JPS6261908A - 歯科修復用光重合性組成物 - Google Patents

歯科修復用光重合性組成物

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JPS6261908A
JPS6261908A JP60199387A JP19938785A JPS6261908A JP S6261908 A JPS6261908 A JP S6261908A JP 60199387 A JP60199387 A JP 60199387A JP 19938785 A JP19938785 A JP 19938785A JP S6261908 A JPS6261908 A JP S6261908A
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dental restoration
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隆夫 窪田
Tetsuo Sakuma
徹郎 佐久間
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は歯科修復用光重合性組成物に関するものであり
、特に可視光線・紫外光線何れの領域の光源に対しても
高感度を示し、重合硬化物が色調安定性、物性に優れた
歯科修復用光重合性組成物に関するものである。
〔従来の技術〕
周知の如く、歯科では所謂化学重合タイプと光重合タイ
プのコンポジットレジン修復材が用いられている。化学
重合タイプのコンポジットレジン修復材は、その主成分
が微細な無機質フィラーと無機質フィラー同志を結合さ
せるためのバインダーレジンとから成るペースト状で、
このものを2分割し一方のペーストには過酸化物を、他
方のペーストにはアミンを含有させてあり、使用時に之
等のペーストを混合してつ蝕窩洞などにこのペーストを
充填後、一定時間内に過酸化物−アミンの酸化還元反応
によりバインダーレジンが重合硬化するものである9こ
の種タイプの欠点としては硬化時間が一定であり、術者
はペーストが硬化する前の可塑性を有する状態の間に充
填操作を完了する必要があり操作上の難点が指摘されて
来た。
化学重合における過酸化物−アミン系触媒の代わりに光
重合触媒を用いた光重合タイプのコンポジットレジン修
復材では光を照射しない限り硬化反応が進行しないため
、術者の意志に応じて操作時間及び硬化時間を実質的に
コントロール出来るので最適の処置方法及び処置時間を
得ることが可能であるなど多くの利点があり、歯科で光
重合タイプの修復材料使用のケースは最近増加の傾向に
ある。
光重合タイプ歯科用修復材の組成物は多数知られている
が、特に口腔内安全使用の点で可視光線硬化タイプの修
復材が多く用いられている。例えば英国特許第1408
265号明細書、特開昭57−1.87377号、特開
昭53−62394号、特開昭57−54107号、特
開昭57−77609号、特開昭58−65704号な
どに記載されている組成物が知られている。之等の発明
は英国特許第1408265号明細書に記載されている
α−ジケトンと還元剤とを用いる方法に関連しており、
実際にはカンファーキノンとアミンとの組み合わせが殆
んどの製品で用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
可視光線硬化タイプの修復材は波長域400〜500n
mで硬化するものであって、400nm未満の波長域で
は満足な硬化物は得られない。また光の強度による影響
を受けやすく、照射光源から還部では反応が不充分で未
反応残留モノマーが多く、色調安定性も劣っており、必
ずしも臨床上満足な物性が得られていない。
紫外光線硬化タイプの歯科用組成物に関しては特公昭5
1−2235号、特開昭53−82088号などに記載
のものが知られている。波長300nm以下の紫外光線
は人体に有害であるとの理由で口腔内では直接使用はさ
れていない。欠点として硬化深度の浅いことも指摘され
ている。
前記二つのタイプは夫々専用の波長域で硬化するもので
あって、現在、紫外光線・可視光線の何れの波長域でも
良好な硬化性を有する光重合性組成物は知られていない
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記の欠点を解決した新しいタイプの高感度性
の歯科修復用光重合性組成物である。
即ち本発明の構成成分である光重合開始剤のケタール系
化合物、ベンゾインアルキルエーテル系化合物、還元剤
の3種を共存させると、その相乗効果により紫外光線、
可視光線の何れの領域においても優れた光重合開始能力
を示すことを見い出したものである。
ケタール系化合物を単独、或いは還元剤と共存させて使
用した場合は400nm未滴の紫外光線に対しては有効
であるが、400nm以上の可視光線に対しては光重合
開始能力は殆んど無い。またベンゾインアルキルエーテ
ル系化合物を単独で、或いは還元剤と共存させて使用し
た場合には400nm以上の可視光線に対して光重合開
始能力は殆んど無く、之により満足な硬化物は得られな
い、還元剤を除いたケタール系、ベンゾインアルキルエ
ーテル系との2種の光重合開始剤の混合系より成る組成
物は多少光重合性が認められるが、その硬化物は歯科用
修復物として用いる場合1強度的に不充分で実用性が無
い。
しかるに本発明による構成成分、即ちケタール系化合物
、ベンゾインアルキルエーテル系化合物及び還元剤を併
用した組成物は300〜500nmの光に対して重合開
始能力が特に優れ、その硬化物は強度、硬さなどに優れ
ているので歯科用として好ましい性質が得られ、更に歯
科で重要視される色調安定性にも優れた特性を有するこ
とを見い出した。
即ち本発明は、 (a)エチレン性不飽和2重結合を少なくとも1個含有
する重合可能な化合物。
(b)一般式〔1〕 R 〇  0R [但し、式中XはH,CQ、炭素原子数1〜5のアルキ
ル基または炭素原子数1〜5のアルコキシ基を、Aは6
貝の芳香族基を、Rは炭素原子数1〜10のアルキル基
、炭素原子数7〜9のアラルキル基または大 手CnCnH2n0−)’  (但し、式中nは2〜5
の整数を1mは1〜5の整数を、R′は炭素原子数1〜
5のアルキル基を表わす。)で表わされる基を表わす、
] で示されるケタール系化合物より1種以上選ばれて成る
光重合開始剤、 (C)一般式〔2〕 [但し、式中Rはアルキル基であり、R′は水素原子、
アルキル基、ハロゲン原子及びアルコキシ基から選ばれ
たものであり。
R#は1個またはそれ以上が式中の各フェニル環上に場
合により存在することが出来る、またR′はアルキル基
、アルコキシ基。
ハロゲン原子及びアルキルアミノ基から選ばれたもので
ある。コ で示されるベンゾインアルキルエーテル系化合物より1
種以上選ばれて成る光重合開始剤。
(d)還元剤、 (e)充填材、 の5構成酸分を含有することを特徴とするものである。
本発明の組成物における第1の構成成分であるエチレン
性化合物とは、その化学構造中に少なくとも1個のエチ
レン性不飽和2重結合を持つ化合物であって、モノマー
、プレポリマー(即ち2量体、3量体及び他のオリゴマ
ー)、それ等の混合物i)fεびにそれ等の共重合体な
どの化学的形態を持つものである。
具体的には1個のエチレン性不飽和2重結合を持つモノ
マー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、イソプロピルメタアクリレー
ト、ヒドロキシエチルメタアクリレート。
テトラヒドロフルフリルメタアクリレート、グリシジル
メタクリレート、及び之等のアクリレート;2個のエチ
レン性不飽和2重結合を持つモノマーとしては、芳香族
系では2,2−ビス(メタクリロキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビスC4−(2−ヒドロキシ−3−メタク
リロキシフェニル)〕プロパン、2,2−ビス(4−メ
タクリロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−メタクリロキシジェトキシフェニル)プロパン
、2,2−ビス(4−メタクリロキシプロポキシフェニ
ル)プロパン及び之等のアクリレートがあり;脂肪族系
ではエチレングリコールジメタクリレート2ジエチレン
グリコールジメタクリレート、トリエチレングリコール
ジメタクリレート、プチレンゲリコールジメタクリレ−
1へ、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、1.
3−ブタンジオールジメタクリレート、1,4−ブタン
ジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンシオール
ジメタクリレート及び之等のアクリレートがある。エチ
レン性不飽和2重結合を3個有するモノマーとしてはト
リメチロールプロパントリメタクリレート、I−リメチ
ロールエタントリメタクリレート、ペンタエリスリトー
ルトリメタクリレート、トリメチロールメタントリメタ
クリレート及び之等のアクリレートがある。またエチレ
ン性不飽和2重結合を4個有するモノマーとしてはペン
タエリスリトールテ1−ラメタクリレート、ペンタエリ
スリトールテトラアクリレート及び下記の構造式(3)
、(4)で示されるウレタン系のモノマーがある。
CH300CH。
Ill                 l1lCH
2=C−C−〇−CH2CHCH2−○−C−C=CH
2C=0 嘲 H (CH2%NH C=O C83000CH3 Ill       l        l1lCH2
=C−C−〇−CH2CHCH2−0−C−C=CH。
C=○ H φ CH。
φ H C=0 その他メタクリロキシトリメリット酸及び酸無水物があ
る。之等のアクリレート及びメタクリレート類はその1
種を使用しても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
之等のエチレン性不飽和結合を有する化合物は充填材に
対して90〜1′O重量%の範囲で配合されることが好
ましい。エチレン性不飽和結合を有する化合物が上記範
囲を外ずれた場合には歯科用修復材として良好な形成が
出来ない。
次に第2の構成成分として一般式〔1〕で示されたケタ
ール系化合物は例えば下記式で表わされるベンジルジメ
チルケタール CHl CH3 の他にベンジルジエチルケタール、ベンジルジプロピル
ケタール、ベンジルジ(β−フェニルエチル)ケタール
、ベンジルジ(2−メトキシエチル)ケタール、ベンジ
ルジ(2−エトキシエチル)ケタール、ベンジルジ(2
−メトキシエトキシエチル)ケタール、ベンジルジ(2
−エトキシエトキシエチル)ケタール、4.4’−ジメ
チルベンジル−ジメチルケタール、2.2’−ジメトキ
シベンジル−ジエチルケタール、4.4’−ジクロロベ
ンジル−ジエチルケタール、4.4’−ジクロロベンジ
ル−ジプロピルケタールなどが挙げられる。特に好まし
いケタール系化合物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、ベンジルジ(2−メトキシエチ
ル)ケタール、4.4’−ジメチルベンジル−ジメチル
ケタールである。
本発明の第3の構成成分であるベンゾインアルキルエー
テル系化合物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−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソ
ブチルエーテルなどがあり、之等の中でベンゾインイソ
ブチルエーテルが特に好ましい。之等の光重合開始剤は
夫々1種または2種以上を混合して使用してもよい。
上記のケタール系及びベンゾインアルキルエーテル系光
重合開始剤の添加量はエチレン性不飽和結合を有する化
合物に対して、夫々0.01〜5重量%の範囲で使用す
るのが好ましい。この範囲を超えると硬化性1色調安定
性が悪くなり歯科では実用上不適である。
本発明の第4の構成成分である還元剤としては光増感剤
が励起状態にあるときは光増感剤を還元するけれども、
光増感剤が活性エネルギー線によって励起されていない
ときは光増感剤を還元出来ない様な還元能力を持つもの
である。還元剤は第1級、第2級または第3級のアミン
であってよく、R’、R’が水素原子でもよい。1個ま
たはそれ以上の基R,R’、R′は炭化水素基であるこ
とが出来、且つ同一の基であることが出来る。炭化水素
基は例えばアルキル、シクロアルキル、ヒドロキシアル
キルまたはアラルキル基でよい。好適には基R,R’、
R’は1〜16個の炭素原子を持つアルキル基であるこ
とが出来る。
1個またはそれ以上の単位R,R’、 R″′が炭化水
素である適当な還元剤の例としてはプロピルアミン、n
−ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン。
ジプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジペンチル
アミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプ
ロピルアミン、トリーn−ブチルアミン、トリペンチル
アミン、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチ
ルアミノエチルメタクリレート、トリエタノールアミン
、ジメチルアミノエタノール及び長鎖脂肪族アミンがあ
る。
芳香族基を含む還元剤の例にはN、N’−ジメチルアニ
リン、N−メチルジフェニルアミン、2−ジメチルアミ
ノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル
、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルア
ミノ安息香酸ブチル。
4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル。
4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルなどかあするジ
アミンがある。但しnは2以上の整数、基R,R’、R
’、R”は同一または異なっていてもよく、水素原子ま
たは炭化水素基、特にアルキル基である。この例の還元
剤としてはエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、
テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン若し
くはヘキサメチレンジアミン或いはそれ等のN−炭化水
素基誘導体、特にN−アルキル誘導体であり得る。
元素Nが環系の一部分を成している還元剤の例としては
、例えばピペリジン及びピペリジンのN−炭化水素誘導
体がある。
その他の還元剤としてはトリアリールアミン。
アリルチオ尿素、芳香族スルフィン酸塩類、5−アルキ
ル−または5−アリール−バルビッール酸などがある。
之等の還元剤の中ではジメチルアミノエチルメタリフレ
ート、トリエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息
香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチルが好ま
しい。
之等還元剤の濃度は歯科用としての色調安定性。
硬化性からエチレン性不飽和物質に対して0.1〜5重
量%の濃度が好ましい。
前記構成成分の他、必要に応じて通常用いられている重
合禁止剤、紫外線吸収剤、有機過酸化物を用いることが
出来る。
第5の構成成分である充填材は有機、無機、或いは有機
・無機複合の何れの充填材でもよく、例えば石英粉末、
アルミナ粉末、ガラス粉末、カオリン、タルク、炭酸カ
ルシウム、バリウムアルミノシリケートガラス、酸化チ
タン、ホウケイ酸ガラス、コロイダルシリカ粉末、コロ
イダルシリカをポリマーで固めて粉砕した所謂有機複合
フィラーなどがあり、またポリマー粉末として、ポリア
クリル酸メチル、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、エチレン
−酢酸ビニル共重合体などがあり、或いは2等ポリマー
粉と前記無機粉末を混合して用いることも出来る。
前記無機質充填材は充填材とバインダーレジンとの混合
を行なう前に、充填材とバイシダーレジンとの両方に反
応することの出来るカップリング剤を用いて処理をする
ことが好ましい。カップリング剤としてはシランカップ
リング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカ
ップリング剤などを用いることが出来る。或いは無機質
フィラーの表面をグラフト化しバインダーレジンとの結
合を図ることもできる。
シランカップリング剤としては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−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メ
タクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプ
ロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシ
クロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、トリメチル
グロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチル
ジシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N
−β−(アミノエトキシ)−γ−アミノプロピル1−リ
メトキシシラン、γ−ウレノイドプロピルトリメトキシ
シランなどが挙げられる。
之等のカップリング剤を用いて表面処理する方法は特に
限定されず、如何なる方法を用いてもよい。該表面処理
剤の使用量は要求される性状によって異なり一概に限定
出来ないが、一般には無機物に対して0.1〜20重量
%、好ましくは1〜10重量%の範囲を選べば好適であ
る。
本発明に用いられる活性エネルギー線は可視光線若しく
は紫外光線またはそのスペクトル内に可視光線及び紫外
光線の両者を含む活性エネルギー線でよい。好適には2
40〜600nmの波長である。本発明の組成物に適用
し得る光源としてはカーボンアーク、水銀燈、キセノン
ランプ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、タングス
テンランプ、アルゴンイオンレーザ−などを使用するこ
とが出来る。
〔作用〕
実施例1〜9に示した如く、従来用いられている方法(
比較例10)に比較し1本発明の組成物は可視光線、紫
外光線の何れの光源でも優れた硬化性を示し、短時間照
射で硬化し、しかも硬化深度も深い。更に本発明の組成
による重合硬化体は従来知られている方法(比較例10
)に比較し1着色傾向が認められず殆んど無色であり色
調安定性に優れており1強度も高い値が得られることが
確認された。
〔実施例〕
以下に実施例を挙げ、本発明を更に具体的に説明するが
、本発明は之等に制限されるものではない。
実施例1 2.2−ビス(4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロ
キシフェニル)〕プロパン70g、トリエチレングリコ
ールジメタクリレート30g、ベンジルジメチルケター
ル0.5g、ベンゾインイソブチルエーテル0.5g、
ジメチルアミノエチルメタクリレート0.5 gにγ−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン3gで表面
処理した微粉末シリカ100gをロールで室温下で混練
し、組成物を作製した。直径3 me 、厚さ3mmの
円孔を開けたテフロン板にペーストを詰め1m上方から
可視光線(IC1社製、商品名; Luxor)を照射
し、硬化物の色調と耐圧強度を測定した。硬化時間は可
視光線照射面の反対側の面の針深入度(荷重1kg)を
調べ、針入度が0となる最も短い可視光線照射時間で表
わした。なお紫外光線(GC社製、商品名;パーマキュ
アーUC−1)を用いて同様に測定した硬化時間を()
内に示した。また直径4 wr 、厚さ10nvnの貫
通円孔をステンレス製金型に設け、この円孔に前記ペー
ストを満たし表面をセロファン紙で覆った後、可視光線
(ICI社製、商品名: Luxor)を45秒間照射
した。次いで円孔から重合体を取り出し、未重合物を除
去した後、長さを測定し、硬化深度とした。結果を表に
示す。
実施例2〜7.比較例1〜10 実施例1においてケタール系化合物、ベンゾインアルキ
ルエーテル系化合物、還元剤を表に記載した化合物を表
に記載した量を用いた他は実施例1と同様の方法で各組
成の硬化時間9色調、耐圧強度、硬化深度を調べた。ま
た本発明の構成成分より比較例1ではケタール系化合物
のみを除いた例を、比較例2ではベンゾインアルキルエ
ーテル系化合物のみを除いた例を、比較例3では還元剤
のみを除いた例を示した。また比較例10として市販品
に広く用いられているカンファーキノンの例を挙げた。
結果を表に示す。
実施例8〜9 実施例1の組成においてモノマー成分として脂肪族ウレ
タンジメタクリレート70g+ブタンジオールジメタク
リレート30gを用い、ケタール系化合物、ベンゾイン
アルキルエーテル五化合物及び還元剤を表に記載した化
合物を表に記載した量だけ用いた他は実施例1と同様の
方法で各組成の硬化時間9色調、耐圧強度、硬化深度を
調べた。結果を表に示す。
以下余白 〔発明の効果〕 本発明による歯科修復用光重合性組成物を使用すると、
修復物の厚さが大きくても短時間操作の光照射で物性に
優れた硬化体が得られる。
本発明の組成物による修復物は口腔内で2年経過後も、
従来製品に見られる様な変色、摩耗、破折などは殆んど
観察されず優れた臨床成績を示し、歯科において充填用
コンポジットレジン、前装用硬質レジン、インレー、ジ
ャケラ822人工歯。
床用、補修用、リベース用2個人トレー用、矯正用材料
などの目的に用い得られることが確認された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a)エチレン性不飽和2重結合を少なくとも1個含有
    する重合可能な化合物、 (b)一般式〔1〕 ▲数式、化学式、表等があります▼……………〔1〕 [但し、式中XはH、Cl、炭素原子数1〜5のアルキ
    ル基または炭素原子数1〜5のアルコキシ基を、Aは6
    員の芳香族基を、 Rは炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数7〜
    9のアラルキル基または式 −(C_nH_2_nO)−_mR′(但し、式中nは
    2〜5の整数を、mは1〜5の整数を、R′は炭素原子
    数1〜5のアルキル基を表わす。) で表わされる基を表わす。] で示されるケタール系化合物より1種以上選ばれて成る
    光重合開始剤、 (c)一般式〔2〕 ▲数式、化学式、表等があります▼……………〔2〕 [但し、式中Rはアルキル基であり、R′は水素原子、
    アルキル基、ハロゲン原子及びアルコキシ基から選ばれ
    たものであり、R″は1個またはそれ以上が式中の各フ
    ェニル環上に場合により存在することが出来る、またR
    ″はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子及びアル
    キルアミノ基から選ばれたものである。] で示されるベンゾインアルキルエーテル系化合物より1
    種以上選ばれて成る光重合開始剤、 (d)還元剤、 (e)充填材、 の5構成成分を含有することを特徴とする歯科修復用光
    重合性組成物。 2 エチレン性不飽和2重結合を含有する、重合可能な
    化合物がジアクリレート及び/またはジメタクリレート
    である特許請求の範囲第1項に記載の歯科修復用光重合
    性組成物。 3 ケタール系化合物がベンジルジメチルケタール、ベ
    ンジルジエチルケタール、ベンジルジ(2−メトキシエ
    チル)ケタール、4,4′−ジメチルベンジル−ジメチ
    ルケタールの中の何れかである特許請求の範囲第1項ま
    たは第2項に記載の歯科修復用光重合性組成物。 4 ケタール系化合物の濃度がエチレン性不飽和2重結
    合を少なくとも1個含有する重合可能な化合物に対して
    0.01〜5重量%である特許請求の範囲第1項ないし
    第3項中の何れか1項に記載の歯科修復用光重合性組成
    物。 5 ベンゾインアルキルエーテルがベンゾインイソブチ
    ルエーテルである特許請求の範囲第1項ないし第4項中
    の何れか1項に記載の歯科修復用光重合性組成物。 6 ベンゾインアルキルエーテル系光重合開始剤の濃度
    がエチレン性不飽和2重結合を少なくとも1個含有する
    重合可能な化合物に対して0.01〜5重量%である特
    許請求の範囲第1項ないし第5項中の何れか1項に記載
    の歯科修復用光重合性組成物。 7 還元剤がジメチルアミノエチルメタクリレート、ト
    リエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチ
    ル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチルの何れかである
    特許請求の範囲第1項ないし第6項中の何れか1項に記
    載の歯科修復用光重合性組成物。 8 還元剤がエチレン性不飽和2重結合を少なくとも1
    個を含有する重合可能な化合物に対し、0.01〜5重
    量%である特許請求の範囲第1項ないし第7項中の何れ
    か1項に記載の歯科修復用光重合性組成物。
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