以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書において、数値範囲(各成分の含有量、各成分から算出される値及び各物性等)の上限値及び下限値は適宜組み合わせ可能である。
本発明の歯科用組成物は、下記一般式(1)で示される有機珪素化合物(A)を含む歯科用組成物である。
Z―Xm―Y―SiR1
nR2
(3-n) (1)
(式中、Zは(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリルアミド基、メルカプト基又はエポキシ基を表し、Xは炭素原子の総数と酸素原子の総数の比(C/O)が1~3である二価の有機基を表し、Yは炭素数1~30の2価の炭化水素基を表し、R1はアルキル基、アリール基及びアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、R2は水酸基又は加水分解性基を表し、mは1~8の整数を表し、nは0、1又は2の整数を表す。ただし、複数存在するR1、R2は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数存在するXは互いに同一であっても異なっていてもよい。)
本発明の歯科用組成物は、一般式(1)で示される有機珪素化合物(A)を含むことにより、陶材等の歯科用修復材料と歯質との両方に対して高い接着性を示し、かつ保管中の性状変化の少ない歯科用組成物となる。
本発明の構成とすることで前記のような優れた効果が奏される理由は必ずしも明らかではないが、以下のように推定される。従来歯科用に用いられてきたシランカップリング剤のスペーサーはそのほとんどがアルキル基であることから、疎水性が比較的高い。そのようなシランカップリング剤は、歯科用接着剤や歯科用プライマー等の歯科用組成物中に歯質との接着性向上を目的として含まれる水や親水性重合性単量体との相溶性が低く、相分離までは生じないまでも、系内に含まれるシランカップリング剤同士が接触する確率が増加すると考えられる。その結果、シランカップリング剤間の自己縮合反応が起こりやすくなり、粘度上昇やチキソトロピー性が強くなり、保管中の性状が大きく変化したものと推定される。一方で、本発明の有機珪素化合物(A)は、スペーサーであるXとYのうち、Xにエーテル結合など酸素原子を有することに起因して親水性が比較的高いことから、従来の歯科用組成物に用いられていたシランカップリング剤に比べ、水や親水性重合性単量体との相溶性に優れると考えられる。その結果、系内での有機珪素化合物(A)同士が接触する確率が抑えられ、シランカップリング剤間(有機珪素化合物(A)同士)の自己縮合反応が起こりにくくなり、保管中の性状変化が少なくなったと考えられる。
・有機珪素化合物(A)
本発明の有機珪素化合物(A)は、下記一般式(1)で示される。
Z―Xm―Y―SiR1
nR2
(3-n) (1)
(式中、Zは(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリルアミド基、メルカプト基又はエポキシ基を表し、Xは炭素原子の総数と酸素原子の総数の比(C/O)が1~3である二価の有機基を表し、Yは炭素数1~30の2価の炭化水素基を表し、R1はアルキル基、アリール基及びアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、R2は水酸基又は加水分解性基を表し、mは1~8の整数を表し、nは0、1又は2を表す。ただし、R1、R2、及びXが複数存在する場合、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
Zは(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリルアミド基、メルカプト基又はエポキシ基を表す。これらの中でも、歯科用修復材料と歯質との両方に対する接着性がより向上することなどから、(メタ)アクリロイルオキシ基又は(メタ)アクリルアミド基が好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基がより好ましい。
Yは炭素数1~30の2価の炭化水素基を表す。2価の炭化水素基としては、性状が安定することなどから炭素数1~20が好ましく、炭素数1~15がより好ましく、炭素数1~10がさらに好ましく、炭素数1~5が特に好ましい。2価の炭化水素基は置換基を有していてもよい。置換基としては、直鎖状又は分岐鎖状炭素数1~6のアルキル基、ハロゲン原子等が挙げられる。置換基の数は特に限定されないが、1~10であってもよく、1~6であってもよく、1~3であってもよい。ある実施形態としては、Yが無置換の2価の炭化水素基である、有機珪素化合物(A)が挙げられる。
Xは炭素原子の総数と酸素原子の総数の比(C/O)が1~3である二価の有機基を表す。上記したように、本発明の有機珪素化合物(A)は、スペーサーのうちXがエーテル結合など酸素原子を有することに起因して親水性が比較的高く、水や親水性重合性単量体との相溶性に優れるという特性を有するものであり、Xの二価の有機基としては、エーテル結合など酸素原子を含み、炭素原子の総数と酸素原子の総数の比(C/O)が1~3であるものであれば、特に限定されないが、エーテル結合を主鎖に含むことが好ましく、歯科用組成物の性状安定性と接着性のバランスにより優れることなどから、C/Oは、1又は2が好ましい。歯科用組成物の性状がより安定することなどから、Xの炭素数は1~3であることが好ましい。
Xは下記式(2)、(3)、又は(4)で表される基であることが好ましく、歯科用組成物の性状安定性と接着性のバランスがより優れることなどから、式(3)がより好ましい。
―CH2O― (2)
―CH2CH2O― (3)
―CH2CH2CH2O― (4)
mは1~8の整数を表し、歯科用組成物の性状が安定することなどから、1~4の整数が好ましく、1又は2がより好ましい。複数存在するXは互いに同一であっても異なっていてもよい。
Yの2価の炭化水素基としては、アルケニレン基、アルキレン基が挙げられ、アルキレン基が好ましい。炭素数2~30のアルケニレン基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよく、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、オクテニレン基、ノネニレン基、デセニレン基が挙げられる。炭素数1~30のアルキレン基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、n-ペンチレン基などが挙げられ、エチレン基、n-プロピレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
R1によって示されるアルキル基の種類に特に制限はなく、例えば、炭素数1~5のアルキル基などが挙げられ、より具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基などが挙げられる。
R1によって示されるアリール基の種類に特に制限はなく、例えば、炭素数6~10のアリール基などが挙げられ、より具体的には、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
R1によって示されるアラルキル基の種類に特に制限はなく、例えば、炭素数7~12のアラルキル基などが挙げられ、より具体的には、例えば、ベンジル基などが挙げられる。
これらの中でも歯科用修復材料に対する接着性がより向上することなどから、R1はアルキル基であることが好ましく、炭素数1~5のアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることがさらに好ましい。
R2によって示される加水分解性基は、加水分解によってそれが結合しているケイ素原子とともにシラノール基を形成することのできる基とすることができ、例えば、アルコキシ基、アシロキシ基、シロキシ基、ハロゲン原子などが挙げられる。
前記アルコキシ基の種類に特に制限はなく、直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよく、例えば、炭素数1~5のアルコキシ基などが挙げられ、より具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、n-ペンチロキシ基などが挙げられる。
前記アシロキシ基の種類に特に制限はなく、直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよく、例えば、炭素数1~5のアシロキシ基などが挙げられ、より具体的には、例えば、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、n-プロピオニロキシ基、イソプロピオニロキシ基、n-ブタノイロキシ基、n-ペンタノイロキシ基などが挙げられる。
前記シロキシ基の種類に特に制限はなく、例えば、トリメチルシロキシ基などが挙げられる。
前記ハロゲン原子の種類に特に制限はなく、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
これらの中でも歯科用修復材料に対する接着性がより向上することなどから、R2はアルコキシ基であることが好ましく、炭素数1~5のアルコキシ基であることがより好ましく、メトキシ基、又はエトキシ基であることがさらに好ましい。
nは0、1又は2を表し、有機珪素化合物(A)同士の自己縮合反応が起こりにくく、また有機珪素化合物(A)の縮合物の立体障害が小さくなり、有機珪素化合物(A)が当初有していたR2が歯科用修復材料とより結合しやすくなることから、nは1又は2であることが好ましい。なおnが0又は1である場合において、複数存在するR2は互いに同一であっても異なっていてもよく、nが2である場合において、複数存在するR1は互いに同一であっても異なっていてもよい。
本発明の有機珪素化合物(A)の具体例を下記に示す。
また、加水分解後に式(1)で示される有機珪素化合物となる前駆体であってもよい。有機珪素化合物(A)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の歯科用組成物における有機珪素化合物(A)の含有量は、歯科用修復材料と歯質との両方に対する接着性がより向上することなどから、0.1質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることがさらに好ましい。また、有機珪素化合物(A)の含有量は、50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがさらに好ましく、15質量%以下であることが特に好ましい。なお、有機珪素化合物(A)は歯科用組成物において、加水分解及び/又は縮合することがあるが、前記含有量は有機珪素化合物(A)が加水分解及び/又は縮合していないものと仮定した場合の含有量を意味する。
・酸性基を有する単量体(B)
本発明の歯科用組成物は、酸性基を有する単量体(B)をさらに含むことが好ましい。酸性基を有する単量体(B)は、歯質を脱灰しながら浸透して歯質と結合し、歯質に対する接着性を向上させることができる。酸性基を有する単量体(B)は、リン酸基、ホスホン酸基、ピロリン酸基、カルボン酸基、スルホン酸基等の酸性基を少なくとも1個有し、且つアクリロイル基、メタクリロイル基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基等の重合性基を少なくとも1個有する単量体であればよい。エナメル質に対する接着性の観点から、酸性基を有する単量体(B)は、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリルアミド基及びメタクリルアミド基のうちのいずれかを1つ有する単官能性の単量体であることが好ましい。具体例としては、下記のものが挙げられる。
リン酸基を有する単量体としては、例えば、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルジハイドロジェンホスフェート、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルジハイドロジェンホスフェート、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルジハイドロジェンホスフェート、5-(メタ)アクリロイルオキシペンチルジハイドロジェンホスフェート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルジハイドロジェンホスフェート、7-(メタ)アクリロイルオキシヘプチルジハイドロジェンホスフェート、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルジハイドロジェンホスフェート、9-(メタ)アクリロイルオキシノニルジハイドロジェンホスフェート、10-(メタ)アクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート、11-(メタ)アクリロイルオキシウンデシルジハイドロジェンホスフェート、12-(メタ)アクリロイルオキシドデシルジハイドロジェンホスフェート、16-(メタ)アクリロイルオキシヘキサデシルジハイドロジェンホスフェート、20-(メタ)アクリロイルオキシエイコシルジハイドロジェンホスフェート、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ホスフェート、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ホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-(4-メトキシフェニル)ハイドロジェンホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピル-(4-メトキシフェニル)ハイドロジェンホスフェート等のリン酸基含有単官能性(メタ)アクリレート化合物、及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩;ビス〔2-(メタ)アクリロイルオキシエチル〕ハイドロジェンホスフェート、ビス〔4-(メタ)アクリロイルオキシブチル〕ハイドロジェンホスフェート、ビス〔6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル〕ハイドロジェンホスフェート、ビス〔8-(メタ)アクリロイルオキシオクチル〕ハイドロジェンホスフェート、ビス〔9-(メタ)アクリロイルオキシノニル〕ハイドロジェンホスフェート、ビス〔10-(メタ)アクリロイルオキシデシル〕ハイドロジェンホスフェート、1,3-ジ(メタ)アクリロイルオキシプロピルジハイドロジェンホスフェート等のリン酸基含有二官能性(メタ)アクリレート化合物、及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。
ホスホン酸基を有する単量体としては、例えば、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニルホスホネート、5-(メタ)アクリロイルオキシペンチル-3-ホスホノプロピオネート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル-3-ホスホノプロピオネート、10-(メタ)アクリロイルオキシデシル-3-ホスホノプロピオネート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルホスホノアセテート、10-(メタ)アクリロイルオキシデシルホスホノアセテート、及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。
ピロリン酸基を有する単量体としては、例えば、ピロリン酸ビス〔2-(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、ピロリン酸ビス〔4-(メタ)アクリロイルオキシブチル〕、ピロリン酸ビス〔6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル〕、ピロリン酸ビス〔8-(メタ)アクリロイルオキシオクチル〕、ピロリン酸ビス〔10-(メタ)アクリロイルオキシデシル〕、及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。
カルボン酸基を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、4-(メタ)アクリロイルオキシエトキシカルボニルフタル酸、4-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメリット酸、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルオキシカルボニルフタル酸、4-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルオキシカルボニルフタル酸、4-(メタ)アクリロイルオキシオクチルオキシカルボニルフタル酸、4-(メタ)アクリロイルオキシデシルオキシカルボニルフタル酸、5-(メタ)アクリロイルアミノペンチルカルボン酸、及びこれらの酸無水物、酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。
スルホン酸基を有する単量体としては、例えば、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-スルホエチル(メタ)アクリレート、及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。
酸性基を有する単量体(B)としては、歯質に対してより優れた接着性を発現できるなどの観点から、リン酸基を有する単量体、ピロリン酸基を有する単量体が好ましく、リン酸基を有する単量体がより好ましく、リン酸基を有する単官能性の単量体がさらに好ましい。その中でも、分子内に主鎖として炭素数6~20のアルキル基又はアルキレン基を有するリン酸基を有する(メタ)アクリレート系単官能性単量体が好ましく、10-メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート等の分子内に主鎖として炭素数8~12のアルキレン基を有するリン酸基を有する(メタ)アクリレート系単官能性単量体がより好ましい。なお、酸性基を有する単量体(B)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の歯科用組成物における酸性基を有する単量体(B)の含有量は、歯科用修復材料と歯質との両方に対する接着性がより向上することなどから、歯科用組成物に含まれる全単量体の質量に基づいて、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることがさらに好ましい。また、酸性基を有する単量体(B)の含有量は、50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがさらに好ましい。なお、本明細書において「歯科用組成物に含まれる全単量体」の典型例としては、歯科用組成物に含まれる(メタ)アクリロイル基を有する単量体等のラジカル重合性単量体であって有機珪素化合物(A)に該当しない全ての単量体が挙げられる。
・水(C)
本発明の歯科用組成物は、水(C)をさらに含むことが好ましい。水(C)を含むことにより、酸性基を有する単量体(B)の脱灰作用を促進することができる。本発明の歯科用組成物の調製に使用される水としては、接着性に悪影響を及ぼす不純物を持ち込まないようにする観点から、蒸留水又はイオン交換水が好ましい。
本発明の歯科用組成物における水(C)の含有量は、陶材等の歯科用修復材料及び歯質との両方に対して高い接着性を示す歯科用組成物となることから、1.0質量%以上であることが好ましく、5.0質量%以上であることがより好ましく、8.0質量%以上であることがさらに好ましい。また、水(C)の含有量が多すぎると接着性が低下することから、水(C)の含有量は、50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがさらに好ましい。
・酸性基を有しない単量体(D)
本発明の歯科用組成物は、接着性の観点から酸性基を有しない単量体(D)をさらに含むことが好ましい。当該酸性基を有しない単量体(D)としては公知の酸性基を有しない単量体を使用することができ、例えば、酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)、酸性基を有しない親水性単量体(D-2)などが挙げられる。酸性基を有しない単量体(D)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、例えば、酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)と酸性基を有しない親水性単量体(D-2)とを併用してもよい。
(i)酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)
本発明の歯科用組成物が酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)を含むことにより、硬化物(歯科用組成物が硬化してなる硬化物)の機械的強度、取り扱い性などを向上させることができる。酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)としては、酸性基を有さず、重合性基を有するラジカル重合性単量体が好ましい。当該重合性基としては、ラジカル重合が容易であることなどから、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基が好ましい。酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)としては、25℃における水に対する溶解度が10質量%未満のものを用いることができ、例えば、単官能性単量体、芳香族系の二官能性単量体、脂肪族系の二官能性単量体、三官能性以上の単量体といった架橋性単量体などが挙げられる。
単官能性単量体としては、例えば、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、8-ヒドロキシオクチル(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、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、m-フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、ビフェニルメチル(メタ)アクリレート、O-フェニルフェノールエチル(メタ)アクリレート、O-フェニル(EO)2(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
芳香族系の二官能性単量体としては、例えば、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、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)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)プロパンなどが挙げられる。
これらの中でも、2,2-ビス〔4-(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕プロパン(通称「Bis-GMA」)、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン(エトキシ基の平均付加モル数:2.6、通称「D-2.6E」)、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)プロパンが好ましく、2,2-ビス〔4-(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕プロパン(Bis-GMA)、2,2-ビス(4-メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン(エトキシ基の平均付加モル数:2.6、通称「D-2.6E」)がより好ましい。
脂肪族系の二官能性単量体としては、例えば、グリセロールジ(メタ)アクリレート、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、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、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)アクリレート、N-メタクリロイルオキシエチルアクリルアミド、N-メタクリロイルオキシプロピルアクリルアミド、N-メタクリロイルオキシブチルアクリルアミド、N-(1-エチル-(2-メタクリロイルオキシ)エチル)アクリルアミド、N-(2-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)エチル)アクリルアミドなどが挙げられる。
これらの中でも、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート(通称「3G」)、ネオペンチルグリコールジ(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、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」)、N-メタクリロイルオキシエチルアクリルアミド(通称「MAEA」)、N-メタクリロイルオキシプロピルアクリルアミドが好ましい。
三官能性以上の単量体としては、例えば、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ペンタ(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)アクリレート、1,7-ジアクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラ(メタ)アクリロイルオキシメチル-4-オキサヘプタンなどが挙げられる。
これらの中でも、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が好ましい。
前記の酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)の中でも、硬化物の機械的強度や取り扱い性の観点から、芳香族系の二官能性単量体、脂肪族系の二官能性単量体が好ましく、接着力、硬化物の機械的強度の観点から、Bis-GMA、D-2.6E、3G、UDMA、MAEAがより好ましく、Bis-GMA、3G、UDMA、MAEAがさらに好ましい。なお、酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の歯科用組成物における酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)の含有量は、硬化物(歯科用組成物が硬化してなる硬化物)の機械的強度、取り扱い性などの観点から、歯科用組成物に含まれる全単量体の質量に基づいて、9質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがさらに好ましく、25質量%以上であることが特に好ましい。また、酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)の含有量は、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、75質量%以下であることがさらに好ましく、70質量%以下であることが特に好ましい。
(ii)酸性基を有しない親水性単量体(D-2)
本発明の歯科用組成物が酸性基を有しない親水性単量体(D-2)を含むことにより、歯質に対する接着性が向上することに加え、歯科用組成物中の有機珪素化合物(A)の自己縮合反応をより抑制することができ、保管中における歯科用組成物の性状変化をより小さくすることができる。酸性基を有しない親水性単量体(D-2)としては、酸性基を有さず、重合性基を有するラジカル重合性単量体が好ましい。当該重合性基としては、ラジカル重合が容易であることなどから、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基が好ましい。酸性基を有しない親水性単量体(D-2)としては、25℃における水に対する溶解度が10質量%以上のものを用いることができ、当該溶解度が30質量%以上のものが好ましく、25℃において水に任意の割合で溶解可能なものがより好ましい。
酸性基を有しない親水性単量体(D-2)としては、水酸基、オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、アミド基などの親水性基を有するものが好ましく、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、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリルクロリド、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(オキシエチレン基の数が9以上のもの)等の(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-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、4-(メタ)アクリロイルモルホリン、下記一般式(6)で示される二置換(メタ)アクリルアミド等の単官能性(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
前記一般式(6)中、R3及びR4はそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~3のアルキル基であり、R5は水素原子又はメチル基である。
R3及びR4によってそれぞれ示される炭素数1~3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基が挙げられ、それらが有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基などが挙げられる。
前記一般式(6)で示される二置換(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミドなどが挙げられ、貯蔵安定性などの観点から、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミドが好ましく、N,N-ジエチルアクリルアミドがより好ましい。
前記の酸性基を有しない親水性単量体(D-2)の中でも、歯質に対する接着性の観点から、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、単官能性(メタ)アクリルアミドが好ましく、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、前記一般式(6)で示される二置換(メタ)アクリルアミドがより好ましく、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、前記一般式(6)で示される二置換(メタ)アクリルアミドがさらに好ましく、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、N,N-ジエチルアクリルアミドが特に好ましい。なお、酸性基を有しない親水性単量体(D-2)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の歯科用組成物における酸性基を有しない親水性単量体(D-2)の含有量は、歯質接着性、及び保管中の性状変化が小さくなるなどの観点から、歯科用組成物に含まれる全単量体の質量に基づいて、8質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがさらに好ましい。また、酸性基を有しない親水性単量体(D-2)の含有量は、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることがさらに好ましく、60質量%以下であることが特に好ましい。
前記した酸性基を有する単量体(B)及び酸性基を有しない単量体(D)等を含めて本発明の歯科用組成物に含まれる全単量体の合計の含有量は、歯科用修復材料と歯質との両方に対する接着性がより向上することなどから、20質量%以上であることが好ましく、35質量%以上であることがより好ましい。また、全単量体の合計の含有量は、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましい。
・重合開始剤(E)
本発明の歯科用組成物は、接着性の観点から、重合開始剤(E)をさらに含むことが好ましい。当該重合開始剤(E)としては公知の重合開始剤を使用することができ、例えば、光重合開始剤(E-1)、化学重合開始剤(E-2)などを使用することができる。重合開始剤(E)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、例えば、光重合開始剤(E-1)と化学重合開始剤(E-2)とを併用してもよい。
(i)光重合開始剤(E-1)
光重合開始剤(E-1)としては、例えば、(ビス)アシルホスフィンオキシド類(塩を含む)、チオキサントン類(第4級アンモニウム塩等の塩を含む)、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。
(ビス)アシルホスフィンオキシド類のうち、アシルホスフィンオキシド類としては、例えば、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シド、2,6-ジメトキシベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,6-ジクロロベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、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シド、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シド、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シド、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)アシルホスフィンオキシド類のうち、ビスアシルホスフィンオキシド類としては、例えば、ビス(2,6-ジクロロベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジクロロベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-プロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジクロロベンゾイル)-1-ナフチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、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ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,3,6-トリメチルベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシドなどが挙げられる。
前記アシルホスフィンオキシド類は、水溶性アシルホスフィンオキシド類であってもよい。当該水溶性アシルホスフィンオキシド類としては、例えば、アシルホスフィンオキシ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、アンモニウムイオン等のイオンを有するものが挙げられる。水溶性アシルホスフィンオキシド類は、例えば、欧州特許第0009348号明細書、特開昭57-197289号公報などに開示されている方法により合成することができる。
前記水溶性アシルホスフィンオキシド類の具体例としては、例えば、モノメチルアセチルホスホネート・ナトリウム塩、モノメチル(1-オキソプロピル)ホスホネート・ナトリウム塩、モノメチルベンゾイルホスホネート・ナトリウム塩、モノメチル(1-オキソブチル)ホスホネート・ナトリウム塩、モノメチル(2-メチル-1-オキソプロピル)ホスホネート・ナトリウム塩、アセチルホスホネート・ナトリウム塩、メチル4-(ヒドロキシメトキシホスフィニル)-4-オキソブタノエート・ナトリウム塩、メチル4-オキソ-4-ホスホノブタノエート・モノナトリウム塩、アセチルフェニルホスフィネート・ナトリウム塩、(1-オキソプロピル)ペンチルホスフィネート・ナトリウム塩、メチル4-(ヒドロキシペンチルホスフィニル)-4-オキソブタノエート・ナトリウム塩、アセチルペンチルホスフィネート・ナトリウム塩、アセチルエチルホスフィネート・ナトリウム塩、メチル4-(ヒドロキシメチルホスフィニル)-4-オキソブタノエート・リチウム塩、4-(ヒドロキシメチルホスフィニル)-4-オキソブタノイックアシッド・ジリチウム塩、アセチルホスフィネート・ナトリウム塩、アセチルメチルホスフィネートオキシム・ナトリウム塩、アセチルメチルホスフィネート-O-ベンジルオキシム・ナトリウム塩、アセチルメチルホスフィネートセミカルバゾン・ナトリウム塩、ホルミルメチルホスフィネート・ナトリウム塩、メチル(1-オキソプロピル)ホスフィネート・ナトリウム塩、アセチルメチルホスフィネートチオセミカルバゾン・ナトリウム塩、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルホスフィンオキシドのナトリウム塩、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルホスフィンオキシドのカリウム塩、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルホスフィンオキシドのアンモニウム塩などが挙げられる。
これらの(ビス)アシルホスフィンオキシド類の中でも、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シド、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シド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルホスフィンオキシドのナトリウム塩が特に好ましい。
前記チオキサントン類としては、例えば、チオキサントン、2-クロロチオキサンセン-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リド、2-ヒドロキシ-3-(1-メチル-9-オキソ-9H-チオキサンテン-4-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リド、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-1-プロパンアミニウムクロリド、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リド、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リド、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リドなどが挙げられる。
これらのチオキサントン類の中でも、2-クロロチオキサンセン-9-オン、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リドが好ましい。
前記ケタール類としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタールなどが挙げられる。
前記α-ジケトン類としては、例えば、ジアセチル、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-フェナントレンキノン、4,4’-オキシベンジル、アセナフテンキノンなどが挙げられる。これらの中でも、可視光領域に極大吸収波長を有する観点から、カンファーキノンが特に好ましい。
前記クマリン類としては、例えば、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-チエニルクマリン、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、3,5-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、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-ベンゾチアゾリル)-7-(ジエチルアミノ)クマリン、3-(2-ベンゾチアゾリル)-7-(ジブチルアミノ)クマリン、3-(2-ベンゾイミダゾリル)-7-(ジエチルアミノ)クマリン、3-(2-ベンゾチアゾリル)-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-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、10-(2-ベンゾチアゾリル)-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-オンなどが挙げられる。
これらのクマリン類の中でも、3,3’-カルボニルビス(7-ジエ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)が好ましい。
前記アントラキノン類としては、例えば、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。
前記ベンゾインアルキルエーテル化合物類としては、例えば、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。
前記α-アミノケトン系化合物としては、例えば、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オンなどが挙げられる。
これらの光重合開始剤(E-1)の中でも、(ビス)アシルホスフィンオキシド類、α-ジケトン類及びクマリン類からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。これにより、可視光領域及び近紫外光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となる。
(ii)化学重合開始剤(E-2)
化学重合開始剤(E-2)としては従来公知のものを用いることができ、特に有機過酸化物が好ましい。当該有機過酸化物としては、例えば、ケトンペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ペルオキシケタール、ペルオキシエステル、ペルオキシジカーボネートなどが挙げられる。
前記ケトンペルオキシドとしては、例えば、メチルエチルケトンペルオキシド、メチルイソブチルケトンペルオキシド、メチルシクロヘキサノンペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシドなどが挙げられる。
前記ヒドロペルオキシドとしては、例えば、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、t-ブチルヒドロペルオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルヒドロペルオキシドなどが挙げられる。
前記ジアシルペルオキシドとしては、例えば、アセチルペルオキシド、イソブチリルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドなどが挙げられる。
前記ジアルキルペルオキシドとしては、例えば、ジ-t-ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、t-ブチルクミルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,3-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)-3-ヘキシンなどが挙げられる。
前記ペルオキシケタールとしては、例えば、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブタン、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)オクタン、4,4-ビス(t-ブチルペルオキシ)バレリン酸n-ブチルエステルなどが挙げられる。
前記ペルオキシエステルとしては、例えば、α-クミルペルオキシネオデカノエート、t-ブチルペルオキシネオデカノエート、t-ブチルペルオキシピバレート、2,2,4-トリメチルペンチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-アミルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-t-ブチルペルオキシイソフタレート、ジ-t-ブチルペルオキシヘキサヒドロテレフタラート、t-ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキシアセテート、t-ブチルペルオキシベンゾエート、t-ブチルペルオキシバレリン酸などが挙げられる。
前記ペルオキシジカーボネートとしては、例えば、ジ-3-メトキシブチルペルオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルペルオキシジカーボネート、ジ(2-エトキシエチル)ペルオキシジカーボネート、ジアリルペルオキシジカーボネートなどが挙げられる。
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、ジアシルペルオキシドが好ましく、ベンゾイルペルオキシドが特に好ましい。
重合開始剤(E)は、光重合開始剤(E-1)を含むことが好ましい。
本発明の歯科用組成物における重合開始剤(E)の含有量は、得られる歯科用組成物の接着性等の観点から、0.01質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましく、0.1質量%以上であることがさらに好ましく、0.3質量%以上であることが最も好ましい。また、重合開始剤(E)の含有量は、10質量%以下であることが好ましい。
・重合促進剤(F)
本発明の歯科用組成物は、重合促進剤(F)をさらに含むことができる。当該重合促進剤(F)は前記重合開始剤(E)とともに用いることが好ましい。当該重合促進剤(F)としては公知の重合促進剤を使用することができ、例えば、アミン類、スルフィン酸類(塩を含む)、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、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ尿素化合物などが挙げられる。重合促進剤(F)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アミン類は、脂肪族アミン及び芳香族アミンに分けられる。当該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脂肪族第1級アミン;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脂肪族第2級アミン;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脂肪族第3級アミンなどが挙げられる。これらの中でも、歯科用組成物の接着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、N-メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミンがより好ましい。
前記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、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸メチル、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸プロピル、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸n-ブトキシエチル、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸2-〔(メタ)アクリロイルオキシ〕エチル、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、4-(ジメチルアミノ)ベンゾニトリルなどが挙げられる。これらの中でも、歯科用組成物に優れた接着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、4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸n-ブトキシエチル、4-(N,N-ジメチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。
前記スルフィン酸類としては、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などが挙げられる。これらの中でも、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。
前記ボレート化合物としては、アリールボレート化合物が好ましい。当該アリールボレート化合物としては、例えば、1分子中に1~4個のアリール基を有するボレート化合物などが挙げられる。
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は、例えば、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-フルオロフェニル)ホウ素、トリアルキル[3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホウ素、トリアルキル[3,5-ビス(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-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、トリアルキル(m-オクチルオキシフェニル)ホウ素(前記各例示におけるアルキル基はn-ブチル基、n-オクチル基、n-ドデシル基等である)、これらの塩(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)などが挙げられる。
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、例えば、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-フルオロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ[3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホウ素、ジアルキルジ[3,5-ビス(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-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、ジアルキルジ(m-オクチルオキシフェニル)ホウ素(前記各例示におけるアルキル基はn-ブチル基、n-オクチル基、n-ドデシル基等である)、これらの塩(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)などが挙げられる。
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、例えば、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-フルオロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ[3,5-ビス(トリフルオロメチル)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-ヘキサフルオロ-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、モノアルキルトリ(m-オクチルオキシフェニル)ホウ素(前記各例示におけるアルキル基はn-ブチル基、n-オクチル基、n-ドデシル基等である)、これらの塩(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)などが挙げられる。
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、例えば、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-フルオロフェニル)ホウ素、テトラキス[3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホウ素、テトラキス[3,5-ビス(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-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-フルオロフェニル)トリフェニルホウ素、[3,5-ビス(トリフルオロメチル)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、(p-オクチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素、これらの塩(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)などが挙げられる。
これらの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が好ましい。なお、アリールボレート化合物は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記バルビツール酸誘導体としては、例えば、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-5-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-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、チオバルビツール酸類、これらの塩などが挙げられる。これらのバルビツール酸誘導体の塩としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などが挙げられ、より具体的には、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、1-シクロヘキシル-5-エチルバルビツール酸ナトリウムなどが挙げられる。
特に好適なバルビツール酸誘導体は、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、これらのナトリウム塩である。
前記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-トリアジンなどが挙げられる。
これらのトリアジン化合物の中でも、重合活性の点では、2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-s-トリアジンが好ましい。また保存安定性の点では、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、2-(4-ビフェニリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジンが好ましい。なお、トリアジン化合物は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記銅化合物としては、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銅などが挙げられる。
前記スズ化合物としては、例えば、ジ-n-ブチル錫ジマレエート、ジ-n-オクチル錫ジマレエート、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。これらの中でも、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が好ましい。
前記バナジウム化合物としては、IV価及びV価のバナジウム化合物が好ましい。IV価及びV価のバナジウム化合物としては、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)などが挙げられる。
前記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リド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルセチルアンモニウムクロリド、ジラウリルジメチルアンモニウムブロミドなどが挙げられる。
前記アルデヒド類としては、例えば、テレフタルアルデヒド、ベンズアルデヒド誘導体などが挙げられる。当該ベンズアルデヒド誘導体としては、例えば、ジメチルアミノベンズアルデヒド、p-メトキシベンズアルデヒド、p-エト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、接着性の観点から、p-n-オクチルオキシベンズアルデヒドが好ましい。
前記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、チオ安息香酸などが挙げられる。
前記亜硫酸塩としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸カルシウム、亜硫酸アンモニウムなどが挙げられる。
前記亜硫酸水素塩としては、例えば、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウムなどが挙げられる。
前記チオ尿素化合物としては、例えば、1-(2-ピリジル)-2-チオ尿素、チオ尿素、メチルチオ尿素、エチルチオ尿素、N,N’-ジメチルチオ尿素、N,N’-ジエチルチオ尿素、N,N’-ジ-n-プロピルチオ尿素、N,N’-ジシクロヘキシルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、トリエチルチオ尿素、トリ-n-プロピルチオ尿素、トリシクロヘキシルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、テトラエチルチオ尿素、テトラ-n-プロピルチオ尿素、テトラシクロヘキシルチオ尿素などが挙げられる。
本発明の歯科用組成物における重合促進剤(F)の含有量は、得られる歯科用組成物の接着性等の観点から、0.01質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましく、0.1質量%以上であることがさらに好ましい。また、重合促進剤(F)の含有量は、10質量%以下であることが好ましく、7質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましい。
・有機溶媒(G)
本発明の歯科用組成物は、接着性、塗布性、歯質への浸透性をより向上させることができ、歯科用組成物中の各成分の分離をより防止することができることなどから、有機溶媒(G)をさらに含むことが好ましい。
有機溶媒(G)としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-メチル-2-プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ヘキサン、トルエン、クロロホルム、酢酸エチル、酢酸ブチルなどが挙げられる。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、水溶性の有機溶媒が好ましく、具体的には、エタノール、2-プロパノール、2-メチル-2-プロパノール、アセトン、テトラヒドロフランが好ましく、エタノール、2-プロパノール、2-メチル-2-プロパノール、テトラヒドロフランがより好ましい。有機溶媒(G)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の歯科用組成物における有機溶媒(G)の含有量は、1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることがさらに好ましい。また、有機溶媒(G)の含有量は、70質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。なお、実施形態によっては有機溶媒(G)を含有しなくてもよい。
・フィラー(H)
本発明の歯科用組成物は、フィラー(H)をさらに含むことが好ましい。このようなフィラー(H)は、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することができる。フィラー(H)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合としては、例えば、素材、粒度分布、形態などが異なるフィラーを併用する場合などが挙げられる。フィラー(H)としては、市販品を使用することができる。
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などが挙げられる。有機フィラーは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。有機フィラーの形状は特に限定されない。
無機フィラーの素材としては、例えば、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、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などが挙げられる。無機フィラーは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
無機フィラーの形状に特に制限はなく、無機フィラーとしては、例えば、不定形フィラー、球状フィラーなどが挙げられる。硬化物の機械的強度を向上させる観点からは、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。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帯びており、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とすることができる。無機フィラーとして球状フィラーを用いる場合、その平均粒子径は、歯科用組成物における球状フィラーの充填率が低下せず、硬化物の機械的強度を維持することができる点から、0.1μm以上であることが好ましく、また、硬化物の機械的強度を維持するのに十分な表面積となることから5μm以下であることが好ましい。
無機フィラーは、歯科用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のシランカップリング剤などが挙げられる。表面処理剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
有機-無機複合フィラーとしては、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を用いることができる。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。有機-無機複合フィラーの形状は特に限定されない。
フィラー(H)の粒子径は特に限定されず、その平均粒子径を適宜選択することができる。得られる歯科用組成物のハンドリング性及び硬化物の機械的強度などの観点から、フィラー(H)の平均粒子径は、0.001μm以上であることが好ましく、また、50μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。なお、本明細書においてフィラー(H)の平均粒子径とは、フィラー(H)の一次粒子の平均粒子径(平均一次粒子径)を意味する。また、無機フィラーに表面処理剤で表面処理した場合は、無機フィラーの平均粒子径は、表面処理前の平均粒子径を意味する。
フィラー(H)の平均粒子径は、レーザー回折散乱法や粒子の電子顕微鏡観察により求めることができる。具体的には、0.1μm以上の粒子の粒子径測定にはレーザー回折散乱法が簡便であり、0.1μm未満の超微粒子の粒子径測定には電子顕微鏡観察が簡便である。0.1μm以上であるか否かの判別にはレーザー回折散乱法を採用すればよい。
レーザー回折散乱法では、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、株式会社島津製作所製「SALD-2300」等)により、0.2%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を分散媒に用いて体積基準で測定して平均粒子径を求めることができる。
電子顕微鏡観察では、例えば、粒子の走査型電子顕微鏡(例えば、株式会社日立製作所製「S-4000型」等)写真を撮り、その写真の単位視野内に観察される粒子(200個以上)の粒子径を画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(株式会社マウンテック製「Mac-View」等)を用いて測定することにより平均粒子径を求めることができる。このとき、粒子の粒子径は、その粒子の最長の長さと最短の長さの算術平均値として求められ、粒子の数とその粒子径より、平均粒子径が算出される。
本発明の歯科用組成物におけるフィラー(H)の含有量は、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1.0質量%以上であることがさらに好ましい。また、フィラー(H)の含有量は、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。
・他の成分
本発明の歯科用組成物は、本発明の効果を低下させない範囲内で、公知の添加剤を含んでもよい。かかる添加剤としては、pH調整剤、重合禁止剤、フッ素イオン放出性成分、紫外線吸収剤、増粘剤、着色剤、蛍光剤、香料、抗菌性物質等が挙げられる。添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
当該抗菌性物質としては、例えば、セチルピリジニウムクロリド、塩化ベンザルコニウム、(メタ)アクリロイルオキシドデシルピリジニウムブロミド、(メタ)アクリロイルオキシヘキサデシルピリジニウムクロリド、(メタ)アクリロイルオキシデシルアンモニウムクロリド、トリクロサンなどが挙げられる。
重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ジブチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノンモノメチルエーテル、t-ブチルカテコール、2-t-ブチル-4,6-ジメチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチルフェノール、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン等が挙げられる。本発明の歯科用組成物における重合禁止剤の含有量は、0.001~3.0質量部が好ましい。
本発明の歯科用組成物の調製方法に特に制限はなく、各成分を配合することにより得ることができる。得られた歯科用組成物は単一の容器に充填するなどして、1液型の歯科用組成物とすることができる。
本発明の歯科用組成物は、歯質に対してだけでなく、金属、コンポジットレジン、陶材等からなる歯科用修復材料に対しても高い接着性を示す。従って、本発明の歯科用組成物は、歯科用セメント、歯科用接着剤、又は歯科用プライマーとして好適に使用することができ、特に系が親水性であるものが多い歯科用接着剤、又は歯科用プライマーとしてより好適に使用することができる。ここで歯科用修復材料は、口腔内で破折したものであってもよい。本発明の歯科用組成物の具体的な使用方法に特に制限はなく、常法に従い使用することができる。
本発明の歯科用組成物を歯科用修復材料の接着に用いる場合は、市販の金属接着用プライマー等のプライマー;次亜塩素酸塩、過酸化水素水等の歯面清掃剤などと組み合わせて用いてもよい。
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。以下で用いる略記号は次の通りである。
〔有機珪素化合物(A)〕
a1:
a2:
a3:
a4:
a5:
a6:
〔有機珪素化合物(A)に該当しないシランカップリング剤〕
a’1:
a’2:
a’3:
〔酸性基を有する単量体(B)〕
MDP:10-メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート
〔酸性基を有しない疎水性単量体(D-1)〕
Bis-GMA:2,2-ビス〔4-(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕プロパン
MAEA:N-メタクリロイルオキシエチルアクリルアミド
〔酸性基を有しない親水性単量体(D-2)〕
HEMA:2-ヒドロキシエチルメタクリレート
DEAA:N,N-ジエチルアクリルアミド
〔光重合開始剤(E-1)〕
CQ:カンファーキノン
BAPO:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド
〔重合促進剤(F)〕
DABE:4-(N,N-ジメチルアミノ)安息香酸エチル
DEPT:N,N-ジ(2-ヒドロキシエチル)-p-トルイジン
〔溶媒(G)〕
EtOH:エタノール
〔フィラー(H)〕
R972:日本アエロジル株式会社製の微粒子シリカ「アエロジル(登録商標)R 972」、平均粒子径:16nm
〔他の成分〕
BHT:3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン(重合禁止剤)
〔実施例1~14及び比較例1~3〕
表1及び表2に示した含有量となるように各成分を配合して、1液型の歯科用組成物を調製した。得られた各歯科用組成物を用い、後述の方法に従って、粘度、並びに歯科用陶材及び象牙質のそれぞれに対する引張り接着強さを測定した。また、その際に各歯科用組成物のチキソトロピー性についても評価した。これらの結果を表1及び表2に示した。なお、歯科用組成物の保存安定性を評価するために、調製した直後の歯科用組成物(調製直後)、及びそれらを50℃で4週間保管した後の歯科用組成物(50℃4週保管後)を用いて測定を行った。
・粘度測定
粘度計(東機産業株式会社製、TV-30E型粘度計、JIS K-7117-2:1999に準拠、コーン・プレートタイプ)を用いて、0.8°×R24のコーンロータで、サンプル量0.7mL、30℃にて測定した。1分間の予備加熱(プレヒート)を行った後、測定を開始し、3分後の測定値をその粘度とした(n=2)。調製直後の粘度を100%とし、下記式を用いて、50℃4週保管後の粘度上昇率(%)を算出した。
粘度上昇率(%)={(50℃4週保管後の粘度)-(調整直後の粘度)}/(調整直後の粘度)×100
・歯科用陶材に対する引張り接着強さの測定
歯科用陶材(長石系セラミックス、「VITABLOCS(登録商標)MarkII」)を流水下に#1000のシリコンカーバイド紙(日本研紙株式会社製)で研磨した。研磨後、表面の水をエアブローすることで乾燥した。乾燥後の平滑面に、直径5mmの丸穴を有する厚さ約150μmの粘着テープを貼着して接着面積を規定した。
各実施例又は比較例で作製した歯科用組成物を前記の丸穴内に筆を用いて塗布し、3秒間放置した後、表面をエアブローすることで、塗布した歯科用組成物の流動性が無くなるまで乾燥した。続いて、歯科用可視光線照射器(株式会社モリタ製、商品名「ペンキュアー2000」)にて10秒間光照射することにより、塗布した歯科用組成物を硬化させた。
得られた歯科用組成物の硬化物の表面に歯科充填用コンポジットレジン(クラレノリタケデンタル株式会社製、商品名「クリアフィル(登録商標)AP-X」)を充填し、離型フィルム(ポリエステル)で被覆した。次いで、その離型フィルムの上にスライドガラスを載置して押しつけることで、前記歯科充填用コンポジットレジンの塗布面を平滑にした。続いて、前記離型フィルムを介して、前記歯科充填用コンポジットレジンに対して前記歯科用可視光線照射器を用いて20秒間光照射を行い、前記歯科充填用コンポジットレジンを硬化させた。
得られた歯科充填用コンポジットレジンの硬化物の表面に対して、市販の歯科用レジンセメント(クラレノリタケデンタル株式会社製、商品名「パナビア(登録商標)21」)を用いてステンレス製円柱棒(直径7mm、長さ2.5cm)の一方の端面(円形断面)を接着した。接着後、当該サンプルを30分間室温で静置した後、蒸留水に浸漬して、接着試験供試サンプルを得た。当該接着試験供試サンプルは10個作製し、37℃に保持した恒温器内に24時間静置した。さらに70℃に保持した恒温器内に240時間静置した後に下記条件で引張り接着強さを測定した。
前記接着試験供試サンプルを用いた引張り接着強さは、万能試験機(株式会社島津製作所製、オートグラフ「AG-I 100kN」)にて、クロスヘッドスピードを2mm/分に設定して測定し、その平均値として求めた。
・象牙質に対する引張り接着強さの測定
ウシ下顎前歯の唇面を流水下に#80のシリコンカーバイド紙(日本研紙株式会社製)で研磨して、象牙質の平坦面を露出させたサンプルをそれぞれ得た。得られたサンプルを流水下に#1000のシリコンカーバイド紙(日本研紙株式会社製)でさらに研磨した。研磨後、表面の水をエアブローすることで乾燥した。乾燥後の平滑面に、直径3mmの丸穴を有する厚さ約150μmの粘着テープを貼着して接着面積を規定した。
各実施例又は比較例で作製した歯科用組成物を前記の丸穴内に筆を用いて塗布し、3秒間放置した後、表面をエアブローすることで、塗布した歯科用組成物の流動性が無くなるまで乾燥した。続いて、歯科用可視光線照射器(株式会社モリタ製、商品名「ペンキュアー2000」)にて10秒間光照射することにより、塗布した歯科用組成物を硬化させた。
得られた歯科用組成物の硬化物の表面に歯科充填用コンポジットレジン(クラレノリタケデンタル株式会社製、商品名「クリアフィル(登録商標)AP-X」)を充填し、離型フィルム(ポリエステル)で被覆した。次いで、その離型フィルムの上にスライドガラスを載置して押しつけることで、前記歯科充填用コンポジットレジンの塗布面を平滑にした。続いて、前記離型フィルムを介して、前記歯科充填用コンポジットレジンに対して前記歯科用可視光線照射器を用いて20秒間光照射を行い、前記歯科充填用コンポジットレジンを硬化させた。得られた歯科充填用コンポジットレジンの硬化物の表面に対して、市販の歯科用レジンセメント(クラレノリタケデンタル株式会社製、商品名「パナビア(登録商標)21」)を用いてステンレス製円柱棒(直径7mm、長さ2.5cm)の一方の端面(円形断面)を接着した。接着後、当該サンプルを30分間室温で静置した後、蒸留水に浸漬して、接着試験供試サンプルを得た。当該接着試験供試サンプルは10個作製し、37℃に保持した恒温器内に24時間静置後、接着耐久性を評価するため、さらに4℃の冷水と60℃の温水に交互に1分間浸漬する工程を1サイクルとする熱サイクルを4,000サイクル行った後に下記条件で引張り接着強さを測定した。
前記接着試験供試サンプルを用いた引張り接着強さを、万能試験機(株式会社島津製作所製、オートグラフ「AG-I 100kN」)にて、クロスヘッドスピードを2mm/分に設定して測定し、その平均値として求めた。
・チキソトロピー性の評価
調製した歯科用組成物を「クリアフィル(登録商標)ユニバーサルボンド Quick ER」(クラレノリタケデンタル株式会社製)のボトル容器へ5mL充填した後に、50℃で4週間保管した(n=3)。保管後に容器から歯科用組成物が容易に滴下できる場合は「○」、1つでも滴下ができない又は不十分である場合は「×」とした。なお、容器から歯科用組成物を滴下する際は、極力衝撃を与えない、振盪させないよう注意した。
表1及び表2に示すように、本発明に係る歯科用組成物(実施例1~14)は、十分な象牙質接着強さを示した。粘度上昇率が30%以下であり、チキソトロピー性評価も良好であった。また、50℃4週保管後も陶材に対して10.0MPa以上の接着強さを示しており、有機珪素化合物(A)同士の接触が抑制され、シランカップリング剤間の自己縮合反応が起こりにくくなっていることが示唆された。それに対し、有機珪素化合物(A)を含まず、有機珪素化合物(A)に該当しないシランカップリング剤を用いた歯科用組成物(比較例1~3)は、粘度上昇率が165%以上であり、50℃で4週間保管中に粘度が上昇したことで、チキソトロピー性評価も劣っていた。また、50℃4週保管後も陶材に対して10.0MPa以下であり、シランカップリング剤間の自己縮合反応が起こっていることが示唆された。上記のように、本発明に係る歯科用組成物が、特許文献3に相当する比較例1、2、及び従来一般的に使用されるシランカップリング剤を用いた比較例3に比べて、優れた効果を示すことが確認された。