JPS6261907A - 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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JPS6261907A
JPS6261907A JP60199386A JP19938685A JPS6261907A JP S6261907 A JPS6261907 A JP S6261907A JP 60199386 A JP60199386 A JP 60199386A JP 19938685 A JP19938685 A JP 19938685A JP S6261907 A JPS6261907 A JP S6261907A
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隆夫 窪田
Tetsuo Sakuma
徹郎 佐久間
Ryoji Nakazato
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    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
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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・紫外光線前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J17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肉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1〜
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1〜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詞などにこのペ
ース1−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ので
ある。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1〜が硬化する前の可塑性のある状態
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フッ1〜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1−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57−187377号、特開昭
53−62:391号、特開昭57−5/1107号、
特開昭57−77609号、特開昭58−65704号
などに記載の組成物が知られている。之等の発明は英国
特許第X408265号明4n Ay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
を受は易く、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腟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に係るものである。
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、チオキサントン系化合物及び還元剤の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400 n +n未満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。またチオキサントン系化
合物を単独で、或いは還元剤と共存させて使用した場合
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とチオキサントン系との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、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、チオキサントン
系化合物及び還元剤を併用した組成物は300〜500
nm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、 (、)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 ? X−A−C−C−A−X ・・・・・・・・・・・・・
・・〔1〕 0R [但し、式中XはII、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員の芳香族基を、Rは炭素原子数1〜IOのアルキル
基、炭素原子数7〜9のアラルキル基又は穴 子CoII、n0hR’  (但し、式中11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〕 [但し1式rp Xは>s、>so、>so2を表わす
、R及びR′は低級アルキル基。
置換アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ
基、または縮合環構造を形成する2価の不飽和基を表わ
し、そしてm及びnは夫々0〜4である。コ で示されるチオキサントン系化合物より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最体及び他のオリゴマ
ー)、それ等の混合物、)p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。
テトラ上1〜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、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[4−(2−ヒ1−ロキシー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、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、ブチレングリコールジメタクリレ
ート、ネオペンチルグリコールジメタクリレ−1−、l
、3−ブタンジオールジメタクリレ−11,1,4−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、トリメ
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。又エチレ
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
スリトールトリメタ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。
以下余白 り 工  11 (I 工 ^     Q C=○ H φ CH2 φ H C=O ■ 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−1・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〜lO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〕で示されるケタ
ール系化合物として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 CH。
■ CH。
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〜ル、4.4’−ジメチルベンジル−ジメチル
ケタールである。
又本発明の第3の構成成分であるチオキサントン系化合
物としてはチオキサントン、2−クロロチオキサントン
、2−イソプロピルチオキサントン、2−ニドロチオキ
サントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチ
ルチオキサントン。
2.4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロ
ピルチオキサントン、2−クロロ−7−ドリフルオロメ
チルチオキサントン、チオキサントン−10,10−ジ
オキサイド、チオキサントン−10−オキサイドなどで
あり、之等の中ではチオキサントン、2−クロロチオキ
サントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−
ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオ
キサントンが好ましい。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チオキサントン系光重合開始剤の
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。
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−N−R
u または0個の基R,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1〜10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、ジーr1−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、  l−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−1
−、ジエチルアミノエチルメタクリレ−1−、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、す、香酸二チル、4−ジメチルアミノ安、Q、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、1〜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
と耐I記無機粉末と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、充填材とバインダーレジンの両方に反応
することの出来るカンプリング剤を用いて処理すること
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1〜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1へ化しバインターレシンとの結
合を図ることも出来る。
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1〜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−
グリシドキシプロビルトリメ1−キシシラン、γ−夕口
口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
チルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメ
チルジシラン、γ−7ミノプロビルトリエトキシシラン
、N−β−(アミノエトキシ)−γ−アミノプロピルト
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1〜14に示される如く、従来用いられている方
法(比較例10)に比較し5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、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、強度も高い値を得られるこ
とが確認された。
〔実施例〕
以下に実施例を挙げ1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、チオキサントン0.5g、ジメチルア
ミノエチルメタクリレート0.5g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 nwn 、厚さ3+m+の円孔を開
けたテフロン板にペーストを詰め1 nwn上方から可
視光線(ICI社製、商品名;Luxor)を照射し、
硬化物の色調と耐圧強度を?1ill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O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−Bを用いて同様に4Iす定した硬化時間
を()内に示した。
また直径41n、厚さ10mmの1゛1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2〜11.比較例1〜10 実施例1においてケタール系化合物、チオキサントン系
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
景用いた他は実施例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はケタール系化合物のみを除いた例
を、比較例2はチオキサントン系化合物のみを除いた例
を、比較例3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12〜14 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、チオキサン
トン系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。
〔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膣内で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
wl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、ジャケット冠2人工歯。
床用、補修用、リベース用9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Xは>S、>SO、>SO_2を表わす。 R及びR′は低級アルキル基、 置換アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ
    基、または縮合環構造を形成する2価の不飽和基を表わ
    し、そしてm及びnは夫々0〜4である。] で示されるチオキサントン系化合物より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 チオキサントン系光重合開始剤がチオキサントン、
    2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサ
    ントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジ
    イソプロピルチオキサントンの何れかである特許請求の
    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 チオキサントン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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