JPWO2019189698A1 - 歯科切削加工用レジン系ブロック - Google Patents
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Abstract
Description
前記樹脂マトリックス(A)及び球状フィラー(B)は、下記式(1):
nP<nF (1)
(上記式中、nPは、前記樹脂マトリックス(A)の25℃における屈折率を表し、nFは、前記球状フィラー(B)の25℃における屈折率を表す)で示される条件(X1)を満たすように各々選択することにより得られる。
nPm<nF (2)
(上記式中、nPmは、重合性単量体を重合して得られる重合体の25℃における屈折率を表し、nFは、前記球状フィラー(B)の25℃における屈折率を表す)
で示される条件(X2)を満たすように各々選択されている硬化性組成物を重合することを特徴とする、樹脂マトリックス(A)及び平均粒子径が230nm〜1000nmの範囲内にある球状フィラー(B)を含有する歯科切削加工用レジン系ブロックの製造方法であって、該歯科用切削加工用レジン系ブロックは、厚さ10mmでの、色差計を用いて測定した黒背景下および白背景下での着色光のマンセル表色系による測色値の明度(V)が5.0未満、彩度(C)が2.0未満であり、且つ厚さ1mmでの、色差計を用いて測定した、黒背景下での着色光のマンセル表色系による測色値の明度(V)が5.0未満であり、彩度(C)が0.05以上であり、且つ白背景下での着色光のマンセル表色系による測色値の明度(V)が6.0以上であり、彩度(C)が2.0未満であることを特徴とする歯科切削加工用レジン系ブロックの製造方法である。
歯科切削加工用レジン系ブロックの厚さ10mm及び1mmのそれぞれの厚みでの、黒背景下および白背景下における着色光のマンセル表色系による測色値を上記のとおり調整することにより、天然歯牙に対する色調適合性が良好になる。また、本発明の歯科用切削加工用レジン系ブロックは、種々の大きさの窩洞の修復に適用でき、比較的大きな窩洞の修復に用いた場合でも、色調適合性が良好になる。
nP<nF (1)
(上記式中、nPは、樹脂マトリックス(A)の25℃における屈折率を表し、nFは、球状フィラー(B)の25℃における屈折率を表す)で示される条件(X1)を満たすように選択することにより得られる。
本発明における樹脂マトリックス(A)は、球状フィラー(B)が分散する分散媒としての役割を持つ成分である。樹脂マトリックスとしては、上述した条件(X1)を満たすことができる樹脂であれば特に制限が無く、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれも使用する事ができるが、歯科補綴物の審美性の観点から透明性が高い樹脂が好ましい。具体的には、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、あるいはこれらのコポリマーが好適に使用される。特に安全性や高い透明性、屈折率コントロールが容易であることから、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂が好適に使用される。
歯科用修復材料には、無機粉体や有機粉体などの種々の充填材が含有されているが、本発明の歯科切削加工用レジン系ブロックには、干渉による着色光を発現させる目的で、平均一次粒子径が230〜1000nmである球状フィラー(B)が配合される。本発明の歯科切削加工用レジン系ブロックにおいて特徴的なことは、構成する充填材が球状であり且つ、粒子径分布が狭い点である。干渉による着色光は、構成する球状フィラーが比較的規則的に集積された部分で生じ、散乱による着色光は、構成する球状フィラーが無秩序に分散された部分で生じる。従って、本発明の歯科切削加工用レジン系ブロックを構成する球状フィラー(B)が、形状が均一な球状であり且つ、粒子径分布が狭いと、干渉による着色光が生じる。これに対して、粉砕等によって製造される不定形フィラーを用いる場合、形状が不均一であり且つ、粒子径分布が広いため、規則的に集積されず、干渉による着色光は生じない。
エナメル質から象牙質に亘って形成された窩洞に対して歯質との優れた色調適合性を得る観点から、着色光の波長は、550〜770nmであることが好ましく、580〜760nmであることがより好ましい。このような範囲であると、歯科切削加工用レジン系ブロックは、着色光が黄色〜赤色系であり、天然歯牙との色調適合性が良好になる。該着色光の波長は、厚さ1mmの歯科切削加工用レジン系ブロックの黒背景下での着色光の波長である。着色光の波長は、色差計により分光反射率を測定した際の反射率の極大点であり、詳細には実施例に記載の方法により求めることができる。
球状フィラー(B)の平均粒子径の前後5%の範囲内の粒子の割合(%)=[(走査型電子顕微鏡写真の単位視野内における平均粒子径の前後5%の粒子径範囲内の粒子数)/(走査型電子顕微鏡写真の単位視野内における全粒子数)]×100
に従って算出した。
なお以下、上記したそのまま粉体として用いる球状フィラー(B)を球状フィラー(B1)ともいい、無機系の球状フィラー(B)を含有する有機無機複合フィラーを、有機無機複合フィラー(B2)ともいう。
粉体の球状フィラー(B1)と有機無機複合フィラー(B2)とを併用する場合、粉体の球状フィラー(B1)と、有機無機複合フィラー(B2)中の無機系の球状フィラー(B)とは同じ球状フィラーであっても、異なる球状フィラーであっても良いが、色調適合性を良好にする観点から、同じ球状フィラーであることが好ましい。
nP<nF (1)
(上記式中、nPは樹脂マトリックス(A)の25℃における屈折率を表し、nFは球状フィラー(B)の25℃における屈折率を表す)を満たす場合に得られる。
本発明においては、上記したように球状フィラー(B)を、そのまま粉体の球状フィラー(B1)として用いることもできるし、有機無機複合フィラー(B2)の形態で用いることもできる。歯科切削加工用レジン系ブロックは、有機無機複合フィラー(B2)を含有することにより、機械的強度が高まり、歯科用補綴物としての性能が優れたものとなりやすい。
(式(3)中、nMb1は有機無機複合フィラー(B2)を構成する有機樹脂マトリックス(b1)の25℃における屈折率を表し、nFb2は、球状無機フィラー(b2)の25℃における屈折率を表す。)
nP<nFb2 (4)
(式(4)中、nPは、樹脂マトリックス(A)の25℃における屈折率を表し、nFb2は、有機無機複合フィラー(B2)を構成する球状無機フィラー(b2)の25℃における屈折率を表す。)
即ち、球状無機フィラー(b2)の屈折率nFb2は、樹脂マトリックス(A)の屈折率nP及び、有機無機複合フィラー(B2)を構成する有機樹脂マトリックス(b1)の屈折率nMb1より高い状態にあることが重要である。
粉体で用いる球状フィラー(B1)同様、球状無機フィラー(b2)の内、屈折率の調整が容易なシリカ・チタン族元素酸化物系複合酸化物の屈折率は、シリカ分の含有量に応じて1.45〜1.58程度の範囲となる。即ち、球状無機フィラー(b2)としてシリカ・チタン族元素酸化物系複合酸化物を用いる場合、樹脂マトリックス(A)の原料となる重合性単量体の屈折率を前述した範囲(1.38〜1.55の範囲)に設定しておくことにより、樹脂マトリックス(A)の屈折率nPを、おおよそ1.40〜1.57の範囲に設定できるので、前述した条件(式(4))を満足するように、球状無機フィラー(b2)を容易に選択することができる。即ち、適当な量のシリカ分を含むシリカ・チタン族元素酸化物系複合酸化物(例えばシリカ・チタニア或いはシリカ・ジルコニアなど)を使用すればよい。
すなわち、球状フィラー(B)の歯科切削加工用レジン系ブロック中の配合量は、10〜86質量%であることが好ましく、15〜86質量%であることがより好ましく、20〜86質量%がさらに好ましい。ここで、球状フィラー(B)の配合量とは、球状フィラー(B)として、粉体の球状フィラー(B1)を用いる場合は、粉体の球状フィラー(B1)の配合量を意味し、球状フィラー(B)を有機無機複合フィラー(B2)として用いる場合は、有機無機複合フィラー(B2)中の球状無機フィラー(b2)の配合量を意味し、粉体の球状フィラー(B1)と有機無機複合フィラー(B2)とを併用する場合は、球状フィラー(B1)と有機無機複合フィラー(B2)中の球状無機フィラー(b2)との合計量を意味する。
本発明の歯科切削加工用レジン系ブロックには、硬化体の干渉による着色光を効果的に発現させ、色調適合性をより良好にする目的で、平均一次粒子径が230〜1000nmの範囲にある球状フィラー(B)のほかに平均一次粒子径が100nm未満の無機粒子(C)をさらに配合することができる。
なお、歯科修復の一般的な方法として、例えば(メタ)アクリレート系の重合性単量体と無機粒子とを含有するペースト状の硬化性組成物を、窩洞に充填して硬化させる方法が知られているが、このようなペースト状の硬化性組成物に本願発明で用いているような平均粒子径の小さい無機粒子(C)を比較的多く配合すると、粘度が高くなるため、作業性が悪くなる。しかしながら、本発明は、ペースト状ではなく、予め硬化させたブロックを用いているため、作業性が悪くなることはない。したがって、無機粒子(C)を配合した本発明のブロックは、歯科修復の際の作業性が良好であり、かつ上記したように天然歯牙への色調適合性が良好となる。
また、ブロックでは、上記した作業性が悪化する懸念がないため、無機粒子(C)を比較的多く配合することができ、これに応じて樹脂成分が少なくなり、そのため、ブロック製造時の重合においてクラックの発生を抑制しやすくなる。
本発明の歯科切削加工用レジン系ブロックには、その効果を阻害しない範囲で、上記(A)〜(C)成分の他、公知の他の添加剤を配合することができる。具体的には、重合禁止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
本発明の歯科切削加工用レジン系ブロックの製造方法に特に制限はなく、使用する材料によって適宜製造方法を使い分ければよい。例えば、樹脂マトリックス(A)が熱可塑性樹脂の場合、樹脂マトリックス(A)と球状フィラー(B)を含む混合混練物(必要に応じて上記した無機粒子(C)等の他の成分を添加して良い。)を加熱溶融し、金型内部に逐次射出成形する方法や、同様に金型内部に逐次プレス成形する方法をとることができる。上記混合混練物に含まれる球状フィラー(B)は、粉体の球状フィラー(B1)として配合してもよいし、有機無機複合フィラー(B2)の形態で配合してもよいし、球状フィラー(B1)及び有機無機複合フィラー(B2)を併用してもよい。
樹脂マトリックス(A)の原料となる重合性単量体と球状フィラー(B)、及び重合開始剤を含有する硬化性組成物(必要に応じて上記した無機粒子(C)等の他の成分を添加して良い。)を準備し、これを重合硬化することによって歯科切削加工用レジン系ブロックを製造することもできる。
上記硬化性組成物に含まれる球状フィラー(B)は、粉体の球状フィラー(B1)として配合してもよいし、有機無機複合フィラー(B2)の形態で配合してもよいし、球状フィラー(B1)及び有機無機複合フィラー(B2)を併用してもよい。この場合、製造過程において、金型内に計量、充填、付形、脱泡操作等を行い、必要に応じて加熱や光による仮重合を行い、ついで、加熱、あるいは光による最終重合を行うことでブロック体を作製してもよい。また、必要に応じて、得られたブロック体の研磨、熱処理などの処理を行うこともできる。
樹脂マトリックス(A)の原料となる重合性単量体と球状フィラー(B)、及び重合開始剤を含有する硬化性組成物を重合硬化することによって歯科切削加工用レジン系ブロックを製造する場合、前記樹脂マトリックスの原料となる重合性単量体としては、用いる球状フィラー(B)に応じて、下記式(2)
nPm<nF (2)
(上記式中、nPmは、重合性単量体を重合して得られる重合体の25℃における屈折率を表し、nFは、前記球状フィラー(B)の25℃における屈折率を表す)
で示される条件(X2)を満たせば特に限定されず、ラジカル重合性単量体やエポキシ化合物、オキセタン化合物などのカチオン重合性単量体などが挙げられる。ラジカル重合性単量体としては、重合性の良さなどから、(メタ)アクリレート系の単量体が好適に用いられる。当該(メタ)アクリレート系の重合性単量体を具体的に例示すると、下記(イ)〜(ハ)に示すものが挙げられる。
(i)芳香族化合物系のもの
2,2−ビス(メタクリロイルオキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス[(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)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、
2,2−ビス(4−メタ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−メタクリロイルオキシジエトキシフェニル)−2(4−メタクリロイルオキシトリエトキシフェニル)プロパン、
2(4−メタクリロイルオキシジプロポキシフェニル)−2−(4−メタ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−メタクリロイルオキシイソプロポキシフェニル)プロパン
及びこれらのメタクリレートに対応するアクリレート;
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、
2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、
3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のメタクリレートあるいはこれらメタクリレートに対応するアクリレートのような−OH基を有するビニルモノマーと、ジイソシアネートメチルベンゼン、4,4‘−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族基を有するジイソシアネート化合物との付加から得られるジアダクト等。
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、
テトラエ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−ヘキサンジオールジメタクリレート、
およびこれらのメタクリレートに対応するアクリレート;
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、
2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、
3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のメタクリレートあるいはこれらのメタクリレートに対応するアクリレートのような−OH基を有するビニルモノマーと、ヘキサメチレンジイソシアネート、
トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、
ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、イソフォロンジイソシアネート、
メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)等のジイソシアネート化合物との付加体から得られるジアダクト;
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)エチル、
1,6−ビス(メタクリルエチルオキシカルボニルアミノ)トリメチルヘキサン等。
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等のメタクリレート及びこれらのメタクリレートに対応するアクリレート等。
ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、
ペンタエリスリトールテトラアクリレート;及び
ジイソシアネートメチルベンゼン、
ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、
イソフォロンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、
トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、
メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、
4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、
トリレン−2,4−ジイソシアネート等のジイソシアネート化合物と、グリシドールジメタクリレートとの付加体から得られるジアダクト等。
樹脂マトリックス(A)の原料として重合性単量体を用いた場合、重合性単量体を重合硬化させるために、重合開始剤を用いるのが好ましい。硬化性組成物の重合方法には、紫外線、可視光線等の光エネルギーによる反応(以下、光重合という)、過酸化物と促進剤との化学反応によるもの、熱エネルギーによるもの(以下、熱重合という)等があり、いずれの方法であっても良い。光や熱などの外部から与えるエネルギーで重合のタイミングを任意に選択でき、操作が簡便である点から、光重合や熱重合が好ましい。採用する重合方法に応じて下記に示す各種重合開始剤を適宜選択して使用すればよい。
このようにして作製されたブロック体は、必要に応じて、CAD/CAM装置に保持するためのピンを接合し、CAD/CAM用ブロックとして供する事ができる。これをCAD/CAM装置に接続して、設計に基づいて切削を行うことで、インレー、アンレー、クラウン、ブリッジ、インプラント上部構造体などの歯科用補綴物を得る事ができる。
本発明の歯科切削加工用レジン系ブロックは、あらゆる大きさの窩洞の修復に対して適用でき、大きい窩洞の修復も良好に行うことができる。そのため、本発明の歯科切削加工用レジン系ブロックは、上記したインレー、アンレー、クラウン、ブリッジ、インプラント上部構造体などの歯科用補綴物として用いることが好ましい。
走査型電子顕微鏡(フィリップス社製、「XL−30S」)で粉体の写真を5000〜100000倍の倍率で撮り、画像解析ソフト(「IP−1000PC」、商品名;旭化成エンジニアリング社製)を用いて、撮影した画像の処理を行い、その写真の単位視野内に観察される粒子の数(30個以上)および一次粒子径(最大径)を測定し、測定値に基づき下記式により数平均一次粒子径を算出した。
球状フィラー(B)の平均一次粒子径の前後の5%の範囲に存在する粒子の割合(%)は、上記写真の単位視野内における全粒子(30個以上)のうち、上記で求めた平均一次粒子径の前後5%の粒子径範囲外の一次粒子径(最大径)を有する粒子の数を計測し、その値を上記全粒子の数から減じて、上記写真の単位視野内における平均一次粒子径の前後5%の粒子径範囲内の粒子数を求め、下記式:
球状フィラー(B)の平均一次粒子径の前後5%の範囲内の粒子の割合(%)=[(走査型電子顕微鏡写真の単位視野内における平均一次粒子径の前後5%の粒子径範囲内の粒子数)/(走査型電子顕微鏡写真の単位視野内における全粒子数)]×100
に従って算出した。
走査型電子顕微鏡で粉体の写真を撮り、その写真の単位視野内に観察される粒子について、その数(n:30以上)、粒子の最大径を長径(Li)、該長径に直交する方向の径を短径(Bi)を求め、下記式により算出した。
0.1gの有機無機複合フィラーをエタノール10mlに分散させ、超音波を20分間照射した。レーザー回折−散乱法による粒度分布計(「LS230」、ベックマンコールター製)を用い、光学モデル「フラウンフォーファー」(Fraunhofer)を適用して、体積統計のメディアン径を求めた。
<樹脂マトリックス(A)の屈折率(nP)>
用いた樹脂マトリックス(A)の屈折率は、樹脂マトリックス(A)の原料である重合性単量体を重合して得られる重合体の屈折率である。具体的には、歯科切削加工用ブロック製造時と同条件で重合した重合体を、アッベ屈折率計(アタゴ社製)を用いて25℃の恒温室にて測定した。
有機樹脂マトリックス(b1)の屈折率は、有機樹脂マトリックス(b1)の原料である重合性単量体を重合して得られる重合体の屈折率である。具体的には、有機無機複合フィラー製造時の重合条件とほぼ同じ条件で重合した重合体を、アッベ屈折率計(アタゴ社製)を用いて25℃の恒温室にて測定した。
用いた球状フィラー(B)、及び無機粒子(C)の屈折率は、アッベ屈折率計(アタゴ社製)を用いて液浸法によって測定した。
実施例及び比較例で調製された歯科切削加工用レジン系ブロックから縦7mm、横7mm、厚さ1mmの硬化体を切り出して10mm角程度の黒いテープ(カーボンテープ)の粘着面に、硬化体の厚さ方向が粘着面に対して垂直になるように載せ、目視にて着色光の色調を確認した。
実施例及び比較例で調製された歯科切削加工用レジン系ブロックから縦7mm、横7mm、厚さ1mmの硬化体を切り出して、色差計(東京電色製、「TC−1800MKII」)を用いて、黒背景下(マンセル表色系による明度が1の下地)、白背景下(マンセル表色系による明度が9.5の下地)で分光反射率を測定し、黒背景下における反射率の極大点を着色光の波長とした。なお、硬化体は、下地の表面に対して厚さ方向が垂直になるように載置して測定した。
上記と同様にして、歯科切削加工用レジン系ブロックから厚さ1mm及び10mmの硬化体を切り出し、それぞれの厚さの硬化体について、色差計(東京電色製、「TC−1800MKII」)を用い、黒背景下(マンセル表色系による明度が1の下地)及び白背景下(マンセル表色系による明度が9.5の下地)の各々において、JIS Z8722に準拠してマンセル表色系による色相(H)、明度(V)及び彩度(C)を測定した。なお、上記と同様に、硬化体を下地の表面に対して厚さ方向が垂直になるように載置して測定した。
色調適合性の評価には、象牙質部とエナメル質部からなり、象牙質部はエナメル質部で覆われている修復用模型歯(硬質レジン歯)を用いた。具体的には、右下6番のII級窩洞(直径5mm、深さ3mm)を再現した歯牙修復用模型歯(横径10mm:支台・窩洞形成模型歯[A55AN−465]右側下顎6、2級MOD窩洞、NISSIN社製)の欠損部に適合するように、各実施例及び比較例で調製された歯科切削加工用レジン系ブロックを切削加工して歯科用補綴物(修復物)を作製した後、エステセムII(接着性レジンセメント、トクヤマデンタル社製)を用いて接着し、研磨し、色調適合性を目視にて確認した。なお歯牙修復用模型歯としては、シェードガイド「VITAPANClassical(登録商標)」におけるA系統(赤茶色)の範疇にあって、高彩度の高色度模型歯(A4相当)と低彩度の低色度模型歯(A1相当)及び、シェードガイド「VITAPANClassical(登録商標)」におけるB系統(赤黄色)の範疇にあって、高彩度の高色度模型歯(B4相当)と低彩度の低色度模型歯(B1相当)を用いた。
A:修復物の色調が歯牙修復用模型歯と良く適合している。
適合性の度合いに応じて、A1>A2の2段階でさらに詳細に評価した。
なお、A1の方が、A2よりも色調適合性に優れることを示す。
B:修復物の色調が歯牙修復用模型歯と類似している。
類似の度合いに応じて、B1>B2の2段階でさらに詳細に評価した。
なお、B1の方が、B2よりも色調適合性に優れることを示す。
C:修復物の色調が歯牙修復用模型歯と類似しているが適合性は良好ではない。
D:修復物の色調が歯牙修復用模型歯と適合していない。
実施例及び比較例で調製された歯科切削加工用レジン系ブロックから7mmφ×1mmの硬化体を切り出し、水中下37℃にて4カ月間保管し、色調を、色差計(東京電色社製:TC−1800MKII)を用いて測定し、保管前後での色調の差をCIELabにおけるΔE*で表した。
ΔL*=L1*−L2*
Δa*=a1*−a2*
Δb*=b1*−b2*
なお、L1*:保管後の硬化体の明度指数、a1*,b1*:保管後の硬化体の色質指数、L2*:保管前の硬化体の明度指数、a2*,b2*:保管前の硬化体の色質指数、ΔE*:色調変化量である。
実施例及び比較例で調製された歯科切削加工用レジン系ブロックから幅2mm、長さ25mmの試験片を切り出し、耐水研磨紙1500番で切り出した試験片の長さ方向に研磨を行い、厚さ2±0.1mmの試験片とした。
・1,6−ビス(メタクリルエチルオキシカルボニルアミノ)トリメチルヘキサン(以下、「UDMA」と略す。)
・トリエチレングリコールジメタクリレート(以下、「3G」と略す。)
・2,2−ビス[(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)フェニル]プロパン(以下、「bis−GMA」と略す。)
[重合開始剤]
・ベンゾイルパーオキサイド(以下、「BPO」と略す)。
・アゾビスイソブチロニトリル(以下、「AIBN」と略す)。
・レオロシールQS−102(平均一次粒子径12nm、株式会社トクヤマ製)
[着色剤]
・二酸化チタン(白顔料)
・ピグメントイエロー(黄顔料)
・ピグメントレッド(赤顔料)
・ピグメントブルー(青顔料)
表1に示すような重合性単量体を混合し、マトリックスM1、M2、M3を調製した。
球状フィラーの調製は、特開昭58−110414号公報、特開昭58−156524号公報等に記載の方法で、加水分解可能な有機ケイ素化合物(テトラエチルシリケートなど)と加水分解可能な有機チタン族金属化合物(テトラブチルジルコネートやテトラブチルチタネートなど)とを含んだ混合溶液を、アンモニア水を導入したアンモニア性アルコール(例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコールなど)溶液中に添加し、加水分解を行って反応生成物を析出させる、いわゆるゾルゲル法を用いて調製し、次いで乾燥、必要に応じて粉砕し、焼成する方法を用いて調製した。
表2に示した球状フィラー(B)は、有機無機複合フィラー(B2)を製造するための原料(球状無機フィラー(b2))として、又は、各実施例で配合される粉体の球状フィラー(B1)として用いた。
表1に示すマトリックス中に、熱重合開始剤(AIBN)を質量比で0.5%予め溶解させておき、表2に示す球状無機フィラー、不定形無機フィラーを所定量(表3)添加混合し、乳鉢でペースト化した。これを、95℃窒素加圧下で一時間加熱することによって、重合硬化させた。この硬化体を、振動ボールミルを用いて粉砕し、さらにγ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン0.02質量%によって、エタノール中、90℃で5時間還留することで表面処理を行い、下記表3に示す不定形の有機無機複合フィラーCF1〜CF13を得た。
表2に示す球状無機フィラー100gに水を200g加え、循環型粉砕機SCミル(日本コークス工業社製)を用いてこれらの水分散液(球状無機フィラー分散液)を得た。
表1に示したマトリックスM1またはM2に対して、BPOを0.5質量%加えて混合し、均一な重合性単量体組成物を調製した。次に、表2、表3に示した各フィラー、無機粒子(C)を計りとり、上記マトリックスと表4に示す配合量となるように混合し、プラネタリーミキサーを用いてよく分散させることで硬化性組成物を得た。これを真空脱泡し、14×18mmの金型へ気泡を巻き込まないように150mmの高さまで填入し、上面を平滑化した後、加熱加圧重合器を用いて、圧力3kgf/cm2、120℃30分の条件で加熱加圧重合を行った。金型から硬化体組成物を取り出し、歯科切削加工用レジン系ブロックを得た。得られた歯科切削加工用レジン系ブロックについて、上記の方法に基づいて各物性を評価した。組成及び結果を表4、表5、表6に示した。
マトリックスM1、M2又はM3に対して、BPOを0.5質量%加えて混合し、均一な重合性単量体組成物を調製した。次に、表2、表3に示した各フィラー、無機粒子(C)を計りとり、上記マトリックスと表4に示す配合量となるように混合し、プラネタリーミキサーを用いてよく分散させることで硬化性組成物を得た。これを真空脱泡し、14×18mmの金型へ気泡を巻き込まないように150mmの高さまで填入し、上面を平滑化した後、加熱加圧重合器を用いて、圧力3kgf/cm2、120℃30分の条件で加熱加圧重合を行った。金型から硬化体組成物を取り出し、歯科切削加工用レジン系ブロックを得た。得られた歯科切削加工用レジン系ブロックについて、上記の方法に基づいて各物性を評価した。組成及び結果を表4、表5、表6に示した。
マトリックスM1に対して、BPOを0.5質量%加えて混合し、均一な重合性単量体組成物を調製した。次に、表2、表3に示した各フィラーを計りとり、上記マトリックスと表4に示す配合量となるように混合し、さらに組成物に対して二酸化チタン(白顔料)を0.04質量%、ピグメントイエロー(黄顔料)を0.1質量%、ピグメントレッド(赤顔料)を0.09質量%、ピグメントブルー(青顔料)を0.06質量%加え、プラネタリーミキサーを用いてよく分散させることで硬化性組成物を得た。これを真空脱泡し、14×18mmの金型へ気泡を巻き込まないように150mmの高さまで填入し、上面を平滑化した後、加熱加圧重合器を用いて、圧力3kgf/cm2、120℃30分の条件で加熱加圧重合を行った。金型から硬化体組成物を取り出し、歯科切削加工用レジン系ブロックを得た。目視評価で高彩度硬質レジン歯のA系統に適合する色調(A4相当)であった。続いて、上記の方法に基づいて各物性を評価した。組成及び結果を表4、表5、表6に示した。
Claims (8)
- 樹脂マトリックス(A)及び平均粒子径が230nm〜1000nmの範囲内にある球状フィラー(B)を含有する歯科切削加工用レジン系ブロックであって、厚さ10mmでの、色差計を用いて測定した、黒背景下および白背景下での着色光のマンセル表色系による測色値の明度(V)が5.0未満、彩度(C)が2.0未満であり、且つ厚さ1mmでの色差計を用いて測定した、黒背景下での着色光のマンセル表色系による測色値の明度(V)が5.0未満であり、彩度(C)が0.05以上であり、且つ白背景下での着色光のマンセル表色系による測色値の明度(V)が6.0以上であり、彩度(C)が2.0未満であることを特徴とする歯科切削加工用レジン系ブロック。
- 前記球状フィラー(B)を構成する個々の粒子のうち90%以上が平均粒子径の前後の5%の範囲内に存在し、
前記樹脂マトリックス(A)及び球状フィラー(B)は、下記式(1):
nP<nF (1)
(上記式中、nPは、前記樹脂マトリックス(A)の25℃における屈折率を表し、nFは、前記球状フィラー(B)の25℃における屈折率を表す)で示される条件(X1)を満たすように各々選択されていることを特徴とする請求項1に記載の歯科切削加工用レジン系ブロック。 - 前記球状フィラー(B)の平均粒子径が240nm〜500nmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の歯科切削加工用レジン系ブロック。
- 前記球状フィラー(B)が、無機系の球状フィラー(B)である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の歯科切削加工用レジン系ブロック。
- 前記無機系の球状フィラー(B)を含む有機無機複合フィラー(B2)を含有する、請求項4に記載の歯科切削加工用レジン系ブロック。
- 前記球状フィラー(B)からなる粉体の球状フィラー(B1)と、前記有機無機複合フィラー(B2)とを含有してなる、請求項5に記載の歯科切削加工用レジン系ブロック。
- 平均粒子径が100nm未満の無機粒子(C)を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の歯科切削加工用レジン系ブロック。
- 重合性単量体、平均粒子径が230nm〜1000nmの範囲内にある球状フィラー(B)及び重合開始剤を含有する硬化性組成物であって、前記球状フィラー(B)を構成する個々の粒子のうち90%以上が平均粒子径の前後の5%の範囲内に存在し、前記重合性単量体及び球状フィラー(B)は、下記式(2)
nPm<nF (2)
(上記式中、nPmは、重合性単量体を重合して得られる重合体の25℃における屈折率を表し、nFは、前記球状フィラー(B)の25℃における屈折率を表す)
で示される条件(X2)を満たすように各々選択されている硬化性組成物を重合することを特徴とする、樹脂マトリックス(A)及び平均粒子径が230nm〜1000nmの範囲内にある球状フィラー(B)を含有する歯科切削加工用レジン系ブロックの製造方法であって、該歯科用切削加工用レジン系ブロックは、厚さ10mmでの、色差計を用いて測定した黒背景下および白背景下での着色光のマンセル表色系による測色値の明度(V)が5.0未満、彩度(C)が2.0未満であり、且つ厚さ1mmでの、色差計を用いて測定した、黒背景下での着色光のマンセル表色系による測色値の明度(V)が5.0未満であり、彩度(C)が0.05以上であり、且つ白背景下での着色光のマンセル表色系による測色値の明度(V)が6.0以上であり、彩度(C)が2.0未満である、歯科切削加工用レジン系ブロックの製造方法。
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