2−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−(1,3,4−トリメチル−9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウムクロライドなどが使用できる。
これらチオキサントン類又はチオキサントン類の第4級アンモニウム塩の中でも、特に好適なチオキサントン類は、2−クロルチオキサンセン−9−オンであり、特に好適なチオキサントン類の第4級アンモニウ厶塩は、2−ヒドロキシ−3−(3,4−ジメチル−9H−チオキサンテン−2−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウムクロライドである。
上記光重合開始剤として用いられるケタール類の例としては、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール等が挙げられる。
上記光重合開始剤として用いられるα−ジケトン類としては、例えば、ジアセチル、ジベンジル、カンファーキノン、2,3−ペンタジオン、2,3−オクタジオン、9,10−フェナンスレンキノン、4,4’−オキシベンジル、アセナフテンキノン等が挙げられる。この中でも、可視光域に極大吸収波長を有している観点から、カンファーキノンが特に好ましい。
上記光重合開始剤として用いられるクマリン化合物の例としては、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノ)クマリン、3−(4−メトキシベンゾイル)クマリン、3−チェノイルクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジメトキシクマリン、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−ベンゾイル−6−メトキシクマリン、3−ベンゾイル−8−メトキシクマリン、3−ベンゾイルクマリン、7−メトキシ−3−(p−ニトロベンゾイル)クマリン、3−(p−ニトロベンゾイル)クマリン、3−ベンゾイル−8−メトキシクマリン、3,5−カルボニルビス(7−メトキシクマリン)、3−ベンゾイル−6−ブロモクマリン、3,3’−カルボニルビスクマリン、3−ベンゾイル−7−ジメチルアミノクマリン、3−ベンゾイルベンゾ[f]クマリン、3−カルボキシクマリン、3−カルボキシ−7−メトキシクマリン、3−エトキシカルボニル−6−メトキシクマリン、3−エトキシカルボニル−8−メトキシクマリン、3−アセチルベンゾ[f]クマリン、7−メトキシ−3−(p−ニトロベンゾイル)クマリン、3−(p−ニトロベンゾイル)クマリン、3−ベンゾイル−8−メトキシクマリン、3−ベンゾイル−6−ニトロクマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、7−ジメチルアミノ−3−(4−メトキシベンゾイル)クマリン、7−ジエチルアミノ−3−(4−メトキシベンゾイル)クマリン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノ)クマリン、7−メトキシ−3−(4−メトキシベンゾイル)クマリン、3−(4−ニトロベンゾイル)ベンゾ[f]クマリン、3−(4−エトキシシンナモイル)−7−メトキシクマリン、3−(4−ジメチルアミノシンナモイル)クマリン、3−(4−ジフェニルアミノシンナモイル)クマリン、3−[(3−ジメチルベンゾチアゾール−2−イリデン)アセチル]クマリン、3−[(1−メチルナフト[1,2−d]チアゾール−2−イリデン)アセチル]クマリン、3,3’−カルボニルビス(6−メトキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−アセトキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジメチルアミノクマリン)、3−(2−ベンゾチアゾイル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン、3−(2−ベンゾチアゾイル)−7−(ジブチルアミノ)クマリン、3−(2−ベンゾイミダゾイル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン、3−(2−ベンゾチアゾイル)−7−(ジオクチルアミノ)クマリン、3−アセチル−7−(ジメチルアミノ)クマリン、3,3’−カルボニルビス(7−ジブチルアミノクマリン)、3,3’−カルボニル−7−ジエチルアミノクマリン−7’−ビス(ブトキシエチル)アミノクマリン、10−[3−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]−1−オキソ−2−プロペニル]−2,3,6,7−1,1,7,7−テトラメチル1H,5H,11H−[1]ベンゾピラノ[6,7,8−ij]キノリジン−11−オン、10−(2−ベンゾチアゾイル)−2,3,6、7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル1H,5H,11H−[1]ベンゾピラノ[6,7,8−ij]キノリジン−11−オン等の特開平9−3109号公報、特開平10−245525号公報に記載されている化合物が挙げられる。
上述のクマリン化合物の中でも、特に、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)及び3,3’−カルボニルビス(7−ジブチルアミノクマリン)が好適である。
上記光重合開始剤として用いられるアントラキノン類の例としては、アントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−クロロアントラキノン、1−ブロモアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、1−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、1−ヒドロキシアントラキノンなどが挙げられる。
上記光重合開始剤として用いられるベンゾインアルキルエーテル類の例としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
上記光重合開始剤として用いられるα−アミノケトン類の例としては、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン等が挙げられる。
これらの光重合開始剤の中でも、(ビス)アシルフォスフィンオキサイド類及びその塩、α−ジケトン類、及びクマリン化合物からなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。これにより、可視及び近紫外領域での光硬化性に優れ、ハロゲンランプ、発光ダイオード(LED)、キセノンランプのいずれの光源を用いても十分な光硬化性を示す歯科用組成物が得られる。
本発明に用いられる重合開始剤(E)のうち化学重合開始剤としては、有機過酸化物が好ましく用いられる。上記の化学重合開始剤に使用される有機過酸化物は特に限定されず、公知のものを使用することができる。代表的な有機過酸化物としては、ケトンパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるケトンパーオキサイドとしては、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド及びシクロヘキサノンパーオキサイド等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるハイドロパーオキサイドとしては、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド及びt−ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるジアシルパーオキサイドとしては、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド及びラウロイルパーオキサイド等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるジアルキルパーオキサイドとしては、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン及び2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3−ヘキシン等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるパーオキシケタールとしては、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン及び4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレリックアシッド−n−ブチルエステル等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるパーオキシエステルとしては、α−クミルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,2,4−トリメチルペンチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタラート、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート及びt−ブチルパーオキシマレリックアシッド等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるパーオキシジカーボネートとしては、ジ−3−メトキシパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)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、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート及びジアリルパーオキシジカーボネート等が挙げられる。
これらの有機過酸化物の中でも、安全性、保存安定性及びラジカル生成能力の総合的なバランスから、ジアシルパーオキサイドが好ましく用いられ、その中でもベンゾイルパーオキサイドが特に好ましく用いられる。
本発明に用いられる重合開始剤(E)の配合量は特に限定されないが、得られる組成物の硬化性等の観点からは、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.001〜30質量部含有してなることが好ましい。重合開始剤(E)の配合量が0.001質量部未満の場合、重合が十分に進行せず、接着力の低下を招くおそれがあり、より好適には0.05質量部以上である。一方、重合開始剤(E)の配合量が30質量部を超える場合、重合開始剤自体の重合性能が低い場合には、十分な接着強度が得られなくなるおそれがあり、さらには組成物からの析出を招くおそれがあるため、より好適には20質量部以下である。
好ましい実施態様では、上述の重合開始剤(E)は重合促進剤(F)と共に用いられる。本発明に用いられる重合促進剤(F)としては、アミン類、スルフィン酸及びその塩、ボレート化合物、バルビツール酸誘導体、トリアジン化合物、銅化合物、スズ化合物、バナジウム化合物、ハロゲン化合物、アルデヒド類、チオール化合物などが挙げられる。
重合促進剤(F)として用いられるアミン類は、脂肪族アミン及び芳香族アミンに分けられる。脂肪族アミンとしては、例えば、n−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−オクチルアミン等の第1級脂肪族アミン;ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、N−メチルエタノールアミン等の第2級脂肪族アミン;N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−n−ブチルジエタノールアミン、N−ラウリルジエタノールアミン、2−(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、N−メチルジエタノールアミンジメタクリレート、N−エチルジエタノールアミンジメタクリレート、トリエタノールアミンモノメタクリレート、トリエタノールアミンジメタクリレート、トリエタノールアミントリメタクリレート、トリエタノールアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等の第3級脂肪族アミンなどが挙げられる。これらの中でも、組成物の硬化性及び保存安定性の観点から、第3級脂肪族アミンが好ましく、その中でもN−メチルジエタノールアミン及びトリエタノールアミンがより好ましく用いられる。
また、芳香族アミンとしては、例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3,5−ジメチルアニリン、N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3,4−ジメチルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−4−エチルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−4−イソプロピルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−4−t−ブチルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3,5−ジ−イソプロピルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3,5−ジ−t−ブチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジメチル−m−トルイジン、N,N−ジエチル−p−トルイジン、N,N−ジメチル−3,5−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−3,4−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−4−エチルアニリン、N,N−ジメチル−4−イソプロピルアニリン、N,N−ジメチル−4−t−ブチルアニリン、N,N−ジメチル−3,5−ジ−t−ブチルアニリン、4−N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、4−N,N−ジメチルアミノ安息香酸メチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸n−ブトキシエチルエステル、4−N,N−ジメチルアミノ安息香酸2−(メタクリロイルオキシ)エチルエステル、4−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸ブチル等が挙げられる。これらの中でも、組成物に優れた硬化性を付与できる観点から、N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン、4−N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸n−ブトキシエチルエステル及び4−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノンからなる群から選択される少なくとも1種が好ましく用いられる。
重合促進剤(F)として用いられるスルフィン酸及びその塩としては、例えば、p−トルエンスルフィン酸、p−トルエンスルフィン酸ナトリウム、p−トルエンスルフィン酸カリウム、p−トルエンスルフィン酸リチウム、p−トルエンスルフィン酸カルシウム、ベンゼンスルフィン酸、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム、ベンゼンスルフィン酸カリウム、ベンゼンスルフィン酸リチウム、ベンゼンスルフィン酸カルシウム、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸カリウム、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸リチウム、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸カルシウム、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸カリウム、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸リチウム、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸カルシウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸カリウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸リチウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸カルシウム等が挙げられ、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム、p−トルエンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸ナトリウムが特に好ましい。
重合促進剤(F)として用いられるボレート化合物は、好ましくはアリールボレート化合物である。好適に使用されるアリールボレート化合物を具体的に例示すると、1分子中に1個のアリール基を有するボレート化合物として、トリアルキルフェニルホウ素、トリアルキル(p−クロロフェニル)ホウ素、トリアルキル(p−フロロフェニル)ホウ素、トリアルキル(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、トリアルキル[3,5−ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロ−2−メトキシ−2−プロピル)フェニル]ホウ素、トリアルキル(p−ニトロフェニル)ホウ素、トリアルキル(m−ニトロフェニル)ホウ素、トリアルキル(p−ブチルフェニル)ホウ素、トリアルキル(m−ブチルフェニル)ホウ素、トリアルキル(p−ブチルオキシフェニル)ホウ素、トリアルキル(m−ブチルオキシフェニル)ホウ素、トリアルキル(p−オクチルオキシフェニル)ホウ素及びトリアルキル(m−オクチルオキシフェニル)ホウ素(アルキル基はn−ブチル基、n−オクチル基及びn−ドデシル基等からなる群から選択される少なくとも1種である)のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩、ブチルキノリニウム塩等を挙げることができる。
また、1分子中に2個のアリール基を有するボレート化合物としては、ジアルキルジフェニルホウ素、ジアルキルジ(p−クロロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p−フロロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、ジアルキルジ[3,5−ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロ−2−メトキシ−2−プロピル)フェニル]ホウ素、ジアルキルジ(p−ニトロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(m−ニトロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p−ブチルフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(m−ブチルフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p−ブチルオキシフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(m−ブチルオキシフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p−オクチルオキシフェニル)ホウ素及びジアルキルジ(m−オクチルオキシフェニル)ホウ素(アルキル基はn−ブチル基、n−オクチル基及びn−ドデシル基等からなる群から選択される少なくとも1種である)のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩ブチルキノリニウム塩等が挙げられる。
さらに、1分子中に3個のアリール基を有するボレート化合物としては、モノアルキルトリフェニルホウ素、モノアルキルトリ(p−クロロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p−フロロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、モノアルキルトリ[3,5−ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロ−2−メトキシ−2−プロピル)フェニル]ホウ素、モノアルキルトリ(p−ニトロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(m−ニトロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p−ブチルフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(m−ブチルフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p−ブチルオキシフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(m−ブチルオキシフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p−オクチルオキシフェニル)ホウ素及びモノアルキルトリ(m−オクチルオキシフェニル)ホウ素(アルキル基はn−ブチル基、n−オクチル基又はn−ドデシル基等から選択される1種である)のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩、ブチルキノリニウム塩等が挙げられる。
さらに1分子中に4個のアリール基を有するボレート化合物としては、テトラフェニルホウ素、テトラキス(p−クロロフェニル)ホウ素、テトラキス(p−フロロフェニル)ホウ素、テトラキス(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、テトラキス[3,5−ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロ−2−メトキシ−2−プロピル)フェニル]ホウ素、テトラキス(p−ニトロフェニル)ホウ素、テトラキス(m−ニトロフェニル)ホウ素、テトラキス(p−ブチルフェニル)ホウ素、テトラキス(m−ブチルフェニル)ホウ素、テトラキス(p−ブチルオキシフェニル)ホウ素、テトラキス(m−ブチルオキシフェニル)ホウ素、テトラキス(p−オクチルオキシフェニル)ホウ素、テトラキス(m−オクチルオキシフェニル)ホウ素、(p−フロロフェニル)トリフェニルホウ素、(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルトリフェニルホウ素、(p−ニトロフェニル)トリフェニルホウ素、(m−ブチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素、(p−ブチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素、(m−オクチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素及び(p−オクチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩ブチルキノリニウム塩等が挙げられる。
これらアリールボレート化合物の中でも、保存安定性の観点から、1分子中に3個又は4個のアリール基を有するボレート化合物を用いることがより好ましい。また、これらアリールボレート化合物は1種又は2種以上を混合して用いることも可能である。
重合促進剤(F)として用いられるバルビツール酸誘導体としては、バルビツール酸、1,3−ジメチルバルビツール酸、1,3−ジフェニルバルビツール酸、1,5−ジメチルバルビツール酸、5−ブチルバルビツール酸、5−エチルバルビツール酸、5−イソプロピルバルビツール酸、5−シクロヘキシルバルビツール酸、1,3,5−トリメチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−エチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−n−ブチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−イソブチルバルビツール酸、1,3−ジメチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−シクロペンチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−シクロヘキシルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−フェニルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−1−エ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、5−メチルバルビツール酸、5−プロピルバルビツール酸、1,5−ジエチルバルビツール酸、1−エチル−5−メチルバルビツール酸、1−エチル−5−イソブチルバルビツール酸、1,3−ジエチル−5−ブチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−メチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−エチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−オクチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−ヘキシルバルビツール酸、5−ブチル−1−シクロヘキシルバルビツール酸、1−ベンジル−5−フェニルバルビツール酸及びチオバルビツール酸類、ならびにこれらの塩(特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属類が好ましい)が挙げられ、これらバルビツール酸類の塩としては、例えば、5−ブチルバルビツール酸ナトリウム、1,3,5−トリメチルバルビツール酸ナトリウム及び1−シクロヘキシル−5−エチルバルビツール酸ナトリウム等が例示される。
特に好適なバルビツール酸誘導体としては、5−ブチルバルビツール酸、1,3,5−トリメチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−エ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、及びこれらバルビツール酸類のナトリウム塩が挙げられる。
重合促進剤(F)として用いられるトリアジン化合物としては、例えば、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メチルチオフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2,4−ジクロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−ブロモフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−n−プロピル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(α,α,β−トリクロロエチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−スチリル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(p−メトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(o−メトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(p−ブトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(3,4,5−トリメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(1−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−ビフェニリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−{N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ}エトキシ]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−{N−ヒドロキシエチル−N−エチルアミノ}エトキシ]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−{N−ヒドロキシエチル−N−メチルアミノ}エトキシ]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−{N,N−ジアリルアミノ}エトキシ]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等が例示される。
上記で例示したトリアジン化合物の中で特に好ましいものは、重合活性の点で2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジンであり、また保存安定性の点で、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、及び2−(4−ビフェニリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジンである。上記トリアジン化合物は1種又は2種以上を混合して用いても構わない。
重合促進剤(F)として用いられる銅化合物としては、例えば、アセチルアセトン銅、酢酸第2銅、オレイン酸銅、塩化第2銅、臭化第2銅等が好適に用いられる。
重合促進剤(F)として用いられるスズ化合物としては、例えば、ジ−n−ブチル錫ジマレート、ジ−n−オクチル錫ジマレート、ジ−n−オクチル錫ジラウレート、ジ−n−ブチル錫ジラウレートなどが挙げられる。特に好適なスズ化合物は、ジ−n−オクチル錫ジラウレート及びジ−n−ブチル錫ジラウレートである。
重合促進剤(F)として用いられるバナジウム化合物は、好ましくはIV価及び/又はV価のバナジウム化合物類である。IV価及び/又はV価のバナジウム化合物類としては、例えば、四酸化二バナジウム(IV)、酸化バナジウムアセチルアセトナート(IV)、シュウ酸バナジル(IV)、硫酸バナジル(IV)、オキソビス(1−フェニル−1,3−ブタンジオネート)バナジウム(IV)、ビス(マルトラート)オキソバナジウム(IV)、五酸化バナジウム(V)、メタバナジン酸ナトリウム(V)、メタバナジン酸アンモン(V)等の特開2003−96122号公報に記載されている化合物が挙げられる。
重合促進剤(F)として用いられるハロゲン化合物としては、例えば、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、ベンジルジメチルセチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムブロマイド等が好適に用いられる。
重合促進剤(F)として用いられるアルデヒド類としては、例えば、テレフタルアルデヒドやベンズアルデヒド誘導体などが挙げられる。ベンズアルデヒド誘導体としては、ジメチルアミノベンズアルデヒド、p−メチルオキシベンズアルデヒド、p−エチルオキシベンズアルデヒド、p−n−オクチルオキシベンズアルデヒドなどが挙げられる。これらの中でも、硬化性の観点から、p−n−オクチルオキシベンズアルデヒドが好ましく用いられる。
重合促進剤(F)として用いられるチオール化合物としては、例えば、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2−メルカプトベンゾオキサゾール、デカンチオール、チオ安息香酸等が挙げられる。
本発明に用いられる重合促進剤(F)の配合量は特に限定されないが、得られる組成物の硬化性等の観点からは、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合促進剤(F)を0.001〜30質量部含有してなることが好ましい。重合促進剤(F)の配合量が0.001質量部未満の場合、重合が十分に進行せず、接着力の低下を招くおそれがあり、より好適には0.05質量部以上である。一方、重合促進剤(F)の配合量が30質量部を超える場合、重合開始剤自体の重合性能が低い場合には、十分な接着強度が得られなくなるおそれがあり、さらには組成物からの析出を招くおそれがあるため、より好適には20質量部以下である。
フィラー(G)
本発明の歯科用組成物に、実施態様によっては、さらにフィラー(G)を配合することが好ましい。このようなフィラーは、通常、有機フィラー、無機フィラー及び有機−無機複合フィラーに大別される。有機フィラーの素材としては、例えばポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル−メタクリル酸エチル共重合体、架橋型ポリメタクリル酸メチル、架橋型ポリメタクリル酸エチル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上の混合物として用いることができる。有機フィラーの形状は特に限定されず、フィラーの粒子径を適宜選択して使用することができる。得られる組成物のハンドリング性及び機械強度などの観点から、前記有機フィラーの平均粒子径は、0.001〜50μmであることが好ましく、0.001〜10μmであることがより好ましい。
無機フィラーの素材としては、石英、シリカ、アルミナ、シリカ−チタニア、シリカ−チタニア−酸化バリウム、シリカ−ジルコニア、シリカ−アルミナ、フッ化イッテルビウム、ランタンガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス、バリウムガラス、ストロンチウムガラス、ガラスセラミック、アルミノシリケートガラス、バリウムボロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムボロ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、カルシウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムフルオロアルミノシリケートガラス、バリウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムカルシウムフルオロアルミノシリケートガラス等が挙げられる。これらもまた、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。無機フィラーの形状は特に限定されず、フィラーの粒子径を適宜選択して使用することができる。得られる組成物のハンドリング性及び機械強度などの観点から、前記無機フィラーの平均粒子径は0.001〜50μmであることが好ましく、0.001〜10μmであることがより好ましい。
無機フィラーの形状としては、不定形フィラー及び球状フィラーが挙げられる。組成物の機械強度を向上させる観点からは、前記無機フィラーとして球状フィラーを用いることが好ましい。さらに、前記球状フィラーを用いた場合、本発明の歯科用組成物を歯科用コンポジットレジンとして用いた場合に、表面滑沢性に優れたコンポジットレジンが得られるという利点もある。ここで球状フィラーとは、走査型電子顕微鏡(以下、SEMと略す)でフィラーの写真を撮り、その単位視野内に観察される粒子が丸みをおびており、その最大径に直交する方向の粒子径をその最大径で割った平均均斉度が0.6以上であるフィラーである。前記球状フィラーの平均粒子径は好ましくは0.1〜5μmである。平均粒子径が0.1μm未満の場合、組成物中の球状フィラーの充填率が低下し、機械的強度が低くなるおそれがある。一方、平均粒子径が5μmを超える場合、前記球状フィラーの表面積が低下し、高い機械的強度を有する硬化体が得られないおそれがある。
前記無機フィラーは、組成物の流動性を調整するため、必要に応じてシランカップリング剤等の公知の表面処理剤で予め表面処理してから用いてもよい。かかる表面処理剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、11−メタクリロイルオキシウンデシルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
本発明で用いられる有機−無機複合フィラーとは、上述の無機フィラーにモノマー化合物を予め添加し、ペースト状にした後に重合させ、粉砕することにより得られるものである。前記有機−無機複合フィラーとしては、例えば、TMPTフィラー(トリメチロールプロパンメタクリレートとシリカフィラーを混和、重合させた後に粉砕したもの)などを用いることができる。前記有機−無機複合フィラーの形状は特に限定されず、フィラーの粒子径を適宜選択して使用することができる。得られる組成物のハンドリング性及び機械強度などの観点から、前記有機−無機複合フィラーの平均粒子径は、0.001〜50μmであることが好ましく、0.001〜10μmであることがより好ましい。
フィラーの屈折率と重合体成分の屈折率との差が小さい程よいことから、アダマンタン誘導体による審美性付与効果を十分に発揮させるために、フィラーとしては、屈折率が1.5〜1.7のものを使用することが特に好ましい。審美性の観点から特に好ましいフィラーとしては、バリウムガラス、ランタンガラス、フッ化イッテルビウム等が挙げられる。
本発明に用いられるフィラー(G)の配合量は特に限定されず、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、フィラー(G)を1〜1000質量部が好ましい。フィラー(G)の好適な配合量は、用いられる実施態様によって大幅に異なるので、後述する本発明の歯科用組成物の具体的な実施態様の説明と併せて、各実施態様に応じたフィラー(G)の好適な配合量を示すこととする。
本発明の歯科用組成物は、その具体的な実施態様によっては、溶媒(H)を含むことが好ましい。溶媒としては、水(J)、有機溶媒(K)、及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。
本発明の歯科用組成物が水(J)を含む場合には、優れた接着強度を示すとともに優れた接着耐久性を示す。水(J)の含有量としては、重合性単量体成分の全量100質量部に対して水(J)を6〜2000質量部が好ましい。水(J)の含有量が6質量部未満の場合、コラーゲン層へのモノマーの浸透性が不十分となり、接着強度が低下するおそれがある。一方、水(J)の含有量が2000質量部を超える場合、モノマーの重合性が低下し、接着強度が低下するとともに接着耐久性が低下するおそれがある。水(J)の含有量は、7質量部以上であることがより好ましく、10質量部以上であることがさらに好ましい。また、水(J)の含有量は、1500質量部以下であることがより好ましい。水(J)は、悪影響を及ぼすような不純物を含有していないことが好ましく、蒸留水又はイオン交換水が好ましい。
有機溶媒(K)としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ヘキサン、トルエン、クロロホルム、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。これらの中でも、生体に対する安全性と、揮発性に基づく除去の容易さの双方を勘案した場合、有機溶媒(K)が水溶性有機溶媒であることが好ましく、具体的には、エタノール又はアセトンが好ましく用いられる。前記有機溶媒(K)の含有量は特に限定されず、実施態様によっては前記有機溶媒(K)の配合を必要としないものもある。前記有機溶媒を用いる実施態様においては、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、有機溶媒(K)を1〜2000質量部含有してなることが好ましい。前記有機溶媒(K)の好適な配合量は、用いられる実施態様によって大幅に異なるので、後述する本発明の歯科用組成物の具体的な実施態様の説明と併せて、各実施態様に応じた前記有機溶媒(K)の好適な配合量を示すこととする。
この他、本発明の歯科用組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で重合禁止剤、紫外線吸収剤、増粘剤、着色剤、抗菌剤、香料等を配合してもよい。
本発明の歯科用組成物は、プライマー、ボンディング材、セメント(レジンセメント、グラスアイオノマーセメント、レジン強化型グラスアイオノマーセメント)、コンポジットレジン、小窩裂溝填塞材、義歯床用レジン等の歯科用材料に用いることができ、中でも、プライマー、ボンディング材、セメント、又はコンポジットレジンとして好適に用いられる。本発明の歯科用組成物を用いたこれらの歯科用材料は、審美性に優れ、硬化性、歯質への接着性、機械的強度、及び硬化収縮特性が良好である。
歯科用材料に関し、歯の欠損部に修復物を充填又は被覆する際には、通常、歯科用接着剤が用いられる。典型的には、前記歯科用接着剤は象牙質に対して作用させられる。ここで、象牙質に対してこのような歯科用接着剤を作用させた場合には、象牙質表面を酸性成分で溶かす脱灰作用、モノマー成分が象牙質のコラーゲン層に浸透する浸透作用、及び浸透したモノマー成分が固まってコラーゲンとのハイブリッド層(以下、「樹脂含浸層」と呼ぶことがある)を形成する硬化作用を有することが重要である。これらの「脱灰」、「浸透」及び「硬化」の三工程を別々に行う接着システムは、通常、「3ステップ接着システム」と呼ばれている。基本的には、浸透工程に用いられる製品がプライマーであり、硬化工程に用いられる製品がボンディング材である。
近年では作業工程の簡素化のため、前記脱灰工程と前記浸透工程とを併せて一段階で行う製品が開発され、実用化されており、前記製品は「セルフエッチングプライマー」と呼ばれている。セルフエッチングプライマーとボンディング材とを用いた接着システムは、通常、「2ステップ接着システム」と呼ばれている。本発明で用いられるアダマンタン誘導体(A)は、少なくとも1個の水酸基を有し、親水性があるため、象牙質のコラーゲン層へ浸透することができる。このため、アダマンタン誘導体(A)を含む本発明の歯科用組成物は、歯科用プライマーとして用いることが可能であり、歯科用セルフエッチングプライマーとして用いることも可能である。特に、アダマンタン誘導体(A)が水酸基を有するアルキレンオキシ基を2個以上(例えば、2〜4個)有する場合には、高い浸透効果が得られる。なお、アダマンタン誘導体(A)は、水酸基を有するアルキレンオキシ基を複数導入することが容易であるため、本発明の歯科用組成物の親水性を高め、象牙質のコラーゲン層への浸透性を向上させることが容易である。
本発明の歯科用組成物を含むプライマーは、アダマンタン誘導体(A)、酸性基を有する重合性単量体(C)、及び溶媒(H)を含む組成物であることが好ましい。また、重合促進剤(F)を含む実施態様も好ましく用いられる。前記(A)及び(C)の配合量は、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜99質量部及び(C)を1〜99質量部含むことが好ましく、(A)を5〜98質量部及び(C)2〜95質量部含むことがより好ましく、(A)を10〜97質量部及び(C)を3〜90質量部含むことがさらに好ましい。
また、プライマー組成物の歯質(特に象牙質)への浸透性を重視する場合は、さらに1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(B)を含むことが好ましい。プライマー組成物が(A)、(B)及び(C)を含む場合は、各成分の配合量としては、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜98質量部、(B)を1〜90質量部及び(C)を1〜90質量部含むことが好ましく、(A)を3〜90質量部、(B)を5〜80質量部及び(C)を2〜80質量部含むことがより好ましく、(A)を10〜80重質量部、(B)を7〜70質量部及び(C)3〜60質量部含むことがさらに好ましい。
本発明の歯科用組成物を含むプライマーの硬化物強度を特に高めたい場合は、架橋性の重合性単量体(D)をさらに配合しても良い。前記(D)としては、歯質(特に象牙質)への浸透性を考慮した場合、脂肪族化合物系の二官能性重合性単量体が好ましく、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート及び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)エタンがより好ましく、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート及び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)エタンがさらに好ましい。前記(D)の配合量は、重合性単量体成分の全量100質量部中において0〜30質量部であることが好ましく、1〜25質量部であることがより好ましく、3〜20質量部であることがさらに好ましい。
また、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、前記重合開始剤(E)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、0.05〜20質量部含むことがより好ましく、0.1〜10質量部含むことがさらに好ましい。本発明の歯科用組成物を含むプライマーにおいては、前記重合開始剤(E)と前記重合促進剤(F)を併用することも好ましい実施態様であり、重合促進剤(F)としてはアミン類が好ましい。この場合、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.001〜30質量部及び(F)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、(E)を0.05〜20質量部及び(F)を0.05〜20質量部含むことがより好ましく、(E)を0.1〜10質量部及び(F)を0.1〜10質量部含むことがさらに好ましい。
また、溶媒(H)は水(J)と有機溶媒(K)との混合溶媒の形態で用いられることが好ましい。前記混合溶媒中の水(J)の含有量は特に限定されないが、10質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがさらに好ましい。また、実施態様によっては前記有機溶媒(K)の配合を必要としない場合もある。前記溶媒(H)の配合量は、重合性単量体成分の全量100質量部に対して5〜4000質量部であることが好ましく、10〜3000質量部であることが好ましく、15〜2000質量部であることがさらに好ましい。また、前記溶媒(H)が水(J)と有機溶媒(K)との混合溶媒の形態で用いられる場合において、前記(J)及び(K)の配合量は、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(J)4〜2000質量部及び(K)1〜2000質量部であることが好ましく、(J)8〜1500質量部及び(K)2〜1500質量部であることがより好ましく、(J)12〜1000質量部及び(K)3〜1000質量部であることがさらに好ましい。
本発明の歯科用組成物はボンディング材として好ましく用いられる。上述の「2ステップ接着システム」におけるボンディング材としては、前述のアダマンタン誘導体(A)、重合開始剤(E)及びフィラー(G)を含む組成物であることが好ましく、このような組成物が、さらに1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(B)及び/又は架橋性の重合性単量体(D)を含むことがより好ましい。また、重合促進剤(F)を含む実施態様も好ましく用いられる。各成分の配合量としては、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜100質量部、(B)を0〜90質量部及び(D)を0〜90質量部含むことが好ましく、(A)を2〜96質量部、(B)を1〜80質量部及び(D)を1〜80質量部含むことがより好ましい。本発明で用いられるアダマンタン誘導体(A)として、式(1)で表される基を2個以上(例えば、2〜4個)有するものを用いることにより、硬化物の機械強度を高めることができる。同じ観点から、前記(D)は、重合性基を2個以上含む重合性単量体であることがより好ましく、特に高強度の硬化物が得られる観点からは、芳香族化合物系の二官能性重合性単量体を含むことがさらに好ましい。前記(D)として、脂肪族系の二官能性重合性単量体及び芳香族化合物系の二官能性重合性単量体を併用することも好ましい実施態様である。
また、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、0.05〜20質量部含むことがより好ましく、0.1〜15質量部含むことがさらに好ましい。前記重合開始剤(E)と前記重合促進剤(F)を併用することも好ましい実施態様であり、重合促進剤(F)としてはアミン類が好ましい。この場合、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.001〜30質量部及び(F)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、(E)を0.05〜20質量部及び(F)を0.05〜20質量部含むことがより好ましく、(E)を0.1〜10質量部及び(F)を0.1〜10質量部含むことがさらに好ましい。また、フィラー(G)の配合量としては、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(G)を1〜20質量部含むことが好ましく、2〜17質量部含むことがより好ましく、3〜15質量部含むことがさらに好ましい。
また、近年ではさらなる作業の簡素化が求められていることから、「脱灰」、「浸透」及び「硬化」の三工程を併せて一段階で実施する製品も開発されており、「1ステップ接着システム」と呼ばれている。かかる1ステップ接着システムに用いられるボンディング材としては、A液及びB液に分けられた2液を使用直前に混和して用いるボンディング材と、最初から1液の形で提供されている、いわゆる1液型1ステップ接着システムのボンディング材の二種類が代表的な製品である。この中でも、1液型の方がより工程が簡素化されるため、使用上のメリットは大きい。本発明の歯科用組成物を前記1液型1ステップ接着システムのボンディング材として用いる場合、前記組成物はアダマンタン誘導体(A)、酸性基を有する重合性単量体(C)、重合開始剤(E)、フィラー(G)及び溶媒(H)含む組成物であることが好ましく、このような組成物が、さらに架橋性の重合性単量体(D)を含むことがより好ましい。各成分の配合量としては、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜98質量部、(C)を1〜90質量部及び(D)を0〜90質量部含むことが好ましく、(A)を2〜94質量部、(C)を2〜80質量部及び(D)を2〜80質量部含むことがより好ましく、(A)を質量7〜90部、(C)を3〜70質量部及び(D)を7〜70質量部含むことがさらに好ましい。なお、1液型1ステップ接着システムでは、「浸透」及び「硬化」を一度に行うことから、アダマンタン誘導体(A)は、水酸基が2個以上、かつ重合性基が2個以上含まれるよう、水酸基を有するアルキレンオキシを2個以上、かつ式(1)で表される基を2個以上有するものを用いると、ボンディング材の性能が高くなる。
前記1液型1ステップ接着システムにおいて、歯質(特に象牙質)への浸透性を重視する場合は、さらに1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(B)を含むことが好ましい。前記1液型1ステップ接着システムが(A)、(B)、(C)及び(D)を含む場合は、各成分の配合量としては、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜95質量部、(B)を1〜95質量部、(C)を1〜95質量部及び(D)を3〜97質量部含むことが好ましく、(A)を3〜90質量部、(B)を3〜80質量部、(C)を2〜80質量部及び(D)を5〜80質量部含むことがより好ましく、(A)を5〜80質量部、(B)を5〜70質量部、(C)を3〜60質量部及び(D)を12〜70質量部含むことがさらに好ましい。
また、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、0.05〜20質量部含むことがより好ましく、0.1〜15質量部含むことがさらに好ましい。前記重合開始剤(E)と前記重合促進剤(F)を併用することも好ましい実施態様であり、重合促進剤(F)としてはアミン類が好ましい。この場合、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.001〜30質量部及び(F)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、(E)を0.05〜20質量部及び(F)を0.05〜20質量部含むことがより好ましく、(E)を0.1〜10質量部及び(F)を0.1〜10質量部含むことがさらに好ましい。また、フィラー(G)の配合量としては、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(G)を1〜20質量部含むことが好ましく、1.5〜15質量部含むことがより好ましく、2〜10質量部含むことがさらに好ましい。
また、溶媒(H)の配合量は、重合性単量体成分の全量100質量部に対して6〜4000質量部であることが好ましく、12〜3000質量部であることが好ましく、15〜2000質量部であることがさらに好ましい。1液型1ステップ接着システムは、脱灰、浸透、硬化の総てのプロセスを1液1ステップで行う必要がある。このため、浸透性を重視する観点からは、前記溶媒(H)として水(J)を含むことが好ましい。一方、硬化性を重視する観点からは、前記接着システムは架橋性の重合性単量体(D)を適切な量含んでいることが好ましく、前記(D)の溶解性を高め、均一な溶液を得る観点からは、前記溶媒(H)として有機溶媒(K)を含むことが好ましい。そして、前記溶媒(H)が水(J)と有機溶媒(K)との混合溶媒の形態で用いられることがより好ましい実施態様である。かかる実施態様においては、前記(J)及び(K)の配合量は、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(J)2〜2000質量部及び(K)4〜2000質量部であることが好ましく、(J)4〜1500質量部及び(K)8〜1500質量部であることがより好ましく、(J)5〜1000質量部及び(K)10〜1000質量部であることがさらに好ましい。
本発明の歯科用組成物はコンポジットレジンとして好ましく用いられる。コンポジットレジンは通常、歯の欠損部の充填修復に用いられるものであり、充填修復部は露出していることが多いため、アダマンタン誘導体による審美性付与効果が最も生かされる用途であるといえる。本発明の歯科用組成物をコンポジットレジンとして用いる場合、前記組成物はアダマンタン誘導体(A)、架橋性の重合性単量体(D)、重合開始剤(E)及びフィラー(G)含む組成物であることが好ましい。コンポジットレジンは通常、う蝕発生部位を切削し窩洞を形成した後に、前記窩洞に充填される形態で用いられる。その後、充填されたコンポジットレジンは、通常、光重合によって硬化させる。このため、前記(E)としては、光重合開始剤を用いることが好ましい。また、上述のように充填・硬化したコンポジットレジンは口腔内において咬合圧を受けるため、優れた機械強度を求められる。このため、前記組成物は、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、フィラー(G)を30〜2000質量部含むことが好ましく、50〜1500質量部含むことがより好ましい。フィラー(G)の含有量が30質量部未満の場合、硬化物の機械強度が不充分となるおそれがある。一方、フィラー(G)の含有量が2000質量部を超える場合は、重合性単量体成分の全量中にフィラー(G)を均一に分散させることが難しくなり、機械強度及びハンドリング性の面で不充分な組成物となるおそれがある。各成分の配合量としては、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜99質量部及び(D)を1〜99質量部含むことが好ましく、(A)を5〜95質量部及び(D)を5〜95質量部含むことがより好ましく、(A)を10〜90質量部及び(D)を10〜90質量部含むことがさらに好ましい。また、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、0.05〜20質量部含むことがより好ましく、0.1〜15質量部含むことがさらに好ましい。前記重合開始剤(E)と前記重合促進剤(F)を併用することも好ましい実施態様であり、重合促進剤(F)としてはアミン類が好ましい。この場合、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.001〜30質量部及び(F)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、(E)を0.05〜20質量部及び(F)を0.05〜20質量部含むことがより好ましく、(E)を0.1〜10質量部及び(F)を0.1〜10質量部含むことがさらに好ましい。
また、本発明のアダマンタン誘導体(A)は、優れた硬化性と、歯質への浸透性を併せ持つため、コンポジットレジンの中でも特に自己接着性コンポジットレジンとして用いることが好ましく、このとき、アダマンタン誘導体(A)は、水酸基を有するアルキレンオキシを2個以上(例えば2〜4個)、かつ式(1)で表される基を2個以上(例えば2〜4個)有することが好ましい。本発明の歯科用組成物を自己接着性コンポジットレジンとして用いる場合は、前記組成物はアダマンタン誘導体(A)、酸性基を有する重合性単量体(C)、架橋性の重合性単量体(D)、重合開始剤(E)及びフィラー(G)を含むことが好ましい。各成分の配合量としては、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜95質量部、(C)を1〜95質量部及び(D)を4〜98質量部含むことが好ましく、(A)を5〜80質量部、(C)を2〜80質量部及び(D)を10〜93質量部含むことがより好ましく、(A)を10〜80質量部、(C)を3〜80質量部及び(D)を4〜87質量部含むことがさらに好ましい。また、歯質(特に象牙質)への浸透性を重視する場合は、さらに1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(B)を含むことが好ましい。前記自己接着性コンポジットレジンが(A)、(B)、(C)及び(D)を含む場合は、各成分の配合量としては、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜95質量部、(B)を1〜95質量部、(C)を1〜95質量部及び(D)を3〜97質量部含むことが好ましく、(A)を3〜90質量部、(B)を3〜80質量部、(C)を2〜80質量部及び(D)を5〜80質量部含むことがより好ましく、(A)を5〜80質量部、(B)を5〜70質量部、(C)を3〜60質量部及び(D)を12〜70質量部含むことがさらに好ましい。重合開始剤(E)及びフィラー(G)の配合量については、上述の通常のコンポジットレジンと同じ配合量を採用できる。また、上述の通常のコンポジットレジンと同様に、前記重合開始剤(E)と前記重合促進剤(F)を併用することも好ましい実施態様であり、前記(E)及び(F)の配合量は上述の通りである。また、特に歯質への浸透性を重視する場合は、溶媒(H)を配合することも可能であり、前記溶媒(H)が水(J)を含んでいることがさらに好ましい。前記溶媒(H)の配合量は、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、好ましくは0〜15質量部であり、より好ましくは1〜10質量部である。なお、審美性が極めて高いコンポジットレジンとするには、歯科用組成物は、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を10〜90質量部、(D)として、2,2−ビス〔4−(3−(メタ)アクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロポキシフェニル〕プロパンを0〜80質量部、トリエチレングリコールジメタクリレートを0〜80質量部含み、また、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.1〜10質量部、(F)を0.1〜10質量部、(G)を1〜1000質量部含むことが好ましい。
また、本発明の歯科用組成物を歯科用セメントとして用いることも好適な実施態様の一つである。前記セメントとしては、レジンセメント、グラスアイオノマーセメント、レジン強化型グラスアイオノマーセメントなどが好適なものとして例示される。本発明の歯科用組成物をレジンセメントとして用いる場合、前記組成物はアダマンタン誘導体(A)、架橋性の重合性単量体(D)、重合開始剤(E)、重合促進剤(F)、フィラー(G)及び溶媒(H)として水(J)を含む組成物であることが好ましく、このような組成物が、さらに酸性基を有する重合性単量体(C)を含むこともできる。歯科用セメントは、例えば、インレーやクラウンと呼ばれる金属やセラミックス製の歯冠用修復材料を歯牙に固定する際の合着材として好ましく用いられる。また、グラスアイオノマーセメント、レジン強化型グラスアイオノマーセメントは、充填修復に用いられることもある。特に歯と同色のセラミック等のインレーの固定に歯科用セメントを用いた場合には、歯科用セメントによる合着部が目立たないことが望ましく、充填修復の場合も、修復部が目立たないことが望ましいところ、本発明の歯科用組成物をセメントに用いることにより、合着部・修復部を目立たなくすることができる。また、本発明で用いられるアダマンタン誘導体(A)として、式(1)で表される基を2個以上(2〜4個)有するものを用いると、得られる硬化物の機械強度が高まり、咬合圧などに耐えることが容易となる。同じ観点から、前記(D)は、重合性基を2個以上含む重合性単量体であることがより好ましい。また、上述のような使用形態の場合、前記歯冠用修復材料の多くは光不透過性であるため、前記セメントを光重合のみにより硬化させることは容易ではない。このため、前記(E)として化学重合開始剤を用いることが好ましい。そして、化学重合開始剤を用いて重合させる場合、その反応性を高めるためには、前記(F)としてアミン類及び/又はスルフィン酸及びその塩を用いることが好ましく、アミン類とスルフィン酸及びその塩とを同時に用いることがより好ましい。また、用いられるフィラー(G)としては特に限定されない。
前記セメントにフッ素徐放性を付与したい場合は、前記フィラー(G)として、フルオロアルミノシリケートガラス、カルシウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムフルオロアルミノシリケートガラス、バリウムフルオロアルミノシリケートガラス及びストロンチウムカルシウムフルオロアルミノシリケートガラスからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、フルオロアルミノシリケートガラス及び/又はバリウムフルオロアルミノシリケートガラスを用いることがより好ましい。一方、前記セメントにX線造影性を付与したい場合は、前記フィラー(G)として、バリウムガラス、ストロンチウムガラス、バリウムボロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムボロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムフルオロアルミノシリケートガラス及びバリウムフルオロアルミノシリケートガラスからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、バリウムガラス及び/又はバリウムフルオロアルミノシリケートガラスを用いることがより好ましい。
また、化学重合開始剤を用いる場合は、保存安定性の観点から、前記(E)と前記(F)とを、それぞれ別々の容器に保存することが好ましい。すなわち、好ましい実施態様では、前記レジンセメントは2剤型の形態で用いられる。より好ましい実施態様では、前記レジンセメントは2ペースト型の形態で用いられる。それぞれのペーストをペースト同士が隔離された状態で保存し、使用直前にその2つのペーストを混練し、化学重合を進行させて硬化させることが好ましい。上記ペーストは、重合性単量体等の液状成分とフィラー(G)(粉末)とを混練することにより調製される。また、前記(F)としてスルフィン酸及びその塩を用いた場合は、保存安定性の観点から、前記(C)と前記(F)とは別々の容器に保存することが好ましい。上述の2つのペーストをそれぞれAペースト及びBペーストと称した場合、前記Aペーストが(A)、(C)、(E)及び(G)を含み、前記Bペーストが(A)、(F)及び(G)を含む実施態様が特に好ましく用いられる。
本発明の歯科用組成物を歯科用セメントとして用いる場合の各成分の配合量としては特に限定されないが、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜100質量部、(C)を1〜90質量部及び(D)を1〜90質量部含むことが好ましく、(A)を2〜98質量部、(C)を2〜80質量部及び(D)を2〜80質量部含むことがより好ましい。また、前記(E)及び前記(F)の配合量としては、適切な硬化時間が得られることを考慮した場合、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.001〜30質量部、(F)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、(E)を0.05〜20質量部、(F)を0.05〜20質量部含むことがより好ましい。
さらに、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(G)を30〜2000質量部含むことが好ましく、(G)を50〜1500質量部含むことがより好ましい。(G)の含有量が30質量部未満の場合は、硬化物の機械強度が不充分となるおそれがある。一方、(G)の含有量が2000質量部を超える場合は、前記レジンセメントをその好適な実施態様である2ペースト型のセメントとして用いたときに、前記ペーストの流動性が不足し、充分な混和を行うことが困難となるため、硬化物の強度が低下するおそれがある。
また、本発明の歯科用組成物は、グラスアイオノマーセメントとして用いることが好ましく、より好ましくはレジン強化型グラスアイオノマーセメントとして用いられる。グラスアイオノマーセメントは、典型的にはフルオロアルミノシリケートガラスのような無機フィラーと、ポリアクリル酸のようなポリアルケン酸とが酸−塩基反応によって反応、硬化するものである。そして、前記ポリアクリル酸と歯質を構成するハイドロキシアパタイト中のカルシウムとが相互作用することにより、接着機能が発現すると考えられている。本発明の歯科用組成物をグラスアイオノマーセメント、特に好ましくはレジン強化型グラスアイオノマーセメントとして用いる場合は、前記組成物が(A)、(E)、(F)、(G)、(H)及びポリアルケン酸を含む組成物であることが好ましく、(A)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)及びポリアルケン酸を含む組成物、(A)、(B)、(E)、(F)、(G)、(H)及びポリアルケン酸を含む組成物又は(A)、(B)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)及びポリアルケン酸を含む組成物であることがより好ましく、このような組成物が、さらに(C)を含むこともできる。
用いられる1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(B)としては特に限定されない。後述するように、酸−塩基反応を円滑に進行させることができる観点から、溶媒(H)が水(J)を含んでいることが好ましい。このため、前記(B)として水(J)との親和性が高い単量体を用いることが、組成物の均一性を保ち、安定した性能を得る観点からより好ましい。このような水(J)との親和性が高い単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、エリスリトールモノ(メタ)アクリレートが好ましく、特に好ましくは2−ヒドロキシエチルメタクリレートである。
用いられる架橋性の重合性単量体(D)としては特に限定されないが、上述の通り、前記(D)として水(J)との親和性が高い単量体を用いることが、組成物の均一性を保ち、安定した性能を得る観点からより好ましい。このような水(J)との親和性と、硬化物の機械強度の兼ね合いから、前記(D)としては、脂肪族化合物系の二官能性重合性単量体が好ましく、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,2−ビス(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)エタン及び2,2,4−トリメチルヘキサメチレンビス(2−カルバモイルオキシエチル)ジメタクリレート(通称「UDMA」)がより好ましい。
前記ポリアルケン酸とは、不飽和モノカルボン酸あるいは不飽和ジカルボン酸の重合体である。前記ポリアルケン酸の具体的な例示としては、アクリル酸、メタクリル酸、2−クロロアクリル酸、2−シアノアクリル酸、アコニチン酸、メサコン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、グルタコン酸、シトラコン酸、ウトラコン酸等の単独重合体、あるいはこれらの不飽和カルボン酸と共重合可能な単量体との共重合体を挙げることができる。共重合体の場合には、不飽和カルボン酸単位の割合は、全構造単位に対して50モル%以上であることが好ましい。共重合可能な単量体としてはエチレン性不飽和重合性単量体が好ましく、例えばスチレン、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、アクリル酸塩類、塩化ビニル、塩化アリル、酢酸ビニル、1,1,6−トリメチルヘキサメチレンジメタクリレートエステルなどを挙げることができる。これらポリアルケン酸の中でも、アクリル酸又はマレイン酸の単独重合体又は共重合体が好ましい。これらのポリアルケン酸は、重量平均分子量が5,000未満の場合には、歯科用セメント組成物の硬化物の強度が低くなり、耐久性が劣る場合がある。一方、重量平均分子量が40,000を超える場合には、歯科用セメント組成物の練和時の稠度が硬くなり、操作性が低下する場合がある。したがって、好ましいポリアルケン酸の重量平均分子量は、5,000〜40,000である。
用いられるフィラー(G)としては、酸−塩基反応における硬化性及び組成物のフッ素徐放性の観点から、フルオロアルミノシリケートガラス、カルシウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムフルオロアルミノシリケートガラス、バリウムフルオロアルミノシリケートガラス及びストロンチウムカルシウムフルオロアルミノシリケートガラスからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、フルオロアルミノシリケートガラス及び/又はバリウムフルオロアルミノシリケートガラスを用いることがより好ましい。
また、用いられる溶媒(H)は特に限定されないが、酸−塩基反応を円滑に進行させることができる観点から、水(J)を含んでいることが好ましい。溶媒(H)として水(J)と有機溶媒(K)との混合溶媒を用いる場合は、前記混合溶媒中の水(J)の含有量は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましい。酸−塩基反応の進行を特に重視する実施態様では、溶媒(H)が実質的に水(J)のみからなることが特に好ましい。
本発明の歯科用組成物をグラスアイオノマーセメント、特に好ましくはレジン強化型グラスアイオノマーセメントとして用いる場合の各成分の配合量としては特に限定されない。歯科用組成物が(A)及び(B)を含む場合は、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜99質量部、(B)1〜99質量部及び(C)を0〜50質量部含むことが好ましく、(A)を2〜95質量部、(B)5〜98質量部及び(C)を0〜30質量部含むことがより好ましい。歯科用組成物が(A)及び(D)を含む場合は、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜99質量部、(D)1〜99質量部及び(C)を0〜50質量部含むことが好ましく、(A)を2〜95質量部、(D)5〜98質量部及び(C)を0〜30質量部含むことがより好ましい。そして、歯科用組成物が(A)、(B)及び(D)を含む場合は、重合性単量体成分の全量100質量部中において、(A)を1〜98質量部、(B)1〜98質量部、(D)1〜98質量部及び(C)を0〜50質量部含むことが好ましく、(A)を2〜90質量部、(B)5〜93質量部、(D)5〜93質量部及び(C)を0〜30質量部含むことがより好ましい。
また、前記(E)及び前記(F)の配合量としては、適切な硬化時間が得られることを考慮した場合、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(E)を0.001〜30質量部、(F)を0.001〜30質量部含むことが好ましく、(E)を0.05〜20質量部、(F)を0.05〜20質量部含むことがより好ましい。さらに、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、(G)を30〜2000質量部含むことが好ましく、(G)を50〜1500質量部含むことがより好ましい。(G)の含有量が30質量部未満の場合は、硬化物の機械強度が不充分となるおそれがある。一方、(G)の含有量が2000質量部を超える場合は、組成物ペーストの流動性が低下して充分な混和を行うことが困難となるため、酸−塩基反応が円滑に進行しなくなる場合がある。その結果、硬化物の強度が低下するおそれがある。
また、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、溶媒(H)を7〜500質量部含むことが好ましく、10〜300質量部含むことがより好ましく、20〜100質量部含むことがさらに好ましい。溶媒(H)をかかる範囲で含有することで、酸−塩基反応を円滑に進行させることができ、かつ、得られる硬化物の機械強度及び歯質への接着性が良好なものとなる。
重合性単量体成分の全量100質量部に対して、前記ポリアルケン酸を1〜200質量部含むことが好ましく、5〜100質量部含むことがより好ましく、10〜50質量部含むことがさらに好ましい。ポリアルケン酸をかかる範囲で含有することで、酸−塩基反応による硬化が円滑に進行し、かつ、得られる硬化物の口腔内での加水分解などによる崩壊を小さくすることができる。
上述の通り、グラスアイオノマーセメントでは酸−塩基反応の進行により硬化が起こるため、保存安定性の観点からは、塩基性のフィラー(G)とポリアルケン酸とが別々の容器に包装され、使用直前に混和されて用いられることが好ましい。製品の形態としては、いわゆる粉−液型の製品形態も好ましく用いられるが、ハンドリング性を向上させる観点から、2種類のペーストを含むいわゆる2ペースト型グラスアイオノマーセメントの形態をとることがより好ましい。2ペースト型の製品形態の場合は、上述の2つのペーストをそれぞれAペースト及びBペーストと称した場合、前記Aペーストが(A)、(E)、(G)、(H)及びポリアルケン酸を含み、前記Bペーストが(B)及び(G)を含む実施態様が好ましい。また、前記Aペーストが(A)、(E)、(G)、(H)及びポリアルケン酸を含み、前記Bペーストが(D)及び(G)を含む実施態様も同様に好ましく用いられる。この他、前記Aペーストが、(D)、(E)、(G)及びポリアルケン酸を含み、前記Bペーストが(A)、(F)、(G)及び(H)を含む実施態様も好ましく用いられる。この際、特に接着性を重視する場合は、前記Aペーストに(C)がさらに含まれることが好ましく、同様の観点から、前記Bペーストに(B)がさらに含まれることも好ましい。いずれの実施態様においても、前記Aペースト側にポリアルケン酸を含有するため、前記Bペーストに含まれるフィラー(G)として、フルオロアルミノシリケートガラス、カルシウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムフルオロアルミノシリケートガラス、バリウムフルオロアルミノシリケートガラス及びストロンチウムカルシウムフルオロアルミノシリケートガラスからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、フルオロアルミノシリケートガラス及び/又はバリウムフルオロアルミノシリケートガラスを用いることがより好ましい。一方、前記Aペーストに含まれるフィラー(G)としては、ポリアルケン酸に対して反応性を示さないものを用いることが好ましく、石英が特に好ましく用いられる。