色调选择性优异的牙科用光固化性组合物
技术领域
本发明涉及一种牙科用光固化性组合物。
背景技术
在牙科领域使用有牙科用光固化性组合物,其应用于牙科用粘接材料、牙科用复合树脂、牙科用基台修筑材料、牙科用树脂水门汀、牙科用涂布材料、牙科用窝沟裂隙封闭材料、牙科用美容材料(Dental Manicure material)、牙科用松动牙固定粘接材料、牙科用玻璃离子水门汀、牙科用硬质树脂、牙科切削加工用材料、牙科用3D打印用材料等。
在日本特许4093974号公报和日本特许4596786号公报中,作为光聚合引发剂,提出了一种包含光致酸产生剂(三嗪化合物或特定的芳基碘鎓盐)、增敏剂和供电子化合物而成的光聚合引发剂。
在日本特许5114498号公报中提出了一种限定α-二酮类的配合量的双剂型牙科用水门汀。
发明内容
但是,这些牙科用光固化性组合物在固化前后的色调差大,难以根据固化前的牙科用光固化性组合物的色调进行适当的色调选择,当为了减小固化前后的色调差而减少光敏剂的配合量时,难以表达出足够的机械物性。
本发明的目的是提供一种牙科用光固化性组合物,其在具有足够的机械物性的同时固化前后的色差小且色调选择性优异。
本发明的牙科用光固化性组合物,其是包含(A)聚合性单体、(B)光敏剂、(C)光致酸产生剂、(D)光聚合促进剂和(E)填料的牙科用光固化性组合物,其中,作为(B)光敏剂包含(B-1)α-二酮类化合物,相对于(A)聚合性单体100质量份,含有0.15质量份以下的(B-1)α-二酮类化合物、0.5质量份以上的(C)光致酸产生剂、以及100质量份以上的(E)填料。
本发明的牙科用光固化性组合物,在具有足够的机械物性的同时,固化前后的色差小且色调选择性优异。
具体实施方式
在本发明中,(B-1)α-二酮类化合物能够为樟脑醌类化合物。
在本发明中,作为(C)光致酸产生剂包含芳基碘鎓盐,芳基碘鎓盐能够是具有有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐。
在本发明中,作为(C)光致酸产生剂包含芳基碘鎓盐,芳基碘鎓盐能够是具有至少一个以上的H被F取代的有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐。
在本发明中,作为(D)光聚合促进剂,能够包含(D-1)不具有两个以上伯羟基的脂肪族叔胺化合物。
在本发明中,相对于(A)聚合性单体100质量份,能够含1质量份以上(C)光致酸产生剂,并且含0.5质量份以上(D)光聚合促进剂。
在本发明中,将牙科用光固化性组合物(在牙科用光固化性组合物含颜料的情况下,是除颜料以外的牙科用光固化性组合物)在厚度1mm的条件下在白色背景上对L*a*b*空间上的色调进行测色的固化前b*,与将该牙科用光固化性组合物的固化体在厚度1mm的条件下在白色背景上对L*a*b*空间上的色调进行测色的固化前b*的差能够为5以下。
在本发明中,能够是单剂型牙科用光固化性组合物,相对于(A)聚合性单体100质量份,含0.005~0.15质量份(B-1)α-二酮类化合物,含0.5~10质量份(C)光致酸产生剂,含0.1~10.0质量份(D)光聚合促进剂,并且含150~1000质量份(E)填料。
在本发明中,能够是双剂型牙科用光固化性组合物,由第一膏和第二膏构成,第一膏包含含有(A)聚合性单体、(B-1)α-二酮类化合物、(C)光致酸产生剂、(D)光聚合促进剂的第一基体和(E)填料,第二膏包含含有(A)聚合性单体、(B-1)α-二酮类化合物、(C)光致酸产生剂、(D)光聚合促进剂的第二基体和(E)填料,第一膏与第二膏的比重为1:0.8~1.2,相对于第一基体和第二基体中包含的(A)聚合性单体合计200质量份,含0.01~0.3质量份(B-1)α-二酮类化合物,含1.0~20.0质量份(C)光致酸产生剂,含0.2~20.0质量份(D)光聚合促进剂,并且含200~800质量份(E)填料。
本发明的牙科用光固化性组合物,与用于色调一致的确认用途的牙科用组合物组合使用而构成牙科用试剂盒。
以下,详细地说明本发明的牙科用光固化性组合物的各成分。本发明的牙科用光固化性组合物,用作牙科用粘接材料、牙科用复合树脂、牙科用基台修筑材料、牙科用树脂水门汀、牙科用涂布材料、牙科用窝沟裂隙封闭材料、牙科用美容材料、牙科用松动牙固定粘接材料、牙科用玻璃离子水门汀、牙科用硬质树脂、牙科切削加工用材料、牙科用3D打印用材料等。
在牙科临床中,为了对因龋齿或折断等而产生的牙齿的缺失进行审美性和功能性恢复,进行用牙科用复合树脂直接修复或用牙科用树脂水门汀对由陶瓷或牙科用硬质树脂构成的假体装置间接修复的治疗。另外,用于将牙科用复合树脂与各种牙科材料和天然牙粘接的牙科用粘接材料,用于固定松动牙的牙科用松动牙固定粘接材料,保护感觉过敏或形成后的活髓牙免受外来刺激或继发龋的牙科用涂布材料,尤其是通过填补乳牙等的复杂的沟来预防龋齿的牙科用窝沟裂隙封闭材料,通过遮蔽牙齿变色使审美性暂时恢复的牙科用美容材料,在牙冠部因龋齿而崩坏时用于形成基牙的牙科用基台修筑材料。近年来,开发了新的用于通过CAD/CAM加工制作假体装置的牙科切削加工用材料、用于通过3D打印制作假体装置的牙科用3D打印用材料等复合材料,各种各样的牙科材料被用于治疗。上述的材料,根据其用途,将由几种聚合性单体构成的树脂基体、无机填料或有机无机复合填料等各种填料和聚合引发剂混合,以制备均匀的膏状。举出部分材料作为例子,将牙科填充用复合树脂在未固化的膏的状态下填充到牙齿中,并使用仪器等牙科用器具赋予天然牙的解剖学形态后,通过使用牙科用光照射器等照射光使其固化的方式使用。来自光照射器的照射光,通常使用在约360~500nm的波长范围内的光强度在100~2000mW/cm2左右的输出的光源。另一方面,在将假体装置粘接到窝洞或基牙时使用牙科用树脂水门汀,在将假体装置安装到窝洞或基牙后进行光照射并固化。
作为用于这样的牙科材料的光聚合引发剂,广泛使用光敏剂或在光敏剂中组合了适当的光聚合促进剂的体系。作为光敏剂,已知酰基氧化膦化合物或α-二酮化合物,尤其是α-二酮化合物,在对人体影响少的可见光波长域具有聚合引发能。此外,α-二酮化合物具有光漂白能力,由于在光照射后作为原始色调的黄色消失,因此作为优点,特别地可举出对白色牙质的色调亲和性变得高。
作为与光敏剂组合的聚合促进剂,叔胺化合物是众所周知的,由于α-二酮化合物与叔胺化合物的组合对照射光具有高聚合活性,因此用于牙科材料领域。含该光聚合引发剂的牙科用光固化性组合物,表达出各种材料所需要的硬度、弯曲强度、压缩强度等优异的机械特性。
但是,由于以往使用的光聚合引发剂的光敏剂配合量多,因此存在固化前后色调不同的课题。例如,在填充复合树脂时,由于难以想象固化后的色调,因此存在手术医师色调选择出错的风险,或者在填充到窝洞深处的牙科用光固化性组合物固化不均的情况下,色调一致性会变得不足。
另外,对于牙科用水门汀而言,在使用由陶瓷构成的假体装置或层叠镶面的病例等要求高审美性的病例中,可联用试戴膏。通过在试戴(试用)阶段使用,进行最终使用的假体装置或牙科用水门汀的色调选择。由于试戴膏用于确认假体装置的最终粘接状态,因此能够制作成与牙科用光固化性组合物固化后相同的色调。因此,在牙科用光固化性组合物固化前的色调与固化后的色调不同的情况下,同样地,由于与试戴膏的色调不同,存在手术医师误认色调选择失误的情况。
由此,例如,在现有的光聚合引发剂体系中,通过减少光敏剂的配合量,能够减小固化前后的色调变化,但在这种情况下,固化不能充分地进行,而难以表达出耐受牙科材料用途的足够的机械强度。
为解决上述问题,本发明人发现本发明的牙科用光固化性组合物,将作为光敏剂的α-二酮类的配合量减少到比以往少的配合量的同时,通过联用光致酸产生剂和光聚合促进剂,可获得良好的机械特性,从而完成了本发明。即,在使用本发明的牙科用光固化性组合物的情况下,手术医师容易从光照射前的阶段想象出固化后的色调,能够期待表达出对牙齿优异的色调一致性。另外,由于固化前和固化后的牙科用光固化性组合物与试戴膏的色调是相同程度,因此能够期待将这些组合的牙科用水门汀试剂盒减少手术医师的色调选择失误。
本发明的(A)聚合性单体只要是公知物质,就能够没有限制地使用。在本发明中记载的聚合性单体或具有聚合性基团的化合物中,优选表现出自由基聚合性的聚合性基团,具体而言,从容易自由基聚合的观点出发,聚合性基团优选为(甲基)丙烯酸基和/或(甲基)丙烯酰胺基。需要说明的是,本说明书中“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。还能够优选使用在丙烯酸基和/或丙烯酰胺基的α位上具有取代基的聚合性单体。存在具有一个自由基聚合性基团的物质,具有两个自由基聚合性基团的物质,具有三个以上自由基聚合性基团的物质,具有酸性基团的物质,具有烷氧基甲硅烷基,硫原子的物质等。
作为具有一个自由基聚合性基团且不具有酸性基团的聚合性单体的具体例,可举出2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羟己基(甲基)丙烯酸酯、10-羟癸基(甲基)丙烯酸酯、丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、丙三醇单(甲基)丙烯酸酯、赤藓醇单(甲基)丙烯酸酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-(二羟乙基)(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、2,3-二溴丙基(甲基)丙烯酸酯、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、11-(甲基)丙烯酰氧基十一烷基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰胺等。
作为具有两个自由基聚合性基团且不具有酸性基团的聚合性单体的具体例,可举出2,2-双((甲基)丙烯酰氧基苯基)丙烷、2,2-双〔4-(3-(甲基)丙烯酰氧基)-2-羟基丙氧基苯基〕丙烷(通称“Bis-GMA”)、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧四乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基五乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基二丙氧基苯基)丙烷、2-(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基苯基)-2-(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、2-(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基苯基)-2-(4-(甲基)丙烯酰氧基二三乙氧基苯基)丙烷、2-(4-(甲基)丙烯酰氧基二丙氧基苯基)-2-(4-(甲基)丙烯酰氧基三乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基丙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基异丙氧基苯基)丙烷、1,4-双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)均苯四酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、1-(丙烯酰氧基)-3-(甲基丙烯酰氧基)-2-丙醇、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-双(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)乙烷、2,2,4-三甲基六亚甲基双(2-氨基甲酰氧基乙基)二甲基丙烯酸酯(通称“UDMA”)、1,2-双(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)乙烷等。
作为具有三个以上自由基聚合性基团且不具有酸性基团的聚合性单体的具体例,可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、N,N-(2,2,4-三甲基六亚甲基)双〔2-(氨基羧基)丙烷-1,3-二醇〕四甲基丙烯酸酯、1,7-二丙烯酰氧基-2,2,6,6-四丙烯酰氧基甲基-4-氧基庚烷等。
具有酸性基团的聚合性单体只要是具有至少一个以上的聚合性基团且具有至少一个以上的磷酸基、焦磷酸基、硫代磷酸基、膦酸基、磺酸基、羧酸基等酸性基团的聚合性单体,就能够没有限制地使用。
作为具有磷酸基的聚合性单体的具体例,可举出2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸二氢酯、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基磷酸二氢酯、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基磷酸二氢酯、5-(甲基)丙烯酰氧基戊基磷酸二氢酯、6-(甲基)丙烯酰氧基己基磷酸二氢酯、7-(甲基)丙烯酰氧基庚基磷酸二氢酯、8-(甲基)丙烯酰氧基辛基磷酸二氢酯、9-(甲基)丙烯酰氧基壬基磷酸二氢酯、10-(甲基)丙烯酰氧基癸基磷酸二氢酯、11-(甲基)丙烯酰氧基十一烷基磷酸二氢酯、12-(甲基)丙烯酰氧基十二烷基磷酸二氢酯、16-(甲基)丙烯酰氧基十六烷基磷酸二氢酯、20-(甲基)丙烯酰氧基二十烷基磷酸二氢酯、双〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕磷酸氢酯、双〔4-(甲基)丙烯酰氧基丁基〕磷酸氢酯、双〔6-(甲基)丙烯酰氧基己基〕磷酸氢酯、双〔8-(甲基)丙烯酰氧基辛基〕磷酸氢酯、双〔9-(甲基)丙烯酰氧基壬基〕磷酸氢酯、双〔10-(甲基)丙烯酰氧基癸基〕磷酸氢酯、1,3-二(甲基)丙烯酰氧基丙基磷酸二氢酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基苯基磷酸氢酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-溴乙基磷酸氢酯、双〔2-(甲基)丙烯酰氧基-(1-羟甲基)乙基〕磷酸氢酯;这些化合物的酰氯化物、碱金属盐、铵盐;以及这些化合物的酯键被酰胺键取代的(甲基)丙烯酰胺化合物等。
作为具有焦磷酸基的聚合性单体的具体例,可举出焦磷酸双〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯〕、焦磷酸双〔4-(甲基)丙烯酰氧基丁酯〕、焦磷酸双〔6-(甲基)丙烯酰氧基己酯〕、焦磷酸双〔8-(甲基)丙烯酰氧基辛酯〕、焦磷酸双〔10-(甲基)丙烯酰氧基癸酯〕;这些化合物的酰氯化物、碱金属盐、铵盐;以及这些化合物的酯键被酰胺键取代的(甲基)丙烯酰胺化合物等。
作为具有硫代磷酸基的聚合性单体的具体例,可举出2-(甲基)丙烯酰氧基乙基硫代磷酸二氢酯、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基硫代磷酸二氢酯、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基硫代磷酸二氢酯、5-(甲基)丙烯酰氧基戊基硫代磷酸二氢酯、6-(甲基)丙烯酰氧基己基硫代磷酸二氢酯、7-(甲基)丙烯酰氧基庚基硫代磷酸二氢酯、8-(甲基)丙烯酰氧基辛基硫代磷酸二氢酯、9-(甲基)丙烯酰氧基壬基硫代磷酸二氢酯、10-(甲基)丙烯酰氧基癸基硫代磷酸二氢酯、11-(甲基)丙烯酰氧基十一烷基硫代磷酸二氢酯、12-(甲基)丙烯酰氧基十二烷基硫代磷酸二氢酯、16-(甲基)丙烯酰氧基十六烷基硫代磷酸二氢酯、20-(甲基)丙烯酰氧基二十烷基硫代磷酸二氢酯;这些化合物的酰氯化物、碱金属盐、铵盐;以及这些化合物的酯键被酰胺键取代的(甲基)丙烯酰胺化合物等。需要说明的是,具有硫代磷酸基的聚合性单体也可以被分类为具有硫原子的聚合性单体。
作为具有膦酸基的聚合性单体的具体例,可举出2-(甲基)丙烯酰氧基乙基苯基膦酸酯、5-(甲基)丙烯酰氧基戊基-3-膦酰基丙酸酯、6-(甲基)丙烯酰氧基己基-3-膦酰基丙酸酯、10-(甲基)丙烯酰氧基癸基-3-膦酰基丙酸酯、6-(甲基)丙烯酰氧基己基-3-膦酰基乙酸酯、10-(甲基)丙烯酰氧基癸基-3-膦酰基乙酸酯;这些化合物的酰氯化物、碱金属盐、铵盐;以及这些化合物的酯键被酰胺键取代的(甲基)丙烯酰胺化合物等。
作为具有磺酸基的聚合性单体的具体例,可举出2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-磺乙基(甲基)丙烯酸酯等。
具有羧酸基的聚合性单体被分类为分子内具有一个羧基的(甲基)丙烯酸系化合物和分子内具有复数个羧基的(甲基)丙烯酸系化合物。作为分子内具有一个羧基的(甲基)丙烯酸系化合物的具体例,可举出(甲基)丙烯酸、N-(甲基)丙烯酰基甘氨酸、N-(甲基)丙烯酰基天冬氨酸、O-(甲基)丙烯酰基酪氨酸、N-(甲基)丙烯酰基酪氨酸、N-(甲基)丙烯酰基苯丙氨酸、N-(甲基)丙烯酰基-对氨基苯甲酸、N-(甲基)丙烯酰基-邻氨基苯甲酸、对乙烯基苯甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基苯甲酸、3-(甲基)丙烯酰氧基苯甲酸、4-(甲基)丙烯酰氧基苯甲酸、N-(甲基)丙烯酰基-5-氨基水杨酸、N-(甲基)丙烯酰基-4-氨基水杨酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸氢酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸氢酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基苹果酸氢酯;这些化合物的酰卤化物;以及这些化合物的酯键被酰胺键取代的(甲基)丙烯酰胺化合物等。作为分子内具有复数个羧基的(甲基)丙烯酸系化合物的具体例,可举出6-(甲基)丙烯酰氧基己烷-1,1-二羧酸、9-(甲基)丙烯酰氧基壬烷-1,1-二羧酸、10-(甲基)丙烯酰氧基癸烷-1,1-二羧酸、11-(甲基)丙烯酰氧基十一烷-1,1-二羧酸、12-(甲基)丙烯酰氧基十二烷-1,1-二羧酸、13-(甲基)丙烯酰氧基十三烷-1,1-二羧酸、4-(甲基)丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酯、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基偏苯三酸酯、4-(甲基)丙烯酰氧基己基偏苯三酸酯、4-(甲基)丙烯酰氧基癸基偏苯三酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-3’-(甲基)丙烯酰氧基-2’-(3,4-二羧基苯甲酰氧基)丙基琥珀酸酯;这些化合物的酸酐、酰卤化物;以及这些化合物的酯键被酰胺键取代的(甲基)丙烯酰胺化合物等。
作为具有烷氧基甲硅烷基的聚合性单体的具体例,可举出分子内具有一个烷氧基甲硅烷基的(甲基)丙烯酸系化合物和分子内具有复数个烷氧基甲硅烷基的(甲基)丙烯酸系化合物。可举出2-(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基三甲氧基硅烷、5-(甲基)丙烯酰氧基戊基三甲氧基硅烷、6-(甲基)丙烯酰氧基己基三甲氧基硅烷、7-(甲基)丙烯酰氧基庚基三甲氧基硅烷、8-(甲基)丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷、9-(甲基)丙烯酰氧基壬基三甲氧基硅烷、10-(甲基)丙烯酰氧基癸基三甲氧基硅烷、11-(甲基)丙烯酰氧基十一烷基三甲氧基硅烷。
只要具有硫原子的聚合性单体是具有一个以上的硫原子和聚合性基团的聚合性单体,就能够没有任何限制地使用公知的化合物。具体而言,是指具有-SH、-S-S-、>C=S、>C-S-C<、>P=S等部分结构或通过互变异构产生上述结构的化合物。作为具体例,可举出10-甲基丙烯酰氧基癸基-6,8-二硫代辛酸酯、6-甲基丙烯酰氧基己基-6,8-二硫代辛酸酯、6-甲基丙烯酰氧基己基2-硫尿嘧啶-5-羧酸酯、2-(11-甲基丙烯酰氧基十一烷基硫基)-5-巯基-1,3,4-噻二唑、10-(甲基)丙烯酰氧基癸基硫代磷酸二氢酯。
除这些聚合性单体以外,即使使用分子内具有至少一个以上聚合性基团的低聚物或预聚物也没有任何限制。另外,即使在同一分子内具有氟基等取代基也没有任何问题。以上记载的聚合性单体不仅能够单独使用,还能够组合复数种使用。
本发明的牙科用光固化性组合物能够含有公知的含酸性基团的聚合性单体作为(A)聚合性单体,以赋予对牙质、假体装置的粘接性。优选为10-甲基丙烯酰氧基癸基磷酸二氢酯或6-甲基丙烯酰氧基己基磷酰基乙酸酯。从赋予粘接性的观点出发,相对于牙科用光固化性组合物中所含的聚合性单体的总量100质量份,含酸性基团的聚合性单体的配合量为1质量份以上,更优选为10质量份以上。
本发明的牙科用光固化性组合物中,为了赋予对玻璃陶瓷的粘接性,能够含有硅烷偶联剂作为(A)聚合性单体。只要是公知的硅烷偶联剂,就能够没有限制地使用,但优选3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、8-甲基丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷、11-甲基丙烯酰氧基十一烷基三甲氧基硅烷。从赋予粘接性的观点出发,相对于组合物中的聚合性单体的总量100质量份,为1质量份以上,更优选为10质量份以上且小于20质量份的配合量。由于作为聚合性单体的硅烷偶联剂的目的是赋予包含玻璃陶瓷或由玻璃陶瓷构成的填料的树脂材料等粘接性,因此需要与填料的表面处理剂分开配合。
为了赋予对贵金属的粘接性,本发明的牙科用光固化性组合物能够含有具有硫原子的聚合性单体作为(A)聚合性单体。从赋予粘接性的观点出发,相对于牙科用光固化性组合物中所含的聚合性单体100质量份的总量,具有硫原子的聚合性单体的配合量为0.01质量份以上,更优选为0.1质量份以上且小于10质量份的配合量。
<光聚合引发剂>
本发明的牙科用光固化性组合物中使用的光聚合引发剂包含(B)光敏剂、(C)光致酸产生剂以及(D)光聚合促进剂,这些没有特别的限制,通常使用的公知的化合物能够没有任何限制地使用。
[(B)光敏剂]
具体地举例本发明中能够使用的(B)光敏剂,可举出苄基、樟脑醌、樟脑醌羧酸、樟脑醌磺酸、α-萘基、萘乙酮、p,p'-二甲氧基苄基、p,p'-二氯苄基乙酰基、戊二酮、1,2-菲醌、1,4-菲醌、3,4-菲醌、9,10-菲醌、萘醌等α-二酮类、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚等苯偶姻烷基醚类;噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、2-甲氧基噻吨酮、2-羟基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类;二苯甲酮、对氯二苯甲酮、对甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮类;双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-正丁基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-(2-甲基丙-1-基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-(1-甲基丙-1-基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-叔丁基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)环己基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)辛基氧化膦、双(2-甲氧基苯甲酰基)(2-甲基丙-1-基)氧化膦、双(2-甲氧基苯甲酰基)(1-甲基丙-1-基)氧化膦、双(2,6-二乙氧基苯甲酰基)(2-甲基丙-1-基)氧化膦、双(2,6-二乙氧基苯甲酰基)(1-甲基丙-1-基)氧化膦、双(2,6-二丁氧基苯甲酰基)(2-甲基丙-1-基)氧化膦、双(2,4-二甲氧基苯甲酰基)(2-甲基丙-1-基)氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)(2,4-二戊氧基苯基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苄基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基丙基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基乙基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苄基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基丙基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基乙基氧化膦、2,6-二甲氧基苯甲酰基苄基丁基氧化膦、2,6-二甲氧基苯甲酰基苄基辛基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)异丁基氧化膦和2,6-二甲氧基苯甲酰基-2,4,6-三甲基苯甲酰基-正丁基氧化膦等酰基氧化膦类、双苯甲酰基二乙基锗、双苯甲酰基二甲基锗、双苯甲酰基二丁基锗、双(4-甲氧基苯甲酰基)二甲基锗和双(4-甲氧基苯甲酰基)二乙基锗等酰基锗化合物、2-苄基-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1,2-苄基-二乙基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丙酮-1等α-氨基苯乙酮类、苄基二甲基缩酮、苄基二乙基缩酮、苄基(2-甲氧基乙基缩酮)等缩酮类、双(环戊二烯基)-双〔2,6-二氟-3-(1-吡咯基)苯基〕-钛、双(环戊二烯基)-双(五氟苯基)-钛、双(环戊二烯基)-双(2,3,5,6-四氟-4-二甲硅烷氧基苯基)-钛等茂钛类等。
(B)光敏剂能够根据用于聚合的光的波长、强度、光照射时间、组合的其他成分的种类或配合量来适当选择。另外,光敏剂能够单独使用或组合两种以上使用。
[(B-1)α-二酮类化合物]
本发明的牙科用光聚合组合物,作为(B)光敏剂包含(B-1)α-二酮类化合物。通过将(B-1)α-二酮类化合物与(C)光致酸产生剂和(D)光聚合促进剂联用,在光照射时进行自由基聚合。此时,相对于牙科用光固化性组合物中包含的聚合性单体总量100质量份,在(B-1)α-二酮类化合物的配合量低至0.15质量份以下的情况下,配合0.5质量份以上(C)光致酸产生剂,并同时配合(D)光聚合促进剂,并进行自由基聚合,发现表达出耐受牙科用途的足够的机械强度。此外,通过配合(B-1)α-二酮类化合物,牙科用光固化性组合物在固化前的色调呈黄色,但由于本发明的牙科用光聚合组合物的(B-1)α-二酮类化合物的配合量比以往少,因此牙科用光固化性组合物在固化前的黄度也减少。因此,即使在自由基聚合后(B-1)α-二酮类化合物的色调变化的情况,也由于配合量少,因此色差减小。因此,排出膏等的手术医师变得容易想象出固化后的色调,能够期待色调选择出错的风险减少,由于(B-1)α-二酮类化合物的配合量为必要最低限度,因此即使填充到窝洞深处的牙科用光固化性组合物存在固化不均,也因固化前后的色差小而能够期待高色调一致性。此外,由于引起光颜色稳定性变差的(B-1)α-二酮类化合物的配合量少,因此能够期待不大量配合紫外线吸收剂就获得高光颜色稳定性。
作为α-二酮类化合物的例子,可举出苄基、樟脑醌、樟脑醌羧酸、樟脑醌磺酸、α-萘基、萘乙酮、p,p'-二甲氧基苄基、p,p'-二氯苄基乙酰基、戊二酮、1,2-菲醌、1,4-菲醌、3,4-菲醌、9,10-菲醌、萘醌等。其中,优选为樟脑醌、樟脑醌羧酸、樟脑醌磺酸等樟脑醌类化合物,尤其优选为樟脑醌。
本发明的牙科用光固化性组合物,相对于在组合物中包含的(A)聚合性单体总量100质量份,含0.15质量份以下(B-1)α-二酮类化合物。优选为0.005~0.15质量份,更优选为0.01~0.15质量份,进一步优选为0.05~0.12质量份。在比0.15质量份多的情况下,固化前后的色差变大。当在0.005质量份以上时,能够可靠地表达出足够的机械特性。另外,可以组合使用复数个(B-1)α-二酮类化合物。
本发明的牙科用光固化性组合物,作为(B)光敏剂可以仅包含(B-1)α-二酮类化合物。在包含除(B-1)α-二酮类化合物以外的(B)光敏剂的情况下,相对于(A)聚合性单体总量100质量份,优选为0.001~1.0质量份。由于在牙科用途广泛使用的光源波长400~500nm之间具有强吸收的(B)光敏剂具有强黄色调的情况很多,因此进一步优选为0.001~0.2质量份。另一方面,在400~500nm不具有强吸收的(B)光敏剂具有弱黄色调的情况很多,因此进一步优选为0.001~0.5质量份。另外,(B)光敏剂中存在不具有光漂白能力的情况。在这种情况下,即使在(B)光敏剂的配合量多的情况下,固化前后的色调差(b*的差)也不会增大,但由于固化前和固化后的组合物的黄度会增加,因此在应用于特别优选白色的修复部位时,会发生色调一致性变差或环境光稳定性降低的情况。在400~500nm之间具有强吸收的(B)光敏剂中,具有黄度增加的显著倾向。由于以樟脑醌为代表的(B-1)α-二酮类化合物具有良好的光漂白能力,因此由于衍生自(B-1)α-二酮类化合物的色调减少而优选,另外,由于对光致酸产生剂的敏化效果也高,因此与除(B-1)α-二酮类化合物之外的(B)光敏剂相比,而优选。
[(C)光致酸产生剂]
本发明的牙科光固化性组合物中使用的(C)光致酸产生剂,能够没有限制地使用公知的化合物。具体而言,可举出三嗪化合物、碘鎓盐系化合物、锍盐系化合物、磺酸酯化合物等。其中,由于在与增敏剂联用时聚合性高,因此优选三嗪化合物、碘鎓盐系化合物。更优选为碘鎓盐系化合物。碘鎓盐系化合物容易受到在可见光区域有吸收的光敏剂引发的敏化。
作为三嗪化合物的具体例,可举出2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2,4,6-三(三溴甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-双(三溴甲基)-s-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲基硫代苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对氯苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(2,4-二氯苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对溴苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-正丙基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(α,α,β-三氯乙基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-苯乙烯基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(对甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(邻甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(对丁氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3,4,5-三甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(1-萘基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-联苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-{N,N-双(2-羟乙基)氨基}乙氧基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-{N-羟乙基-N-乙基氨基}乙氧基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-{N-羟乙基-N-甲基氨基}乙氧基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-{N,N-二烯丙基氨基}乙氧基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪。其中,优选为2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪。
对于碘鎓盐系化合物,只要是公知的,就能够使用所有的化合物。作为具体例,碘鎓盐系化合物的结构式能够用下述式(1)表示。
[(R1)2I]+[A]-式(1)
(式中的[(R1)2I]+是阳离子部分,[A]-是阴离子部分,式(1)所示的R1表示与I键合的有机基团,R1相同或不同。例如,R1表示碳原子数为6~30的芳基、碳原子数为4~30的杂环基、碳原子数为1~30的烷基、碳原子数为2~30的烯基或碳原子数为2~30的炔基,这些基团可以被从烷基、羟基、烷氧基、烷基羰基、芳羰基、烷氧羰基、芳氧羰基、芳硫羰基、酰氧基、芳硫基、烷硫基、芳基、杂环、芳氧基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、亚烷基氧基、氨基、氰基、硝基等各基团和卤素所组成的组中选出的至少一种取代。)
作为上述的碳原子数6~30的芳基,可举出苯基等单环式芳基和萘基、蒽基、菲基、芘基、草屈基(chrysenyl)、并四苯基(naphthacenyl)、苯并蒽基、蒽喹啉基、芴基、萘醌、蒽醌等缩合多环式芳基。
作为碳原子数4~30的杂环基,可举出含1~3个氧、氮、硫等杂原子的环状物质,这些杂原子相同或不同,作为具体例,可举出噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基等单环式杂环基以及吲哚基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、咔唑基、吖啶基、吩噻嗪基、吩嗪基、呫吨基(Xanthenyl)、噻蒽基(Thianthrenyl)、吩噁嗪基、吩恶噻基、苯并二氢吡喃基(chromanyl)、异苯并二氢吡喃基、二苯并噻吩基、氧杂蒽酮基(xanthonyl)、噻吨酮基(thioxanthonyl)、二苯并呋喃基等缩合多环式杂环基。
作为碳原子数为1~30的烷基的具体例,可举出甲基、乙基、丙基、丁基、十六烷基、十八烷基等直链烷基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基、叔戊基、异己基等支链烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基等环烷基。
另外,作为碳原子数为2~30的烯基的具体例,可举出乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-甲基-1-丙烯基等直链或分支状的烯基。
此外,作为碳原子数为2~30的炔基的具体例,可举出乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基-1-丙炔基、1-甲基-2-丙炔基等直链或分支状的炔基。
上述碳原子数为6~30的芳基、碳原子数为4~30的杂环基、碳原子数为1~30的烷基、碳原子数为2~30的烯基或碳原子数为2~30的炔基具有或不具有至少一种取代基,作为取代基的具体例,可举出甲基、乙基、丙基、丁基、十八烷基等碳原子数为1~18的直链烷基;异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基等碳原子数为1~18的支链烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基等碳原子数为3~18的环烷基;羟基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、十二烷氧基等碳原子数为1~18的直链或支链的烷氧基;乙酰基、丙酰基、丁酰基、2-甲基丙酰基、庚酰基、2-甲基丁酰基、3-甲基丁酰基、辛酰基等碳原子数为2~18的直链或支链的烷基羰基;苯甲酰基、萘甲酰基等碳原子数为7~11的芳羰基;甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基、仲丁氧羰基、叔丁氧羰基等碳原子数为2~19的直链或支链的烷氧羰基;苯氧羰基、萘氧羰基等碳原子数为7~11的芳氧羰基;苯硫羰基、萘氧硫羰基等碳原子数为7~11的芳硫羰基;乙酰氧基、乙基羰氧基、丙基羰氧基、异丁基羰氧基、仲丁基羰氧基、叔丁基羰氧基、十八烷基羰氧基等碳原子数为2~19的直链或支链的酰氧基;苯硫基、联苯硫基、甲基苯硫基、氯苯硫基、溴苯硫基、氟苯硫基、羟基苯硫基、甲氧基苯硫基、萘硫基、4-[4-(苯硫基)苯甲酰基]苯硫基、4-[4-(苯硫基)苯氧基]苯硫基、4-[4-(苯硫基)苯基]苯硫基、4-(苯硫基)苯硫基、4-苯甲酰基苯硫基、4-苯甲酰基-氯苯硫基、4-苯甲酰基-甲基硫代苯硫基、4-(甲基硫代苯甲酰基)苯硫基、4-(对叔丁基苯甲酰基)苯硫基等碳原子数为6~20的芳硫基;甲硫基、乙硫基、丙硫基、叔丁硫基、新戊基硫基、十二烷基硫基等碳原子数为1~18的直链或支链的烷硫基;苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等碳原子数为6~10的芳基;噻吩基、呋喃基、吡喃基、呫吨基、苯并二氢吡喃基、异苯并二氢吡喃基、氧杂蒽酮基、噻吨酮基、二苯并呋喃基等碳原子数为4~20的杂环基;苯氧基、萘氧基等碳原子数为6~10的芳氧基;甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、丙基亚磺酰基、叔戊基亚磺酰基、辛基亚磺酰基等碳原子数为1~18的直链或支链的烷基亚磺酰基;苯基亚磺酰基、甲苯基亚磺酰基、萘基亚磺酰基等碳原子数为6~10的芳基亚磺酰基;甲基磺酰基、乙基磺酰基、丙基磺酰基、异丙基磺酰基、丁基磺酰基、辛基磺酰基等碳原子数为1~18的直链或支链的烷基磺酰基;苯基磺酰基、甲苯基磺酰基(甲苯磺酰基)、萘基磺酰基等碳原子数为6~10的芳基磺酰基;亚烷基氧基;氰基;硝基;氟、氯、溴、碘等卤素等。
在碘鎓盐系化合物中,由于稳定性高,因此优选芳基碘鎓盐。另外,为了提高脂溶性,优选芳基具有取代基。具体而言,优选甲基、丙基、辛基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基等直链烷基;异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基、叔戊基、异己基等支链烷基或这些基团中的一个以上的H被F取代的官能团或全氟烷基、卤素等作为取代基。
对碘鎓盐系化合物阴离子部分的结构没有特别的限定,作为例子,可举出具有卤素、P、S、B、Al、Ga等原子的结构。从安全性的观点出发,能够使用具有As或Sb的阴离子,但在牙科用途中不优选。另外,阴离子优选具有烷基和/或烷氧基和/或芳基等有机基团,此外,最优选具有至少一个以上的H被F取代的烷基和/或烷氧基和/或芳基等有机基团。由于具有这样的阴离子的碘鎓盐系化合物在光固化性组合物中的溶解性高,因此能够期待防止低温保管时或长期保管时的析出、因在短时间内溶解到组合物中而缩短制造时间等。另外,由具有一个以上的H被F取代的烷基和/或烷氧基和/或芳基等有机基团的阴离子构成的碘鎓盐系化合物能够期待更高的溶解性。在光致酸产生剂析出的情况下,由于存在导致光颜色稳定性的降低或弯曲强度的降低的情况,因此不优选。对于这样的具有至少一个以上的H可以被F取代的烷基和/或烷氧基和/或芳基等有机基团的阴离子,能够使用具有任意原子的阴离子,但从通用性和安全性的观点出发,优选具有P、S、B、Al、Ga的物质。
作为不具有烷基和/或烷氧基和/或芳基的阴离子,可举出氯化物、溴化物等卤素或高氯酸等高卤酸、对甲苯磺酸盐等芳香族磺酸、樟脑磺酸、硝酸盐、乙酸盐、氯乙酸盐、羧酸盐、酚盐、四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、六氟锑酸盐、六氟砷酸盐等。其中,优选使用对甲苯磺酸盐、樟脑磺酸、羧酸盐。
由于式(1)的碘鎓盐系化合物的[A]-阴离子部分在光聚合组合物中的溶解性提高,因此优选具有至少一个以上的H被F取代的烷基和/或烷氧基和/或芳基等有机基团的阴离子。具体而言,式(1)的碘鎓盐系化合物的[A]-阴离子部分具有的烷基的优选碳原子数为1~8,优选为1~4。作为具体例,可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、辛基等直链烷基;异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基等支链烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基等环烷基等。烷基中的氢原子与氟原子的数量比(F/H)为4以上,烷基中的氢原子与氟原子的数量比(F/H)优选为9以上。进一步优选烃的氢原子全部被氟取代。在光固化性组合物中还可以配合由具有氢原子与氟原子的比率不同的烷基的阴离子构成的碘鎓盐。
此外,作为烷基的具体例,可举出CF3、CF3CF2、(CF3)2CF、CF3CF2CF2、CF3CF2CF2CF2、(CF3)2CFCF2、CF3CF2(CF3)CF、(CF3)3C等直链或支链全氟烷基。
式(1)的碘鎓盐系化合物的[A]-阴离子部分具有的烷氧基的优选碳原子数为1~8,优选为1~4。作为具体例,可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、辛氧基等直链烷氧基或异丙氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等支链烷氧基。烷基中的氢原子与氟原子的数量比(F/H)为4以上,烷基中氢原子与氟原子的数量比(F/H)优选为9以上。进一步优选烃的氢原子全部被氟取代。在光固化性组合物中还可以配合由具有氢原子与氟原子的比率不同的烷氧基的阴离子构成的碘鎓盐。
此外,作为烷氧基的具体例,可举出CF3O、CF3CF2O、CF3CF2CF2O、(CF3)2CFO、CF3CF2CF2CF2O、(CF3)2CFCF2O、CF3CF2(CF3)CFO、CF3CF2CF2CF2CF2O、CF3CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2O等直链或支链全氟烷氧基。
在式(1)的碘鎓盐系化合物的[A]-阴离子部分具有的苯基中具有至少一个以上的氢原子被氟原子、和/或被氟原子取代的烷基和/或烷氧基取代的苯基。被氟原子取代的烷基和/或烷氧基优选上述基团。作为特别优选的苯基的具体例,可举出五氟苯基(C6F5)、三氟苯基(C6H2F3)、四氟苯基(C6HF4)、三氟甲基苯基(CF3C6H4)、双(三氟甲基)苯基((CF3)2C6H3)、五氟乙基苯基(CF3CF2C6H4)、双(五氟乙基)苯基((CF3CF2)2C6H3)、三氟甲基氟苯基(CF3C6H3F)、双三氟甲基氟苯基((CF3)2C6H2F)、五氟乙基氟苯基(CF3CF2C6H3F)、双五氟乙基氟苯基((CF3CF2)2C6H2F)等全氟苯基。在光固化性组合物中还可以配合由具有氢原子与氟原子的比率不同的苯基的阴离子构成的碘鎓盐。
作为式(1)的碘鎓盐系化合物的[A]-阴离子部分的具体例,具有P的阴离子,可举出[(CF3CF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[((CF3)2CF)4PF2]-、[((CF3)2CFCF2)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-等。具有S的阴离子,可举出[(CF3SO2)3C]-、[(CF3CF2SO2)3C]-、[(CF3CF2CF2SO2)3C]-、[(CF3CF2CF2CF2SO2)3C]-、[CF3CF2CF2CF2SO3]-、[CF3CF2CF2SO3]-、[(CF3CF2SO2)3C]-、[(SO2CF3)3N]-、[(SO2CF2CF3)2N]-、[((CF3)C6H4)SO3]-、[SO3((CF2CF2CF2CF2)SO3]2-等。作为具有B的阴离子,可举出[B(C6F5)4]-、[(C6H5)B(C6F5)3]-、[(C6H5)B((CF3)2C6H3))3]-等。作为具有Ga的阴离子,可举出[((CF3)4Ga)-、[Ga(C6F5)4]-等。作为具有Al的阴离子,可举出[((CF3)3CO)4Al]-、[((CF3CF2)3CO)4Al]-等。
本发明的牙科用光固化性组合物,作为(C)光致酸产生剂,可以仅包含芳基碘鎓盐。本发明的牙科用光固化性组合物,作为(C)光致酸产生剂,可以仅包含具有有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐即芳基碘鎓盐。本发明的牙科用光固化性组合物,作为(C)光致酸产生剂,可以仅包含具有至少一个以上的H被F取代的有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐。
本发明的牙科用光固化性组合物,相对于(A)聚合性单体100质量份的总量,含0.5质量份以上(C)光致酸产生剂。优选配合量为0.5~10质量份,进一步优选为1~5质量份。在光致酸产生剂的配合量小于0.5质量份的情况下,可能缺乏聚合促进能力且固化不足。在配合多于10质量份的情况下,尽管具有足够的固化性,但存在环境光稳定性缩短,固化体带有褐色或黄色等变色增加的情况,因此不优选。
能够用于本发明的牙科用光固化性组合物的光致酸产生剂不限定于具体例子中示出的光致酸产生剂,并且能够组合使用两种以上。
[(D)光聚合促进剂]
本发明的牙科用光固化性组合物中使用的(D)光聚合促进剂只要是具有聚合促进能力的光聚合促进剂,就没有特别的限制,能够没有任何限制地使用在牙科领域通常使用的公知的光聚合促进剂。作为光聚合促进剂,能够使用芳香族胺化合物、脂肪族胺化合物等伯~叔胺化合物、有机金属化合物、膦化合物等。其中,由于光颜色稳定性优异,因此优选脂肪族叔胺化合物、有机金属化合物。
芳香族胺化合物是指氨(NH3)的1个以上的H取代为芳香环的化合物。能够将NH3的1个H取代为芳香环的化合物分类为芳香族伯胺化合物,将NH3的1个H取代为芳香环且不同的1个H取代为芳香环或烷基的化合物分类为芳香族仲胺化合物,并将NH3的1个H取代为芳香环且不同的2个H取代为芳香环或烷基的化合物分类为芳香族叔胺化合物。
作为芳香族伯胺化合物的具体例,存在苯胺等,作为芳香族仲胺化合物的具体例,存在N-苯基苄胺、N-苄基对茴香胺、N-苄基邻氨基苯乙醚、N-苯基甘氨酸乙酯、N-苯基甘氨酸这样的N保护氨基酸(酯)等,作为芳香族叔胺化合物的具体例,可举出N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、N,N-二正丁基苯胺、N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二甲基间甲苯胺、N,N-二乙基对甲苯胺、对溴-N,N-二甲基苯胺、间氯-N,N-二甲基苯胺、对二甲氨基苯甲醛、对二甲氨基苯乙酮、对二甲氨基苯甲酸、对二甲氨基苯甲酸乙酯、对二甲氨基苯甲酸异戊酯、对二甲氨基苯甲酸2-丁氧基乙酯、对二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯、对二甲氨基苯甲酸氨基酯、N,N-二甲基邻氨基苯甲酸甲酯、N,N-二羟乙基苯胺、N,N-二羟基乙基对甲苯胺、对二甲氨基苯基醇、对二甲氨基苯乙烯、N,N-二甲基-3,5-二甲基苯胺、4-二甲氨基吡啶、N,N-二甲基-α-萘胺、N,N-二甲基-β-萘胺等。
具体地举例上述有机金属化合物,可举出包含钪(Sc)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)、锌(Zn)、锆(Zr)的有机金属化合物,优选为包含锡(Sn)、钒(V)、铜(Cu)的有机金属化合物。作为包含锡(Sn)的有机金属化合物的具体例,可举出二乙酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡、二马来酸二辛基锡、二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、二叔碳酸二辛基锡、S,S’-双异辛基巯基乙酸二辛基锡、四甲基-1,3-二乙酰氧基二锡氧烷等,作为包含钒(V)的有机金属化合物的具体例,可举出乙酰丙酮钒、四氧化二钒、乙酰丙酮氧钒、硬脂酸氧化钒、草酸钒、硫酸钒、二(1-苯基-1,3-丁二酮)氧代钒、双(麦芽醇)氧钒、五氧化二钒、偏钒酸钠等,作为包含铜(Cu)的有机金属化合物的具体例,可举出乙酰丙酮铜、环烷酸铜、辛酸铜、硬脂酸铜、乙酸铜。
膦化合物是指在P原子上有机基团三取代的化合物,芳香族膦化合物是指在P原子上具有或不具有1个以上的取代基的苯基取代的化合物。作为膦化合物的具体例,可举出三甲基膦、三丁基膦、三己基膦、三正辛基膦、三环己基膦、三(2-噻吩基)膦、二苯丙基膦、二叔丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、甲基二苯基膦、三苯基膦、2-(二苯基膦基)苯乙烯、3-(二苯基膦基)苯乙烯、4-(二苯基膦基)苯乙烯、烯丙基二苯基膦、2-(二苯基膦基)苯甲醛、3-(二苯基膦基)苯甲醛、4-(二苯基膦基)苯甲醛、2-(苯基膦基)苯甲酸、3-(苯基膦基)苯甲酸、4-(苯基膦基)苯甲酸、三(2-甲氧基苯基)膦、三(3-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、2-(二苯基膦基)联苯、三(4-氟苯基)膦、三(邻甲苯基)膦、三(间甲苯基)膦、三(对甲苯基)膦、2-(二甲氨基)苯基二苯基膦、3-(二甲氨基)苯基二苯基膦、4-(二甲氨基)苯基二苯基膦、2,2’-双(二苯基膦基)联苯、双[2-(二苯基膦基)苯基]醚等。其中,优选三苯基膦、4-(苯基膦基)苯甲酸、三(邻甲苯基)膦、三(间甲苯基)膦、三(对甲苯基)膦。
脂肪族胺化合物是指氨(NH3)的1个以上的H取代为烷基的化合物。对于烷基,将CH3-或-CH2-分类为伯烷基,将-CH2-的1个H具有取代基的烷基分类为仲烷基,将-CH2-中的2个H具有取代基的烷基分类为叔烷基。对于脂肪族胺,将NH3中的1个H被烷基取代的脂肪族胺分类为脂肪族伯胺化合物,将NH3的2个H被烷基取代的脂肪族胺分类为脂肪族仲胺化合物、将NH3的3个H被烷基取代的脂肪族胺分类为脂肪族叔胺化合物。
作为脂肪族伯胺化合物的具体例,可举出二苯甲胺、三苯基甲胺、甘氨酸等氨基酸或氨基酸酯类等,作为脂肪族仲胺化合物的具体例,可举出二苄胺、N-苄基-1-苯基乙胺、双(1-苯基乙基)胺、双(4-氰基苄基)胺、N-苄基保护氨基酸或N-苄基保护氨基酸酯等,作为脂肪族叔胺化合物的具体例,可举出三丁胺、三丙胺、三乙胺、N,N-二甲基己胺、N,N-二甲基十二胺、N,N-二甲基硬脂胺、N-[3-(二甲氨基)丙基]丙烯酰胺、N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛、N,N-二甲基乙酰胺二甲基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二乙基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二丙基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二叔丁基缩醛、1-(2-羟乙基)乙烯亚胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二甲基异丙醇胺、N,N-二异丙基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-月桂基二乙醇胺、N-硬脂基二乙醇胺、三乙醇胺、三苄胺、二苄基甘氨酸乙酯、N’-(2-羟乙基)-N,N,N’-三甲基乙二胺、2-(二甲氨基)-2-甲基-1-丙醇、N,N-二甲基-2,3-二羟基丙胺、N,N-二乙基乙醇胺、1-甲基-3-吡咯烷醇、1-(2-羟乙基)吡咯烷、1-异丙基-3-吡咯烷醇、1-哌啶乙醇、2-[2-(二甲氨基)乙氧基]乙醇、N,N-二甲基甘氨酸、N,N-二甲基甘氨酸甲酯、N,N-二乙基甘氨酸甲酯、N,N-二甲基甘氨酸乙酯、N,N-二乙基甘氨酸钠、乙酸2-(二甲基氨基)乙酯、N-甲基亚氨基二乙酸、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二丁基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二苄基氨基乙基甲基丙烯酸酯、3-二甲氨基丙腈、三(2-氰乙基)胺、N,N-二甲基烯丙基胺、N,N-二乙基烯丙基胺、三烯丙基胺等。
(D)光聚合促进剂特别优选使用脂肪族叔胺化合物。由于芳香族胺化合物的光颜色稳定性差,因此如果用于像前牙那样的光容易照射的部位的假体装置、修复材料、粘接剂,色调有时会随时间发生变化,因而不优选。另外,通过并用紫外线吸收剂,能够期待抑制光引起的随时间变色。但是,紫外线吸收剂作为通常的添加剂使用,因此不能期待配合带来的机械物性的提高,而且,还存在使固化前的牙科用光固化性组合物的黄色调增加的情况,因此不优选大量配合。基于这些原因,优选使用脂肪族叔胺化合物。另外,根据牙科用光固化性组合物的组成不同,在含有脂肪族伯胺化合物和脂肪族仲胺化合物的情况下能够期待高保存稳定性、高机械强度,因此能够没有任何限制地使用公知的物质。
此外,在脂肪族叔胺化合物中,优选为(D-1)不是在分子内具有两个以上伯羟基的脂肪族叔胺化合物,即(D-1)是不具有两个以上伯羟基的脂肪族叔胺化合物,进一步优选为分子内不具有伯羟基的脂肪族叔胺化合物。作为分子内具有两个以上伯羟基的脂肪族叔胺化合物的具体例子,可举出三乙醇胺、甲基二乙醇胺等。作为(D-1)不具有两个以上伯羟基的脂肪族叔胺化合物的具体例子,可举出N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二苄基乙醇胺等。由于在大量配合N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺等低沸点的化合物时,会产生胺特有的臭味,因此在前述的具体例子中,优选为N,N-二苄基乙醇胺。作为分子内不具有伯羟基的脂肪族叔胺化合物的具体例子,可举出三苄胺、N,N-二苄基甘氨酸乙酯、二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯等。在长期保管牙科用光固化性组合物的固化体时,具有伯羟基的胺化合物可能成为变色的原因。存在随着分子内伯羟基的数量越多,变色有越增加的倾向,分子内具有两个以上的情况下,变得尤其显著。通过在高温水中的条件下保存,能够在短时间内确认长期保管固化体时的变色。在高温水中的条件下的变色少,即,在热颜色稳定性高的情况下,在长期使用时牙科用光固化性组合物的固化体的变色小。
本发明的牙科用光固化性组合物,作为(D)光聚合促进剂可以仅包含脂肪族叔胺化合物。本发明的牙科用光固化性组合物,作为(D)光聚合促进剂可以仅包含(D-1)不具有两个以上伯羟基的脂肪族叔胺化合物。本发明的牙科用光固化性组合物,作为(D)光聚合促进剂可以仅包含在分子内不具有伯羟基的脂肪族叔胺化合物。
相对于牙科用光聚合组合物中包含的(A)聚合性单体总量100质量份,(D)光聚合促进剂优选包含0.1~20质量份,更优选包含0.1~10质量份,最优选包含0.5~10质量份。在小于0.1质量份的情况下,存在机械强度不足的情况。在配合多于20质量份的情况下,尽管具有足够的固化性,但存在环境光稳定性缩短,固化体带有褐色或黄色等变色增加的情况,因此不优选。
根据需要,作为聚合引发剂的这些(B)光敏剂、(C)光致酸产生剂、(D)光聚合促进剂实施微粉碎、载体吸附、内包于微胶囊等的二次处理也没有任何问题。进一步,无论聚合方式、聚合方法如何,这些各种光聚合引发剂能够单独使用或组合使用两种以上。
[(E)填料]
本发明中使用的(E)填料,能够没有限制地使用通常使用的公知的填料。
作为(E)填料的种类,只要是公知的填料就没有限制,能够根据其用途配合填料,优选配合无机填料、有机填料或有机无机复合填料等填料。这些填料不仅能够单独使用,而且与填料的种类无关地能够组合使用复数种。
作为上述无机填料,对它们的化学组成没有特别的限定,作为具体例,可举出二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-二氧化钛、二氧化硅-二氧化钛-氧化钡、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化铝、镧玻璃、硼硅酸玻璃、钠玻璃、钡玻璃、锶玻璃、玻璃陶瓷、铝硅酸盐玻璃、钡硼铝硅酸盐玻璃、锶硼铝硅酸盐玻璃、氟硅酸铝玻璃、钙氟硅酸铝玻璃、锶氟硅酸铝玻璃、钡氟硅酸铝玻璃、锶钙氟硅酸铝玻璃等。特别地,也能够优选使用用于牙科用玻璃离子水门汀、树脂强化型玻璃离子水门汀以及树脂水门汀等的氟铝硅酸钡玻璃、氟铝硅酸锶玻璃、氟铝硅酸玻璃等。此处所述的氟铝硅酸玻璃,以氧化硅和氧化铝为基本骨架,包括用于非交联性氧导入的碱金属。进一步,具有包括锶的作为修饰/配位离子的碱土类金属以及氟。另外,为了进一步赋予X射线不透过性,其为将镧系元素掺入骨架的组合物。该镧系元素根据组成域也作为修饰/配位离子掺入组成。
另外,作为有机填料的具体例,可举出聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯共聚体、甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸丁酯共聚体、甲基丙烯酸甲酯-三羟甲基丙烷甲基丙烯酸酯共聚体、聚氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚乙烯、尼龙、聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯等聚合物。
作为有机无机复合填料,例如,可举出通过聚合性单体将填料的表面聚合包覆而成的复合填料、使填料和聚合性单体混合并聚合后粉碎为适当的粒径而成的复合填料、或者预先使填料分散在聚合性单体从而使其乳化聚合或悬浮聚合的复合填料,但并不受这些复合填料的任何限定。
以提高与聚合性单体的亲和性、在聚合性单体中的分散性、固化体的机械强度以及耐水性为目的,上述(E)填料能够用以硅烷偶联剂为代表的表面处理材料处理。对这种表面处理材料和表面处理方法没有特别限定,能够没有限制地采用公知的方法。作为用于填料的表面处理的硅烷偶联剂,优选甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、8-(甲基)丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷、11-(甲基)丙烯酰氧基十一烷基三甲氧基硅烷或者六甲基二硅氮烷等。另外,除了硅烷偶联剂以外,还能够通过使用钛酸酯系偶联剂、铝酸酯系偶联剂的方法进行填料的表面处理。相对于处理前的填料100质量份,填料中的表面处理材料的处理量优选为0.01~30质量份,更优选为0.5~20质量份。
对填料的形状没有特别的限定,能够使用不定形、球状、针状、板状、破碎状、鳞片状等任意的形状的填料。另外,填料的平均粒径具有优选为0.2μm~50μm,更优选为0.2μm~30μm,进一步优选为0.2μm~20μm,更进一步优选为0.2μm~10μm的范围的平均粒径。
本发明的牙科用光固化性组合物,相对于(A)聚合性单体总量100质量份,含100质量份以上(E)填料。(E)填料小于100质量份的情况与(E)填料为100质量份以上的情况相比较,由于牙科用光固化性组合物中(B)α-二酮类化合物占的比例增多,因此存在固化前后的色差变化增大的情况。在牙科用光固化性组合物为单剂型的情况下,(E)填料为150质量份以上,优选为1000质量份以下。由于在配合多于1000质量份的情况下,组合物的膏性状变硬,因此存在处理变难的情况,但根据填料的种类或填料的表面处理条件也存在包含1000质量份以上的情况。例如,是指在填料为高比重的情况、对填料的表面处理剂的量多的情况、使用与聚合性单体的亲和性良好的表面处理剂的情况等。在牙科用光固化性组合物为双剂型的情况下,相对于构成第一膏的第一基体和构成第二膏的第二基体中包含的(A)聚合性单体合计200质量份,(E)填料优选为200质量份以上,800质量份以下。
本发明的牙科用光固化性组合物可以包含化学聚合引发剂。作为化学聚合引发剂的有机过氧化物,可举出二酰基过氧化物类、过氧化酯类、二烷基过氧化物类、过氧化缩酮类、酮过氧化物类、过氧化二碳酸酯类、氢过氧化物类。作为二酰基过氧化物类的具体例,可举出乙酰过氧化物、异丁酰过氧化物、苯甲酰过氧化物、癸酰过氧化物、3,5,5-三甲基己酰过氧化物、2,4-二氯苯甲酰过氧化物以及月桂酰过氧化物等。作为过氧化酯类的具体例,可举出α-枯基过氧化新癸酸酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、2,2,4-三甲基戊基过氧化-2-乙基己酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、二叔丁基过氧化间苯二甲酸酯、二叔丁基过氧六氢对苯二甲酸酯、叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基己酸酯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯以及过氧化马来酸叔丁酯等。作为二烷基过氧化物类的具体例,可举出二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、1,3-双(叔丁基过氧化异丙基)苯以及2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-3-己炔等。作为过氧化缩酮类的具体例,可举出1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、正丁基4,4-(叔丁基过氧化)戊酸酯、1,1-二(叔戊基过氧化)环己烷等。作为酮过氧化物类的具体例,可举出甲乙酮过氧化物、甲基异丁基酮过氧化物、甲基环己酮过氧化物以及环己酮过氧化物等。作为过氧化二碳酸酯类的具体例,可举出二-3-甲氧基过氧化二碳酸酯、二-2-乙基己基过氧化二碳酸酯、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二正丙酯、过氧化二碳酸二-2-乙氧基乙酯以及过氧化二碳酸二烯丙酯等。作为氢过氧化物类的具体例,可举出2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、过氧化氢二异丙苯、氢过氧化枯烯、叔丁基氢过氧化物以及1,1,3,3-四甲基丁基氢过氧化物等。
对于有机过氧化物,可以单独使用上述有机过氧化物、或者也可以并用2种以上的有机过氧化物。在这些有机过氧化物中,从固化性的观点出发,优选苯甲酰过氧化物、氢过氧化枯烯。从提高固化性的观点出发,相对于(A)聚合性单体的总量100质量份,作为化学聚合引发剂的有机过氧化物优选设定为0.1~5质量份,进一步优选设定为0.3~3质量份。另外,如果有机过氧化物的配合量多于5质量份,则有时难以充分确保操作时间,另一方面,如果有机过氧化物的配合量小于0.1质量份,则有时机械强度不足。
为了提高固化性,在本发明的牙科用光固化性组合物中还可以配合化学聚合促进剂。作为化学聚合促进剂,可举出第4周期过渡金属化合物、硫脲衍生物、脂肪族胺、芳香族胺、亚磺酸及其盐、硼酸盐化合物、含硫的还原性无机化合物、含氮的还原性无机化合物、巴比妥酸衍生物、三嗪化合物、卤素化合物等。相对于聚合性单体的总量100质量份,化学聚合促进剂的配合量优选为0.01~5质量份,更优选为0.1~3质量份。
作为化学聚合促进剂的第4周期的过渡金属化合物是指周期表第4周期的3~12族的金属化合物,具体而言,只要是钪(Sc)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)的各金属化合物,就能够没有限制地使用。此外,上述各过渡金属元素分别可以取复数个价数,但只要是能够稳定存在的价数,就能够添加到本发明的牙科用光固化性组合物中。例如,Sc(3价)、Ti(4价)、V(3、4或5价)、Cr(2、3或6价)、Mn(2~7价)、Fe(2或3价)、Co(2或3价)、Ni(2价)、Cu(1或2价)、Zn(2价)。作为过渡金属化合物的具体例,作为钪化合物,可举出碘化钪(3价)等,作为钛化合物,可举出氯化钛(4价)、四异丙氧基钛(4价)等,作为钒化合物,可举出乙酰丙酮钒(3价)、四氧化二钒(4价)、乙酰丙酮氧钒(4价)、硬脂酸氧化钒(4价)、草酸钒(4价)、硫酸钒(4价)、二(1-苯基-1,3-丁二酮)氧代钒(4价)、双(麦芽醇)氧钒(4价)、五氧化二钒(5价)、偏钒酸钠(5价)等,作为锰化合物,可举出乙酸锰(2价)、环烷酸锰(2价)等,作为铁化合物,可举出乙酸铁(2价)、氯化铁(2价)、乙酸铁(3价)、氯化铁(3价)等,作为钴化合物,可举出乙酸钴(2价)、环烷酸钴(2价)等,作为镍化合物,可举出氯化镍(2价)等,作为铜化合物,可举出氯化铜(1价)、溴化铜(1价)、氯化铜(2价)、乙酸铜(2价)等,作为锌化合物,可举出氯化锌(2价)、乙酸锌(2价)等。
其中,优选3价或4价钒化合物、2价铜化合物,其中,更优选具有更高聚合促进能力的3价或4价钒化合物,最优选为4价钒化合物。这些第4周期的过渡金属化合物根据需要可以并用复数种。相对于(A)聚合性单体的总量100质量份,过渡金属化合物的配合量优选为0.0001~1质量份,小于0.0001质量份时,聚合促进效果有时会不充分,大于1质量份时,导致变色或牙科用光固化性组合物凝胶化,有时贮藏稳定性降低。
作为化学聚合促进剂的硫脲衍生物,只要是公知的硫脲衍生物,就能够没有限制地使用。作为具体例,可举出二甲基硫脲、二乙基硫脲、四甲基硫脲、(2-吡啶基)硫脲、N-甲基硫脲、亚乙基硫脲、N-烯丙基硫脲、N-烯丙基-N’-(2-羟乙基)硫脲、N-苄基硫脲、1,3-二环己基硫脲、N,N'-二苯基硫脲、1,3-二(对甲苯基)硫脲、1-甲基-3-苯基硫脲、N-乙酰硫脲、N-苯甲酰硫脲、二苯基硫脲、二环己基硫脲等。其中,优选(2-吡啶基)硫脲、N-乙酰硫脲、N-苯甲酰硫脲。这些硫脲衍生物根据需要可以并用复数种。相对于(A)聚合性单体的总量100质量份,硫脲衍生物的配合量优选为0.1~5质量份,小于0.1质量份时,聚合促进能力有时会不充分,大于5质量份时,有时会降低贮藏稳定性。
作为亚磺酸及其盐,可举出对甲苯亚磺酸、对甲苯亚磺酸钠、对甲苯亚磺酸钾、对甲苯亚磺酸锂、对甲苯亚磺酸钙、苯亚磺酸、苯亚磺酸钠、苯亚磺酸钾、苯亚磺酸锂、苯亚磺酸钙、2,4,6-三甲基苯亚磺酸、2,4,6-三甲基苯亚磺酸钠、2,4,6-三甲基苯亚磺酸钾、2,4,6-三甲基苯亚磺酸锂、2,4,6-三甲基苯亚磺酸钙、2,4,6-三乙基苯亚磺酸、2,4,6-三乙基苯亚磺酸钠、2,4,6-三乙基苯亚磺酸钾、2,4,6-三乙基苯亚磺酸锂、2,4,6-三乙基苯亚磺酸钙、2,4,6-三异丙基苯亚磺酸、2,4,6-三异丙基苯亚磺酸钠、2,4,6-三异丙基苯亚磺酸钾、2,4,6-三异丙基苯亚磺酸锂、2,4,6-三异丙基苯亚磺酸钙等,特别优选苯亚磺酸钠、对甲苯亚磺酸钠、2,4,6-三异丙基苯亚磺酸钠。
作为硼酸盐化合物,作为1分子中具有1个芳基的硼酸盐化合物的具体例,可举出三烷基苯基硼、三烷基(对氯苯基)硼、三烷基(对氟苯基)硼、三烷基(3,5-双三氟甲基)苯基硼、三烷基[3,5-双(1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲氧基-2-丙基)苯基]硼、三烷基(对硝基苯基)硼、三烷基(间硝基苯基)硼、三烷基(对丁基苯基)硼、三烷基(间丁基苯基)硼、三烷基(对丁氧基苯基)硼、三烷基(间丁氧基苯基)硼、三烷基(对辛氧基苯基)硼和三烷基(间辛氧基苯基)硼(烷基是从由正丁基、正辛基以及正十二烷基等所组成的组中选出的至少一种)的钠盐、锂盐、钾盐、镁盐、四丁基铵盐、四甲基铵盐、四乙基铵盐、甲基吡啶鎓盐、乙基吡啶鎓盐、丁基吡啶鎓盐、甲基喹啉鎓盐、乙基喹啉鎓盐、丁基喹啉鎓盐等。作为1分子中具有2个芳基的硼酸盐化合物的具体例,可举出二烷基二苯基硼、二烷基二(对氯苯基)硼、二烷基二(对氟苯基)硼、二烷基二(3,5-双三氟甲基)苯基硼、二烷基二[3,5-双(1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲氧基-2-丙基)苯基]硼、二烷基二(对硝基苯基)硼、二烷基二(间硝基苯基)硼、二烷基二(对丁基苯基)硼、二烷基二(间丁基苯基)硼、二烷基二(对丁氧基苯基)硼、二烷基二(间丁氧基苯基)硼、二烷基二(对辛氧基苯基)硼以及二烷基二(间辛氧基苯基)硼(烷基是从由正丁基、正辛基以及正十二烷基等所组成的中选出的至少一种)的钠盐、锂盐、钾盐、镁盐、四丁基铵盐、四甲基铵盐、四乙基铵盐、甲基吡啶鎓盐、乙基吡啶鎓盐、丁基吡啶鎓盐、甲基喹啉鎓盐、乙基喹啉鎓盐以及丁基喹啉鎓盐等。作为1分子中具有3个芳基的硼酸盐化合物的具体例,可举出单烷基三苯基硼、单烷基三(对氯苯基)硼、单烷基三(对氟苯基)硼、单烷基三(3,5-双三氟甲基)苯基硼、单烷基三[3,5-双(1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲氧基-2-丙基)苯基]硼、单烷基三(对硝基苯基)硼、单烷基三(间硝基苯基)硼、单烷基三(对丁基苯基)硼、单烷基三(间丁基苯基)硼、单烷基三(对丁氧基苯基)硼、单烷基三(间丁氧基苯基)硼、单烷基三(对辛氧基苯基)硼以及单烷基三(间辛氧基苯基)硼(烷基是从正丁基、正辛基或正十二烷基等选出的1种)的钠盐、锂盐、钾盐、镁盐、四丁基铵盐、四甲基铵盐、四乙基铵盐、甲基吡啶鎓盐、乙基吡啶鎓盐、丁基吡啶鎓盐、甲基喹啉鎓盐、乙基喹啉鎓盐、丁基喹啉鎓盐等。具体地举出1分子中具有4个芳基的硼酸盐化合物,例如,可举出四苯基硼、四(对氯苯基)硼、四(对氟苯基)硼、四(3,5-双三氟甲基)苯基硼、四[3,5-双(1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲氧基-2-丙基)苯基]硼、四(对硝基苯基)硼、四(间硝基苯基)硼、四(对丁基苯基)硼、四(间丁基苯基)硼、四(对丁氧基苯基)硼、四(间丁氧基苯基)硼、四(对辛氧基苯基)硼、四(间辛氧基苯基)硼、(对氟苯基)三苯基硼、(3,5-双三氟甲基)苯基三苯基硼、(对硝基苯基)三苯基硼、(间丁氧基苯基)三苯基硼、(对丁氧基苯基)三苯基硼、(间辛氧基苯基)三苯基硼以及(对辛氧基苯基)三苯基硼的钠盐、锂盐、钾盐、镁盐、四丁基铵盐、四甲基铵盐、四乙基铵盐、甲基吡啶鎓盐、乙基吡啶鎓盐、丁基吡啶鎓盐、甲基喹啉鎓盐、乙基喹啉鎓盐以及丁基喹啉鎓盐等。
在这些芳基硼酸盐化合物中,从保存稳定性的观点出发,更优选使用1分子中具有3个或4个芳基的硼酸盐化合物。另外,这些芳基硼酸盐化合物也能够使用1种或混合使用2种以上。
作为含硫的还原性无机化合物,可举出亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、焦亚硫酸盐、硫代硫酸盐、硫磺酸盐(thionate)、连二亚硫酸盐等,作为具体例,可举出亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸钙、亚硫酸铵、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基苯并恶唑、癸硫醇、硫代苯甲酸等。
作为含氮的还原性无机化合物,可举出亚硝酸盐,作为具体例,可举出亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钙、亚硝酸铵等。
作为巴比妥酸衍生物,可举出巴比妥酸、1,3-二甲基巴比妥酸、1,3-二苯基巴比妥酸、1,5-二甲基巴比妥酸、5-丁基巴比妥酸、5-乙基巴比妥酸、5-异丙基巴比妥酸、5-环己基巴比妥酸、1,3,5-三甲基巴比妥酸、1,3-二甲基-5-乙基巴比妥酸、1,3-二甲基-正丁基巴比妥酸、1,3-二甲基-5-异丁基巴比妥酸、1,3-二甲基巴比妥酸、1,3-二甲基-5-环戊基巴比妥酸、1,3-二甲基-5-环己基巴比妥酸、1,3-二甲基-5-苯基巴比妥酸、1-环己基-1-乙基巴比妥酸、1-苄基-5-苯基巴比妥酸、5-甲基巴比妥酸、5-丙基巴比妥酸、1,5-二乙基巴比妥酸、1-乙基-5-甲基巴比妥酸、1-乙基-5-异丁基巴比妥酸、1,3-二乙基-5-丁基巴比妥酸、1-环己基-5-甲基巴比妥酸、1-环己基-5-乙基巴比妥酸、1-环己基-5-辛基巴比妥酸、1-环己基-5-己基巴比妥酸、5-丁基-1-环己基巴比妥酸、1-苄基-5-苯基巴比妥酸和硫代巴比妥酸类的盐(优选为碱金属或碱土类金属类),作为这些巴比妥酸类的盐的具体例,可举出5-丁基巴比妥酸钠、1,3,5-三甲基巴比妥酸钠和1-环己基-5-乙基巴比妥酸钠等。
作为卤素化合物的具体例,可举出二月桂基二甲基氯化铵、月桂基二甲基苄基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、四甲基氯化铵、苄基二甲基鲸蜡基氯化铵、二月桂基二甲基溴化铵等。
本发明的牙科用光固化性组合物能够不含有化学聚合引发剂和化学聚合促进剂。本发明的光固化性组合物能够不含除光聚合体系以外的聚合体系的聚合引发剂体系。
<其他成分>
另外,只要在不抑制本发明的效果的范围内,在本发明的牙科用光固化性组合物中可以包含除上述(A)~(D)的成分以外的成分。例如,能够根据需要任意地添加二苯甲酮系、苯并三唑系的紫外线吸收剂、对苯二酚、对苯二酚单甲醚、2、5-二叔丁基-4-甲基苯酚等阻聚剂;α-烷基苯乙烯化合物、正丁基硫醇、正辛基硫醇等硫醇化合物;柠檬烯、月桂烯、α-松油烯、β-松油烯、γ-松油烯、异松油烯、β-蒎烯、α-蒎烯等类萜系化合物等链转移剂;氨基羧酸系螯合剂、膦酸系螯合剂等金属捕捉材;变色抑制剂、抗菌剂、着色颜料、水以及能够与水以任意的比率混和的溶剂、其他的以往公知的添加剂等成分。
本发明的牙科用光固化性组合物包含颜料等着色剂的情况与不包含着色剂的情况下相比较,存在固化前后的色调变化在外观上减小的情况,但在任何情况下,与现有的光聚合引发剂相比较,固化前后的色调变化均小,因此能够期待在牙科用途中表达出足够的机械物性。
制备本发明的牙科用光固化性组合物的方法没有特别的限制。作为牙科用光固化性组合物的一般的制造方法,可举出在预先制作了将(A)聚合性单体、(B)光敏剂、(C)光致酸产生剂和(D)光聚合促进剂混合的基体后,将该基体与(E)填料混炼,并在真空下除去气泡,以制备成均匀的膏状的方法。在本发明中,能够使用上述制造方法没有任何问题地制造。
本发明的牙科用光固化性组合物可用作牙科用粘接材料、牙科用复合树脂、牙科用基台修筑材料、牙科用树脂水门汀、牙科用涂布材料、牙科用窝沟裂隙封闭材料、牙科用美容材料、牙科用松动牙固定粘接材料、牙科用硬质树脂、牙科切削加工用材料、牙科用3D打印用材料。
本发明的牙科用光固化性组合物,将牙科用光固化性组合物(在牙科用光固化性组合物含颜料的情况下,是除颜料以外的牙科用光固化性组合物)在厚度1mm的条件下在白色背景上对L*a*b*空间上的色调进行测色的固化前b*,与将该牙科用光固化性组合物的固化体在厚度1mm的条件下在白色背景上对L*a*b*空间上的色调进行测色的固化前b*的差优选小于4。在本发明中,在将牙科用光固化性组合物填满不锈钢制模具(15φ×1mm:圆盘状)后,从上部放置无色透明且厚度为170μm以内的盖玻片并使用玻璃板压接,并在确认了牙科用光固化性组合物呈不含气泡的均匀状态后进行固化前的色调的测色。接着,从盖玻片上使用光聚合照射器(Griplight II(グリップライトII):松风制)进行1分钟光照射使其固化,从模具中取出固化物后,对该试验体的色调进行测色,作为固化后的色调。将试验体放置在标准白色板(D65/10°X=81.07、Y=86.15、Z=93.38)的背景上,使用分光色度计(毕克化学公司(ビックケミー社)制),在规定的一定条件下(光源:C,视场角:2°,测定面积:11mm)进行测色。
<单剂型牙科用光固化性组合物>
在将本发明用于单剂型牙科用光固化性组合物的情况下,尤其是,作为牙科材料优选用于牙科用粘接材料、牙科用复合树脂、牙科用基台修筑材料、牙科用树脂水门汀、牙科用涂布材料、牙科用窝沟裂隙封闭材料、牙科用美容材料、牙科用松动牙固定粘接材料、牙科用硬质树脂、牙科切削加工用材料、牙科用3D打印用材料,尤其优选用于牙科用粘接材料、牙科用复合树脂、牙科用基台修筑材料、牙科用树脂水门汀、牙科用涂布材料、牙科用窝沟裂隙封闭材料、牙科用美容材料、牙科用松动牙固定粘接材料、牙科用硬质树脂。在单剂型牙科用光固化性组合物的情况下,能够期待技术错误少,且气泡混入风险减小。
<双剂型牙科用光固化性组合物>
在将本发明用于双剂型牙科用光固化性组合物的情况下,尤其是,作为牙科材料优选用于牙科用粘接材料、牙科用复合树脂、牙科用基台修筑材料、牙科用树脂水门汀、牙科用涂布材料、牙科用窝沟裂隙封闭材料、牙科用美容材料、牙科用松动牙固定粘接材料、牙科用硬质树脂、牙科切削加工用材料、牙科用3D打印用材料,尤其优选用于牙科用粘接材料、牙科用复合树脂、牙科用基台修筑材料、牙科用树脂水门汀。双剂型牙科材料是在即将使用之前将分为第一膏和第二膏的两种试剂捏合来使用的。按照第一膏和第二膏0.9~1.1:1.0的体积比或0.8~1.2:1.0的质量比进行捏合,优选按照等体积比进行捏合。捏合的方法能够通过专用的振荡装置或使用刮刀等的手动捏合、通过静态搅拌器的自动捏合等公知的方法进行。由于能够将成分分为双剂,能够将不能配合在同一膏中的化合物分开配合,因此贮藏稳定性优异。
本发明的牙科用光固化性组合物也可以仅包含(A)聚合性单体、(B)光敏剂、(C)光致酸产生剂、(D)光聚合促进剂和(E)填料。另外,作为除(A)~(E)以外的成分,可以仅包含上述成分中的一个以上。
[实施例]
以下,具体地说明本发明的实施例,本发明不限定于这些实施例。
实施例和比较例中使用的材料及其简称如下所示。
[(A)聚合性单体]
Bis-GMA:2,2-双[4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]丙烷。
D2.6E:乙氧基的平均加成摩尔数为2.6的2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷。
UDMA:N,N-(2,2,4-三甲基六亚甲基)双[2-(氨基羧基)乙醇]甲基丙烯酸酯。
TEGDMA:三乙二醇二甲基丙烯酸酯。
NPG:新戊二醇二甲基丙烯酸酯。
MDP:10-甲基丙烯酰氧基癸基磷酸二氢酯。
MHPA:6-甲基丙烯酰氧基己基膦酰基乙酸酯。
[除(B-1)α-二酮类以外的(B)光敏剂]
BAPO:苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
[(B-1)α-二酮类]
CQ:樟脑醌。
CQ-COOH:樟脑醌羧酸。
[(C)光致酸产生剂]
<具有有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐>
C1:双(4-叔丁基苯基)碘鎓对甲苯磺酸盐。
C2:双(4-叔丁基苯基)碘鎓樟脑磺酸盐。
<具有一个以上的H被F取代的有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐>
C3:双(4-叔丁基苯基)碘鎓九氟丁烷磺酸盐。
C4:双(4-叔丁基苯基)碘鎓三(五氟丙基)三氟磷酸盐。
C5:对枯烯基(对甲苯基)碘鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐。
C6:双(4-叔丁基苯基)碘鎓四(九氟-叔丁氧基)铝酸盐。
C7:二对甲苯基碘鎓苯基三(五氟苯基)硼酸盐。
C8:双(4-叔丁基苯基)碘鎓三(三氟甲烷磺酰基)甲基化物。
C9:双(4-叔丁基苯基)碘鎓-邻三氟甲基苯磺酸盐。
C10:二(双(4-叔丁基苯基)碘鎓)八氟丁烷二磺酸盐。
C11:双[4-(叔丁基)苯基]碘鎓四(五氟苯基)镓酸盐。
C12:双(4-正十二烷基苯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
<不是具有有机基团的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐的光致酸产生剂>C13:双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐。
C14:2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三嗪。
C15:二苯基碘鎓-2-羧酸盐一水和物。
[(D)光聚合促进剂]
<脂肪族叔胺>
<<不具有伯羟基的脂肪族叔胺化合物>>
TBA:三苄胺。
DBGE:N,N-二苄基甘氨酸乙基。
DEAEMA:N,N-二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯。
DMAEMA:N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯。
<<具有一个伯羟基的脂肪族叔胺化合物>>
DBAE:N,N-二苄基氨基乙醇。
<<具有两个伯羟基的脂肪族叔胺化合物>>
MDEOA:甲基二乙醇胺。
<<具有三个伯羟基的脂肪族叔胺化合物>>
TEA:三乙醇胺。
<芳香族叔胺化合物>
DMBE:N,N-二甲基氨基苯甲酸乙酯。
DEPT:N,N-二羟乙基-对甲苯胺。
DMPT:N,N-二甲基-对甲苯胺。
<有机金属化合物>
DBTL:二月桂酸二丁基锡。
[(E)填料]
用于牙科用光固化性组合物的制备的各填料的制造方法如下所示。
(填料1)
在氟铝硅酸盐玻璃(平均粒径0.9μm)100.0g中添加硅烷偶联处理液,并搅拌混合30分钟,该硅烷偶联处理液是通过将水50.0g、乙醇35.0g、作为硅烷偶联剂的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3.0g在室温条件下搅拌2小时而获得的。此后,以100℃实施15小时热处理,以获得填料1。
(填料2)
在硅酸锆填料(平均粒径0.8μm:氧化锆85wt%、二氧化硅15wt%)100.0g中添加硅烷偶联处理液,并搅拌混合30分钟,该硅烷偶联处理液是通过将水50.0g、乙醇35.0g、作为硅烷偶联剂的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5.0g在室温条件下搅拌2小时而获得的。此后,以100℃实施15小时热处理,以获得填料2。
[化学聚合引发剂]
CHP:枯烯过氧化氢。
BPO:过氧化苯甲酰基。
[化学聚合促进剂]
PTU:(2-吡啶基)硫脲。
DEPT:N,N-二羟乙基-对甲苯胺。
DMPT:N,N-二甲基-对甲苯胺。
COA:乙酰丙酮铜。
VOA:乙酰丙酮氧钒。
[紫外线吸收剂]
BT:2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑。
[阻聚剂]
BHT:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
MeHQ:对甲氧基苯酚。
[荧光剂]
FA:2.5-二羟基对苯二甲酸二乙基。
<单剂型牙科用光固化性组合物的制造方法>
将表1中示出的除(E)填料以外的全部成分投入广口塑料容器中,使用混合转子VMRC-5在100rpm的条件下混合48小时,以获得基体。此后,将基体和(E)填料投入捏合机,在均匀地搅拌后,在真空下脱泡,以制备牙科用光固化性组合物。需要说明的是,表中各成分的含量(质量份),以各成分的缩写后的括号内的数值表示。
[表1]
<双剂型牙科用光固化性组合物的制造方法>
将表2示出的除(E)填料以外的全部成分投入广口塑料容器中,使用混合转子VMRC-5在100rpm的条件下混合48小时,以获得基体。此后,将基体和(E)填料投入捏合机,在均匀地搅拌后,在真空下脱泡并获得膏1、2后,向混合包装公司(ミックスパック社)制双注射器(5mL)中填充第一膏和第二膏,以制备牙科用光固化性组合物。在使用时,使用由混合包装公司制搅拌头(mixing tip)将第一膏和第二膏混和而成的膏。混合包装公司制搅拌头能够通过静态混合机进行混和,在使用其的情况下,能够以第一膏和第二膏为0.9~1.1:1.00的体积比捏合,在理想情况下能够以等体积捏合。以按照质量比换算,第一膏和第二膏为0.8~1.2:1.0的方式捏合并使用。需要说明的是,表中各成分的含量(质量份),以各成分的缩写后的括号内的数值表示。
[表2]
实施例和比较例中采用的试验方法如下。需要说明的是,单剂型牙科用光固化性组合物是直接采集的,双剂型牙科用光固化性组合物使用由混合包装公司(ミックスパック社)制搅拌头将第一膏和第二膏混和而成的膏。
(1)弯曲强度
将制备的牙科用光固化性组合物填充到不锈钢制模具后,在两面放置盖玻片,并使用玻璃调板压接后,使用光聚合照射器(Pen Bright(ペンブライト):松风制)在5处各进行10秒钟光照射以固化。固化后,在从模具中取出固化物后,再次相同地对背面也进行光照射,以制备试验体(25×2×2mm:长方体型)。单剂型牙科用光固化性组合物,在将试验体在37℃的水中浸渍24小时后,进行弯曲试验。双剂型牙科用光固化性组合物,在对弯曲试验体进行光照射的1小时以内实施弯曲试验。使用英斯特朗万能试验机(英斯特朗社制)以支点间距离20mm、十字头速度1mm/min进行弯曲试验。单剂型牙科用光固化性组合物和双剂型牙科用光固化性组合物的弯曲强度,100MPa以上判断为良好、80以上~小于100MPa判断为能应用、小于80MPa判断为不足。
(2)光固化前后的色调差
将制备的牙科用光固化性组合物分别填满不锈钢制模具(15φ×1mm:圆盘状)后,从上部放置无色透明且厚度为170μm以内的盖玻片并使用玻璃板压接。在确认了牙科用光固化性组合物呈不含气泡的均匀状态后,对固化前的色调进行测色。接着,从盖玻片上使用光聚合照射器(Griplight II:松风制)进行1分钟光照射使其固化,从模具中取出固化物后,对该试验体的色调进行测色。将试验体放置在标准白色板(D65/10°X=81.07、Y=86.15、Z=93.38)的背景上,使用分光色度计(毕克化学公司(ビックケミー社)制),在规定的一定条件下(光源:C,视场角:2°,测定面积:11mm)进行测色。根据测色结果,由固化前的b*与固化后的b*的值评价光固化前后的色调差。b*对应蓝色~黄色,b*越高表示黄度越大。通常,由于牙科材料使用400~500nm、尤其是450~490nm的光源,光敏剂在400~500nm具有吸收,因此b*的增加与光敏剂的配合量成比例。另一方面,在聚合后光敏剂的色调消失的情况下,b*降低。另外,由于在牙科材料中,变色大多是变成黄色或红棕色,因此能够根据b*的变化评价色调变化。在本发明中,固化前后的b*的变化值即Δb*小于4判断为良好,Δb*为4~5判断为能应用,Δb*超过5判断为不足。在Δb*超过5的情况下,判断为固化前后的色调变化大,且无法从固化前预测出固化后的色调。另一方面,在Δb*为5以下的情况下,判断为固化前后的色调变化小,且能够从固化前预测出固化后的色调。另外,固化后的b*小于7,优选小于6即可。在固化后的b*小于7的情况下,能够在应用于黄度少的牙齿的病例中使用,尤其是,能够优选用于另行配合氧化钛等白色颜料的白色系牙科材料中。
(3)光颜色稳定性
将制备的牙科用光固化性组合物分别填满不锈钢制模具(15φ×1mm:圆盘状)后,从上部放置盖玻片并使用玻璃板压接。从盖玻片上使用光聚合照射器(Griplight II:松风制)进行1分钟光照射使其固化,从模具中取出固化物后,取下盖玻片,并对该试验体的色调进行测色。将试验体放置在标准白色板(D65/10°X=81.07、Y=86.15、Z=93.38)的背景上,使用分光色度计(毕克化学公司(ビックケミー社)制),在规定的一定条件下(光源:C,视场角:2°,测定面积:11mm)进行测色。此后,使用氙灯曝光试验机(SUNTEST CPS+)将试验体曝光24小时后,再次测定试验体的色调,该变色的差由下式算出的ΔE表示。
ΔE={(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2}1/2
ΔL*=L1*-L2*
Δa*=a1*-a2*
Δb*=b1*-b2*
在此,L1*是曝光前的亮度指数,L2*是曝光后的亮度指数,a1、b1*是曝光前的色质指数,a2*、b2*是曝光后的色质指数。ΔE小于5判断为最良好,ΔE为5~10判断为良好,ΔE超过10判断为可应用。在光颜色稳定性良好的情况下,在口腔内长期使用牙科材料的情况下,能够在使用时变色少且保持高审美性。
(4)热颜色稳定性
将制备的牙科用光固化性组合物分别填满不锈钢制模具(15φ×1mm:圆盘状)后,从上部放置盖玻片并使用玻璃板压接。从盖玻片上使用光聚合照射器(Griplight II:松风制)进行1分钟光照射使其固化,从模具中取出固化物后,取下盖玻片,并对该试验体的色调进行测色。将试验体放置在标准白色板(D65/10°X=81.07、Y=86.15、Z=93.38)的背景上,使用分光色度计(毕克化学公司(ビックケミー社)制),在规定的一定条件下(光源:C,视场角:2°,测定面积:11mm)进行测色。此后,将试验体浸渍在设定为70℃的恒温器中装有10mL水的容器中后,在静置一周后,再次测定试验体的色调,该变色的差由下式算出的ΔE表示。
ΔE={(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2}1/2
ΔL*=L1*-L2*
Δa*=a1*-a2*
Δb*=b1*-b2*
在此,L1*是浸渍并静置前的亮度指数,L2*是浸渍并静置后的亮度指数,a1、b1*是浸渍并静置前的色质指数,a2*、b2*是浸渍并静置后的色质指数。ΔE小于5判断为最良好,ΔE为5~10判断为良好,ΔE超过10判断为可应用。在热稳定性良好的情况下,能够在口腔内长期使用牙科材料的情况下,变色少且经过长时间仍保持高审美的状态。
对表3和表4示出的结果进行记载。
[表3]
[表4]
由于实施例中记载的组合物,Δb*小于5且弯曲强度为80MPa以上,因此固化前后的色调变化足够小,且具有适合牙科材料的足够的机械强度。
实施例A1、A60、A66、B1由于α-二酮类化合物的配合量少,因此具有弯曲强度低的倾向。另一方面,实施例A8、A19、A50、A51、B5、B15由于α-二酮类化合物的配合量多,因此具有固化前后的b*增大的倾向。
实施例A9、A60、A66、B6由于光致酸产生剂的配合量少,因此具有弯曲强度低的倾向。另一方面,实施例A13、A19、A51、A61、B10由于光致酸产生剂的配合量多,因此尽管弯曲强度高,但具有光颜色稳定性变差的倾向,以及固化后的b*增大的倾向。
实施例A29~A34、B24~B29作为光致酸产生剂包含的芳基碘鎓盐,是包含不是具有有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐的化合物的组合物。光致酸产生剂的配合量相对少的实施例A29~A31、B24~B26,弯曲强度低且光颜色稳定性有稍微变差的倾向。光致酸产生剂的配合量较多的实施例A32~A34、B27~B29,具有光颜色稳定性进一步变差的倾向,以及固化后的b*也增大的倾向。作为光致酸产生剂包含的芳基碘鎓盐,是具有有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐的实施例69、实施例70,具有抑制光颜色稳定性的变差或b*的增大的倾向。
实施例A35~A38、B31~B34作为光致酸产生剂包含的芳基碘鎓盐,是包含具有不是一个以上的H被F取代的有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐的组合物。光致酸产生剂的配合量相对少的实施例A35、A36、B31、B32,具有弯曲强度低的倾向。光致酸产生剂的配合量相对多的实施例A37、A38、B33、B34,具有光颜色稳定性变差的倾向。作为光致酸产生剂包含的芳基碘鎓盐,是具有有机基团和P、B、Al、S、Ga中任意一个以上原子的阴离子与芳基碘鎓阳离子的盐的实施例69、实施例70,具有抑制光颜色稳定性变差的倾向。
实施例A14、A48、A66、B11由于光聚合促进剂的配合量少,因此具有弯曲强度低的倾向。另一方面,实施例A18、A67、B14由于光聚合促进剂的配合量多,因此具有光颜色稳定性变差的倾向,且具有固化后的b*也增大的倾向。
实施例A20~A23、A43~A46、A52、A53、A59、A65、B34~B37作为光聚合促进剂包含芳香族胺。例如,实施例A20、A21、B34、B35具有缺乏光颜色稳定性的倾向。另一方面,在像实施例A22、A23一样同时配合紫外线吸收剂时,具有抑制光颜色稳定性变差的倾向。但是,当大量配合紫外线吸收剂时,由于存在成为b*上升或机械强度降低的原因的情况,因此优选不大量配合。另外,仅包含0.01质量份的微量芳香族胺的实施例A65,光颜色稳定性良好。
实施例A24~A26、A39~A43、B16~B18、B41~B44包含具有伯羟基的脂肪族胺。包含分子内具有一个伯羟基的DBAE的实施例A24、B16,虽然热颜色稳定性具有稍微变差的倾向,但仍在特别良好的范围内,包含分子内具有两个伯羟基的MDEOA、分子内具有三个伯羟基的TEA的实施例A25、A26、A39~A43、B17、B18、B41~B44,具有显著缺乏热颜色稳定性的倾向。另外,包含分子内具有两个伯羟基的DEPT的实施例A45、A46、B36、B37也同样具有缺乏热颜色稳定性的倾向。这在作为化学聚合促进剂配合的实施例B45、B46、B48中也具有相同的倾向,即使在作为化学聚合促进剂配合的情况下,有时也可作为光聚合促进剂发挥作用。
不包含α-二酮类化合物的比较例CA1、比较例CB1,未示出足够的固化性。作为光敏剂代替α-二酮类化合物包含BAPO的比较例CA11,弯曲强度不足。α-二酮类化合物的配合量多的比较例CA2~CA4和比较例CB2~CB4,由于固化前后的Δb*超过5而不足。光致酸产生剂的配合量少的比较例CA5、CB5以及不包含光聚合促进剂的比较例CA6、CB6,弯曲强度不足。填料的配合量少或未配合的比较例CA7~CA10和CB7、CB8,由于弯曲强度足够高,因此固化性没有问题,但是,由于固化前后的Δb*超过5而不足。
实施例中评价的本发明的牙科用光固化性组合物,能够没有任何问题地使用于公知的所有牙科用光固化性组合物。牙科用光固化组合物是指牙科用粘接材料、牙科用复合树脂、牙科用基台修筑材料、牙科用树脂水门汀、牙科用涂布材料、牙科用窝沟裂隙封闭材料、牙科用美容材料、牙科用松动牙固定粘接材料、牙科用玻璃离子水门汀、牙科用硬质树脂、牙科切削加工用材料、牙科用3D打印用材料等。
本说明书中,在发明的构成要素为单数或复数的任意一种来进行说明的情况下,或者在未限定为单数或复数来进行说明的情况下,除了从上下文能理解的情况以外,该构成要素可以为单数或复数的任一种。
虽然参照详细的实施方式说明了本发明,但只要是本领域技术人员,就应该理解为基于本说明书中公开事项能够进行各种变更或修正。因此,本发明的实施方式的范围意图包含任意变更或修正。
根据本发明,能够提供一种在具有足够的机械物性的同时,固化前后的色差小且色调选择性优异的牙科用光固化性组合物。
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