JPH044209A - 強靭な厚肉注型品製造用の光硬化型樹脂用組成物 - Google Patents
強靭な厚肉注型品製造用の光硬化型樹脂用組成物Info
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- JPH044209A JPH044209A JP2104677A JP10467790A JPH044209A JP H044209 A JPH044209 A JP H044209A JP 2104677 A JP2104677 A JP 2104677A JP 10467790 A JP10467790 A JP 10467790A JP H044209 A JPH044209 A JP H044209A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は光重合により硬化する樹脂に関するものであり
、更に詳しくは樹脂成形品の製造用材料として用いたと
きに、強度とともに靭性にも優れた硬化物が得られる光
硬化性樹脂に関するものである。
、更に詳しくは樹脂成形品の製造用材料として用いたと
きに、強度とともに靭性にも優れた硬化物が得られる光
硬化性樹脂に関するものである。
〈従来の技術〉
従来、光硬化性樹脂は、■、6ヘキサンジオールジ(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、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレ
ート、トリ((メタ)アクリロキシメチル)イソシアヌ
レート、ウレタン変性ジ(メタ)アクリレート、エポキ
シ変性ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパ
ントリ (メタ)アクリレートなどの多官能性モノマー
に必要に応じてメチル(メタ)アクリレート、エチル(
メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アク
リレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N
−ビニルピロリドンなどの単官能性モノマーを添加した
モノマー組成物に少量の光重合開始剤を添加したものが
用いられてきた。
タ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)
アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレ
ート、トリ((メタ)アクリロキシメチル)イソシアヌ
レート、ウレタン変性ジ(メタ)アクリレート、エポキ
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ントリ (メタ)アクリレートなどの多官能性モノマー
に必要に応じてメチル(メタ)アクリレート、エチル(
メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アク
リレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N
−ビニルピロリドンなどの単官能性モノマーを添加した
モノマー組成物に少量の光重合開始剤を添加したものが
用いられてきた。
また、上記光硬化性樹脂に染料や顔料を添加して着色し
たり、有機又は無機充填剤を添加して硬化物の色調や力
学的性賀などを調整したものも使用されている。
たり、有機又は無機充填剤を添加して硬化物の色調や力
学的性賀などを調整したものも使用されている。
この様な光硬化性樹脂は、紫外線などの光を照射するこ
とにより数秒から数分程度の短時間のうちに所望の硬化
物を得ることが出来、多く場合、1液性であって取扱い
も極めて容易であり、更に、硬化する厚みが通常数虜か
ら数百−の範囲であるという特徴を有しているため、塗
料や印刷用インキ、接着剤などに広く用いられてきてい
る。
とにより数秒から数分程度の短時間のうちに所望の硬化
物を得ることが出来、多く場合、1液性であって取扱い
も極めて容易であり、更に、硬化する厚みが通常数虜か
ら数百−の範囲であるという特徴を有しているため、塗
料や印刷用インキ、接着剤などに広く用いられてきてい
る。
また、近年では歯科用の材料として、可視光で硬化する
光硬化性樹脂が登場してきている。この歯科用の光硬化
性樹脂は、硬化させる際に可視光を用いるため、肉厚が
5〜6■におよぶ厚いものや充填材が混入した不透明な
ものであっても比較的容易に硬化物が得られる、という
特長を有しており、従って、窩洞の充填用レンジや補綴
物前装用の硬質レンジなどに有利に適用されてきている
。
光硬化性樹脂が登場してきている。この歯科用の光硬化
性樹脂は、硬化させる際に可視光を用いるため、肉厚が
5〜6■におよぶ厚いものや充填材が混入した不透明な
ものであっても比較的容易に硬化物が得られる、という
特長を有しており、従って、窩洞の充填用レンジや補綴
物前装用の硬質レンジなどに有利に適用されてきている
。
さらに、光硬化性樹脂の上述のような長所を生かして更
にその用途を広げようという要望が高まってきており、
例えば公開特許公報昭58−179212号には、樹脂
成形品を製造する材料に適用したものが開示されている
。
にその用途を広げようという要望が高まってきており、
例えば公開特許公報昭58−179212号には、樹脂
成形品を製造する材料に適用したものが開示されている
。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、これら従来の光硬化性樹脂を樹脂成形品
に適用した場合に、得られた成形品の表面硬度や、引張
り及び圧縮強度などの性質は優れているものの、一般に
硬くて脆い成形物となるため、成形品に些細な傷が入っ
ただけで欠けてしまうという欠点を有していた。
に適用した場合に、得られた成形品の表面硬度や、引張
り及び圧縮強度などの性質は優れているものの、一般に
硬くて脆い成形物となるため、成形品に些細な傷が入っ
ただけで欠けてしまうという欠点を有していた。
一例を挙げれば、前述のジシクロペンタニルジアクリレ
ートをモノマー成分とする光硬化性樹脂をハードコート
剤などに適用した場合には優れた表面硬度を有するコー
テイング膜を与えるが、形品を製造した場合には多少の
変形を与えただけで容易に破損してしまう脆い成形物し
か得ることが出来ない。
ートをモノマー成分とする光硬化性樹脂をハードコート
剤などに適用した場合には優れた表面硬度を有するコー
テイング膜を与えるが、形品を製造した場合には多少の
変形を与えただけで容易に破損してしまう脆い成形物し
か得ることが出来ない。
従来の光硬化性樹脂のこのような欠点は硬化物に曲げ試
験や引張り試験を行なった場合の破壊歪が極めて小さい
ことから生じている。
験や引張り試験を行なった場合の破壊歪が極めて小さい
ことから生じている。
従来の光硬化性樹脂のこのような脆弱さを解消するため
には、硬化物の破壊歪を大きくすれば良いのであるが、
一方、この目的の為に光硬化性樹脂を構成するモノマー
として単純に柔軟な性質を有するものを用いると、破壊
歪は増大するものの力学強度が急激に失われてしまうと
いう別の問題を生じてしまうため、所望の力学特性を十
分に満足するものを得ることができなかった。
には、硬化物の破壊歪を大きくすれば良いのであるが、
一方、この目的の為に光硬化性樹脂を構成するモノマー
として単純に柔軟な性質を有するものを用いると、破壊
歪は増大するものの力学強度が急激に失われてしまうと
いう別の問題を生じてしまうため、所望の力学特性を十
分に満足するものを得ることができなかった。
すなわち、従来の光硬化性樹脂は脆弱であり靭性に乏し
く、強靭な樹脂成形品を成形する材料と方、型枠を用い
て肉厚を2〜3ミリ程度の板状成して不適当であった。
く、強靭な樹脂成形品を成形する材料と方、型枠を用い
て肉厚を2〜3ミリ程度の板状成して不適当であった。
く課題を解決するための手段〉
本発明者等はかかる従来の問題を解決する為鋭意研究し
た結果、下記(1] 式で示される化合物と下記(2)
式で示される化合物とを重量比で97.3ないし5G:
50の範囲で含有するモノマー組成液に光重合開始剤を
添加することにより強靭な光硬化性樹脂を得ることに成
功した。
た結果、下記(1] 式で示される化合物と下記(2)
式で示される化合物とを重量比で97.3ないし5G:
50の範囲で含有するモノマー組成液に光重合開始剤を
添加することにより強靭な光硬化性樹脂を得ることに成
功した。
(但し、式中RはHまたはCH,95m1十m2≦4で
ある。) (但し、式中RはHまたはC)I、5≦J+02≦12
である。) 即ち、本発明に用いるモノマー組成液は光硬化性樹脂を
構成するモノマー成分について、エチレンオキサイド付
加モル数が4以下であるビスフェノールAジ(メタ)ア
クリレートを第1成分として、また、エチレンオキサイ
ド付加モル数が5から12の範囲にあるビスフェノール
Aジ(メタ)アクリレートとを第2成分とすることを特
徴としている。
ある。) (但し、式中RはHまたはC)I、5≦J+02≦12
である。) 即ち、本発明に用いるモノマー組成液は光硬化性樹脂を
構成するモノマー成分について、エチレンオキサイド付
加モル数が4以下であるビスフェノールAジ(メタ)ア
クリレートを第1成分として、また、エチレンオキサイ
ド付加モル数が5から12の範囲にあるビスフェノール
Aジ(メタ)アクリレートとを第2成分とすることを特
徴としている。
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明の光硬化性樹脂を構成するモノマー成分の第1成
分であるエチレンオキサイド付加モル数が4以下である
ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートは硬化物の引
張強度や曲げ強度などの強度を発現する成分である。ま
た、モノマー成分の第2成分として用いられるエチレン
オキサイド付加モル数が5から12の範囲にあるビスフ
ェノールAジ(メタ)アクリレートは硬化物の破壊束を
増大させる成分である。
分であるエチレンオキサイド付加モル数が4以下である
ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートは硬化物の引
張強度や曲げ強度などの強度を発現する成分である。ま
た、モノマー成分の第2成分として用いられるエチレン
オキサイド付加モル数が5から12の範囲にあるビスフ
ェノールAジ(メタ)アクリレートは硬化物の破壊束を
増大させる成分である。
本発明においては前記2つのモノマー成分が重量比で9
713−50:50の範囲、好ましくは95.5703
0の範囲であることが重要である。第1成分が前記範囲
よりも増大した場合には硬化物の強度は大きいものの破
壊束が小さくなり脆弱となり、また第2成分が前記範囲
よりも増大した場合には硬化物の破壊束は増大するもの
の強度が著しく低下してしまい所望の強度が得られなく
なる。
713−50:50の範囲、好ましくは95.5703
0の範囲であることが重要である。第1成分が前記範囲
よりも増大した場合には硬化物の強度は大きいものの破
壊束が小さくなり脆弱となり、また第2成分が前記範囲
よりも増大した場合には硬化物の破壊束は増大するもの
の強度が著しく低下してしまい所望の強度が得られなく
なる。
即ち、本発明の特徴点は、前記2成分のモノマーを本発
明で開示した重量比範囲内で使用することによって、強
度と破壊束の両者をともに大きくすることができること
にある。
明で開示した重量比範囲内で使用することによって、強
度と破壊束の両者をともに大きくすることができること
にある。
従って、本発明の2成分のモノマーのエチレンオキサイ
ドの付加モル数が本発明の範囲外であると硬化した光硬
化性樹脂の強度が低下したり、破壊束が小さくなったり
して靭性に乏しい硬化物となフてしまい好ましくない。
ドの付加モル数が本発明の範囲外であると硬化した光硬
化性樹脂の強度が低下したり、破壊束が小さくなったり
して靭性に乏しい硬化物となフてしまい好ましくない。
なお、本発明で用いられる第1成分のモノマーはエチレ
ンオキサイド付加モル数が4以下であるビスフェノール
Aジ(メタ)アクリレートであれば、例えばエチレンオ
キサイド付加モル数が0のものと4のものとを組合せて
用ることも可能であり、更に第2成分についても同様で
ある。
ンオキサイド付加モル数が4以下であるビスフェノール
Aジ(メタ)アクリレートであれば、例えばエチレンオ
キサイド付加モル数が0のものと4のものとを組合せて
用ることも可能であり、更に第2成分についても同様で
ある。
本発明において用いられる光重合開始剤としては、ベン
ゾインエーテル類、ベンゾフェノン類。
ゾインエーテル類、ベンゾフェノン類。
チオキサントン類、アセトフェノン類、 l−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトンなどの通常の紫外線重
合用の光重合開始剤を挙げることができる他、ベンジル
、カンファーキノン、カンファーキノン誘導体、チオピ
リリウム塩などの可視光領域に感度を有する光重合開始
剤を挙げることができる。
シシクロヘキシルフェニルケトンなどの通常の紫外線重
合用の光重合開始剤を挙げることができる他、ベンジル
、カンファーキノン、カンファーキノン誘導体、チオピ
リリウム塩などの可視光領域に感度を有する光重合開始
剤を挙げることができる。
光重合開始剤の添加量は通常モノマー成分の重量に対し
て0.01−10%の範囲にあることが望ましいが、特
に比較的肉厚の厚い成形品を製造する場合には0.05
〜1%の範囲にあることが望ましい。
て0.01−10%の範囲にあることが望ましいが、特
に比較的肉厚の厚い成形品を製造する場合には0.05
〜1%の範囲にあることが望ましい。
更に、本発明においては、硬化速度を更に向上させる目
的で、光重合開始剤に加えて第3級アミンや有機過酸化
物を反応助剤として添加してもよく、また光硬化性樹脂
の保存安定性を向上する目的でハイドロキノン、ハイド
ロキノンモノメチルエーテルなどの熱重合禁止剤を添加
することもできる。
的で、光重合開始剤に加えて第3級アミンや有機過酸化
物を反応助剤として添加してもよく、また光硬化性樹脂
の保存安定性を向上する目的でハイドロキノン、ハイド
ロキノンモノメチルエーテルなどの熱重合禁止剤を添加
することもできる。
また、本発明においては、更に光硬化性樹脂の特性を改
良する目的で、前記第1成分と第2成分の構成からなる
モノマー成分に対して更に単官能性(メタ)アクリレー
トを重量比で90+10ないし40:60の範囲、好ま
しくは80:20−60:40の範囲に添加することも
好ましい。
良する目的で、前記第1成分と第2成分の構成からなる
モノマー成分に対して更に単官能性(メタ)アクリレー
トを重量比で90+10ないし40:60の範囲、好ま
しくは80:20−60:40の範囲に添加することも
好ましい。
上記第3成分の例としては、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)ア
クリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(
メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレ
ート、ベンジル(メタ)アクリレート、 (メタ)アク
リル酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどを
挙げることができる。
ト、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)ア
クリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(
メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレ
ート、ベンジル(メタ)アクリレート、 (メタ)アク
リル酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどを
挙げることができる。
特に第3成分としてメチルメタクリレート、エチルメタ
クリレートを用いた場合には、本発明の光硬化性樹脂の
強靭性を更に増大することが出来る。
クリレートを用いた場合には、本発明の光硬化性樹脂の
強靭性を更に増大することが出来る。
なお、本発明においては目的に応じて従来の光硬化性樹
脂に通常用いられているように、無機質又は有機質の充
填剤、染料及び顔料などの着色剤を添加することもでき
る。
脂に通常用いられているように、無機質又は有機質の充
填剤、染料及び顔料などの着色剤を添加することもでき
る。
本発明に用いられる無機質の充填剤としては通常用いら
れる二酸化ケイ素、二酸化チタン、硝子粉などが挙げら
れる。
れる二酸化ケイ素、二酸化チタン、硝子粉などが挙げら
れる。
特に、本発明の光硬化性樹脂を歯牙の色に類似した歯科
用の材料に適用する場合においては、二酸化チタン、二
酸化ジルコニウム、アルミナなどの屈折率の高い充填剤
を極く少量用いることが、本発明の特徴である強靭性を
充分発揮するために好ましい。即ち、このような屈折率
の高い充填剤を用いることにより、極く少量の添加量で
あっても、充分に歯牙の色調に類似した乳白色かつ半透
明の樹脂を得ることができ、同時に、添加量が少ない為
樹脂が脆くならないため、本発明の光硬化性樹脂の有す
る強靭性が損なわれることがない。
用の材料に適用する場合においては、二酸化チタン、二
酸化ジルコニウム、アルミナなどの屈折率の高い充填剤
を極く少量用いることが、本発明の特徴である強靭性を
充分発揮するために好ましい。即ち、このような屈折率
の高い充填剤を用いることにより、極く少量の添加量で
あっても、充分に歯牙の色調に類似した乳白色かつ半透
明の樹脂を得ることができ、同時に、添加量が少ない為
樹脂が脆くならないため、本発明の光硬化性樹脂の有す
る強靭性が損なわれることがない。
二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、アルミナなどの屈
折率の高い充填剤の添加量は0.001〜1重量%の範
囲にすることが好ましく、特に好ましくは0.01〜0
1重量%の範囲に調製される。
折率の高い充填剤の添加量は0.001〜1重量%の範
囲にすることが好ましく、特に好ましくは0.01〜0
1重量%の範囲に調製される。
またこれらの屈折率の高い充填剤の平均粒径は通常00
2〜1−の範囲が好ましく、特に005〜051IIa
の範囲が好ましい。平均粒径を前記範囲とすることによ
り添加量が少なくても所望の色調を有する樹脂を得るこ
とができ、また樹脂の強靭性が損なわれることがない。
2〜1−の範囲が好ましく、特に005〜051IIa
の範囲が好ましい。平均粒径を前記範囲とすることによ
り添加量が少なくても所望の色調を有する樹脂を得るこ
とができ、また樹脂の強靭性が損なわれることがない。
即ち、これらの屈折率の高い充填剤を前記範囲の添加量
、前記範囲の平均粒径で本発明の光硬化性樹脂に添加す
ることにより、本発明の特徴である強靭性を有するとと
もに歯牙の色調に類似した審美性を有する樹脂とするこ
とができる。
、前記範囲の平均粒径で本発明の光硬化性樹脂に添加す
ることにより、本発明の特徴である強靭性を有するとと
もに歯牙の色調に類似した審美性を有する樹脂とするこ
とができる。
次に本発明の光硬化性樹脂を硬化する方法について説明
する。
する。
本発明の光硬化性樹脂を硬化する場合には、通常使用さ
れる紫外線光源である高圧水銀灯や超高圧水銀灯を用い
ることができるが、特に肉厚の厚い成形物を硬化する場
合には光重合開始剤を可視光に感度を有するものを用い
て光硬化性樹脂を調製し、キセノンランプ、ハロゲンラ
ンプなどの可視光を発生する光源を用いることが好まし
い。
れる紫外線光源である高圧水銀灯や超高圧水銀灯を用い
ることができるが、特に肉厚の厚い成形物を硬化する場
合には光重合開始剤を可視光に感度を有するものを用い
て光硬化性樹脂を調製し、キセノンランプ、ハロゲンラ
ンプなどの可視光を発生する光源を用いることが好まし
い。
また、照射する光放射強度は1−501QW/aIFの
範囲にすることが好ましく、更に好ましくは1G−30
mVl/alの範囲にするのがよい。照射時間は通常1
秒置上30分径度が選ばれるが、実用的には30秒から
20分程度の範囲が好ましい。
範囲にすることが好ましく、更に好ましくは1G−30
mVl/alの範囲にするのがよい。照射時間は通常1
秒置上30分径度が選ばれるが、実用的には30秒から
20分程度の範囲が好ましい。
本発明の光硬化性樹脂を用いて樹脂成形品を製造する場
合には、通常成形用の型枠に光硬化性樹脂を充填してか
ら光を照射して硬化させ、硬化終了後型枠から硬化物を
取り出す方法を用いる。なお、ここで用いられる成形用
の型枠は当然のことなから、硬化しようとする成形品に
光がさえざられることなく照射できるようなものでなく
てはならない。このような型枠の例としては、少なくと
も一部がガラスやポリ 4−メチル1−ペンテン、透明
性ポリプロピレンなどにより構成されたものを挙げるこ
とができる。
合には、通常成形用の型枠に光硬化性樹脂を充填してか
ら光を照射して硬化させ、硬化終了後型枠から硬化物を
取り出す方法を用いる。なお、ここで用いられる成形用
の型枠は当然のことなから、硬化しようとする成形品に
光がさえざられることなく照射できるようなものでなく
てはならない。このような型枠の例としては、少なくと
も一部がガラスやポリ 4−メチル1−ペンテン、透明
性ポリプロピレンなどにより構成されたものを挙げるこ
とができる。
本発明の光硬化性樹脂の用途としては、強度と強靭性が
要求される樹脂成形品に用いた場合にその特長が十分に
発揮されるのであり、具体的には歯科矯正用ブラケット
や義歯床などの歯科用途やミニチュアギア、プーリー、
プラスチックネジなどの精密機械部品の用途に加えて、
更に、光学用途としてレンズ材料、プリズムなどの成形
用材料としても用いることができる。
要求される樹脂成形品に用いた場合にその特長が十分に
発揮されるのであり、具体的には歯科矯正用ブラケット
や義歯床などの歯科用途やミニチュアギア、プーリー、
プラスチックネジなどの精密機械部品の用途に加えて、
更に、光学用途としてレンズ材料、プリズムなどの成形
用材料としても用いることができる。
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明する。
実 施 例
実施例1
褐色の硝子ビンに2.2′−ビス(4−メタクリロキシ
エトキシフェニル)プロパン66重量部と2.2ビス(
4−メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン
34重量部を秤量し、更に重合開始剤としてd、l−カ
ンファーキノンを0.5重量部、過酸化ジベンゾイル0
.75重量部を添加して充分撹拌し本発明の光硬化性樹
脂を調製した。
エトキシフェニル)プロパン66重量部と2.2ビス(
4−メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン
34重量部を秤量し、更に重合開始剤としてd、l−カ
ンファーキノンを0.5重量部、過酸化ジベンゾイル0
.75重量部を添加して充分撹拌し本発明の光硬化性樹
脂を調製した。
次に、この樹脂原液を内径4.6mm、長さ70mmの
ポリプロピレン製のチューブに気泡がはいらないように
して充填・密封した後、市販の可視光照射器(モリタ東
京製作所製α−ライト)を用いて20分間可視光を照射
し重合した。
ポリプロピレン製のチューブに気泡がはいらないように
して充填・密封した後、市販の可視光照射器(モリタ東
京製作所製α−ライト)を用いて20分間可視光を照射
し重合した。
可視光照射終了後、硬化した樹脂組成物をチューブより
取りだした。こうして得られた樹脂組成物は硬質透明で
あった。
取りだした。こうして得られた樹脂組成物は硬質透明で
あった。
続いてこの樹脂組成物の両端を切断して曲げ試験用の長
さ40mmの丸棒状の試験片を作製し、インストロン社
製の万能試験機を用いて3点曲げ試験をおこなった。
さ40mmの丸棒状の試験片を作製し、インストロン社
製の万能試験機を用いて3点曲げ試験をおこなった。
曲げ試験の試験条件は、スパン長20mm、クロスヘツ
ドスピード0.5mm/分であった。
ドスピード0.5mm/分であった。
本実施例による樹脂組成物の曲げ強度は165kg f
/md、曲げ破壊歪みは13%であり優れた強度を示
した。また、曲げ破壊歪みエネルギーは48kg f
−rmであり優れた強靭性を示した。
/md、曲げ破壊歪みは13%であり優れた強度を示
した。また、曲げ破壊歪みエネルギーは48kg f
−rmであり優れた強靭性を示した。
尚、曲げ破壊歪みエネルギーは曲げ試験の際に得られる
応カー歪み曲線が、歪み軸を取囲んだ面積として求めた
。
応カー歪み曲線が、歪み軸を取囲んだ面積として求めた
。
実施例2.3.4
表1の2.3及び4に示すモノマー組成にて実施例1と
同様にして本発明の光硬化性樹脂を調製したのち、可視
光重合を行った。
同様にして本発明の光硬化性樹脂を調製したのち、可視
光重合を行った。
こうして得られた樹脂組成物の曲げ試験の結果を表1中
にあわせて示す。
にあわせて示す。
実施例2,3及び4とも良好な曲げ強度を有しており、
また曲げ破壊歪みエネルギーも大きく、優れた強靭性を
有していた。
また曲げ破壊歪みエネルギーも大きく、優れた強靭性を
有していた。
比較例1.2
実施例1と同様の操作にて2.2′−ビス(4−メタク
リロキシエトキシフェニル)プロパンと2.2′ビス(
4−メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン
の単独重合物を作製し、曲げ試験をおこなった。
リロキシエトキシフェニル)プロパンと2.2′ビス(
4−メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン
の単独重合物を作製し、曲げ試験をおこなった。
22′−ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)
プロパンの単独重合物は曲げ強度は良好であったが曲げ
歪みは9%と小さく硬くてもろい性質を示しく表1中R
1)、また2、2′−ビス(4−メタクリロキシペンタ
エトキシフェニル)プロパンの単独重合物は曲げ歪みは
54%と著しく大きいが曲げ強度が1.9kg f /
−と極めて小さく非常に弱いものであった。
プロパンの単独重合物は曲げ強度は良好であったが曲げ
歪みは9%と小さく硬くてもろい性質を示しく表1中R
1)、また2、2′−ビス(4−メタクリロキシペンタ
エトキシフェニル)プロパンの単独重合物は曲げ歪みは
54%と著しく大きいが曲げ強度が1.9kg f /
−と極めて小さく非常に弱いものであった。
また、これら単独重合物の曲げ破壊歪みエネルギーは実
施例1〜4で得られた樹脂組成物の半分以下であり、靭
性に乏しいものであった。
施例1〜4で得られた樹脂組成物の半分以下であり、靭
性に乏しいものであった。
比較例3
実施例1で用いたモノマーの組成比を表1中のR3に示
すように本発明で開示した範囲とは異なる範囲として樹
脂組成物を調製した。
すように本発明で開示した範囲とは異なる範囲として樹
脂組成物を調製した。
本例で得られた樹脂組成物は透明ではあるがやや柔軟で
あり、曲げ試験を行ったところ曲げ強度は13.2kg
f /−と小さく、また曲げ破壊歪みエネルギーも3
6kgf−onと低いものであった。
あり、曲げ試験を行ったところ曲げ強度は13.2kg
f /−と小さく、また曲げ破壊歪みエネルギーも3
6kgf−onと低いものであった。
比較例4
モノマーに22′−ビス(4−アクリロキシジェトキシ
シクロヘキシル)プロパンを用いた以外は実施例1と同
様にして樹脂組成物を調製した。
シクロヘキシル)プロパンを用いた以外は実施例1と同
様にして樹脂組成物を調製した。
得られた樹脂組成物は極めて柔軟であり曲げ破壊歪みは
17%と大き〈実施例2.3と匹敵するものであったが
、曲げ強度は5.0kg f /−と小さく十分な強度
が得られなかった。
17%と大き〈実施例2.3と匹敵するものであったが
、曲げ強度は5.0kg f /−と小さく十分な強度
が得られなかった。
また、応カー歪み曲線から求めた曲げ破壊歪みエネルギ
ーも18kgf−mmと極めて小さく靭性に乏しいもの
であった。
ーも18kgf−mmと極めて小さく靭性に乏しいもの
であった。
実施例5
実施例1と同様の操作により2,2−ビス(4−メタク
リロキシエトキシフェニル)プロパン62重量部、2.
2’−ビス(4−メタクリロキシペンタエトキシフェニ
ル)プロパン18重量部、メチルメタクリレート20重
量部よりなるモノマー組成に重合開始剤としてd!−カ
ンファーキノン0.6重量部、N、N−ジメチルパラト
ルイジン0.6重量部を添加した本発明の光硬化性樹脂
を調製したのち、実施例1と同様に可視光重合を行った
。
リロキシエトキシフェニル)プロパン62重量部、2.
2’−ビス(4−メタクリロキシペンタエトキシフェニ
ル)プロパン18重量部、メチルメタクリレート20重
量部よりなるモノマー組成に重合開始剤としてd!−カ
ンファーキノン0.6重量部、N、N−ジメチルパラト
ルイジン0.6重量部を添加した本発明の光硬化性樹脂
を調製したのち、実施例1と同様に可視光重合を行った
。
こうして得られた樹脂組成物は実施例1〜4と同様硬質
透明であった。また、曲げ試験を行ったところ、曲げ強
度19.3kg f /flIfl?、曲げ破壊歪み1
6%であり優れた強度を有していた。
透明であった。また、曲げ試験を行ったところ、曲げ強
度19.3kg f /flIfl?、曲げ破壊歪み1
6%であり優れた強度を有していた。
さらに、実施例1と同様に曲げ破壊歪みエネルギーを求
めたところ74kgf−mmと極めて大きな値を有して
おり、優れた強靭性を有していた。
めたところ74kgf−mmと極めて大きな値を有して
おり、優れた強靭性を有していた。
実施例6〜lO
実施例5と同様に表2に示すモノマー組成により本発明
の光硬化性樹脂組成物の原液を調製し、実施例5と同様
の重合開始剤を添加して可視光重合を行って、樹脂組成
物を得た。
の光硬化性樹脂組成物の原液を調製し、実施例5と同様
の重合開始剤を添加して可視光重合を行って、樹脂組成
物を得た。
こうして得られた樹脂組成物の曲げ試験結果を表2中に
あわせて示した。いずれの樹脂組成物も優れた曲げ強度
と適度な曲げ破壊歪みを示し、曲げ破壊歪みエネルギー
も極めて大きく優れた強靭性を有していた。
あわせて示した。いずれの樹脂組成物も優れた曲げ強度
と適度な曲げ破壊歪みを示し、曲げ破壊歪みエネルギー
も極めて大きく優れた強靭性を有していた。
比較例5
2.2′−ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル
)プロパン80重量部、メチルメタクリレート20重量
部よりなるモノマー組成に実施例5と同様に重合開始剤
を添加して樹脂組成物の原液を調製した。
)プロパン80重量部、メチルメタクリレート20重量
部よりなるモノマー組成に実施例5と同様に重合開始剤
を添加して樹脂組成物の原液を調製した。
実施例1と同様の方法で可視光重合を行って樹脂組成物
を調製し曲げ試験を行ったところ、曲げ強度は18.0
kg f /−を示し良好であったが、曲げ破壊歪みが
10%と小さく、硬くもろい性質を示した。また、曲げ
破壊歪みエネルギーを求めたところ40kgf−w+で
あって対応する実施例5〜lOで得られた値を大きく下
回り、靭性に劣るものであった。
を調製し曲げ試験を行ったところ、曲げ強度は18.0
kg f /−を示し良好であったが、曲げ破壊歪みが
10%と小さく、硬くもろい性質を示した。また、曲げ
破壊歪みエネルギーを求めたところ40kgf−w+で
あって対応する実施例5〜lOで得られた値を大きく下
回り、靭性に劣るものであった。
実施例11
本実施例では本発明による光硬化性樹脂に無機質の充填
剤を添加し、特に歯科用の樹脂として調製したものにつ
いて説明する。
剤を添加し、特に歯科用の樹脂として調製したものにつ
いて説明する。
22′−ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)
プロパン55重量部、2.2’−ビス(4−メタクリロ
キシペンタエトキシフ′エニル)プロパン15m1量部
、メチルメタクリレート30重量部よりなるモノマー組
成にd、1−カンファーキノンを0.6重量部、過酸化
ジベンゾイルを075重量部混合し、更に無機質の充填
剤として平均粒径が0.26gである二酸化チタンを0
.02重量部添加して充分撹拌することにより歯科用の
光硬化性樹脂を調製した。
プロパン55重量部、2.2’−ビス(4−メタクリロ
キシペンタエトキシフ′エニル)プロパン15m1量部
、メチルメタクリレート30重量部よりなるモノマー組
成にd、1−カンファーキノンを0.6重量部、過酸化
ジベンゾイルを075重量部混合し、更に無機質の充填
剤として平均粒径が0.26gである二酸化チタンを0
.02重量部添加して充分撹拌することにより歯科用の
光硬化性樹脂を調製した。
次にこうして調製した光硬化性樹脂を実施例1と同様の
方法で可視光を用いて重合した。硬化した樹脂は半透明
の乳白色を有していることから歯牙のエナメル質に類似
しており、審美性に優れていた。
方法で可視光を用いて重合した。硬化した樹脂は半透明
の乳白色を有していることから歯牙のエナメル質に類似
しており、審美性に優れていた。
硬化した樹脂の審美性を評価する目的で、青板硝子型の
スライドガラスの間に厚みが0.5mmのテフロンのス
ペーサーを介して本実施例の光硬化性樹脂を充填し実施
例1と同様の方法で硬化し、波長550nmにおける光
線透過率を分光光度計を用いて測定した。その結果本実
施例の樹脂は71%の光線透過率を有していた。
スライドガラスの間に厚みが0.5mmのテフロンのス
ペーサーを介して本実施例の光硬化性樹脂を充填し実施
例1と同様の方法で硬化し、波長550nmにおける光
線透過率を分光光度計を用いて測定した。その結果本実
施例の樹脂は71%の光線透過率を有していた。
また、こうして得られた樹脂の曲げ試験を実施例1と同
様に行ったところ、曲げ強度19.3kg f /−1
曲げ破壊歪み18%、曲げ破壊歪みエネルギー92kg
f−閣であり、強度と靭性の両者に優れていた。
様に行ったところ、曲げ強度19.3kg f /−1
曲げ破壊歪み18%、曲げ破壊歪みエネルギー92kg
f−閣であり、強度と靭性の両者に優れていた。
実施例12
実施例11と同様にして無機質の充填剤の添加量のみが
実施例11と異なる光硬化性樹脂を調製した。
実施例11と異なる光硬化性樹脂を調製した。
こうして得られた硬化物の性質を表3に示した。
本実施例の硬化物は実施例11に比較して透明性が低く
歯牙の象牙質に類似した色調を宵しており、審美性に優
れていた。実施例11と同様の方法で測定した光線透過
率は49%であった。
歯牙の象牙質に類似した色調を宵しており、審美性に優
れていた。実施例11と同様の方法で測定した光線透過
率は49%であった。
また、本実施例の硬化物は表3に曲げ試験の結果を示す
とおり優れた強靭性を有していた。
とおり優れた強靭性を有していた。
比較例6
本比較例では実施例11と同等の審美性を有する光硬化
性樹脂を従来技術により調製した場合について説明する
。
性樹脂を従来技術により調製した場合について説明する
。
2.2′〜(4−メタクリロキシエトキシフェニル)プ
ロパン70重量部、メチルメタクリレート30重量部よ
りなるモノマー組成に実施例IIと同様の光重合触媒を
添加し更に、無機質の充填剤として通常の歯科用樹脂に
広く用いられている平均粒径002−の二酸化ケイ素を
9重量部添加した、光硬化性樹脂を調製した。
ロパン70重量部、メチルメタクリレート30重量部よ
りなるモノマー組成に実施例IIと同様の光重合触媒を
添加し更に、無機質の充填剤として通常の歯科用樹脂に
広く用いられている平均粒径002−の二酸化ケイ素を
9重量部添加した、光硬化性樹脂を調製した。
このようにして調製した光硬化性樹脂を実施例11と同
様に硬化したところ、実施例IIとほぼ同様の審美性を
有する硬化物が得、られた。なお、実施例11と同様の
方法で測定した光線透過率は72%であった。
様に硬化したところ、実施例IIとほぼ同様の審美性を
有する硬化物が得、られた。なお、実施例11と同様の
方法で測定した光線透過率は72%であった。
しかしながら、この硬化物の曲げ試験を行ったところ曲
げ強度は18.2kg f /@iであったが、曲げ破
壊歪みが8%と小さく、曲げ破壊歪みエネルギーも19
b f−rmであって、実施例11に比較して著しく靭
性に乏しいものであった。
げ強度は18.2kg f /@iであったが、曲げ破
壊歪みが8%と小さく、曲げ破壊歪みエネルギーも19
b f−rmであって、実施例11に比較して著しく靭
性に乏しいものであった。
比較例7
実施例12と同等の有する樹脂を調製する目的で、無機
質の充填剤に比較例6で用いた平均粒径0.02−の二
酸化ケイ素を20重量部添加した以外は、実施例12と
同様にして光硬化性樹脂を調製した。その結果を表3中
に記載した。
質の充填剤に比較例6で用いた平均粒径0.02−の二
酸化ケイ素を20重量部添加した以外は、実施例12と
同様にして光硬化性樹脂を調製した。その結果を表3中
に記載した。
このようにして調製した光硬化性樹脂を硬化したところ
、光線透過率は52%であり審美性については比較例6
と同等の硬化物を得られた。
、光線透過率は52%であり審美性については比較例6
と同等の硬化物を得られた。
しかしながらこうして得られた硬化物の曲げ試験を行っ
たところ、曲げ強度、曲げ破壊歪み、曲げ破壊歪みエネ
ルギーとも実施例12に比較して著しく小さく、脆弱な
ものしか得られなかった。
たところ、曲げ強度、曲げ破壊歪み、曲げ破壊歪みエネ
ルギーとも実施例12に比較して著しく小さく、脆弱な
ものしか得られなかった。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明に開示された光硬化性樹脂
は、塗膜のごとく基盤に薄く塗布してはじめて力学的強
度を維持するような従来の光硬化性樹脂が有する欠点が
著しく改善されたものであり、そこから得られる硬化物
単独でも充分な強靭性を有するものである。したがって
本発明の光硬化性樹脂は樹脂成形品の製造にも充分用い
ることができるものである。
は、塗膜のごとく基盤に薄く塗布してはじめて力学的強
度を維持するような従来の光硬化性樹脂が有する欠点が
著しく改善されたものであり、そこから得られる硬化物
単独でも充分な強靭性を有するものである。したがって
本発明の光硬化性樹脂は樹脂成形品の製造にも充分用い
ることができるものである。
表 1
表 2
組成
曲げ強度 曲げ破壊歪み 曲げ破壊歪み組成
曲げ強度 曲げ破壊歪み 曲げ破壊歪み1 B
PMI/BP15 +66/34) 16、5 2 BPM2/BPM5 (80/20) 3 BPMI/BPM2/BPM3 +43/42/15) 17、0 4 11PMI/BP^6 (90/10) 18.5 RI BPMI [100) R2BPM5 R3BPMI/BPM5 (40/601 13.2 G HM 5BPMI/BPM5/MMA (62/+8/201 6 [IPMI/BPM5/MM^(47/23/
3G+ 7 11PMI/BPM4/MM^ (40/l 5/45) 8 BPM2/BPM5/MM^/EMA(54/+
6/25151 9 BPMI/BPA5/MMA/EM^(55/1
2/24/9) 10 BPMI/BPM6/MMA/BM^(60/
1G/24/61 R5BPMI/IIM^ +80/20) !9.3 19.0 22.3 23.0 18.0 記号の説明 BPMI PM2 PM3 PM4 PM5 PM6 式においてml。
PMI/BP15 +66/34) 16、5 2 BPM2/BPM5 (80/20) 3 BPMI/BPM2/BPM3 +43/42/15) 17、0 4 11PMI/BP^6 (90/10) 18.5 RI BPMI [100) R2BPM5 R3BPMI/BPM5 (40/601 13.2 G HM 5BPMI/BPM5/MMA (62/+8/201 6 [IPMI/BPM5/MM^(47/23/
3G+ 7 11PMI/BPM4/MM^ (40/l 5/45) 8 BPM2/BPM5/MM^/EMA(54/+
6/25151 9 BPMI/BPA5/MMA/EM^(55/1
2/24/9) 10 BPMI/BPM6/MMA/BM^(60/
1G/24/61 R5BPMI/IIM^ +80/20) !9.3 19.0 22.3 23.0 18.0 記号の説明 BPMI PM2 PM3 PM4 PM5 PM6 式においてml。
ml・
式においてnl。
01・
01・
nl・
m2=11
m2=2゜
n 2 = 3 。
n 2 = 4 。
n2=5・
n2=6・
Rl” CH3
R2=CH3
MA
MA
HM
MA
メチルメタクリレート
エチルメタクリレート
2.2゛−ビス(4−アクリロキシジェトキシシクロヘ
キシル)プロパン n−ブチルメタクリレート
キシル)プロパン n−ブチルメタクリレート
Claims (3)
- (1)下記(1)式で示される化合物と下記(2)式で
示される化合物とを重量比で97:3ないし50:50
の範囲で含有するモノマー組成液及び光重合開始剤を含
むことを特徴とする光硬化性樹脂。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1)式 (但し、式中R_1はHまたはCH_3、0≦m_1+
m_2≦4である。) ▲数式、化学式、表等があります▼(2)式 (但し、式中R_2はHまたはCH_3、5≦n_1+
n_2≦12である。) - (2)モノマー組成液に対して単官能性の(メタ)アク
リレートが重量比で90:10ないし40:60の範囲
で更に含まれていることを特徴とする請求項1記載の光
硬化性樹脂。 - (3)平均粒径0.02〜1μmの二酸化チタン、二酸
化ジルコニウム又はアルミナから選択された充填剤を0
.001〜1重量%含むことを特徴とする請求項1又は
2記載の光硬化性樹脂。
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EP91907282A EP0478794B2 (en) | 1990-04-20 | 1991-04-04 | Photocurable resin |
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