WO2014021343A1 - 歯科用ミルブランクの製造方法 - Google Patents

歯科用ミルブランクの製造方法 Download PDF

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WO2014021343A1
WO2014021343A1 PCT/JP2013/070650 JP2013070650W WO2014021343A1 WO 2014021343 A1 WO2014021343 A1 WO 2014021343A1 JP 2013070650 W JP2013070650 W JP 2013070650W WO 2014021343 A1 WO2014021343 A1 WO 2014021343A1
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WO
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inorganic
particles
mill blank
particle size
polymerizable monomer
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Application number
PCT/JP2013/070650
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岡田 浩一
剛大 亀谷
石野 博重
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クラレノリタケデンタル株式会社
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    • A61C13/0003Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0006Production methods
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    • A61K6/00Preparations for dentistry
    • A61K6/80Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
    • A61K6/884Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising natural or synthetic resins

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a dental mill blank and a dental mill blank obtained by the production method. More specifically, for example, inlays, onlays, onlays, veneers, crowns, bridges, abutments, dental posts, dentures, denture bases, implant members (fixtures and abutments) by cutting with a dental CAD / CAM system.
  • the present invention relates to a method for producing a dental mill blank that is preferably used for producing a dental prosthesis such as Ment.
  • CAD / CAM systems in which dental prostheses such as inlays and crowns are designed by a computer and cut by a milling device have become widespread.
  • a ceramic material has been generally used as a material for a mill blank, which is a material to be cut used in this system, because emphasis is placed on aesthetics.
  • dental prostheses made from ceramic mill blanks are brittle materials with high hardness, problems such as damage to counter teeth, chipping due to impacts such as cutting or occlusion, etc. was there.
  • a mill blank made of a composite material including a polymer resin and an inorganic filler has been studied.
  • the composite mill blank has an appropriate hardness that does not damage the counter teeth and is excellent in impact resistance, so that it has been processed into a dental prosthesis and is being used in clinical practice.
  • Patent Document 1 describes a mill blank for producing a dental prosthesis containing a polymer resin and an inorganic filler.
  • fillers fillers obtained by pulverizing materials obtained by the sol-gel method, commercially available amorphous barium glass fillers, fillers obtained by pulverizing quartz using a mill, and ultrafine inorganic fillers (average particle diameter of 40 nm) Consideration is being made.
  • Patent Document 2 describes a mill blank for producing a dental prosthesis comprising an acrylic resin polymer and an ultrafine inorganic filler having an average particle diameter of 0.01 to 0.04 ⁇ m.
  • Patent Document 3 describes a resin cured product for dental medical use composed of inorganic particles (composite particles) having a coating phase composed of an acrylic polymer containing fluorine and an acrylic polymer.
  • Patent Document 4 describes a dental mill blank made of a cured product of a curable composition containing a polymerizable monomer and a spherical inorganic filler having an average primary particle diameter of 0.1 ⁇ m or more and less than 1 ⁇ m.
  • Patent Document 5 discloses a step of preparing a mold having an inner surface shape corresponding to the outer surface shape of a block, a resin capable of forming the block by a curing process, and an inorganic filler dispersed in the mold.
  • a method of manufacturing a dental prosthesis processing block is described. More specifically, it is a method of manufacturing a dental prosthesis processing block by filling a mold having a block shape with a composite resin material containing an inorganic filler, degassing by rotary stirring, and then curing by polymerization.
  • Patent Document 6 discloses a composite material suitable for a dental mill blank having a mutual network structure of glass and organic resin by impregnating a monomer on a porous support obtained by sintering glass powder, followed by polymerization and curing. Are listed.
  • Non-Patent Document 1 discloses that a porous bulk ceramic sintered body having a communication structure is impregnated with a polymer resin, or impregnated with a monomer and then polymerized and cured, so that the ceramic and the organic resin are mutually bonded.
  • a composite material suitable for a dental mill blank having the following network structure is described.
  • a uniform paste-like composition obtained by mixing and kneading an inorganic filler and a polymerizable monomer is poured into a mold, A cured product is obtained by carrying out heat polymerization and photopolymerization in this, and this is used as a mill blank.
  • the composite resin before polymerization needs to have a certain degree of fluidity, and the blending ratio of the inorganic filler is reduced. It is difficult to raise.
  • the dental mill blank described in Patent Document 6 has a structure in which a resin is impregnated with a bulk glass porous body, there are cases in which pores that do not communicate with each other are formed during sintering, and the resin is not impregnated. There is a problem that normal mating teeth are worn by the unevenness of glass having high hardness and high hardness. Since the dental mill blank described in Non-Patent Document 1 has a structure in which a resin is impregnated with a bulk ceramic porous body, it is basically a brittle material similar to ceramic.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the object is to have excellent mechanical strength, wear resistance, surface lubricity, and resistance to counter teeth.
  • An object of the present invention is to provide a simple method for producing a dental mill blank, which can provide a dental prosthesis having excellent wear characteristics.
  • the present invention relates to the following [1] to [6].
  • a dental mill characterized in that an inorganic filler molded body obtained by press-molding an inorganic filler is brought into contact with a polymerizable monomer-containing composition to polymerize and cure the polymerizable monomer. Blank manufacturing method.
  • a dental mill blank obtained by the production method according to [1].
  • a dental prosthesis prepared by cutting from the dental mill blank according to [2].
  • [4] A dental mill blank obtained by the production method of [1] above, wherein the mill blank contains 65 to 95% by weight of inorganic ultrafine particles having an average particle size of 0.001 to 0.1 ⁇ m.
  • the mill blank contains a total of 80 to 96% by weight of inorganic ultrafine particles having an average particle size of 0.001 to 0.1 ⁇ m and inorganic particles having an average particle size of 0.2 to 2 ⁇ m.
  • the dental mill blank obtained by the manufacturing method.
  • the dental mill blank obtained by the method for producing a dental mill blank of the present invention has high mechanical properties and excellent wear resistance and lubrication durability by cutting using a CAD / CAM system. In addition, it is possible to provide an aesthetic dental prosthesis that is excellent in wear resistance of the counter teeth.
  • the “dental mill blank” refers to a solid block of a material capable of processing a dental prosthesis by cutting, carving, or cutting.
  • the method for producing a dental mill blank of the present invention comprises contacting an inorganic filler molded body obtained by press-molding an inorganic filler (also referred to as inorganic filler) with a polymerizable monomer-containing composition, and then contacting the polymerizable monomer. Is polymerized and cured. More specifically, in the method for producing a dental mill blank of the present invention, an inorganic filler is press-molded to prepare a bulk-shaped molded body in which the inorganic filler is aggregated in an appropriate size. Such a molded body does not have a porous structure obtained by, for example, sintering an inorganic filler, but is filled with individual inorganic fillers in close contact.
  • the polymerizable monomer is brought into contact with the primary particles of the inorganic filler constituting the molded body by bringing the polymerizable monomer into contact with the molded body and polymerized and cured in that state.
  • an inorganic filler and a polymerizable monomer are uniformly mixed and kneaded to obtain a paste-like polymerizable composition (composite resin) having fluidity, and thereafter
  • composite resin composite resin
  • the dental mill blank obtained by the present invention can provide a cured product that greatly exceeds the inorganic filler content achieved by conventional dental composite resins.
  • known inorganic particles used as a filler for dental composite resins can be used without any limitation.
  • various glasses ⁇ silicon dioxide (quartz, quartz glass, silica gel, etc.), containing silicon as a main component and containing boron and / or aluminum together with various heavy metals ⁇ , alumina, various ceramics, diatomaceous earth, Conventionally known kaolin, clay minerals (montmorillonite, etc.), activated clay, synthetic zeolite, mica, silica, calcium fluoride, ytterbium fluoride, calcium phosphate, barium sulfate, zirconium dioxide (zirconia), titanium dioxide (titania), hydroxyapatite, etc.
  • organic inorganic composite particles obtained by adding a polymerizable monomer to these inorganic particles in advance to form a paste, polymerizing and curing, and pulverizing may be used. These inorganic particles may be used alone or in combination of two or more.
  • Transparency is achieved by matching the refractive indices of the inorganic filler and the polymerizable monomer after curing as much as possible.
  • an inorganic oxide containing a heavy metal element such as zirconium, barium, titanium, lanthanum, or strontium is used for imparting X-ray contrast properties.
  • the refractive index of such an inorganic filler containing heavy metal elements is usually high and is in the range of 1.5 to 1.6.
  • the refractive index of the (meth) acrylate monomer is usually in the range of 1.5 to 1.6. Since the difference in refractive index can be adjusted small even in combination with inorganic particles with high refractive index having such an X-ray contrast property, the obtained dental mill blank can easily obtain high transparency. Useful.
  • inorganic particles having a high refractive index having X-ray contrast properties examples include barium boroaluminosilicate glass (for example, E3000 manufactured by Esstech; 8235, GM27884, GM39923 manufactured by Schott, Inc.), strontium boroaluminosilicate glass (for example, Estech).
  • barium boroaluminosilicate glass for example, E3000 manufactured by Esstech; 8235, GM27884, GM39923 manufactured by Schott, Inc.
  • strontium boroaluminosilicate glass for example, Estech
  • E4000 manufactured by Shot G018-093 manufactured by Schott, GM32087
  • lanthanum glass for example, GM31684 manufactured by Shot
  • fluoroaluminosilicate glass for example, G018-091, G018-117 manufactured by Shot
  • glass containing zirconia for example, Shot G018-310, G018-159
  • glass containing strontium for example, G018-163, G018-093, GM32087, manufactured by Schott
  • zinc oxide Glass e.g. shot Co. G018-161 to, glass (e.g., shot Co. G018-309), and the like containing calcium.
  • the inorganic particles used as the inorganic filler in the present invention are not particularly limited in form, for example, various shapes such as a crushed shape, a plate shape, a scale shape, a fiber shape (short fiber, long fiber), a needle shape, a whisker, and a spherical shape. Is used.
  • the primary particles of these shapes may be aggregated, or may be a combination of different shapes.
  • some processing for example, pulverization may be performed so as to have the shape.
  • the particle diameter of these inorganic particles may be of a size that is usually used as a filler for dental composite resins, as long as it can be subjected to press molding.
  • examples thereof include those having a particle diameter range of 0.001 to 10 ⁇ m and 0.0005 to 50 ⁇ m.
  • the average particle size is 0.002 to 5 ⁇ m
  • the particle size range is 0.0005 to 20 ⁇ m
  • the average particle size is 0.005 to 3 ⁇ m
  • the particle size range is 0.001 to 10 ⁇ m. More preferably, an average particle size of 0.005 to 1 ⁇ m and a particle size range of 0.001 to 3 ⁇ m are used.
  • the particle size of the inorganic particles means the particle size of the primary particles of the inorganic particles (average primary particle size), and the particle size range refers to the number of particles of 95% or more of the population used. This is a satisfactory particle diameter range, and even if particles that do not satisfy the specified particle diameter range are included unintentionally, there is no particular limitation as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the average particle diameter of the inorganic particles can be obtained by a laser diffraction scattering method or observation of particles by an electron microscope.
  • laser diffraction scattering is convenient for measuring the particle diameter of particles having a size of 0.1 ⁇ m or more, and observation with an electron microscope is simple for measuring the particle system of ultrafine particles having a size of 0.1 ⁇ m or less.
  • the laser diffraction scattering method can be measured, for example, with a laser diffraction particle size distribution measuring device (SALD-2100, manufactured by Shimadzu Corporation) using a 0.2% sodium hexametaphosphate aqueous solution as a dispersion medium.
  • SALD-2100 laser diffraction particle size distribution measuring device
  • Observation with an electron microscope is, for example, taking a picture of a transmission electron microscope of a particle (Hitachi, H-800NA type), and analyzing the particle diameter of particles (200 or more) observed in the unit field of view of the photograph by image analysis. It can obtain
  • inorganic particles are press-molded to form a molded body (inorganic filler molded body) made of an inorganic filler. Therefore, as long as the molded body can be prepared, two or more kinds of inorganic particles having different materials, particle size distributions, and forms may be used in combination or in combination, and the effect of the present invention is not impaired. And unintentionally, particles other than inorganic particles may be contained as impurities.
  • the inorganic filler contains inorganic particles (submicron filler) having an average particle size in the range of 0.1 to 1 ⁇ m and a particle size in the range of 0.05 to 5 ⁇ m. It is preferable. Among them, inorganic particles having the above particle size range and having an average particle size of preferably 0.1 to 0.5 ⁇ m, more preferably 0.1 to 0.3 ⁇ m are preferable. That is, inorganic particles having an average particle size in the range of 0.1 to 1 ⁇ m and a particle size range of 0.05 to 5 ⁇ m are preferable, an average particle size in the range of 0.1 to 0.5 ⁇ m, and a particle size range of 0.00.
  • Inorganic particles having a size of 05 to 5 ⁇ m are more preferable, and inorganic particles having an average particle size in the range of 0.1 to 0.3 ⁇ m and a particle size range of 0.05 to 5 ⁇ m are more preferable.
  • Application of inorganic particles having a particle size in this range can provide a dental mill blank that provides a dental prosthesis that has moderately good mechanical strength and aesthetics (abrasion resistance and lubricity).
  • the content of the submicron filler in the inorganic filler is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and still more preferably 100% by weight.
  • the spherical shape includes a substantially spherical shape and does not necessarily need to be a perfect sphere.
  • a photograph of a particle is taken using a scanning electron microscope, 30 particles observed in the unit field of view of the photograph are arbitrarily selected, and the particle diameter in the direction perpendicular to the maximum diameter is set for each particle.
  • the average value is preferably 0.6 or more, more preferably 0.8 or more, and 0.9 or more when the degree of uniformity gradually reduced by diameter is obtained. Is more preferable.
  • Examples of the spherical submicron filler include silica particles, oxide particles of at least one metal selected from the group consisting of Group 2, Group 4, Group 12, and Group 13 of the periodic table, or And a composite oxide particle containing at least one metal atom selected from the group consisting of Group 2, Group 4, Group 12, and Group 13 of the periodic table, a silicon atom, and an oxygen atom. Is preferred.
  • amorphous silica, quartz, cristobalite, tridymite examples thereof include amorphous silica, quartz, cristobalite, tridymite; alumina, titanium dioxide, strontium oxide, barium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, hafnium oxide; silica zirconia, silica titania, silica titania barium oxide, silica
  • examples thereof include particles of alumina, silica titania sodium oxide, silica titania potassium oxide, silica zirconia sodium oxide, silica zirconia potassium oxide, siridium oxide, silica strontium oxide, and the like.
  • the spherical particles are silica particles, Group 4 metal oxide particles, and complex oxide particles containing Group 4 metal atoms, silicon atoms, and oxygen atoms. Since a dental mill blank having X-ray contrast properties and more excellent wear resistance is obtained, silica zirconia particles are more preferable.
  • a method for producing such spherical inorganic particles is specifically described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-110414 or WO 2009/133913, which are patent documents. Hydroxyapatite can also be used as the spherical inorganic powder.
  • the submicron filler preferably has a specific surface area of 5 to 25 m 2 / g.
  • the specific surface area can be measured according to a conventional method by the specific surface area BET method.
  • the content of the inorganic filler in the case of a dental composite resin produced by a usual method is substantially more than 80% by weight according to the study by the present inventors.
  • an inorganic filler content of 80% by weight or more can be obtained.
  • the inorganic filler content in the dental mill blank in the present invention when the submicron filler is used is preferably 80% by weight or more, more preferably 81% by weight or more, still more preferably 82% by weight or more, Preferably it is 84 weight% or more, Preferably it is 95 weight% or less, More preferably, it exists in the range of 92 weight% or less.
  • content in a dental mill blank means content per unit weight of a dental mill blank.
  • the inorganic filler preferably contains inorganic particles having an average particle size of 0.001 to 0.1 ⁇ m and a specific surface area of 500 to 30 m 2 / g. .
  • the inorganic particles are sometimes referred to as inorganic ultrafine particles. That is, as another preferred embodiment of the present invention, the inorganic filler includes inorganic ultrafine particles having an average particle diameter of 0.001 to 0.1 ⁇ m and a specific surface area of 500 to 30 m 2 / g. It is preferable to contain.
  • the average particle diameter is preferably 0.005 ⁇ m or more, more preferably 0.01 ⁇ m or more, preferably 0.05 ⁇ m or less, more preferably 0.04 ⁇ m or less
  • the specific surface area is preferably 40 m. 2 / g or more, more preferably 50 m 2 / g or more, preferably 400 m 2 / g or less, more preferably 200 m 2 / g or less.
  • the average particle size is preferably 0.005 to 0.05 ⁇ m, more preferably 0.01 to 0.04 ⁇ m
  • the specific surface area is preferably 400 to 40 m 2 / g, more preferably 200 to 50 m 2 / g.
  • Inorganic ultrafine particles are preferred.
  • inorganic ultrafine particles having an average particle size of 0.005 to 0.05 ⁇ m and a specific surface area of 400 to 40 m 2 / g are preferable, the average particle size is 0.005 to 0.05 ⁇ m, and the specific surface area is 200.
  • inorganic ultrafine particles or the average particle size in the range of ⁇ 50 m 2 / g is 0.01 ⁇ 0.04 .mu.m, specific surface area is more preferably the inorganic ultrafine particles in the range of 400 ⁇ 40m 2 / g, average particle size Are more preferably inorganic ultrafine particles having a specific surface area within the range of 200 to 50 m 2 / g.
  • Such inorganic ultrafine particles are referred to as so-called nanoparticles (ultrafine particle filler), but can provide a dental mill blank that is superior in transparency and polishing smoothness.
  • the content of the inorganic ultrafine particles in the inorganic filler is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and still more preferably 100% by weight.
  • inorganic ultrafine particles used for dental composite resins and the like are used without any limitation.
  • inorganic oxide particles such as silica, alumina, titania, zirconia, or composite oxide particles made of these, particles of calcium phosphate, hydroxyapatite, yttrium fluoride, ytterbium fluoride, barium titanate, potassium titanate, etc.
  • particles of silica, alumina, titania, silica / alumina composite oxide, silica / zirconia composite oxide produced by flame pyrolysis for example, Aerosil (registered trademark) OX-50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
  • the shape of the inorganic ultrafine particles is not particularly limited, and can be appropriately selected and used.
  • a dental composite resin the smaller the particle size of the inorganic particles to be blended, the more difficult it is to increase the content, but this tendency is particularly noticeable when the above ultrafine filler is blended. become.
  • the content of the ultrafine filler is at most about 60% by weight, and more than 65% by weight in reality. It was difficult to blend with the content.
  • a mill blank having a filling amount of 65% by weight or more can be easily obtained.
  • a mill blank containing ultrafine filler with a content of 65% by weight or more is one of preferred embodiments in the present invention.
  • the inorganic filler content in the dental mill blank in the present invention when the ultrafine filler is used is preferably 65% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and further preferably 75% by weight or more. Preferably, it is 95 weight% or less, More preferably, it is 90 weight% or less, More preferably, it is 88 weight% or less. Further, it is preferably in the range of 65 to 95% by weight, more preferably 70 to 90% by weight, still more preferably 70 to 88% by weight.
  • aggregated particles formed by agglomerating the ultrafine filler can also be suitably used in the present invention.
  • the aggregated particles have a particle diameter of 1 to 20 ⁇ m, preferably 2 to 10 ⁇ m. When it is in the range, a mill blank having excellent mechanical strength can be provided. Therefore, as another preferred embodiment of the present invention, inorganic ultrafine particles having an inorganic filler within an average particle diameter of 0.001 to 0.1 ⁇ m and a specific surface area of 500 to 30 m 2 / g aggregated. It is preferable to contain aggregated particles and inorganic particles having an average particle diameter of 1 to 20 ⁇ m.
  • the content of the aggregated particles in the inorganic filler is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and still more preferably 100% by weight.
  • the average particle diameter of the aggregated particles is measured by a 0.2% sodium hexametaphosphate aqueous solution as a dispersion medium using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-2100, manufactured by Shimadzu Corporation).
  • ultrafine filler exists as an aggregate, but 10 mg of inorganic oxide powder is added to 300 mL of water (dispersion medium) to which water or a surfactant such as sodium hexametaphosphate of 5 wt% or less is added.
  • water dispersion medium
  • a surfactant such as sodium hexametaphosphate of 5 wt% or less
  • the aggregated particles in the present invention are those in which particles that are hardly dispersed even under such conditions are firmly aggregated.
  • ultrafine particle filler constituting the aggregated particles
  • known ultrafine particle fillers used for dental curable compositions and the like are used without any limitation as long as the average particle diameter is 0.001 to 0.1 ⁇ m.
  • inorganic oxide particles such as silica, alumina, titania and zirconia, or composite oxide particles made of these particles, particles of calcium phosphate, hydroxyapatite, yttrium fluoride, ytterbium fluoride, and the like, and these inorganic particles Can be used alone or in combination of two or more.
  • the filler is heated slightly to a temperature just before the filler melts and the fillers in contact with each other are slightly fused.
  • a method of heating to such an extent is preferably used.
  • an aggregated form may be prepared before heating. For example, there is a method in which a filler is put in a suitable container and pressurized, or once dispersed in a solvent, the solvent is removed by a method such as spray drying.
  • Another suitable method for producing the agglomerate of ultrafine particle filler is silica sol, alumina sol, titania sol, zirconia sol, etc. produced by a wet method, which is dried by a method such as freeze drying or spray drying.
  • the aggregated particles in which the particles are firmly aggregated can be easily obtained by heat treatment as necessary.
  • the shape of the inorganic ultrafine particles is not particularly limited, and can be appropriately selected and used.
  • an amorphous powder having a mean particle diameter of 1 to 20 ⁇ m can be suitably used.
  • the inorganic filler content in the dental mill blank in the present invention when using such agglomerated particles is preferably 65% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and further preferably 75% by weight or more, Preferably it is 95 weight% or less, More preferably, it is 90 weight% or less, More preferably, it exists in the range of 88 weight% or less. Further, it is preferably in the range of 65 to 95% by weight, more preferably 70 to 90% by weight, still more preferably 75 to 88% by weight.
  • the inorganic filler comprises inorganic ultrafine particles having an average particle diameter in the range of 0.001 to 0.1 ⁇ m and a specific surface area in the range of 500 to 30 m 2 / g;
  • inorganic particles having a diameter of 0.2 to 2 ⁇ m and a particle diameter of 0.1 to 10 ⁇ m are used together.
  • the composition in which both inorganic ultrafine particles and inorganic particles of 0.2 to 2 ⁇ m are blended (mixed) is said to be a hybrid type inorganic particle, and can provide a dental mill blank having excellent mechanical strength. .
  • the content of the hybrid inorganic particles in the inorganic filler is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and still more preferably 100% by weight.
  • inorganic particles having an average particle size in the range of 0.2 to 2 ⁇ m and a particle size range of 0.1 to 10 ⁇ m may be simply referred to as hybrid-type inorganic particles of 0.2 ⁇ m or more. .
  • the inorganic ultrafine particles in the hybrid type are the same as the ultrafine particle filler.
  • the inorganic particles of 0.2 ⁇ m or more blended with the ultrafine filler preferably have an average particle size of 0.2 ⁇ m or more, more preferably 0.4 ⁇ m or more, preferably 2 ⁇ m or less, more preferably 1.5 ⁇ m or less.
  • the inorganic particles are 0.4 to 1.5 ⁇ m, and the particle size range is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 0.1 to 5.0 ⁇ m.
  • the inorganic particles having such an average particle size and particle size range and having a composition as exemplified by the submicron filler are used.
  • the weight ratio of inorganic ultrafine particles to inorganic particles of 0.2 ⁇ m or more in the hybrid type is preferably 1/1 to 1/20, and preferably 1/3 to 1/10. More preferred.
  • hybrid type inorganic particles include the following combinations.
  • inorganic oxide fine particles such as silica, alumina, zirconia, and titania, or composite oxide fine particles made of these are preferable, and among these, highly dispersed as represented by the trade name Aerosil Silica and highly dispersible alumina, titania and zirconia represented by the trade name Aerocide are more preferred.
  • Hybrid inorganic particles of 0.2 ⁇ m or more combined with this include barium boroaluminosilicate glass, lanthanum glass, strontium boroaluminosilicate glass, feldspar, mullite, quartz, Pyrex (registered trademark) as described above. Glass, silica glass and the like are preferably used.
  • the inorganic filler content in the dental mill blank in the present invention when using inorganic particles having such a hybrid composition is preferably 80% by weight or more, more preferably 85% by weight or more, and still more preferably 88%. % By weight or more, preferably 96% by weight or less, more preferably 95% by weight or less. Further, it is preferably in the range of 80 to 96% by weight, more preferably 85 to 95% by weight, and still more preferably 88 to 95% by weight.
  • the content of the inorganic particles referred to here is the total content of the inorganic ultrafine particles in the hybrid type and the inorganic particles of 0.2 ⁇ m or more in the hybrid type.
  • a dental mill blank of the present invention in the method for producing a dental mill blank of the present invention, two or more different inorganic particles or the same inorganic particles are separately press-molded in layers, and the physical properties, Mill blanks with layered structures with different transparency and color tone can also be created.
  • a dental mill blank having such a layered structure can provide a clinically useful dental prosthesis. For example, when the inorganic particles adjusted to increase the transparency of the cured product in the first layer and the inorganic particles adjusted to the ivory color tone are arranged in the second layer, in the crown obtained by cutting the mill blank, the upper layer An aesthetically pleasing crown having an enamel color layer and a dentin color layer in the lower layer can be produced.
  • Such a method for preparing inorganic particles having different color tone and transparency can be performed, for example, by mixing and dispersing pigments (colored particles) in the inorganic particles.
  • a pigment a known pigment used in a dental composition is used without any limitation.
  • the pigment may be either an inorganic pigment and / or an organic pigment.
  • the inorganic pigment include chromates such as yellow lead, zinc lead and barium yellow; ferrocyanides such as bitumen; silver vermilion, cadmium yellow and sulfide.
  • Sulfides such as zinc, antimony white and cadmium red; sulfates such as barium sulfate, zinc sulfate and strontium sulfate; oxides such as zinc white, titanium white, bengara, iron black and chromium oxide; hydroxylation such as aluminum hydroxide Silicates such as calcium silicate and ultramarine; carbon such as carbon black and graphite.
  • organic pigments include nitroso pigments such as naphthol green B and naphthol green Y; nitro pigments such as naphthol S and resol fast yellow 2G; insoluble azo pigments such as permanent red 4R, brilliant fast scarlet, hansa yellow, and benzidine yellow.
  • Pigment Slightly soluble azo pigments such as Resol Red, Lake Red C and Lake Red D; Soluble azo pigments such as Brilliant Carmine 6B, Permanent Red F5R, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 10B; Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Green, Sky Blue, etc. Phthalocyanine pigments; basic dye pigments such as rhodamine lake, malachite green lake, methyl violet lake; peacock blue lake, eosin lake, quinoline Acid dye-based pigments such as Eroreki like. These pigments can be used alone or in combination of two or more, and are appropriately selected according to the intended color tone of the mill blank. Among these pigments, local titanium oxide white, bengara, iron black and yellow iron oxide, which are inorganic pigments excellent in heat resistance and light resistance, are more preferable for the dental mill blank of the present invention.
  • the content of the pigment is not particularly limited because it is appropriately adjusted depending on the desired color tone, but is preferably 0.000001 part by weight or more, more preferably 100 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the inorganic particles in the layer in which the pigment is blended. It is 0.00001 part by weight or more, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less. Further, the amount is preferably 0.000001 to 5 parts by weight, more preferably 0.00001 to 1 part by weight.
  • any known powder mixing and dispersing method can be used without any limitation, and either a dry method or a wet method may be used.
  • a method of dispersing both powders in the presence of a solvent and then removing or distilling off the solvent is preferable.
  • Dispersion can be carried out by employing a known method in this field.
  • a dispersing machine such as a sand mill, bead mill, attritor, colloid mill, ball mill, ultrasonic crusher, homomixer, dissolver, or homogenizer can be used.
  • Dispersion conditions vary depending on the particle size and amount of inorganic particle powder and pigment, the type and amount of solvent added, or the type of disperser, etc., but depending on the dispersion status of these particles, the dispersion time, stirrer, and rotation speed
  • the dispersion conditions such as can be appropriately selected.
  • the solvent used for wet dispersion water and / or a solvent compatible with water are preferable.
  • the solvent include alcohols (for example, ethanol, methanol, isopropanol), ethers, ketones (for example, acetone, methyl ethyl ketone), and the like. Can be used.
  • a material having a color as a material of inorganic particles such as colored glass may be used.
  • a method of adjusting the transparency of each layer a method of adjusting the refractive index and particle diameter of inorganic particles is also preferably used.
  • the transparency of a resin in which inorganic particles are dispersed increases as the difference in refractive index between the inorganic particles and the resin decreases, and as the particle diameter increases from the wavelength of visible light (0.4 to 0.7 ⁇ m).
  • the inorganic powder to be disposed in the highly transparent layer select an inorganic powder having the same refractive index as possible after curing of the polymerizable monomer to be impregnated, or refracting the inorganic powder.
  • the refractive index of the polymerizable monomer is adjusted so as to match the rate.
  • inorganic particles having excellent lubricity can be disposed in the layer corresponding to the enamel color layer, and inorganic particles having excellent mechanical strength can be disposed in the layer corresponding to the inner dentin color layer.
  • Such a combination can provide a very useful crown prosthesis that is clinically excellent in durability in the oral cavity.
  • Preferred inorganic particles in each layer of such a combination are as follows. That is, the inorganic particles in the enamel color layer are the same as the ultrafine particle filler and the submicron filler.
  • the inorganic particles in the dentin color layer those similar to the above-mentioned aggregated particles of submicron filler, ultrafine particle filler, and hybrid type inorganic particles are used.
  • an ultrafine particle filler is used for the enamel color layer and a submicron filler is used for the dentin color layer
  • a submicron filler is used for the enamel color layer and hybrid inorganic fine particles are used for the dentin color layer.
  • the content of the inorganic filler in the dental mill blank in the present invention when the inorganic particles are pressed into layers is preferably 60% by weight or more, more preferably 65% by weight or more, and further preferably 70% by weight or more. Yes, preferably 96% by weight or less, more preferably 94% by weight or less, and still more preferably 92% by weight or less. Further, it is preferably in the range of 60 to 96% by weight, more preferably 65 to 96% by weight, further preferably 70 to 94% by weight, and further preferably 70 to 92% by weight.
  • content of an inorganic filler here is content which totaled the inorganic particle of all the layers.
  • inorganic particles that have been surface-treated in advance can be used as the inorganic filler.
  • the mechanical strength of the obtained mill blank is improved.
  • the inorganic filler is pressure-molded, and the resulting aggregate of inorganic particles (inorganic filler molded body) is brought into contact with a polymerizable monomer described later, so that the polymerizable single particles are placed in the aggregation gap of the inorganic particles.
  • the familiarity between the surface of the inorganic particles and the polymerizable monomer is improved, and there is an advantage that the polymerizable monomer can easily enter the gap between the aggregates.
  • the hybrid type inorganic particles may be mixed with each other after the surface treatment is performed on each of the inorganic ultrafine particles in the hybrid type and the inorganic particles of 0.2 ⁇ m or more in the hybrid type.
  • a surface treatment may be applied to a mixture of the inorganic ultrafine particles and inorganic particles of 0.2 ⁇ m or more.
  • a known surface treatment agent can be used, and organometallic compounds such as organosilicon compounds, organotitanium compounds, organozirconium compounds, organoaluminum compounds, and phosphate groups, pyrophosphate groups, thiophosphates.
  • An acidic group-containing organic compound having at least one acidic group such as a group, a phosphonic acid group, a sulfonic acid group, or a carboxylic acid group can be used.
  • a surface treatment layer of a mixture of two or more kinds of surface treatment agents may be used, or a surface treatment layer having a multilayer structure in which a plurality of surface treatment agent layers are laminated.
  • a well-known method can be used without a restriction
  • organosilicon compound examples include compounds represented by R 1 n SiX 4-n (wherein R 1 is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and X is 1 carbon atom) Represents an alkoxy group of 4 to 4, an acetoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom or a hydrogen atom, and n is an integer of 0 to 3, provided that when there are a plurality of R 1 and X, each may be the same or different. Good).
  • a coupling agent having a functional group capable of copolymerizing with a polymerizable monomer such as ⁇ - (meth) acryloxyalkyltrimethoxysilane [the number of carbon atoms between the (meth) acryloxy group and the silicon atom: 3 To 12], ⁇ - (meth) acryloxyalkyltriethoxysilane [carbon number between (meth) acryloxy group and silicon atom: 3 to 12], vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like are preferably used.
  • ⁇ - (meth) acryloxyalkyltrimethoxysilane the number of carbon atoms between the (meth) acryloxy group and the silicon atom: 3 To 12
  • ⁇ - (meth) acryloxyalkyltriethoxysilane carbon number between (meth) acryloxy group and silicon atom:
  • organic titanium compound examples include tetramethyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetra n-butyl titanate, butyl titanate dimer, and tetra (2-ethylhexyl) titanate.
  • organic zirconium compound examples include zirconium isopropoxide, zirconium n-butoxide, zirconium acetylacetonate, zirconium acetate and the like.
  • organic aluminum compound examples include aluminum acetylacetonate and aluminum organic acid salt chelate compound.
  • Examples of the acidic group-containing organic compound containing a phosphate group include 2-ethylhexyl acid phosphate, stearyl acid phosphate, 2- (meth) acryloyloxyethyl dihydrogen phosphate, 3- (meth) acryloyloxypropyl dihydrogen phosphate, 4- (meth) acryloyloxybutyl dihydrogen phosphate, 5- (meth) acryloyloxypentyl dihydrogen phosphate, 6- (meth) acryloyloxyhexyl dihydrogen phosphate, 7- (meth) acryloyloxyheptyl dihydrogen Phosphate, 8- (meth) acryloyloxyoctyl dihydrogen phosphate, 9- (meth) acryloyloxynonyl dihydrogen phosphate, 10- (Meth) acryloyloxydecyl dihydrogen phosphate, 11- (meth) acryloy
  • an acidic group containing organic compound which has acidic groups such as a pyrophosphoric acid group, a thiophosphoric acid group, a phosphonic acid group, a sulfonic acid group, and a carboxylic acid group
  • the thing as described in WO2012 / 042911 is used suitably, for example. be able to.
  • One type of surface treatment agent may be used alone, or a plurality of types may be used in combination.
  • an acidic group-containing organic compound having a functional group that can be copolymerized with the polymerizable monomer in order to increase the chemical bond between the inorganic filler and the polymerizable monomer to improve the mechanical strength of the cured product It is more preferable to use
  • the amount of the surface treatment agent used is not particularly limited, and is preferably 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler, for example.
  • a known method can be used without limitation.
  • a method of filling an inorganic filler in a press die (die) having a desired size and pressurizing with a uniaxial press using an upper punch and a lower punch is suitable.
  • the pressing pressure at this time is appropriately set to an optimum value depending on the size of the target molded body, the kind of inorganic particles and the particle diameter, and is usually 10 MPa or more.
  • the press pressure is low, the inorganic particles are not densely packed and the gaps between the inorganic particles are not sufficiently narrowed, and thus the content of the inorganic particles per unit volume cannot be increased in the obtained mill blank.
  • the press pressure is preferably as high as possible.
  • the press pressure in the uniaxial press is usually 200 MPa or less, preferably 10 MPa or more. More preferably, it is 20 MPa or more, more preferably 25 MPa or more, preferably 180 MPa or less, more preferably 150 MPa or less, still more preferably 100 MPa or less, and even more preferably 80 MPa or less. Further, it is preferably in the range of 10 to 200 MPa, more preferably 20 to 100 MPa, and still more preferably 25 to 80 MPa.
  • the pressing time can be appropriately set according to the pressing pressure, but is usually 1 to 120 minutes.
  • the press molding method in the production method of the present invention preferably includes a cold isostatic pressing (CIP) step and / or a CIP step.
  • CIP cold isostatic pressing
  • the molded body may be further subjected to CIP molding.
  • CIP molding can usually apply higher pressing pressure than uniaxial press, and since pressure can be applied evenly from the three-dimensional direction to the molded body, it is preferable to perform CIP molding from the inside of the molded body.
  • the press molding is a CIP process
  • the inorganic filler is filled in an elastic container such as silicon rubber or polyisoprene rubber without going through the uniaxial pressing process with a mold, and this is left as it is or in a vacuum state. Thereafter, a press-molded body can be obtained by CIP treatment. It is desirable that the applied pressure during CIP molding is also high.
  • CIP processing can be performed after making a press-molding body into a vacuum state as it is.
  • a CIP device manufactured by Kobe Steel and capable of being pressurized to about 1000 MPa can be used.
  • the pressure applied during CIP molding is preferably higher regardless of the presence or absence of uniaxial pressing, but considering productivity, for example, when performing uniaxial pressing, it is preferably 30 MPa or more, more preferably 50 MPa or more, and still more preferably Is 100 MPa or more, preferably 500 MPa or less, more preferably 400 MPa or less, and further preferably 300 MPa or less.
  • 30 to 500 MPa is preferable, 50 to 500 MPa is more preferable, and 100 to 300 MPa is further preferable.
  • it is preferably 30 MPa or more, more preferably 50 MPa or more, further preferably 100 MPa or more, preferably 1000 MPa or less, more preferably 800 MPa or less, and further preferably 700 MPa or less. Is within the range.
  • 30 to 1000 MPa is preferable, 50 to 800 MPa is more preferable, and 100 to 700 MPa is further preferable.
  • the CIP molding time can be appropriately set according to the press pressure, but is usually 1 to 60 minutes.
  • a method of stacking two or more different inorganic particles and press-molding the following methods may be mentioned.
  • a uniaxial press die (die) fitted with a lower punch is filled with the first inorganic particle powder, the upper punch is set in the die, and the powder is pressed.
  • the method of removing the upper punch, filling the pressed first inorganic powder aggregate with the second inorganic powder, setting the upper punch again, and pressing the second inorganic powder. can be mentioned.
  • a press-molded product in which the first inorganic particles and the second inorganic particles are layered can be obtained.
  • the pressing pressure at the time of pressing is set to an optimal value as appropriate depending on the type and amount of inorganic particles used, and the pressing pressure in each layer may be the same or different.
  • the surface is flattened, without pressing, the second inorganic powder is filled thereon, and the first inorganic powder and the second inorganic powder are filled. Inorganic powders can be pressed together.
  • a press-molded body of an inorganic filler can be obtained, but since the molded body can be processed into dental mill blanks having various shapes described later, the size is not particularly limited.
  • an inorganic filler molded object in the present invention an inorganic filler that has been press-molded at once may be used as it is, or may be separately molded and then press-molded to form a single molded article.
  • an inorganic filler may be newly press-molded on a separately molded molded body to form a single molded body.
  • the molded body in which the inorganic filler is agglomerated thus obtained is brought into contact with the polymerizable monomer described later, so that the polymerizable monomer enters the gaps between the primary particles of the powder.
  • a composition having a structure in which inorganic particles are extremely densely dispersed in a functional monomer is obtained. Therefore, in the present invention, it is preferable to use the inorganic filler as it is after being press-molded.
  • a porous body that is sintered and communicated is used. Is not preferred. That is, a molded body that is a dense packing of an inorganic filler is preferable.
  • a crown restoration material is obtained.
  • a dental mill blank is manufactured by press-molding an inorganic filler, high-density filling is possible even if the particle size of the inorganic particles is small, and the dental prosthesis obtained from the mill blank
  • the product is excellent in gloss, and has improved strength and wear resistance.
  • the content of the inorganic filler in the dental mill blank obtained according to the present invention varies depending on the particle size and shape of the inorganic particles used, but even if inorganic particles having a small particle size are used, the content is usually 60% by weight or more.
  • 70% by weight or more more preferably 80% by weight or more, further preferably 82% by weight or more, further preferably 85% by weight or more, preferably 96% by weight or less, more preferably 95% by weight or less. It is. Further, it is preferably 60 to 96% by weight, more preferably 70 to 96% by weight, still more preferably 80 to 95% by weight, still more preferably 85 to 95% by weight.
  • inorganic filler content here is the value measured by the ignition residue of hardened
  • the ignition residue of the cured product is measured by, for example, putting the cured product in a crucible and heating it in an electric furnace at a temperature of 575 ° C. for a predetermined time, thereby incinerating the organic resin component and remaining inorganic material. It can be calculated by measuring the weight of the particles. It should be noted that, in this method, in the case of a mill blank obtained using inorganic particles that have been subjected to surface treatment, the surface treatment agent that has been subjected is calculated as an incinerated organic resin component.
  • composition containing a polymerizable monomer (polymerizable monomer-containing composition) is brought into contact with the inorganic filler molded body (inorganic filler molded body) thus obtained.
  • the polymerizable monomer-containing composition contains the following polymerizable monomers.
  • the polymerizable monomer used in the present invention a known polymerizable monomer used for a dental composite resin or the like is used without any limitation.
  • a radical polymerizable monomer is preferably used.
  • Specific examples of the radical polymerizable monomer include ⁇ -cyanoacrylic acid, (meth) acrylic acid, ⁇ -halogenated acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, sorbic acid, maleic acid, itaconic acid and other esters, (Meth) acrylamide, (meth) acrylamide derivatives, vinyl esters, vinyl ethers, mono-N-vinyl derivatives, styrene derivatives and the like.
  • (meth) acrylic acid esters and (meth) acrylamide derivatives are preferable, and (meth) acrylic acid esters are more preferable.
  • the expression “(meth) acryl” is used to include both methacryl and acryl.
  • (II) Bifunctional (meth) acrylates Ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol Di (meth) acrylate, 1,10-decandiol di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl (meth) acrylate (2,2-bis [4- [3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropoxy] phenyl] Propane (commonly known as BisGMA)), 2,2-bis [4- (meth) acryloyloxyethoxyphenyl] propane, 2,2-bis [4- (meth) acryloyloxypolyethoxyphenyl] propane, 1,2-bis [ 3- (Meth) acryloyl Oxy-2-hydroxypropoxy] ethane, pentaery
  • any of the polymerizable monomers can be used alone or in admixture of two or more.
  • the polymerizable monomer used in the present invention is preferably in a liquid form, but it is not necessarily required to be in a liquid form at room temperature, and the environment of the process of contacting the polymerizable monomer with a powder press-molded body There is no problem if it is liquid below. Furthermore, even if it is a solid polymerizable monomer, it can be used by mixing and dissolving with other liquid polymerizable monomers.
  • the preferred viscosity range (25 ° C.) of the polymerizable monomer is 10 Pa ⁇ s or less, more preferably 5 Pa ⁇ s or less, and even more preferably 2 Pa ⁇ s or less. Two or more kinds of polymerizable monomers are mixed and dissolved.
  • the viscosity of the polymerizable monomer is not limited to the individual polymerizable monomers in the viscosity range, and the state of the composition used by mixing and dissolving In this case, the viscosity is preferably within the range.
  • the content of the polymerizable monomer in the dental mill blank can be appropriately adjusted depending on the degree of contact of the polymerizable monomer-containing composition. Moreover, since the content of the inorganic filler in the dental mill blank of the present invention varies depending on the average particle diameter of the inorganic particles constituting the inorganic filler and the press molding method, the content of the polymerizable monomer is generally Not determined.
  • the dental mill blank of the present invention is produced by polymerizing and curing the polymerizable monomer impregnated in the gaps inside the inorganic filler molded body. Therefore, the polymerizable monomer-containing composition may contain a polymerization initiator in order to facilitate polymerization and curing.
  • the polymerization initiator can be selected from polymerization initiators used in the general industry. Among them, a polymerization initiator used for dental use is preferably used, and polymerization initiation of heat polymerization, photopolymerization and chemical polymerization is started. An agent is used individually or in combination of 2 or more types as appropriate.
  • heat polymerization initiator examples include organic peroxides and azo compounds.
  • organic peroxides used as the heat polymerization initiator include ketone peroxide, hydroperoxide, diacyl peroxide, dialkyl peroxide, peroxyketal, peroxyester, peroxydicarbonate, and the like. .
  • hydroperoxide used as the heat polymerization initiator examples include 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, and 1, Examples include 1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide.
  • diacyl peroxide used as the heat polymerization initiator examples include acetyl peroxide, isobutyryl peroxide, benzoyl peroxide, decanoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, and 2,4-dichlorobenzoyl. Examples thereof include peroxide and lauroyl peroxide.
  • dialkyl peroxide used as the heat polymerization initiator examples include di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butyl peroxide).
  • Examples of the peroxyketal used as the heat polymerization initiator include 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, 2,2-bis (t-butylperoxy) octane, 4,4-bis (t-butylperoxy) valeric acid-n-butyl ester, etc. Can be mentioned.
  • peroxyester used as the heat polymerization initiator examples include ⁇ -cumyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxypivalate, 2,2,4-trimethylpentyl.
  • Peroxy-2-ethylhexanoate t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, di-t-butylperoxyisophthalate, di-t- Examples thereof include butyl peroxyhexahydroterephthalate, t-butylperoxy-3,3,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxybenzoate, and tbutylperoxymaleic acid.
  • peroxydicarbonate used as the heat polymerization initiator examples include di-3-methoxyperoxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxydicarbonate, bis (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, and diisopropyl. Examples thereof include peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxydicarbonate and diallyl peroxydicarbonate.
  • diacyl peroxide is preferably used, and among them, benzoyl peroxide is more preferably used from the comprehensive balance of safety, storage stability, and radical generating ability.
  • azo compounds used as the heat polymerization initiator examples include 2,2-azobisisobutyronitrile, 2,2-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 4,4-azobis-4-cyanovaleric.
  • examples include acid, 1,1-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, dimethyl-2,2-azobisisobutyrate, 2,2-azobis- (2-aminopropane) dihydrochloride and the like.
  • photopolymerization initiator examples include (bis) acylphosphine oxides, ⁇ -diketones, and coumarins.
  • acylphosphine oxides include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6-dimethoxybenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6 -Dichlorobenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylmethoxyphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylethoxyphenylphosphine oxide, 2,3,5,6-tetramethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, benzoyldi- (2,6-dimethylphenyl) phosphonate, and salts thereof.
  • bisacylphosphine oxides include bis- (2,6-dichlorobenzoyl) phenylphosphine oxide, bis- (2,6-dichlorobenzoyl) -2,5-dimethylphenylphosphine oxide, and bis- (2,6-dichlorobenzoyl).
  • Examples of the ⁇ -diketone used as the photopolymerization initiator include diacetyl, dibenzyl, camphorquinone, 2,3-pentadione, 2,3-octadione, 9,10-phenanthrenequinone, 4,4′- Examples thereof include oxybenzyl and acenaphthenequinone. Of these, camphorquinone is preferred.
  • Examples of coumarins used as the photopolymerization initiator include 3,3′-carbonylbis (7-diethylamino) coumarin, 3- (4-methoxybenzoyl) coumarin, 3-chenoylcoumarin, and 3-benzoyl-5.
  • 3,3′-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin) and 3,3′-carbonylbis (7-dibutylaminocoumarin) are preferable.
  • photopolymerization initiators at least one selected from the group consisting of (bis) acylphosphine oxides, ⁇ -diketones, and coumarins that are widely used in dental curable compositions is used. Is preferred.
  • such a photopolymerization initiator may be able to perform photopolymerization more efficiently in a shorter time by further blending a polymerization accelerator as necessary.
  • Examples of the polymerization accelerator suitable for the photopolymerization initiator mainly include tertiary amines, aldehydes, compounds having a thiol group, sulfinic acid and / or a salt thereof.
  • tertiary amines include, for example, N, N-dimethylaniline, N, N-dimethyl p-toluidine, N, N-dimethyl-m-toluidine, N, N-diethyl-p-toluidine, N, N -Dimethyl-3,5-dimethylaniline, N, N-dimethyl-3,4-dimethylaniline, N, N-dimethyl-4-ethylaniline, N, N-dimethyl-4-isopropylaniline, N, N-dimethyl -4-t-butylaniline, N, N-dimethyl-3,5-di-t-butylaniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3,5-dimethylaniline, N, N-di ( 2-hydroxyethyl) -p-toluidine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3,4-dimethylaniline, N, N-bis
  • aldehydes include dimethylaminobenzaldehyde and terephthalaldehyde.
  • Examples of the compound having a thiol group include 2-mercaptobenzoxazole, decanethiol, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and thiobenzoic acid.
  • sulfinic acid and salts thereof include benzenesulfinic acid, sodium benzenesulfinate, potassium benzenesulfinate, calcium benzenesulfinate, lithium benzenesulfinate, toluenesulfinic acid, sodium toluenesulfinate, potassium toluenesulfinate, toluenesulfine.
  • Acid calcium lithium toluenesulfinate, 2,4,6-trimethylbenzenesulfinic acid, sodium 2,4,6-trimethylbenzenesulfinate, potassium 2,4,6-trimethylbenzenesulfinate, 2,4,6-trimethyl Calcium benzenesulfinate, lithium 2,4,6-trimethylbenzenesulfinate, 2,4,6-triethylbenzenesulfinate, 2,4,6-triethylbenzenes Sodium finate, potassium 2,4,6-triethylbenzenesulfinate, calcium 2,4,6-triethylbenzenesulfinate, 2,4,6-triisopropylbenzenesulfinate, 2,4,6-triisopropylbenzenesulfine Examples thereof include sodium acid, potassium 2,4,6-triisopropylbenzenesulfinate, calcium 2,4,6-triisopropylbenzenesulfinate, and the like.
  • the chemical polymerization initiator a combination of an organic peroxide and a polymerization accelerator is preferably used.
  • the organic peroxide used for a chemical polymerization initiator is not specifically limited, A well-known thing can be used. Specifically, the organic peroxide illustrated with the said heat polymerization initiator is mentioned.
  • diacyl peroxide is preferably used, and among them, benzoyl peroxide is more preferably used from the comprehensive balance of safety, storage stability, and radical generating ability.
  • the polymerization accelerator used for the chemical polymerization initiator can be selected from polymerization accelerators used in the general industry, and among them, polymerization accelerators used for dental use are preferably used. Moreover, a polymerization accelerator is used individually or in combination of 2 or more types as appropriate.
  • amines examples include amines, sulfinic acid and its salts, copper compounds, tin compounds, and the like.
  • Amines used as polymerization accelerators are classified into aliphatic amines and aromatic amines.
  • the aliphatic amine include primary aliphatic amines such as n-butylamine, n-hexylamine and n-octylamine; secondary aliphatic amines such as diisopropylamine, dibutylamine and N-methylethanolamine; N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, Nn-butyldiethanolamine, N-lauryldiethanolamine, 2- (dimethylamino) ethyl methacrylate, N-methyldiethanolamine dimethacrylate, N-ethyldiethanolamine dimethacrylate, triethanolamine monomethacrylate , Tertiary fats such as triethanolamine dimethacrylate, triethanolamine trimethacrylate, triethanolamine, trimethylamine, triethylamine, tributylamine Amine and the like.
  • aromatic amine examples include N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3,5-dimethylaniline, N, N-di (2-hydroxyethyl) -p-toluidine, and N, N-bis. (2-hydroxyethyl) -3,4-dimethylaniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -4-ethylaniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -4-isopropylaniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -4-t-butylaniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3,5-di-isopropylaniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl)- 3,5-di-t-butylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N-dimethyl-p-toluidine, N, N-dimethyl-m-toluidine, N, N-diethyl
  • At least one selected from the group consisting of dimethylaminobenzoic acid n-butoxyethyl ester and 4-N, N-dimethylaminobenzophenone is preferably used.
  • Examples of sulfinic acid and salts thereof used as a polymerization accelerator include p-toluenesulfinic acid, sodium p-toluenesulfinate, potassium p-toluenesulfinate, lithium p-toluenesulfinate, calcium p-toluenesulfinate, Benzenesulfinic acid, sodium benzenesulfinate, potassium benzenesulfinate, lithium benzenesulfinate, calcium benzenesulfinate, 2,4,6-trimethylbenzenesulfinic acid, sodium 2,4,6-trimethylbenzenesulfinate, 2,4 , 6-Trimethylbenzenesulfinate potassium, 2,4,6-trimethylbenzenesulfinate lithium, 2,4,6-trimethylbenzenesulfinate calcium, 2,4,6-triethylbenzene Rufinic acid, sodium 2,4,6-triethylbenzenesulfinate, potassium 2,
  • the copper compound used as the polymerization accelerator for example, acetylacetone copper, cupric acetate, copper oleate, cupric chloride, cupric bromide and the like are preferably used.
  • tin compounds used as polymerization accelerators include di-n-butyltin dimaleate, di-n-octyltin dimaleate, di-n-octyltin dilaurate, and di-n-butyltin dilaurate.
  • preferred tin compounds are di-n-octyltin dilaurate and di-n-butyltin dilaurate.
  • a photopolymerization initiator and a heat polymerization initiator in combination, and a combination of (bis) acylphosphine oxides and diacyl peroxide is more preferable.
  • blended with a polymerizable monomer containing composition is not specifically limited, From viewpoints, such as sclerosis
  • the amount of the polymerization initiator is 30 parts by weight or less, sufficient mechanical strength can be obtained even when the polymerization performance of the polymerization initiator itself is low, and there is no risk of causing precipitation from the composition. More preferably, it is 20 parts by weight or less.
  • the polymerizable monomer-containing composition used in the present invention includes a pH adjuster, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a polymerization inhibitor, a colorant, a pigment, an antibacterial agent, X, depending on the purpose. It is also possible to further add a line contrast agent, a thickener, a fluorescent agent, and the like.
  • the polymerizable monomer-containing composition can be prepared without particular limitation as long as it contains a polymerizable monomer.
  • it can be prepared by mixing and mixing a polymerization initiator with a polymerizable monomer, if necessary.
  • the method for contacting the polymerizable monomer-containing composition and the inorganic filler molded body is not particularly limited as long as the polymerizable monomer-containing composition can penetrate into the inorganic particle gaps in the inorganic filler molded body.
  • a simple and preferred method is to immerse the inorganic filler molded body in the polymerizable monomer-containing composition. By soaking, the monomer can gradually permeate into the aggregate due to capillary action. At this time, placing the surrounding environment in a reduced-pressure atmosphere is a preferable means because it promotes the penetration of the liquid monomer.
  • the degree of vacuum at this time is appropriately selected depending on the viscosity of the monomer and the particle size of the inorganic filler, but is usually 100 hectopascals (10 kPa) or less, preferably 50 to 0.001 hectopascals (5 to 0.0001 kPa). More preferably, it is in the range of 20 to 0.1 hectopascal (2 to 0.01 kPa). Further, it may be under vacuum (1 ⁇ 10 ⁇ 1 to 1 ⁇ 10 ⁇ 8 Pa).
  • a method of feeding the polymerizable monomer-containing composition to the inorganic filler molded body in the mold by applying pressure as it is in the state of being press-molded with the mold is also conceivable. If this method is adopted, the polymerization curing step can be carried out as it is in the mold.
  • pressurizing conditions are preferably 2 MPa or more, more preferably 10 MPa or more, and further preferably 20 MPa or more.
  • the viscosity of the polymerizable monomer-containing composition affects the permeation rate, and usually the lower the viscosity, the faster the permeation.
  • the preferred viscosity range (25 ° C.) is 10 Pa ⁇ s or less, more preferably 5 Pa ⁇ s or less, and even more preferably 2 Pa ⁇ s or less. It is necessary to consider the rate.
  • the polymerizable monomer-containing composition is diluted with a solvent and then the solvent is distilled off by a subsequent depressurization operation.
  • the temperature is preferably 25 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower to reduce the viscosity of the polymerizable monomer composition. , Can also accelerate the penetration.
  • the time for which the polymerizable monomer-containing composition is brought into contact with the inorganic filler molded body is not generally determined by the type of inorganic filler, the size of the molded body, the degree of penetration of the monomer, the contact method, etc. Can be adjusted. For example, in the case of contact by immersion, it is usually 1 to 120 hours, in the case of immersion under reduced pressure, it is usually 0.5 to 12 hours, and in the case of contact under pressure, it is usually 0.2 to 6 hours. It's time.
  • Polymerization curing can be performed by heat polymerization and / or photopolymerization and / or chemical polymerization, and the conditions can be performed according to a known method. Among them, in the present invention, it is preferable to carry out photopolymerization and subsequently carry out heat polymerization from the viewpoint of increasing the polymerization rate of the polymerizable monomer and obtaining a mill blank having higher mechanical strength. Photopolymerization may be performed not only with visible light but also with UV light. Also, during polymerization and curing, press-molded bodies impregnated with polymerizable monomers are polymerized in an inert atmosphere such as nitrogen gas or in a reduced pressure environment to increase the polymerization rate and mechanical strength. be able to.
  • the molded body impregnated with the polymerizable monomer is packed in a vacuum pack or the like and the polymerization operation is performed in a vacuum state.
  • pressure heating and polymerization can be performed using an autoclave or the like.
  • Such pressure polymerization is one of the more preferable polymerization curing methods in the present invention. That is, when the inorganic filler molded body impregnated with the polymerizable monomer is placed under pressure conditions together with the polymerizable monomer, the polymerizable monomer can penetrate more into the minute gaps of the molded body. It is possible to eliminate the remaining of fine bubbles.
  • the mechanical strength can be further increased by polymerization under pressure. Such conditions are preferably 20 MPa or more, more preferably 50 MPa or more, and still more preferably 100 MPa or more.
  • a pressure device an autoclave, a CIP device, or a HIP (hot isostatic pressure) device is used.
  • a CIP device capable of pressurizing to about 1000 MPa by Kobe Steel is also known. It is possible to polymerize by photopolymerization or chemical polymerization in addition to heat polymerization in which polymerization is performed by raising the temperature under pressure.
  • a more preferred pressure polymerization method there is a method in which a monomer-impregnated molded body is sealed in a plastic bag or rubber tube with a vacuum pack and polymerized while being pressurized using a CIP device or the like.
  • the pressure at this time is preferably as high as possible, preferably 50 MPa or more, more preferably 200 MPa or more.
  • the method in which the sealed monomer-impregnated molded body is put into a CIP processing chamber, a predetermined pressure is applied, the processing chamber is heated, and polymerization is started under high pressure is to increase the mechanical strength.
  • Further preferred polymerization methods For example, after applying pressure with CIP at room temperature, the temperature is raised over a period of about 30 minutes to 24 hours, and the ultimate temperature is preferably 80 ° C. to 180 ° C.
  • the polymerization time and the reached temperature are set in consideration of the decomposition temperature of the polymerization initiator blended in the polymerizable monomer.
  • the heat treatment is preferably performed at 80 to 150 ° C. for 10 to 120 minutes after the polymerization and curing, thereby reducing the stress distortion generated in the cured body, and the dental prosthesis generated during the cutting of the dental prosthesis or during clinical use. Damage to the object can be suppressed.
  • a dental mill blank can be obtained by the production method of the present invention.
  • the obtained mill blank is cut, cut, and polished to a desired size as necessary, and shipped as a product.
  • the content of inorganic particles in the cured product is dramatically higher than the content of inorganic particles achieved by conventional general dental composite resins. The level is to be realized.
  • the inorganic particles are packed very densely, and the interparticle distance of the filled particles is extremely small, and is basically considered to be in a contact state.
  • a dental composite resin obtained by uniformly mixing and kneading monomers and inorganic particles requires a certain degree of fluidity in the paste properties, and in such a composition, inorganic particles Since it is necessary to move freely in the medium to some extent, it is necessary to ensure a certain distance between particles, and high-density packing until inorganic particles are in contact with each other is almost impossible in principle. is there.
  • the polished smooth surface of the dental mill blank of the present invention is observed with a microscope, it can be observed that the inorganic particles are packed very densely.
  • a clear sea-island structure in which inorganic particles are uniformly dispersed in the resin matrix is observed on the cured surface of a dental composite resin produced by a normal method.
  • inorganic particles are observed. It is observed that there is very little resin matrix portion due to the close contact and dense packing.
  • the resin matrix uniformly penetrates and hardens in the densely packed inorganic particles, the surface of the obtained mill blank becomes smooth and the wear resistance of the counter teeth is excellent.
  • image processing it is also possible to indirectly estimate the inorganic particle content by analyzing such a microscope observation image by image processing and calculating the areas of the inorganic particle portion and the resin matrix portion.
  • image analysis software National Institutes of Health, Image J
  • the size of the dental mill blank of the present invention is preferably processed to an appropriate size so that it can be set in a commercially available dental CAD / CAM system.
  • desirable sizes include, for example, a 40 mm ⁇ 20 mm ⁇ 15 mm prismatic shape suitable for creating a single-tooth bridge, a 17 mm ⁇ 10 ⁇ 10 mm prismatic shape suitable for creating an inlay or onlay, and suitable for creating a full crown.
  • Examples thereof include a prismatic shape of 14 mm ⁇ 18 mm ⁇ 20 mm, a disk shape having a diameter of 100 mm and a thickness of 10 to 28 mm, which is suitable for producing a long span bridge and a denture base, but are not limited to these sizes.
  • an aesthetic dental prosthesis having high mechanical properties, excellent wear resistance and lubricity can be provided.
  • Examples of the dental prosthesis manufactured from the mill blank of the present invention include, for example, crown restorations such as inlays, onlays, onlays, veneers, crowns, bridges, abutments, dental posts, dentures, denture bases. And implant members (fixtures and abutments).
  • the cutting process is preferably performed using, for example, a commercially available dental CAD / CAM system.
  • Examples of the CAD / CAM system include CERON system of Sirona Dental Systems Co., Ltd. and Katana System of Kurarenoritake Dental Co., Ltd. can give.
  • the mill blank obtained in the present invention can be used for applications other than dental applications, for example, electronic material applications such as sealing materials and laminated plate molding materials, general general-purpose composite material members, for example, It can also be used as parts for construction, electrical appliances, household items, and toys.
  • electronic material applications such as sealing materials and laminated plate molding materials, general general-purpose composite material members, for example, It can also be used as parts for construction, electrical appliances, household items, and toys.
  • Inorganic Particle Production Example 2 Production of Inorganic Powder A-2 For 100 g of a commercially available silica zirconia spherical filler (manufactured by Sukkyung, average primary particle size 0.20 ⁇ m, particle size range 0.05-0.40 ⁇ m), Using 6 g of ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane and 3 g of water, surface treatment was performed in the same manner as in Production Example 1 of inorganic particles to obtain spherical inorganic powder A-2.
  • silica zirconia spherical filler manufactured by Sukkyung, average primary particle size 0.20 ⁇ m, particle size range 0.05-0.40 ⁇ m
  • surface treatment was performed in the same manner as in Production Example 1 of inorganic particles to obtain spherical inorganic powder A-2.
  • inorganic particle production example 4 Production of inorganic powder A-4 A commercially available silica sol (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., average primary particle diameter 10 nm, BET specific surface area 180 m 2 / g) was used with a spray dryer (Buch type B290). Spray-dried to obtain an agglomerated powder. The agglomerated powder was spherical particles having an average particle diameter of 5 ⁇ m, and the particle size range was 0.5 ⁇ m to 15 ⁇ m. After this aggregated powder was calcined at 800 ° C.
  • inorganic particle production example 7 Production of inorganic powder A-7
  • AEROXIDE registered trademark
  • Alu C manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average primary particle size 0.02 ⁇ m, BET specific surface area 100 m 2 / g
  • surface treatment was carried out in the same manner as in Production Example 1 of inorganic particles to obtain inorganic powder A-7.
  • Inorganic Particle Production Example 8 Production of Inorganic Powder A-8 Silica Fine Particles and Oxides Containing Zirconium Atoms, Silicon Atoms and Oxygen Atoms Covering the Surfaces of Silica Fine Particles by the Method of WO2009 / 133913 Amorphous powder (refractive index of 1.549, average particle size of 6.3 ⁇ m, particle size range of 0.2 to 20 ⁇ m) was obtained. Using 100 parts by weight of the obtained amorphous powder, surface treatment was performed in the same manner as in Production Example 1 of inorganic particles using 25 parts by weight of ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane and 500 g of water. A powder A-8 was obtained.
  • Example 1-1 5.5 g of the surface-treated inorganic powder A-1 obtained in the above production example was laid on the lower punch bar of a press die having a rectangular hole of 35 mm ⁇ 25 mm. The powder was leveled by tapping, the upper punch bar was set up, and uniaxial pressing (pressing pressure 60 kN (68.6 MPa), time 3 minutes) was performed using a table press machine. The upper punch bar and the lower punch bar were removed from the mold, and the press-molded body in which the powder was agglomerated was taken out. The size of the molded body was a plate shape of 35 ⁇ 25 ⁇ 5 mm. The press-molded body was immersed in the polymerizable monomer composition a.
  • Example 1-2 In the production method of Example 1-1, the molded body after uniaxial pressing was placed in a plastic bag and subjected to CIP treatment (170 MPa, time was 1 minute) to obtain a pressed body in which inorganic powder A-1 was agglomerated. . Other than that, a mill blank was prepared in the same procedure as in Example 1-1.
  • Examples 2-5, 8-10 Using the inorganic powders A-2 to 5, 7, 8 and the inorganic short fibers A-6, the same operation as in Example 1-1 was performed, and a plate-shaped mill blank having no air bubbles or defects was obtained in this example. Obtained as 2 to 5 and 8 to 10.
  • Examples 6-7 200 g of inorganic powder shown in Table 1 was laid on a lower punch bar of a press die having a circular hole of 120 mm ⁇ .
  • the powder was leveled by tapping, the upper punch bar was set on top, and uniaxial pressing (pressing pressure: 300 kN (26.5 MPa), time: 5 minutes) was performed using a press machine.
  • the upper punch bar and the lower punch bar were removed from the mold, and the molded body in which the powder was agglomerated was taken out.
  • the size of the molded body was a disk shape of 120 mm ⁇ ⁇ 20 mm.
  • the molded body was put in a plastic bag and subjected to CIP treatment (350 MPa, 20 minutes) to obtain a press-molded body in which inorganic powder was aggregated.
  • the press-molded product was immersed in the polymerizable monomer composition b. After leaving still in a dark place at room temperature for 5 days, it was deaerated under reduced pressure while being immersed (10 hectopascals, 30 minutes). The reduced pressure was released, and the molded article impregnated with the polymerizable monomer was taken out to obtain a translucent polymerizable monomer-impregnated molded article. When this semi-transparent polymerizable monomer-impregnated molded article was visually confirmed, no bubbles were observed inside.
  • the molded article impregnated with the polymerizable monomer is placed on a slide glass, and photopolymerization is performed by irradiating light for 60 minutes with a UV light generator (Toshiba Corp., black light fluorescent lamp). It was.
  • the obtained cured product was subjected to a heat treatment at 70 ° C. for 24 hours and further at 110 ° C. for 5 hours using a hot air dryer to obtain a desired mill blank.
  • compositions of the mill blanks of Examples 1 to 11 are summarized in Table 1.
  • Comparative Example 1-1 Take 10 parts by weight of the polymerizable monomer-containing composition a used in Example 1-1 in a glass mortar, and add the inorganic powder A-1 used in Example 1-1 to this, and uniformly A viscous paste-like composition (so-called composite resin) was produced by kneading. When 27 parts by weight of inorganic powder A-1 was added, uniform kneading became more difficult. The composition was degassed under vacuum to obtain a polymerizable composition usable as a dental composite resin.
  • the composition is filled in a mold, sandwiched between slide glasses, photopolymerized with a dental light irradiation machine (Morita, ⁇ -light 2, 5 minutes irradiation), and 30 ⁇ 40 ⁇ 3 mm plate-like cured product Got.
  • the obtained cured product was subjected to heat treatment at 130 ° C. for 20 minutes using a hot air dryer.
  • Example 1-1 a mill blank was manufactured without pressing. That is, 5.5 g of inorganic powder A-1 was placed in a rectangular transparent polypropylene container having a size of 35 mm ⁇ 25 mm and a depth of 20 mm, and the powder was leveled by tapping. The polymerizable monomer-containing composition a was poured gently from above, poured until the container was full, and then allowed to stand in the dark. After 24 hours, the monomer had become familiar with the inorganic powder, and the monomer reached the bottom of the container. In this state, the pressure was reduced and deaerated (10 hectopascals, 10 minutes).
  • the reduced pressure was released, and the supernatant polymerizable monomer in which no inorganic powder was present was removed by decantation. Visual observation revealed that the monomer penetrated between the particles of all of the powders, and no bubbles were found inside.
  • photopolymerization was performed by irradiating with a dental light irradiation machine (Morita, ⁇ Light 2) for 5 minutes.
  • the obtained cured product (size is a plate having a size of 35 mm ⁇ 25 mm ⁇ 12 mm) was taken out from the polypropylene container and subjected to heat treatment at 130 ° C. for 20 minutes using a hot air dryer to obtain a mill blank.
  • Comparative Example 2 [Production Example of Porous Support]
  • Commercially available aluminosilicate glass powder (Kuraray Noritake Dental Corp. Noritake Super Porcelain EX3) was classified to obtain a powder having a particle size range of 1 to 10 ⁇ m and an average particle size of 5 ⁇ m.
  • the inorganic powder was subjected to uniaxial pressing in the same manner as the production method of Example 1-1 to obtain a preform.
  • the preform was sintered at a temperature of 930 ° C. to 980 ° C. for 2 hours to obtain a porous support.
  • the density of the porous support was 70%.
  • the porous support was immersed in a mixed solvent of 1 g of ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, 5 g of water, 0.2 g of acetic acid and 93.8 g of methoxypropanol, and degassed by reducing the pressure in the immersed state (10 (Hectopascal, 10 minutes)
  • the substrate was left standing for 24 hours at room temperature. Thereafter, the porous support was lifted from the solution and dried under reduced pressure to distill off the solvent from the support. After further drying at 100 ° C. for 4 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure, and surface treatment was performed by further drying at 150 ° C. for 4 hours.
  • the porous support was immersed in the polymerizable monomer-containing composition a.
  • Example 11 Using a mold having a hole of 35 mm ⁇ 25 mm, 10 g of inorganic powder A-3 was put into the mold and uniaxial pressing was performed at 60 kN (68.6 MPa) to obtain a molded product of inorganic powder. The molded product was vacuum-packed and further subjected to CIP treatment at 350 MPa for 20 minutes. The molded product was taken out from the vacuum pack, placed in a beaker, and brought into contact with the polymerizable monomer-containing composition c to allow the polymerizable monomer to penetrate into the molded product.
  • the vacuum pack was placed in a processing chamber (room temperature) of a CIP device (Dr. CHEF) manufactured by Kobe Steel, and pressurized to 900 MPa. In this state, the processing chamber was heated and heated to 110 ° C. over 4 hours. After maintaining the state at 110 ° C.
  • the inorganic content of the mill blank was 74.0% by weight.
  • Test example 1 The bending strength of the obtained mill blank was measured by the following method. That is, a test piece (2 mm ⁇ 2 mm ⁇ 25 mm) was produced from the manufactured mill blank using a diamond cutter. The test piece is immersed in water at 37 ° C. for 24 hours, using a universal testing machine (manufactured by Instron), setting the crosshead speed to 1 mm / min, and using a three-point bending test method with a fulcrum distance of 20 mm. Bending strength and flexural modulus were measured. The results are shown in Table 2. It is preferable that both the bending strength and the bending elastic modulus are large. The bending strength is 120 MPa or more and the bending elastic modulus is 8 GPa or more.
  • Test example 2 The compressive strength of the obtained mill blank was measured by the following method. That is, a test piece (3 mm ⁇ 3 mm ⁇ 3 mm) was produced from the manufactured mill blank using a diamond cutter. The test piece was immersed in water at 37 ° C. for 24 hours, and the compression strength was measured using a universal testing machine (manufactured by Instron) at a crosshead speed of 2 mm / min. The results are shown in Table 2. A higher compressive strength is preferable, and 400 MPa or more is more preferable.
  • Example 1-1 and Comparative Example 1-1 From the results of Example 1-1 and Comparative Example 1-1, in the mill blank obtained from the same inorganic filler powder and polymerizable monomer, the bending strength and bending of the mill blank obtained by the production method of the present invention were It has been found that the elastic modulus is significantly superior to that of a cured product obtained by polymerization and curing from a conventional manufacturing method, that is, a paste-like composite resin.
  • Comparative Example 1-2 is a mill blank prepared without pressing the inorganic filler powder, but the bending strength and the bending elastic modulus are remarkably low, and the pressing process has a great effect. I understand.
  • Example 1-2 and Example 1-1 were compared with the presence or absence of the CIP process, but an improvement in strength was observed in Example 1-2 in which the CIP process was performed.
  • Example 5 using hybrid type inorganic particles as the inorganic filler is remarkably excellent in bending strength and bending elastic modulus.
  • Test example 3 The inorganic filler content of the mill blanks obtained in Examples 1-1, 1-2, 2 to 5 and Comparative Examples 1-1, 1-2 was measured. In the test, about 0.5 g of the cured product was taken in a magnetic crucible and baked in an electric furnace at 575 ° C. for 2 hours to incinerate organic components. From the difference in weight before and after the magnetic crucible, the ignition residue was measured, and the inorganic filler content per unit weight of the mill blank was calculated. The results are shown in Table 3. In addition, the inorganic filler content measured by this method does not include the surface treatment agent previously applied to the inorganic powder, and the surface treatment agent is measured as an organic component.
  • the content of the inorganic filler of the mill blank obtained in the example of the present invention is very high. Further, from comparison between Examples 1-1 and 1-2, it was found that the inorganic powder content can be further increased by CIP treatment.
  • Examples 3-2 to 3-7 In the production method of Example 3, the same operation was performed using the same inorganic filler and polymerizable monomer-containing composition except that the uniaxial press pressure was changed to the pressure shown in Table 4, and the same bubbles and defects were observed. No plate-shaped mill blanks were obtained as Examples 3-2 to 3-7. About the obtained hardened
  • Test example 4 The initial grindability of the obtained mill blank was measured by the following method. That is, a test piece (10 mm ⁇ 10 mm ⁇ 2 mm) was produced from the manufactured mill blank using a diamond cutter. After a clean smooth surface was polished with # 600 polishing paper under dry conditions, the polished surface was polished with a polishing tool under the conditions shown in Table 5 below. The gloss of this surface was shown as a ratio (glossiness) with a gloss meter (Nippon Denshoku Co., Ltd., VG-2000) when the mirror was 100%. The measurement angle was 60 degrees. A glossiness of 65% or more is preferred, and 70% or more is more preferred.
  • Test Example 5 The lubrication durability of the obtained mill blank was measured by the following method. That is, a test piece (10 mm ⁇ 10 mm ⁇ 2 mm) was produced from the manufactured mill blank using a diamond cutter. Polish a clean smooth surface in the order of # 1500 abrasive paper, # 2000 abrasive paper, and # 3000 abrasive paper in dry order, and finally polish with diamond paste until the glossiness reaches 90% with the same equipment as in Test Example 4. did.
  • the results are shown in Table 6. If the residual glossiness is 60% or more, lubrication durability is suitable, and if the residual glossiness is 65% or more, it is more suitable.
  • Test Example 6 The mill blanks obtained in Examples 1-1 to 2, 2 to 7, 9, 10 and Comparative Examples 1-1 to 2, 2 and 2 were cut and polished into hemispherical samples having a diameter of 10 mm and a height of 10 mm, followed by wear resistance. The test was conducted. The test method uses bovine front teeth as counter teeth, the lip surface is limited only to the enamel part, and a flat surface cut into an ellipse with a major axis of about 15 mm is horizontally vibrated with an amplitude of 4 mm. The hemispherical sample made with the above mill blank was impacted with a bovine tooth under a load of 15.6 kg / cm 2 and the sample was separated from the tooth again after 1 second. Repeated times.
  • the mill blank subjected to the test was measured for specific gravity and weight before the test. After the test, the mill blank dried at 70 ° C. for 1 day was measured for weight, and the amount of wear of the blank was calculated from the specific gravity and the reduced weight. In addition, the amount of wear of the bovine teeth subjected to the test was also measured by wiping off the water of the bovine teeth after the test with a surface roughness meter (LASER FOCUS DISPLACEMENT MATER LT-8100 KEYENCE). Table 6 shows the results of the blank wear amount and the counter tooth wear amount. It is preferable that both the blank wear amount and the counter tooth wear amount are small, and the blank wear amount is 1.5 mm 3 or less and the counter tooth wear amount is 0.01 mm 3 or less.
  • Comparative Example 2 is a mill blank obtained by impregnating a glass porous support with a monomer composition and curing, but has low abrasiveness and lubrication durability.
  • Example 1-1 and 1-2 which are mill blanks having a high filler content
  • Comparative Examples 1-1 and 1-2 which are mill blanks having a low filler content, although the same filler is used.
  • the blank wear amount and the counter tooth wear amount are clearly smaller in Examples 1-1 and 1-2.
  • the blank wear amount and the counter tooth wear amount are small.
  • Comparative Example 2 is a mill blank obtained by impregnating a glass porous support with a monomer composition and curing, but the wear amount of the counter teeth is significantly large.
  • Comparative Example 1-3 The polymerizable monomer-containing composition a used in Example 1-1 was placed in a 18.2 parts by weight glass mortar, and further, here, the inorganic powder A in Example 1-1 revealed from Test Example 2 -1 content equal to 81.8 parts by weight was added to try to knead uniformly, but the monomer and inorganic powder could not be blended uniformly, and a paste-like composition was obtained. I could not do it. This indicates that a composition having a very high inorganic powder content similar to that of Example 1-1 cannot be obtained by the method of kneading the polymerizable monomer and the inorganic powder.
  • Example 12 15% by weight of an organic phosphate compound (10-methacryloyloxy) with respect to alumina fine powder “Aeroxide (registered trademark) Alu130” (average primary particle size of about 0.02 ⁇ m, BET specific surface area of 130 m 2 / g) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
  • Surface treatment was performed with decyl dihydrogen phosphate (commonly known as MDP) to obtain a fine powder of surface-treated alumina.
  • the powder was sealed in a rubber tube having an inner diameter of 20 mm and a length of 10 cm, and further vacuum packed with a plastic bag.
  • CIP treatment was performed in this state (600 MPa, 20 minutes) to obtain a round bar-shaped press-formed body.
  • the molded product was impregnated with the same polymerizable monomer composition c as in Example 11, and then vacuum packed. In this state, it was immersed in a 70 ° C. water bath for 12 hours, the pack was taken out of the water bath, and further heated and polymerized and cured at 120 ° C. for 3 hours to obtain a mill blank. About the obtained hardened
  • Example 13 Using the same methacrylsilane-treated spherical silica fine powder “Admanano YA010C-SM1” (average primary particle size 0.01 ⁇ m, BET specific surface area 300 m 2 / g) manufactured by Admatech Co., Ltd. The mill blank was obtained by impregnation of the polymer and polymerization curing. About the obtained hardened
  • Example 14 CIP treatment and polymerization in the same procedure as in Example 12 using Admatech's methacrylsilane treated spherical silica fine powder “Admanano YC100C-SM1” (average particle size 0.1 ⁇ m, particle size range 0.08 to 0.12 ⁇ m)
  • a mill blank was obtained by impregnation with a polymerizable monomer and polymerization curing. About the obtained hardened
  • Example 15 Nittobo glass fibers (filament diameter 11 ⁇ m) were pulverized and classified with a ball mill to obtain short fibrous E glass powder having a fiber length range of 130 to 20 ⁇ m. The powder was surface-treated with 0.5% by weight of ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane to obtain a surface-treated glass powder. CIP treatment, impregnation with a polymerizable monomer, and polymerization curing were performed in the same procedure as in Example 12 to obtain a mill blank. About the obtained hardened
  • Example 16 A hydroxyapatite powder manufactured by Taihei Chemical Co., Ltd. was pulverized and classified with a ball mill to obtain a powder having an average particle size of 1.5 ⁇ m, a particle size range of 0.1 to 5 ⁇ m, and a specific surface area of 50 m 2 / g. The powder was subjected to a surface treatment with 5% by weight of an organic phosphate compound (10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate: commonly called MDP) to obtain a surface-treated hydroxyapatite fine powder. CIP treatment, impregnation with a polymerizable monomer, and polymerization curing were performed in the same procedure as in Example 12 to obtain a mill blank. About the obtained hardened
  • Examples 12 to 16 various types of powders were used, and a high-pressure press was performed only with CIP without using a uniaxial press as a method of pressing the powders.
  • a good press-molded body is obtained, and the monomer composition penetrates into the molded body and is further polymerized by contacting with the polymerizable monomer-containing composition.
  • a simple mill blank was obtained.
  • Example 17 Manufacture of a multi-layer mill blank
  • 2,2,4-trimethylhexamethylenebis (2-carbamoyloxyethyl)] dimethacrylate (commonly known as UDMA) 50 parts by weight
  • triethylene glycol dimethacrylate (commonly known as TEGDEMA) 25 parts by weight
  • tricyclo 25 parts by weight of decanedimethanol dimethacrylate and 0.5 parts by weight of 2,2-azobisisobutyronitrile (commonly known as AIBN) as a heating polymerization catalyst were uniformly mixed and dissolved to obtain a polymerizable monomer-containing composition d. Obtained.
  • AIBN 2,2-azobisisobutyronitrile
  • inorganic powder A-1 is an inorganic pigment colored by mixing a uniform amount of titanium oxide, iron oxide black, iron oxide red (Bengara), and iron oxide yellow as pigments, using a rotating ball mill. A powder was prepared.
  • the colored inorganic powder (5.5 g) was packed in a pressing die in the same manner as in Example 1-1, and pressed at a pressing pressure of 60 kN (68.6 MPa) for 1 minute.
  • the upper punch bar was removed, and 2.5 g of inorganic powder A-3 was packed on the surface on which the inorganic powder was pressed, and the powder was leveled by tapping.
  • An upper punch bar was again placed thereon, and a press treatment was similarly performed at 60 kN (68.6 MPa) for 3 minutes using a table press machine.
  • the upper punch bar and the lower punch bar were removed from the mold, and the press-molded body in which the two kinds of powders were aggregated in layers was taken out.
  • the size of the molded body was a plate shape of 35 ⁇ 25 ⁇ 10 mm.
  • the molded body was further subjected to CIP treatment (170 MPa, time was 2 minutes) to obtain a press-molded body in which two kinds of powders were aggregated in layers.
  • the press-molded product was immersed in the polymerizable monomer-containing composition d described above. After leaving still in a dark place at room temperature for 12 hours, it was deaerated under reduced pressure while being immersed (10 hectopascals, 10 minutes). When the reduced pressure was released and the molded article impregnated with the polymerizable monomer was taken out, it visually permeated all the inside of the powder molded article, and the presence of bubbles was not recognized inside.
  • the molded body impregnated with the monomer was placed in a plastic bag and vacuum packed in a state where air did not enter.
  • the vacuum pack was placed in a hot air dryer and subjected to heat polymerization at 85 ° C. for 2 hours and at 120 ° C. for 1 hour to obtain a mill blank.
  • the mill blank had a two-layer structure consisting of a dentin color and a translucent colorless layer having a relatively high light impermeability.
  • Example 18 Inorganic inorganic powder A-3 is a dark-colored inorganic pigment that is colored by mixing a small amount of JP, Titanium Oxide Black, Iron Oxide Black, Iron Oxide Red (Bengara), and Iron Oxide Yellow, using a rotating ball mill. Powder A-3-1 and light-colored inorganic powder A-3-2 were prepared. In addition, intermediate color inorganic powder A-3-3 in which A-3-1 and A-3-2 were uniformly mixed at 1: 1 was also prepared.
  • An upper punch bar was again placed thereon, and a press treatment was similarly performed at 60 kN (68.6 MPa) for 3 minutes using a table press machine.
  • the upper punch bar and the lower punch bar were removed from the mold, and the press-molded body in which the three color powders were aggregated in layers was taken out.
  • the size of the molded body was a plate shape of 35 ⁇ 25 ⁇ 15 mm.
  • the press-molded product was immersed in the polymerizable monomer-containing composition b described above. After leaving still in a dark place at room temperature for 12 hours, it was deaerated under reduced pressure while being immersed (10 hectopascals, 10 minutes).
  • the molded article impregnated with the polymerizable monomer When the reduced pressure was released and the molded article impregnated with the polymerizable monomer was taken out, it visually permeated all the inside of the powder molded article, and the presence of bubbles was not recognized inside.
  • the molded article impregnated with the polymerizable monomer is placed on a slide glass, and photopolymerization is performed by irradiating light for 60 minutes with a UV light generator (Toshiba Corp., black light fluorescent lamp). It was.
  • the obtained cured product was heat-treated at 70 ° C. for 24 hours using a hot air dryer, and further heat-treated at 110 ° C. for 5 hours to obtain a desired mill blank.
  • a plate-shaped test piece (10 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm) was cut out using a diamond cutter in parallel with each hue of the manufactured mill blank, and then the smooth surface was polished with # 1500 polishing paper, # 2000 polishing paper, # 3000 polishing Polished in the order of paper under dry conditions.
  • the chromaticity of each hue was measured using a spectrocolorimeter (CM-3610d, manufactured by Minolta, D65 light source). Table 8 shows the measurement results.
  • the color tone of the light color layer was appropriate as the color tone of enamel, and the color tone of the dark color layer was appropriate as the color tone of the tooth neck.
  • the color tone of the intermediate color layer in the meantime was a color tone almost intermediate between the color tone of the light color layer and the dark color layer, and this color was an appropriate color tone as a dentin color. That is, the crown obtained from the mill blank of the present invention reproduced a color tone structure similar to natural teeth. Further, the presence of the intermediate color layer has the merit that the color boundary portion does not stand out visually.
  • a dental mill blank having a high inorganic powder content and excellent mechanical strength can be obtained.
  • the dental mill blank of this invention is used suitably as a dental mill blank. That is, it is preferably used for producing a dental prosthesis having high mechanical strength and excellent sliding durability by cutting using a CAD / CAM system.

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Abstract

 無機充填材をプレス成形してなる無機充填材成形体と重合性単量体含有組成物を接触させて、該重合性単量体を重合硬化させることを特徴とする、歯科用ミルブランクの製造方法。本発明の製造方法を用いると、無機粉末含有量が高く、機械的強度に優れる歯科用ミルブランクが得られる。また得られる歯科用ミルブランクは、例えば、CAD/CAMシステムを用いて切削加工することによって、高い機械的強度と優れた滑沢耐久性を有する歯科補綴物を作製するために、好適に用いられる。

Description

歯科用ミルブランクの製造方法
 本発明は、歯科用ミルブランクの製造方法、及び該製造方法により得られた歯科用ミルブランクに関する。さらに詳しくは、例えば、歯科用CAD/CAMシステムでの切削加工による、インレー、オンレー、アンレー、ベニア、クラウン、ブリッジ、支台歯、歯科用ポスト、義歯、義歯床、インプラント部材(フィクスチャーやアバットメント)等の歯科用補綴物の作製に好適に用いられる歯科用ミルブランクの製造方法に関する。
 近年、インレー、クラウン等の歯科用補綴物を、コンピューターによって設計し、ミリング装置により切削加工して作製するCAD/CAMシステムが普及している。従来、本システムに用いられる被切削材料であるミルブランクの素材としては、審美性を重視するがゆえ、セラミック材料が一般に用いられてきた。ところが、セラミック製ミルブランクから作製された歯科用補綴物には、硬度が高い脆性材料であるがゆえ、対合歯に損傷を与える、切削加工又は咬合等の衝撃によって欠けが生じる、などの課題があった。
 このような課題を解決するために、最近では、ポリマー樹脂と無機充填材を含む複合材料からなるミルブランクの検討が行なわれている。該複合材料のミルブランクは、対合歯を傷つけない適度な硬度を有し、耐衝撃性に優れることから歯科用補綴物に加工されて臨床で使われ始めている。
 例えば、特許文献1には、ポリマー樹脂と無機充填材とを含む歯科用補綴物を作製するためのミルブランクが記載されている。充填材としては、ゾルゲル法により得られた材料を微粉砕した充填材、市販の不定形バリウムガラス充填材、石英をミルで粉砕した充填材、及び超微粒子無機質充填材(平均粒子径40nm)について検討が行われている。
 また、特許文献2には、アクリル系レジン重合体と平均粒子径0.01~0.04μmの超微粒子無機質充填材を含む、歯科用補綴物を作製するためのミルブランクが記載されている。
 特許文献3には、フッ素を含むアクリル系重合体から構成される被覆相を持つ無機粒子(複合粒子)とアクリル系重合体からなる、歯科医療用の樹脂硬化物が記載されている。
 特許文献4には、重合性単量体と、平均一次粒子径が0.1μm以上1μm未満の球状無機充填材を含む硬化性組成物の硬化物からなる歯科用ミルブランクが記載されている。
 特許文献5には、ブロックの外面形状に対応する内面形状を備えた鋳型を準備する工程と、前記鋳型に、硬化処理により前記ブロックを形成可能な、樹脂とそれに分散せしめられた無機充填材とを含む複合樹脂材を充填する工程と、前記複合樹脂を前記鋳型に収容したまま、前記複合樹脂を回転攪拌処理に供する工程と、攪拌処理後の前記複合樹脂材を重合により硬化させる工程とを含んでなる、歯科補綴物加工用ブロックを製造する方法が記載されている。より詳しくは、ブロック形状を有する鋳型に、無機充填材を含む複合樹脂材を充填し、回転攪拌により脱気した後、重合硬化させることにより、歯科補綴物加工用ブロックを製造する方法である。
 特許文献6には、ガラス粉末を焼結した多孔質支持体に、モノマーを含浸させた後に重合硬化させて、ガラスと有機樹脂の相互の網目構造を有する、歯科用ミルブランクに適する複合材料が記載されている。
 さらに、非特許文献1には、連通構造を持った多孔質のバルク状のセラミック焼結体に、ポリマー樹脂を含浸、あるいは、モノマーを含浸させた後に重合硬化させて、セラミックと有機樹脂の相互の網目構造を有する、歯科用ミルブランクに適する複合材料が記載されている。
特表2003-529386号公報 特開平10-323353号公報 特開2012-87204号公報 WO2012/042911号パンフレット WO2009/154301号パンフレット 特表2012-501783号公報
Dental Materials 27(2011)p527-534
 しかしながら、上記の特許文献1~5のいずれにおいても、無機充填材と重合性単量体を混合練和して得られた均一なペースト状の組成物(コンポジットレジン)を、鋳型に流し込み、鋳型の中で加熱重合や光重合を行うことで硬化物を得、これをミルブランクとしている。このような、コンポジットレジンをいったん作成して、それを重合硬化することでミルブランクを得る方法では、重合前のコンポジットレジンが、ある程度高い流動性を有する必要があり、無機充填材の配合比率を上げることが困難である。その結果、該ミルブランクから得られた歯科用補綴物においては、十分な機械的強度が得られず、また、耐摩耗性や表面滑沢性も十分ではなかった。さらに、無機充填材と重合性単量体を混合してコンポジットレジンを製造する工程が必要であり、そのぶん製造コストも高いものであった。
 また、特許文献6に記載されている歯科用ミルブランクは、バルク状のガラス多孔質体に樹脂が含浸した構造であるが、焼結の際連通しない孔ができることがあり、樹脂が含浸しない部分が生じたり、硬度が高いガラスの凹凸により正常な対合歯が摩耗してしまう不具合があった。非特許文献1に記載されている歯科用ミルブランクは、バルク状のセラミック多孔質体に樹脂が含浸した構造であるため、基本的にはセラミックに類似した脆い材料に他ならない。
 本発明は、従来技術が抱える上記の課題を解決すべくなされたものであって、その目的とするところは、機械的強度に優れ、耐摩耗性、表面滑沢性、並びに対合歯の耐摩耗性に優れる歯科用補綴物を提供することができる、歯科用ミルブランクの簡便な製造方法を提供することにある。
 本発明は、下記〔1〕~〔6〕に関する。
〔1〕 無機充填材をプレス成形してなる無機充填材成形体と重合性単量体含有組成物を接触させて、該重合性単量体を重合硬化させることを特徴とする、歯科用ミルブランクの製造方法。
〔2〕 前記〔1〕記載の製造方法によって得られた歯科用ミルブランク。
〔3〕 前記〔2〕記載の歯科用ミルブランクから、切削加工により作成された歯科用補綴物。
〔4〕 ミルブランク中、平均粒子径0.001~0.1μmの無機超微粒子を65~95重量%含有する、前記〔1〕記載の製造方法によって得られた歯科用ミルブランク。
〔5〕 ミルブランク中、平均粒子径0.1~1μmの無機粒子を80~95重量%含有する、前記〔1〕記載の製造方法によって得られた歯科用ミルブランク。
〔6〕 ミルブランク中、平均粒子径0.001~0.1μmの無機超微粒子と平均粒子径0.2~2μmの無機粒子を合計して80~96重量%含有する、前記〔1〕記載の製造方法によって得られた歯科用ミルブランク。
 本発明の歯科用ミルブランクの製造方法によって得られた歯科用ミルブランクは、CAD/CAMシステムを用いて切削加工することによって、高い機械的物性と優れた耐摩耗性や滑沢耐久性を有し、かつ、対合歯の耐摩耗性にも優れる審美的な歯科用補綴物を提供することができる。なお、本発明において、「歯科用ミルブランク」とは、切断、カービング、又は切削することによって歯科用補綴物を加工することが可能な材料のソリッドブロックのことをいう。
 本発明の歯科用ミルブランクの製造方法は、無機充填材(無機フィラーともいう)をプレス成形した無機充填材成形体と重合性単量体含有組成物を接触させて、該重合性単量体を重合硬化させることを特徴とする。より詳しくは、本発明の歯科用ミルブランクの製造方法においては、無機充填材をプレス成形することにより、適当な大きさのバルク状の、無機充填材が凝集した成形体を調製する。かかる成形体は、例えば、無機充填材を焼結して得られるような多孔質構造を有するものではなく、個々の無機充填材が密着して充填されたものである。次いで、該成形体に重合性単量体を接触させることで、該成形体を構成する無機充填材の一次粒子の隙間に、該重合性単量体を侵入せしめ、その状態で重合硬化することによって、無機充填材が極めて密に充填された、歯科用ミルブランクを得ることが可能となる。この点において、従来知られているような、無機充填材と重合性単量体とを均一に混合練和して、流動性を持ったペースト状の重合性組成物(コンポジットレジン)とし、その後、該重合性組成物(コンポジットレジン)を重合硬化して歯科用ミルブランクを得る製造方法とは全く異なるものである。またさらに、本発明により得られた歯科用ミルブランクにおいては、従来の歯科用コンポジットレジンで達成されている無機フィラー含有量を大幅に超えた硬化物を与えることができる。
 本発明で用いられる無機充填材としては、歯科用コンポジットレジンの充填材として用いられている公知の無機粒子がなんら制限なく用いられる。具体的には、例えば、各種ガラス類{二酸化珪素(石英、石英ガラス、シリカゲル等)、珪素を主成分とし、各種重金属とともにホウ素及び/又はアルミニウムを含有する}、アルミナ、各種セラミック類、珪藻土、カオリン、粘土鉱物(モンモリロナイト等)、活性白土、合成ゼオライト、マイカ、シリカ、フッ化カルシウム、フッ化イッテルビウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化ジルコニウム(ジルコニア)、二酸化チタン(チタニア)、ヒドロキシアパタイト等の従来公知の物が使用出来る。また、これら無機粒子に重合性単量体を予め添加してペースト状にした後、重合硬化させ、粉砕して得られる有機無機複合粒子(有機無機複合フィラー)を用いても差し支えない。これらの無機粒子は1種類又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 また、歯冠修復材料に望まれる重要な物性としては、天然歯と同様の透明性とX線造影性が挙げられる。透明性は無機充填材と硬化後の重合性単量体の屈折率を出来るだけ一致させることで達成される。また、X線造影性の付与のためには、ジルコニウム、バリウム、チタン、ランタン、ストロンチウム等の重金属元素を有する無機酸化物が用いられる。この様な重金属元素を含む無機充填材の屈折率は通常高く、1.5~1.6の範囲内にある。よって、本発明において、例えば、重合性単量体として(メタ)アクリレート系単量体を用いた場合、(メタ)アクリレート系単量体の屈折率は通常、1.5~1.6の範囲内にあることから、この様なX線造影性を有する屈折率の高い無機粒子と組み合わせても屈折率差を小さく調節することが出来るので、得られる歯科用ミルブランクは高い透明性を得やすく有用である。
 かかるX線造影性を有する屈折率の高い無機粒子としては、例えば、バリウムボロアルミノシリケートガラス(例えば、Esstech社製E3000;ショット社製8235、GM27884、GM39923)、ストロンチウムボロアルミノシリケートガラス(例えばEsstech社製E4000;ショット社製G018-093、GM32087)、ランタンガラス(例えばショット社製GM31684)、フルオロアルミノシリケートガラス(例えばショット社製G018-091、G018-117)、ジルコニアを含有するガラス(例えばショット社製G018-310、G018-159)、ストロンチウムを含有するガラス(例えばショット社製G018-163、G018-093、GM32087)、酸化亜鉛を含有するガラス(例えばショット社製G018-161)、カルシウムを含有するガラス(例えばショット社製G018-309)等が挙げられる。
 本発明における無機充填材として用いられる無機粒子は、形態に特に制限が無く、例えば、破砕状、板状、鱗片状、繊維状(短繊維、長繊維)、針状、ウィスカー、球状等各種形状のものが用いられる。これらの形状の一次粒子が凝集した形態でも構わなく、異なる形状のものが組み合わさったものでもよい。なお、本発明においては、前記形状を有するよう何らかの処理(例えば、粉砕)を行なったものであってもよい。
 また、これらの無機粒子の粒子径は、プレス成形に供することができるのであれば、歯科用コンポジットレジンの充填材として通常用いられる程度の大きさを有するのであればよく、例えば、平均粒子径が0.001~10μm、粒径範囲が0.0005~50μmであるものが挙げられる。好ましくは、平均粒子径が0.002~5μm、粒径範囲が0.0005~20μm、より好ましくは、平均粒子径が0.005~3μm、粒径範囲が0.001~10μmの無機粒子、更に好ましくは、平均粒子径が0.005~1μm、粒径範囲が0.001~3μmが用いられる。なお、本明細書において、無機粒子の粒子径とは、無機粒子の一次粒子の粒子径(平均一次粒子径)を意味し、粒径範囲とは、用いる集団の95%以上の数の粒子が満足する粒子径の範囲のことであり、規定する粒径範囲を満たさない粒子が意図せず含まれていても、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に制限されない。
 なお、本明細書において、無機粒子の平均粒子径は、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、0.1μm以下の超微粒子の粒子系測定には電子顕微鏡観察が簡便である。
 レーザー回折散乱法は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置(SALD-2100、島津製作所製)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測定することができる。
 電子顕微鏡観察は、例えば、粒子の透過型電子顕微鏡(日立製作所製、H-800NA型)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(Macview(株式会社マウンテック))を用いて測定することにより求めることができる。このとき、粒子の粒子径は、その粒子と同一の面積をもつ円の直径である円相当径として求められ、粒子の数とその粒子径より、平均一次粒子径が算出される。
 本発明では、かかる無機粒子をプレス成形して、無機充填材からなる成形体(無機充填材成形体)を成形できればよい。よって、前記成形体を調製できるのであれば、異なった材質、粒度分布、形態を持つ2種以上の無機粒子を、混合又は組み合わせて用いることもあり、また、本発明の効果を損なわない範囲内で、意図せずに、無機粒子以外の粒子が不純物として含まれていてもよい。
 以下に、本発明における無機充填材の好ましい態様を挙げる。
 本発明において、好ましい実施態様の一つとしては、無機充填材が平均粒子径が0.1~1μmの範囲、粒径範囲が0.05~5μmである無機粒子(サブミクロンフィラー)を含有することが好ましい。なかでも、前記粒径範囲を有するものであって、平均粒子径が好ましくは0.1~0.5μm、より好ましくは0.1~0.3μmである無機粒子が好ましい。即ち、平均粒子径が0.1~1μmの範囲、粒径範囲が0.05~5μmである無機粒子が好ましく、平均粒子径が0.1~0.5μmの範囲、粒径範囲が0.05~5μmである無機粒子がより好ましく、平均粒子径が0.1~0.3μmの範囲、粒径範囲が0.05~5μmである無機粒子がさらに好ましい。この範囲の粒子径を持つ無機粒子の適用は、機械的強度と審美性(耐摩耗性や滑沢性)を適度に兼ね備えた歯科用補綴物を与える歯科用ミルブランクを与えることができる。前記サブミクロンフィラーを適用する場合のサブミクロンフィラーの無機充填材中の含有量は、90重量%以上が好ましく、95重量%以上がより好ましく、実質的に100重量%がさらに好ましい。
 また、このような粒径範囲サブミクロンフィラーにおいて、無機粒子が球状粒子である場合は、上記の観点からより好ましい。球状とは、略球状まで含み、必ずしも完全真球である必要はない。一般には、走査型電子顕微鏡を用いて粒子の写真を撮り、その写真の単位視野内に観察される粒子を任意に30個選び、それぞれの粒子について最大径に直交する方向の粒子径をその最大径で徐した均斉度を求めた際に、その平均値(平均均斉度)が、0.6以上であることが好ましく、0.8以上であることがより好ましく、0.9以上であることがさらに好ましい。
 このような球状のサブミクロンフィラーとしては、シリカ粒子、周期律表第2族、同4族、同12族、及び同13族からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物粒子、又は、周期律表第2族、同4族、同12族、及び同13族からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属原子と、ケイ素原子と、酸素原子とを含む複合酸化物粒子であることが好ましい。これらの具体例としては、非晶質シリカ、石英、クリストバライト、トリジマイト;アルミナ、二酸化チタン、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム;シリカジルコニア、シリカチタニア、シリカチタニア酸化バリウム、シリカアルミナ、シリカチタニアナトリウムオキサイド、シリカチタニアカリウムオキサイド、シリカジルコニアナトリウムオキサイド、シリカジルコニアカリウムオキサイド、シリカバリウムオキサイド、シリカストロンチウムオキサイドなどの粒子が挙げられる。球状粒子としてより好適には、シリカ粒子、周期律表第4族の金属の酸化物粒子、及び周期律表第4族の金属原子と、ケイ素原子と、酸素原子とを含む複合酸化物の粒子であり、X線造影性を有し、より耐摩耗性に優れた歯科用ミルブランクが得られることから、さらに好適には、シリカジルコニアの粒子である。かかる球状の無機粒子の製造法としては、例えば具体的には特許文献である、特開昭58-110414号公報又はWO2009/133913号公報に記載されている。また、球状無機粉末として、ヒドロキシアパタイトを用いることもできる。
 なお、前記サブミクロンフィラーは、比表面積が好ましくは5~25m/gである。本明細書において、比表面積は、比表面積BET法により、通法に従って測定することができる。
 かかる球状サブミクロンフィラーを用いた場合、通常の方法で製造された歯科用コンポジットレジンの場合の無機充填材含有量は、本発明者らの検討によれば、実質的には80重量%を超えることは困難であるが、本発明の歯科用ミルブランクにおいては、80重量%以上の無機充填材含有量を得ることができる。前記サブミクロンフィラーを用いた場合の本発明における歯科用ミルブランク中の無機充填材含有量としては、好ましくは80重量%以上、より好ましくは81重量%以上、さらに好ましくは82重量%以上、さらに好ましくは84重量%以上であり、好ましくは95重量%以下、より好ましくは92重量%以下の範囲内にある。また、好ましくは80~95重量%、より好ましくは82~92重量%、さらに好ましくは84~92重量%の範囲内にある。なお、本明細書において、歯科用ミルブランクにおける含有量とは、歯科用ミルブランクの単位重量あたりの含有量のことを意味する。
 また別の好ましい実施態様の一つとしては、無機充填材が、平均粒子径0.001~0.1μm、比表面積が500~30m/gの範囲内にある無機粒子を含有することが好ましい。本明細書において、前記無機粒子を無機超微粒子と記載することもある。即ち、本発明の別の好ましい実施態様の一つとしては、無機充填材が、平均粒子径0.001~0.1μm、比表面積が500~30m/gの範囲内にある無機超微粒子を含有することが好ましい。なかでも、平均粒子径が好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上であり、好ましくは0.05μm以下、より好ましくは0.04μm以下の範囲内にあり、比表面積が好ましくは40m/g以上、より好ましくは50m/g以上であり、好ましくは400m/g以下、より好ましくは200m/g以下の範囲内にある無機超微粒子が好ましい。また、平均粒子径が好ましくは0.005~0.05μm、より好ましくは0.01~0.04μm、比表面積が好ましくは400~40m/g、より好ましくは200~50m/gである無機超微粒子が好ましい。即ち、平均粒子径が0.005~0.05μm、比表面積が400~40m/gの範囲内にある無機超微粒子が好ましく、平均粒子径が0.005~0.05μm、比表面積が200~50m/gの範囲内にある無機超微粒子あるいは平均粒子径が0.01~0.04μm、比表面積が400~40m/gの範囲内にある無機超微粒子がより好ましく、平均粒子径が0.01~0.04μm、比表面積が200~50m/g範囲内にある無機超微粒子がさらに好ましい。このような無機超微粒子は、いわゆるナノ粒子(超微粒子フィラー)といわれるが、透明性や研磨滑沢性により優れた歯科用ミルブランクを与えることができる。前記無機超微粒子を適用する場合の無機超微粒子の無機充填材中の含有量は、90重量%以上が好ましく、95重量%以上がより好ましく、実質的に100重量%がさらに好ましい。
 かかるナノ粒子としては、歯科用コンポジットレジン等に使用される公知の無機超微粒子が何ら制限なく使用される。好ましくは、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等の無機酸化物粒子、又はこれらからなる複合酸化物粒子、燐酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、フッ化イットリウム、フッ化イッテルビウム、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。好ましくは、火炎熱分解法で作製されるシリカ、アルミナ、チタニア、シリカ/アルミナ複合酸化物、シリカ/ジルコニア複合酸化物の粒子であり、例えば、日本アエロジル社製、アエロジル(登録商標)OX-50、アエロジル(登録商標)50、アエロジル(登録商標)130、アエロジル(登録商標)200、アエロジル(登録商標)380、アエロジル(登録商標)MOX80、アエロジル(登録商標)R972、アエロジル(登録商標)RY50、アエロキサイド(登録商標)AluC、アエロキサイド(登録商標)TiOP25、アエロキサイド(登録商標)TiOP25S、VP Zirconium Oxide 3-YSZ、VP Zirconium Oxide 3-YSZ PHが挙げられる。また、該無機超微粒子の形状は特に限定されず、適宜選択して使用することができる。
 一般に、歯科用コンポジットレジンにおいては、配合する無機粒子の粒子径が小さくなるほど含有量を上げることが困難になってくるが、特に上記のような超微粒子フィラーが配合されると、その傾向が顕著になる。重合性単量体と超微粒子フィラーを混合してペースト状のコンポジットレジンを得ようとすると、超微粒子フィラーの含有量は多くても60重量%程度であり、現実的には65重量%以上の含有量で配合することは困難であった。しかし、本発明の製造方法を用いることで、65重量%以上の充填量を持つミルブランクを容易に得ることが出来る。このように、65重量%以上の含有量で超微粒子フィラーを含むミルブランクは、本発明において好ましい実施態様の一つである。前記超微粒子フィラーを用いた場合の本発明における歯科用ミルブランク中の無機充填材含有量としては、好ましくは65重量%以上、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは75重量%以上であり、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、さらに好ましくは88重量%以下である。また、好ましくは65~95重量%、より好ましくは70~90重量%、さらに好ましくは70~88重量%の範囲内である。
 またさらに、前記超微粒子フィラー(ナノ粒子)が凝集して出来た凝集粒子も本発明において好適に用いることが出来、なかでも、該凝集粒子の粒子径が1~20μm、好ましくは2~10μmの範囲にある場合には、機械的強度に優れるミルブランクを与えることができる。よって、本発明の別の好ましい実施態様の一つとして、無機充填材が平均粒子径0.001~0.1μm、比表面積が500~30m/gの範囲内にある無機超微粒子が凝集した凝集粒子であり、該凝集粒子の平均粒子径が1~20μmである無機粒子を含有することが好ましい。前記凝集粒子を適用する場合の凝集粒子の無機充填材中の含有量は、90重量%以上が好ましく、95重量%以上がより好ましく、実質的に100重量%がさらに好ましい。なお、凝集粒子の平均粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置(SALD-2100、島津製作所製)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測定したもののことである。
 通常、市販の超微粒子フィラーは凝集体として存在しているが、水もしくは5重量%以下のヘキサメタ燐酸ナトリウムなどの界面活性剤を添加した水(分散媒)300mLに無機酸化物粉体10mgを添加し、30分間、出力40W、周波数39KHzの超音波強度で分散処理するとメーカー表示の粒子径まで分散される程度の弱い凝集力しか有しない。しかしながら、本発明における凝集粒子は、かかる条件でもほとんど分散されない粒子同士が強固に凝集したものを示す。凝集粒子を構成する超微粒子フィラーとしては、平均粒子径が0.001~0.1μmである限り、歯科用硬化性組成物等に使用される公知の超微粒子フィラーが何ら制限なく使用される。好ましくは、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等の無機酸化物粒子、又はこれらからなる複合酸化物粒子、燐酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、フッ化イットリウム、フッ化イッテルビウム等の粒子が挙げられ、これらの無機粒子から1種又は2種以上の組み合わせで用いることが出来る。
 市販の超微粒子フィラーから、本発明で用いる凝集フィラーを作製する方法として、凝集力をさらに高めるために、そのフィラーが融解する直前の温度付近まで加熱して、接触したフィラー同士がわずかに融着する程度に加熱する方法が好適に用いられる。またこの場合、凝集フィラーの形状をコントロールするため、加熱前に凝集した形態を作っておくことがある。例えば、フィラーを適当な容器に入れて加圧したり、一度溶剤に分散させた後、噴霧乾燥などの方法で溶剤を除去する方法が挙げられる。
 また、超微粒子フィラーの凝集体の作成方法として好適な別の方法は、湿式法で作製されたシリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル等を用い、これを凍結乾燥や噴霧乾燥等の方法で乾燥し、必要に応じて加熱処理することで容易に、粒子同士が強固に凝集した凝集粒子を得ることが出来る。ゾルの具体例としては、日本触媒社製、商品名=シーホスター、日揮触媒化成社製、商品名=OSCAL、QUEEN TITANIC、日産化学社製、商品名=スノーテックス、アルミナゾル、セルナックス、ナノユース等が挙げられる。該無機超微粒子の形状は特に限定されず、適宜選択して使用することができる。
 さらに、前記凝集粒子として、特許文献である特開2008-115136号公報やWO2009/133913号パンフレットに記載されているような、シリカ系微粒子の表面を、少なくともジルコニウム、珪素及び酸素からなる複合酸化物で被覆してなる非晶質の無機酸化物微粒子群で、例えば平均粒子径が1~20μmの非晶質粉末も好適に用いることが出来る。
 かかる凝集粒子を用いた場合の本発明における歯科用ミルブランク中の無機充填材含有量としては、好ましくは65重量%以上、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは75重量%以上であり、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、さらに好ましくは88重量%以下の範囲内である。また、好ましくは65~95重量%、より好ましくは70~90重量%、さらに好ましくは75~88重量%の範囲内である。
 また別の好ましい実施態様の一つとしては、無機充填材が、平均粒子径が0.001~0.1μm、比表面積が500~30m/gの範囲内にある無機超微粒子と、平均粒子径が0.2~2μmの範囲で、粒径範囲が0.1~10μmである無機粒子とを併せて用いることである。このように、無機超微粒子と0.2~2μmの無機粒子の両者が配合(混合)された組成は、ハイブリッド型無機粒子と言われ、機械的強度により優れる歯科用ミルブランクを与えることができる。前記ハイブリッド型無機粒子を適用する場合のハイブリッド型無機粒子の無機充填材中の含有量は、90重量%以上が好ましく、95重量%以上がより好ましく、実質的に100重量%がさらに好ましい。なお、以降、平均粒子径が0.2~2μmの範囲で、粒径範囲が0.1~10μmである無機粒子のことを単にハイブリッド型の0.2μm以上の無機粒子と記載することもある。
 ハイブリッド型における無機超微粒子は、前記超微粒子フィラーと同様のものが用いられる。一方、超微粒子フィラーと配合される0.2μm以上の無機粒子は、平均粒子径が好ましくは0.2μm以上、より好ましくは0.4μm以上で、好ましくは2μm以下、より好ましくは1.5μm以下であり、粒径範囲が好ましくは0.1μm以上で、好ましくは10μm以下、より好ましくは5.0μm以下の範囲内である無機粒子であり、また、平均粒子径が好ましくは0.2~2μm、より好ましくは0.4~1.5μmで、粒径範囲が好ましくは0.1~10μm、より好ましくは0.1~5.0μmの無機粒子である。本態様においては、かかる平均粒子径、粒径範囲を有するもので、前記サブミクロンフィラーで例示されるような組成を有する無機粒子が用いられる。
 ハイブリッド型における無機超微粒子と0.2μm以上の無機粒子の重量比(無機超微粒子/0.2μm以上の無機粒子)は、1/1~1/20が好ましく、1/3~1/10がより好ましい。
 かかるハイブリッド型無機粒子の具体例としては、以下の組み合わせが挙げられる。例えば、超微粒子フィラーの具体例としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の無機酸化物微粒子、又はこれらからなる複合酸化物微粒子が好ましく、この中でも、商品名アエロジルに代表される様な高分散性シリカや、商品名アエロキサイドに代表されるような高分散性のアルミナ、チタニア、ジルコニアはより好ましい。また、これと組み合わせるハイブリッド型の0.2μm以上の無機粒子としては、前出のような、バリウムボロアルミノシリケートガラス、ランタンガラス、ストロンチウムボロアルミノシリケートガラス、長石、ムライト、石英、パイレックス(登録商標)ガラス、シリカガラスなどが好適に用いられる。
 このようなハイブリッド型の組成の無機粒子を用いた場合の本発明における歯科用ミルブランク中の無機充填材含有量は、好ましくは80重量%以上、より好ましくは85重量%以上、さらに好ましくは88重量%以上であり、好ましくは96重量%以下、より好ましくは95重量%以下の範囲内にある。また、好ましくは80~96重量%、より好ましくは85~95重量%、さらに好ましくは88~95重量%の範囲内にある。ここでいう、無機粒子の含有量とは、ハイブリッド型における無機超微粒子とハイブリッド型の0.2μm以上の無機粒子の合計含有量のことである。
 またさらに、別の好ましい実施態様の一つとして、本発明の歯科用ミルブランクの製造方法においては、異なる二種以上の無機粒子を又は同一の無機粒子を別々に層状にプレス成形し、物性、透明性、色調等の異なる層状構造を持ったミルブランクも作成することが出来る。このような層状構造を持った歯科用ミルブランクは、臨床的に有用な歯科用補綴物を与えることができる。例えば、第一層に硬化物の透明度が高くなるよう調整した無機粒子、第二層に象牙色調に調整した無機粒子を配置すると、かかるミルブランクを切削加工して得られたクラウンにおいては、上層にエナメル色層、下層にデンチン色層を有する、審美的に優れたクラウンを作成することが出来る。
 このような色調や透明性の異なる無機粒子の調製方法としては、例えば、顔料(着色粒子)を無機粒子に混合分散させることで行うことができる。かかる顔料としては、歯科用組成物に用いられている公知の顔料がなんら制限なく用いられる。かかる顔料としては、無機顔料及び/又は有機顔料のいずれでもよく、無機顔料としては例えば、黄鉛、亜鉛鉛、バリウム黄等のクロム酸塩;紺青等のフェロシアン化物;銀朱、カドミウム黄、硫化亜鉛、アンチモン白、カドミウムレッド等の硫化物;硫酸バリウム、硫酸亜鉛、硫酸ストロンチウム等の硫酸塩;亜鉛華、チタン白、ベンガラ、鉄黒、酸化クロム等の酸化物;水酸化アルミニウム等の水酸化物;ケイ酸カルシウム、群青等のケイ酸塩;カーボンブラック、グラファイト等の炭素等が挙げられる。有機顔料としては例えば、ナフトールグリーンB、ナフトールグリーンY等のニトロソ系顔料;ナフトールS、リソールファストイエロー2G等のニトロ系顔料、パーマネントレッド4R、ブリリアントファストスカーレット、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー等の不溶性アゾ系顔料;リソールレッド、レーキレッドC、レーキレッドD等の難溶性アゾ系顔料;ブリリアントカーミン6B、パーマネントレッドF5R、ピグメントスカーレット3B、ボルドー10B等の可溶性アゾ系顔料;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー等のフタロシアニン系顔料;ローダミンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、メチルバイオレットレーキ等の塩基性染料系顔料;ピーコックブルーレーキ、エオシンレーキ、キノリンイエローレーキ等の酸性染料系顔料等が挙げられる。これらの顔料は一種又は二種以上の組み合わせで用いることができ、ミルブランクの目的とする色調に応じて適宜選択される。これらの顔料の中でも、耐熱性や耐光性等に優れる無機顔料である局方酸化チタン白、ベンガラ、鉄黒及び黄酸化鉄等が、本発明の歯科用ミルブランクにはより好ましい。
 顔料の含有量は、所望の色調によって適宜調整されるため、特に限定されないが、顔料が配合される層中の無機粒子100重量部に対して、好ましくは0.000001重量部以上、より好ましくは0.00001重量部以上であり、好ましくは5重量部以下、より好ましくは1重量部以下である。また、好ましくは0.000001~5重量部、より好ましくは0.00001~1重量部である。
 無機粒子と顔料を均一に混合分散させる方法としては、公知の粉末の混合分散方法がなんら制限なく用いられ、乾式法でも湿式法でもいずれの方法でもよい。しかし、それぞれの粒子をより均一に混合分散させるためには溶媒の存在下で両粉末を分散させ、その後に溶剤を除去又は留去する方法が好ましい。分散は当該分野の公知の方法を採用して行うことができる。例えば、サンドミル、ビーズミル、アトライター、コロイドミル、ボールミル、超音波破砕機、ホモミキサー、ディゾルバー、ホモジナイザー等の分散機を用いることが出来る。分散条件は無機粒子粉末や顔料の粒子径の大きさや仕込量、溶媒の種類及び添加量、又は分散機の種類等により異なるが、それら粒子の分散状況に応じて分散時間や撹拌具及び回転数等の分散条件を適宜選択することができる。湿式分散に用いる溶媒としては、水及び/又は水と相溶する溶剤が好ましく、溶剤としては、アルコール類(例えば、エタノール、メタノール、イソプロパノール)、エーテル類、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン)等を用いることができる。
 また、色調の調整方法としては、上記のような顔料分散による方法以外には、着色ガラスのように、無機粒子の材質自体に色を持ったものも用いられることがある。この様な無機粒子自体が着色されたものの例としては、市販のポーセレンパウダー、例えば、VITA社製、商品名=VM、VM7、クラレノリタケデンタル社製、商品名=ノリタケスーパーポーセレンAAA、セラビアンZR等を、必要に応じて粉砕して粒径を調整した粉末があげられる。
 また、各層の透明性を調整する方法としては、無機粒子の屈折率と粒子径を調節する方法も好適に用いられる。一般に無機粒子が分散した樹脂の透明性は、無機粒子と樹脂の屈折率差が小さいほど、また粒子径が、可視光線の波長(0.4~0.7μm)から離れるほど、高くなることが知られている。したがって、例えば、透明性の高い層に配置する無機粉末としては、含浸する重合性単量体の硬化後の屈折率となるべく同じ屈折率を持った無機粉末を選択するか、あるいは無機粉末の屈折率に合致するように重合性単量体の屈折率を調節する。
 またさらに、エナメル色層に該当する層には滑沢性に優れる無機粒子を配置し、内層のデンチン色層に該当する層には機械的強度に優れる無機粒子を配置することができる。かかる組み合わせは、臨床上、口腔内での耐久性に優れる、極めて有用な歯冠補綴物を与えることができる。
 かかる組み合わせの各層の好ましい無機粒子は以下の通りである。即ち、エナメル色層における無機粒子は、前記超微粒子フィラーやサブミクロンフィラーと同様のものが用いられる。一方、デンチン色層における無機粒子は、前記の、サブミクロンフィラー、超微粒子フィラーの凝集粒子、ハイブリッド型無機粒子と同様のものが用いられる。例えば、エナメル色層に超微粒子フィラー、デンチン色層にサブミクロンフィラーを用いる態様や、エナメル色層にサブミクロンフィラー、デンチン色層にハイブリッド型無機微粒子を用いる態様を挙げることができる。
 無機粒子を層状にプレス成形した場合の本発明における歯科用ミルブランク中の無機充填材の含有量は、好ましくは60重量%以上、より好ましくは65重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上であり、好ましくは96重量%以下、より好ましくは94重量%以下、さらに好ましくは92重量%以下の範囲内である。また、好ましくは60~96重量%、より好ましくは65~96重量%、さらに好ましくは70~94重量%、さらに好ましくは70~92重量%の範囲内にある。なお、ここでいう無機充填材の含有量とは、全層の無機粒子を合計した含有量のことである。
 また、本発明においては、無機充填材として、予め表面処理が施された無機粒子を用いることができる。表面処理を施すことで、得られるミルブランクの機械的強度が向上する。また、無機充填材を加圧成形し、得られた無機粒子の凝集体(無機充填材成形体)を、後述の重合性単量体に接触させて、無機粒子の凝集間隙に該重合性単量体を侵入させる際に、無機粒子表面と重合性単量体とのなじみが良くなり、凝集体間隙に、重合性単量体が浸入しやすくなるというメリットもある。なお、ハイブリッド型無機粒子に表面処理を施す場合は、ハイブリッド型における無機超微粒子とハイブリッド型の0.2μm以上の無機粒子のそれぞれに表面処理を施した後、混合してハイブリッド型無機粒子としてもよく、該無機超微粒子と0.2μm以上の無機粒子を混合したものに表面処理を施してもよい。
 かかる表面処理剤としては、公知の表面処理剤を用いることができ、有機ケイ素化合物、有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合物、有機アルミニウム化合物などの有機金属化合物、及びリン酸基、ピロリン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、カルボン酸基等の酸性基を少なくとも1個有する酸性基含有有機化合物を用いることができる。表面処理剤を2種以上使用する場合は、2種以上の表面処理剤の混合物の表面処理層としてもよいし、表面処理剤層が複数積層した複層構造の表面処理層としてもよい。また、表面処理方法としては、特に制限なく公知の方法を用いることができる。
 有機ケイ素化合物としては、R SiX4-nで表される化合物が挙げられる(式中、Rは炭素数1~12の置換又は無置換の炭化水素基であり、Xは炭素数1~4のアルコキシ基、アセトキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子又は水素原子を示し、nは0~3の整数であり、但し、R及びXが複数ある場合にはそれぞれ、同一でも異なっていてもよい)。
 具体的には、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、メチル-3,3,3-トリフルオロプロピルジメトキシシラン、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、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノ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、N-フェニル-γ-アミノ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、トリメチルシラノール、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、トリメチルブロモシラン、ジエチルシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ω-(メタ)アクリロキシアルキルトリメトキシシラン〔(メタ)アクリロキシ基とケイ素原子との間の炭素数:3~12、例、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等〕、ω-(メタ)アクリロキシアルキルトリエトキシシラン〔(メタ)アクリロキシ基とケイ素原子との間の炭素数:3~12、例、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等〕等が挙げられる。なお、本発明において「(メタ)アクリロキシ」との表記は、メタクリロキシとアクリロキシの両者を包含する意味で用いられる。
 この中でも、重合性単量体と共重合し得る官能基を有するカップリング剤、例えばω-(メタ)アクリロキシアルキルトリメトキシシラン〔(メタ)アクリロキシ基とケイ素原子との間の炭素数:3~12〕、ω-(メタ)アクリロキシアルキルトリエトキシシラン〔(メタ)アクリロキシ基とケイ素原子との間の炭素数:3~12〕、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が好ましく用いられる。
 有機チタン化合物としては、例えば、テトラメチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラn-ブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2-エチルヘキシル)チタネート等が挙げられる。
 有機ジルコニウム化合物としては、例えば、ジルコニウムイソプロポキシド、ジルコニウムn-ブトキシド、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジルコニウムアセテート等が挙げられる。
 有機アルミニウム化合物としては、例えば、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウム有機酸塩キレート化合物等が挙げられる。
 リン酸基を含有する酸性基含有有機化合物としては、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、ステアリルアシッドホスフェート、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イコシルジハイドロジェンホスフェート、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、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、ビス〔2-(メタ)アクリロイルオキシ-(1-ヒドロキシメチル)エチル〕ハイドロジェンホスフェート、及びこれらの酸塩化物、アルカリ金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
 また、ピロリン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、カルボン酸基等の酸性基を有する酸性基含有有機化合物としては、例えば、WO2012/042911号公報に記載のものを好適に用いることができる。
 上記の表面処理剤は、一種類単独を用いてもよく、複数種類を併用してもよい。また、無機充填材と重合性単量体との化学結合性を高めて硬化物の機械的強度を向上させるために、重合性単量体と共重合し得る官能基を有する酸性基含有有機化合物を用いることがより好ましい。
 表面処理剤の使用量は、特に限定されず、例えば、無機充填材100重量部に対して、0.1~50重量部が好ましい。
 かかる無機充填材をプレス成形する方法としては、公知の方法が制限なく用いられる。例えば、無機充填材を所望の大きさのプレス用金型(ダイ)に充填し、上パンチと下パンチを用いて一軸プレスにより加圧する方法が好適である。このときのプレス圧は、目的とする成形体のサイズや、無機粒子の種類や粒子径により適宜最適な値が設定され、通常は、10MPa以上である。プレス圧が低いと、無機粒子が緻密に充填されず、無機粒子間の隙間が十分に狭くならないので、得られたミルブランクにおいて、単位体積あたりの無機粒子含有量を上げることが出来ない。その結果、該ミルブランクから得られた歯科用補綴物の機械的強度や耐摩耗性、表面滑沢性が不十分となることがある。この観点からはプレス圧は高いほど好ましいが、プレス成形品のサイズや設備的要因等の生産性の面を考慮すると、一軸プレスでのプレス圧は、通常は200MPa以下であり、好ましくは10MPa以上、より好ましくは20MPa以上、さらに好ましくは25MPa以上であり、好ましくは180MPa以下、より好ましくは150MPa以下、さらに好ましくは100MPa以下、さらにより好ましくは80MPa以下の範囲にある。また、好ましくは10~200MPa、より好ましくは20~100MPa、さらに好ましくは25~80MPaの範囲にある。プレス時間は、プレス圧に応じて適宜設定できるが、通常、1~120分間である。
 また、本発明の製造方法におけるプレス成形の方法としては、冷間等方圧加圧(CIP)工程である/又はCIP工程を含むことが好ましい。具体的には、上記の一軸プレスを行うこと無く、CIP工程によりプレス成形を行うこと、或いは、上記の一軸プレスでのプレス成形の後、該成形体に対してさらに、CIP成形を施すことが好適である。CIP成形は、通常、一軸プレスよりも高いプレス圧をかけることが出来、また、成形体に対して3次元方向から均等に圧力をかけられるため、CIP成形を行うことで、成形体内部の好ましからざる微小な空隙や、無機粒子の凝集状態のむらが解消されたり、また無機粒子の圧縮密度がさらに上がって、無機粒子の含有量が極めて高いミルブランクが得られる。プレス成形がCIP工程である場合は、金型で一軸プレスする工程を経ずに、無機充填材をシリコンゴムやポリイソプレンゴム等の弾性に富む容器に充填して、これをそのまま又は真空状態にしてからCIP処理することにより、プレス成形体を得ることも出来る。CIP成形の際の加圧力も高い方が望ましい。あるいは、一軸プレスでのプレス成形の後、CIP成形を施す場合は、プレス成形体をそのまま又は真空状態にしてからCIP処理することができる。かかるCIP処理では、例えば、神戸製鋼所が製造する、1000MPa程度に加圧可能なCIP装置を用いることが出来る。CIP成形の際の加圧力は、一軸プレスの有無に関わらず高い方が好ましいが、生産性も考慮すると、例えば、一軸プレスを行う場合は、好ましくは30MPa以上、より好ましくは50MPa以上、さらに好ましくは100MPa以上であり、好ましくは500MPa以下、より好ましくは400MPa以下、さらに好ましくは300MPa以下の範囲内である。また、30~500MPaが好ましく、50~500MPaがより好ましく、100~300MPaがさらに好ましい。また、一軸プレスを行なわずにCIP処理を行う場合は、好ましくは30MPa以上、より好ましくは50MPa以上、さらに好ましくは100MPa以上であり、好ましくは1000MPa以下、より好ましくは800MPa以下、さらに好ましくは700MPa以下の範囲内である。また、30~1000MPaが好ましく、50~800MPaがより好ましく、100~700MPaがさらに好ましい。CIP成形時間は、プレス圧に応じて適宜設定できるが、通常、1~60分間である。
 また、異なる二種以上の無機粒子を積み重ねてプレス成形する方法としては、以下の方法が挙げられる。例えば、下パンチを嵌めた一軸プレス用の金型(ダイ)に、第一の無機粒子粉末を充填して、上パンチを該金型にセットして該粉末をプレスする。次いで、上パンチを外し、プレスされた第一の無機粉末凝集体の上に、第二の無機粉末を充填して、再び、上パンチをセットして、第二の無機粉末をプレスする方法が挙げられる。その後、金型からプレス成形品を取り出すことで、第一の無機粒子と第二の無機粒子が層状に重なったプレス成形品を得ることが出来る。なお、前記プレス時のプレス圧は、用いる無機粒子の種類や量によって、適宜最適な値が設定され、各層におけるプレス圧は異なっても同じでもよい。また、第一の無機粉末を金型に充填した後、表面を平らにならし、プレスを行わないで、その上に第二の無機粉末を充填して、第一の無機粉末と第二の無機粉末を一緒にプレスすることも出来る。
 かくして、無機充填材のプレス成形体が得られるが、該成形体は後述の各形状の歯科用ミルブランクに加工可能なことから、そのサイズは特に限定されない。なお、本発明における無機充填材成形体としては、無機充填材を一度にプレス成形したものをそのまま成形体としても、別々に成形したものを積層後、プレス成形して一つの成形体としてもよく、別途成形した成形体の上に、新たに無機充填材をプレス成形することで一つの成形体としてもよい。
 このようにして得られた、無機充填材が凝集した成形体は、後述の重合性単量体と接触させることで、粉末一次粒子の隙間に重合性単量体が侵入し、その結果、重合性単量体に無機粒子が極めて密に分散した構造の組成物が得られることになる。従って、本発明においては、無機充填材をプレス成形したそのままの状態で使用することが好ましく、前記したように、特許文献6のように、例えば、焼結して連通した多孔質体としたものは好ましくない。即ち、無機充填材の高密充填体である成形体が好ましい。
 また、一般に、本発明のような粒子分散型複合材料においては、樹脂中に分散する無機粒子の粒子径は小さいほど、研磨滑沢性に優れ、また、口腔内での光沢が長期間維持できる歯冠修復材料が得られる。一方で、無機粒子の粒子径が小さくなるほど、複合材料中に無機粒子を高密度に充填することが困難になり、硬化物の機械的強度や耐摩耗性が低下する傾向がある。しかしながら、本発明では、無機充填材をプレス成形して歯科用ミルブランクを製造するので、無機粒子の粒子径が小さくても高密度充填が可能となって、該ミルブランクから得られる歯科用補綴物が光沢に優れ、かつ、強度や耐摩耗性も向上したものとなる。
 本発明により得られる歯科用ミルブランクにおける無機充填材の含有量は、使用する無機粒子の粒子径や形状により変動するが、粒子径の小さい無機粒子を用いても、通常は60重量%以上で配合され、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは82重量%以上、さらに好ましくは85重量%以上であり、好ましくは96重量%以下、より好ましくは95重量%以下である。また、好ましくは60~96重量%、より好ましくは70~96重量%、さらに好ましくは80~95重量%、さらに好ましくは85~95重量%である。なお、ここでいう無機充填材含有量は、硬化物の強熱残分により測定された値である。
 硬化物の強熱残分の測定は、具体的には例えば、硬化物を坩堝に入れて電気炉で575℃の温度で所定の時間加熱することで、有機樹脂成分を焼却し、残った無機粒子の重量を測定することで算出することが出来る。この方法では、表面処理が施された無機粒子を用いて得たミルブランクの場合、施された表面処理剤は焼却された有機樹脂成分として算出されることには留意されたい。
 次いで、かくして得られた無機充填材の成形体(無機充填材成形体)に、重合性単量体を含有する組成物(重合性単量体含有組成物)を接触させる。
 重合性単量体含有組成物は、以下の重合性単量体を含有する。
 本発明で用いられる重合性単量体は、歯科用コンポジットレジン等に使用される公知の重合性単量体が何ら制限無く用いられるが、一般には、ラジカル重合性単量体が好適に用いられる。ラジカル重合性単量体の具体例としては、α-シアノアクリル酸、(メタ)アクリル酸、α-ハロゲン化アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、ソルビン酸、マレイン酸、イタコン酸等のエステル類、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド誘導体、ビニルエステル類、ビニルエーテル類、モノ-N-ビニル誘導体、スチレン誘導体等が挙げられる。これらの中では、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリルアミド誘導体が好ましく、(メタ)アクリル酸エステルがより好ましい。なお、本発明において「(メタ)アクリル」との表記は、メタクリルとアクリルの両者を包含する意味で用いられる。
 (メタ)アクリル酸エステル系及び(メタ)アクリルアミド誘導体系の重合性単量体の例を以下に示す。
(I)一官能性(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミド誘導体
 メチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2-(N,N-ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2,3-ジブロモプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(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、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、エリトリトールモノ(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-(ジヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルオキシドデシルピリジニウムブロマイド、(メタ)アクリロイルオキシドデシルピリジニウムクロライド、(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ライド、(メタ)アクリロイルオキシデシルアンモニウムクロライド、10-メルカプトデシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
(II)二官能性(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、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、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、ビスフェノールAジグリシジル(メタ)アクリレート(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(通称BisGMA))、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、1,2-ビス〔3-(メタ)アクリロイルオキシ2-ヒドロキシプロポキシ〕エタン、ペンタエリトリトールジ(メタ)アクリレート、[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)、2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロ-1,5-ペンチルジメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
(III)三官能性以上の(メタ)アクリレート
 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、テトラ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テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(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〕テトラメタクリレート、1,7-ジアクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラアクリロイルオキシメチル-4-オキシヘプタンなどが挙げられる。
 また、これらの(メタ)アクリル酸エステル系及び(メタ)アクリルアミド誘導体系の重合性単量体の他に、カチオン重合可能な、オキシラン化合物やオキセタン化合物も好適に用いられる。
 前記重合性単量体は、いずれも、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。また、本発明で用いられる重合性単量体は液体状であることが好ましいが、常温で液体状である必要は必ずしも無く、重合性単量体を粉末のプレス成形体に接触させる工程の環境下で液体であればなんら差し支えない。さらに、固体状の重合性単量体であっても、液体状の、その他の重合性単量体と混合溶解させて使用することが出来る。
 重合性単量体の好ましい粘度範囲(25℃)は10Pa・s以下、より好ましくは5Pa・s以下、さらに好ましくは2Pa・s以下であるが、重合性単量体を二種以上混合溶解したり、あるいはさらに溶剤希釈して用いる場合は、上記重合性単量体の粘度は、個々の重合性単量体が、該粘度範囲にある必要は無く、混合溶解して使用する組成物の状態において、該粘度範囲にあることが好ましい。
 重合性単量体の歯科用ミルブランク中の含有量は、重合性単量体含有組成物の接触程度によって、適宜調整することができる。また、本発明の歯科用ミルブランクは無機充填材を構成する無機粒子の平均粒子径やプレス成形方法によって無機充填材の含有量が変動するので、重合性単量体の含有量は一概には決定されない。
 本発明の歯科用ミルブランクは、無機充填材成形体の内部の隙間に含浸された重合性単量体を重合硬化することによって作製される。そこで、重合性単量体含有組成物は、重合硬化を容易にするために、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤は、一般工業界で使用されている重合開始剤から選択して使用でき、中でも歯科用途に用いられている重合開始剤が好ましく用いられ、加熱重合、光重合及び化学重合の重合開始剤が、単独で又は2種以上適宜組み合わせて使用される。
 加熱重合開始剤としては、有機過酸化物類とアゾ化合物類などが挙げられる。
 上記加熱重合開始剤として用いられる有機過酸化物類の例としては、ケトンパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート等が挙げられる。
 上記加熱重合開始剤として用いられるケトンパーオキサイドとしては、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド及びシクロヘキサノンパーオキサイド等が挙げられる。
 上記加熱重合開始剤として用いられるハイドロパーオキサイドとしては、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド及び1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
 上記加熱重合開始剤として用いられるジアシルパーオキサイドとしては、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド及びラウロイルパーオキサイド等が挙げられる。
 上記加熱重合開始剤として用いられるジアルキルパーオキサイドとしては、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン及び2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)-3-ヘキシン等が挙げられる。
 上記加熱重合開始剤として用いられるパーオキシケタールとしては、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)オクタン及び4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレリックアシッド-n-ブチルエステル等が挙げられる。
 上記加熱重合開始剤として用いられるパーオキシエステルとしては、α-クミルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシピバレート、2,2,4-トリメチルペンチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-アミルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレート、ジ-t-ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシベンゾエート及びtブチルパーオキシマレリックアシッド等が挙げられる。
 上記加熱重合開始剤として用いられるパーオキシジカーボネートとしては、ジ-3-メトキシパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エトキシエチルパーオキシジカーボネート及びジアリルパーオキシジカーボネート等が挙げられる。
 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、ジアシルパーオキサイドが好ましく用いられ、その中でもベンゾイルパーオキサイドがより好ましく用いられる。
 上記加熱重合開始剤として用いられるアゾ化合物類としては、2,2-アゾビスイソブチロニトリル、2,2-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、4,4-アゾビス-4-シアノバレリック酸、1,1-アゾビス-1-シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチル-2,2-アゾビスイソブチラート、2,2-アゾビス-(2-アミノプロパン)ジヒドロクロライド等が挙げられる。
 光重合開始剤としては、(ビス)アシルホスフィンオキサイド類、α-ジケトン類、クマリン類などが挙げられる。
 上記光重合開始剤として用いられる(ビス)アシルホスフィンオキサイド類のうち、アシルホスフィンオキサイド類としては、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サイド、2,6-ジメトキシベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,6-ジクロロベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、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サイド、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サイド、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サイド、ベンゾイルジ-(2,6-ジメチルフェニル)ホスホネート、及びこれらの塩などが挙げられる。ビスアシルホスフィンオキサイド類としては、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、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サイド、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サイド、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サイド、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サイド、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サイド、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サイド、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サイド、(2,5,6-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サイド、及びこれらの塩などが挙げられる。
 これら(ビス)アシルホスフィンオキサイド類の中でも、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サイド、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サイド、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サイド及び2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルホスフィンオキサイドナトリウム塩が好ましい。
 上記光重合開始剤として用いられるα-ジケトン類としては、例えば、ジアセチル、ジベンジル、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-フェナンスレンキノン、4,4’-オキシベンジル、アセナフテンキノン等が挙げられる。この中でも、カンファーキノンが好適である。
 上記光重合開始剤として用いられるクマリン類の例としては、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-チェノイルクマリン、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、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-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-ベンゾチアゾイル)-7-(ジエチルアミノ)クマリン、3-(2-ベンゾチアゾイル)-7-(ジブチルアミノ)クマリン、3-(2-ベンゾイミダゾイル)-7-(ジエチルアミノ)クマリン、3-(2-ベンゾチアゾイル)-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]-2,3,6,7-1,1,7,7-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-ベンゾチアゾイル)-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-オン等の特開平9-3109号公報、特開平10-245525号公報に記載されている化合物が挙げられる。
 上述のクマリン化合物の中でも、3,3’-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)及び3,3’-カルボニルビス(7-ジブチルアミノクマリン)が好適である。
 これらの光重合開始剤の中でも、歯科用硬化性組成物に広く使われている(ビス)アシルホスフィンオキサイド類、α-ジケトン類、及びクマリン類からなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。
 また、かかる光重合開始剤は、必要に応じて、更に重合促進剤を配合することで、光重合をより短時間で効率的に行うことができる場合がある。
 光重合開始剤に好適な重合促進剤としては、主として第3級アミン類、アルデヒド類、チオール基を有する化合物、スルフィン酸及び/又はその塩などが挙げられる。
 第3級アミンの例としては、例えば、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、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-ジブチルアニリン、4-ジメチルアミノ安息香酸n-ブトキシエチル、4-ジメチルアミノ安息香酸(2-メタクリロイルオキシ)エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸ブチル、N-メチルジエタノールアミン、4-ジメチルアミノベンゾフェノン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、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、トリエタノールアミン、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等が挙げられる。
 アルデヒド類の例としては、ジメチルアミノベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒド等が挙げられる。チオール基を有する化合物の例としては、2-メルカプトベンゾオキサゾール、デカンチオール、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、チオ安息香酸等が挙げられる。
 スルフィン酸及びその塩としては、例えば、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カルシウム、ベンゼンスルフィン酸リチウム、トルエンスルフィン酸、トルエンスルフィン酸ナトリウム、トルエンスルフィン酸カリウム、トルエンスルフィン酸カルシウム、トルエ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、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カルシウム、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カルシウム等が挙げられる。
 化学重合開始剤としては、有機過酸化物と重合促進剤の組み合わせが好ましく用いられる。化学重合開始剤に使用される有機過酸化物は特に限定されず、公知のものを使用することができる。具体的には、前記加熱重合開始剤で例示した有機過酸化物が挙げられる。
 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、ジアシルパーオキサイドが好ましく用いられ、その中でもベンゾイルパーオキサイドがより好ましく用いられる。
 化学重合開始剤に使用される重合促進剤は、一般工業界で使用されている重合促進剤から選択して使用でき、中でも歯科用途に用いられている重合促進剤が好ましく用いられる。また、重合促進剤は、単独で、又は2種以上適宜組み合わせて使用される。
 具体的には、アミン類、スルフィン酸及びその塩、銅化合物、スズ化合物、などが挙げられる。
 重合促進剤として用いられるアミン類は、脂肪族アミン及び芳香族アミンに分けられる。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第1級脂肪族アミン;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第2級脂肪族アミン;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第3級脂肪族アミンなどが挙げられる。これらの中でも、組成物の硬化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、その中でもN-メチルジエタノールアミン及びトリエタノールアミンがより好ましく用いられる。
 また、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エステル、4-N,N-ジメチルアミノ安息香酸メチルエステル、N,N-ジメチルアミノ安息香酸n-ブトキシエチルエステル、4-N,N-ジメチルアミノ安息香酸2-(メタクリロイルオキシ)エチルエステル、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等が挙げられる。これらの中でも、組成物に優れた硬化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エステル、N,N-ジメチルアミノ安息香酸n-ブトキシエチルエステル及び4-N,N-ジメチルアミノベンゾフェノンからなる群から選択される少なくとも1種が好ましく用いられる。
 重合促進剤として用いられるスルフィン酸及びその塩としては、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等が挙げられ、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好ましい。
 重合促進剤として用いられる銅化合物としては、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銅等が好適に用いられる。
 重合促進剤として用いられるスズ化合物としては、例えば、ジ-n-ブチル錫ジマレート、ジ-n-オクチル錫ジマレート、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。なかでも好適なスズ化合物は、ジ-n-オクチル錫ジラウレート及びジ-n-ブチル錫ジラウレートである。
 これらのなかでも、光重合開始剤と加熱重合開始剤を併用することが好ましく、(ビス)アシルホスフィンオキサイド類とジアシルパーオキサイドの組合せがより好ましい。
 重合性単量体含有組成物に配合される重合開始剤の配合量は特に限定されないが、得られる組成物の硬化性等の観点からは、重合性単量体100重量部に対して、重合開始剤を0.001~30重量部含有することが好ましい。重合開始剤の配合量が0.001重量部以上の場合、重合が十分に進行して機械的強度の低下を招くおそれがなく、より好適には0.05重量部以上、さらに好適には0.1重量部以上である。一方、重合開始剤の配合量が30重量部以下であると、重合開始剤自体の重合性能が低い場合にでも十分な機械的強度が得られ、さらには組成物からの析出を招くおそれがなく、より好適には20重量部以下である。
 本発明で用いる重合性単量体含有組成物には、前記成分以外に、目的に応じて、pH調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、重合禁止剤、着色剤、顔料、抗菌剤、X線造影剤、増粘剤、蛍光剤などをさらに添加することも可能である。
 重合性単量体含有組成物は、重合性単量体を含有するのであれば特に限定なく、調製することができる。例えば、重合性単量体に、必要により、重合開始剤を配合して混合することにより調製することができる。
 重合性単量体含有組成物と無機充填材成形体の接触方法は、重合性単量体含有組成物が無機充填材成形体中の無機粒子間隙に侵入できるのであれば、特に限定はないが、簡便で好ましい方法は、重合性単量体含有組成物の中に、該無機充填材成形体を浸漬することである。浸漬することによって、毛細管現象により、単量体が徐々に凝集体の内部に浸透することができる。このとき周囲の環境を減圧雰囲気下に置くことは、液体状の単量体の浸透を促すことになるので、好ましい手段である。また、減圧操作の後に常圧に戻す操作(減圧/常圧の操作)を複数回繰り返すことは、単量体を成形体内部に完全に浸透させる工程の時間短縮のためには有効である。このときの減圧度は、単量体の粘度や無機充填材の粒子径により適宜選択されるが、通常は100ヘクトパスカル(10kPa)以下、好ましくは50~0.001ヘクトパスカル(5~0.0001kPa)、より好ましくは20~0.1ヘクトパスカル(2~0.01kPa)の範囲である。また、真空下(1×10-1~1×10-8Pa)であってもよい。
 また、浸漬以外の方法としては、金型でプレス成形した状態で、そのまま、圧力をかけて重合性単量体含有組成物を金型中の無機充填材成形体に送り込む方法も考えられる。この方法をとると、重合硬化の工程も該金型中でそのまま引き続いて行うことが可能である。かかる加圧条件としては、好ましくは2MPa以上、より好ましくは10MPa以上、さらに好ましくは20MPa以上である。
 またさらに、重合性単量体を無機充填材成形体内部に隙間無く浸透させる方法として、見かけ上、重合性単量体が含浸した無機充填材成形体を、一定時間加圧条件に置く方法がある。即ち、重合性単量体が含浸した無機充填材成形体を、重合性単量体と共に、CIP装置等を用いて加圧条件下に置くことが望ましい。かかる加圧条件としては、好ましくは20MPa以上、より好ましくは50MPa以上、さらに好ましくは100MPa以上が望ましい。またさらに、加圧を解除して常圧に戻し、再び加圧するという、加圧/常圧を繰り返して行うとさらに好ましい。
 また、重合性単量体含有組成物の粘性は浸透速度に影響を与え、通常は粘度が低いほど浸透が早い。好ましい粘度範囲(25℃)は10Pa・s以下、より好ましくは5Pa・s以下、さらに好ましくは2Pa・s以下であるが、重合性単量体の選択は粘度以外にも、機械的強度や屈折率も加味して行う必要がある。また、重合性単量体含有組成物を溶剤で希釈して用いて、後の減圧操作で溶剤を留去する方法をとることもある。また、温度を好ましくは25℃以上、より好ましくは30℃以上であり、好ましくは70℃以下、より好ましくは60℃以下の範囲内に上げることで重合性単量体組成物の粘度を下げて、浸透を早めることも出来る。
 重合性単量体含有組成物を無機充填材成形体に接触させる時間は、無機充填材の種類、成形体のサイズ、単量体の浸透程度、接触方法等によって一概には決定されず、適宜、調整することができる。例えば、浸漬によって接触させる場合は、通常1~120時間であり、減圧下での浸漬の場合は、通常0.5~12時間であり、加圧下で接触させる場合は、通常0.2~6時間である。
 次に、重合性単量体が成形体内部に侵入した状態で、重合性単量体の重合硬化を行なう。
 重合硬化は、加熱重合及び/又は光重合及び/又は化学重合によって行うことが出来、その条件は公知の方法に従って行なうことができる。なかでも、本発明では重合性単量体の重合率を高めて、より機械的強度の高いミルブランクを得る観点から、光重合を行なって、引き続き加熱重合を行なうことが好ましい。光重合は、可視光だけでなく、UV光で行なっても良い。また、重合硬化の際、重合性単量体が含浸したプレス成形体を、窒素ガスなどの不活性雰囲気下や、減圧環境下で重合せしめることで、重合率を高め、機械的強度をより高めることができる。また、重合性単量体が含浸した成形体を真空パック等に詰めて真空状態にして重合操作を行うことは、生産性の面から好ましい。この場合、オートクレーブ等を用いて、加圧加熱重合することも出来る。
 更には、重合性単量体が含浸した無機充填材成形体を加圧した状態のまま、重合硬化を行なうこともできる。このような加圧重合は本発明においてより好ましい重合硬化方法の一つである。即ち、重合性単量体が含浸された無機充填材成形体を、重合性単量体と共に加圧条件下に置くことで、成形体の微小な隙間まで重合性単量体がより入り込むことが出来たり、微小な気泡の残存を解消する事が出来る。加圧条件下で重合させることで、機械的強度をさらに高めることが出来る。かかる条件としては、好ましくは20MPa以上、より好ましくは50MPa以上、さらに好ましくは100MPa以上が望ましい。基本的には圧力は高いほど好ましいが、実際には用いる加圧装置の能力に依存する。このような加圧装置としては、オートクレーブやCIP装置、HIP(熱間等方圧加圧)装置が用いられる。例えば、神戸製鋼社の1000MPa程度に加圧可能なCIP装置も知られている。加圧条件下で、温度を上げることで重合せしめる加熱重合の他、光重合や化学重合で重合させることも可能である。より好ましい加圧重合方法として、モノマー含浸した成形体をビニール袋やゴムチューブなどに真空パックで密封し、CIP装置等を用いて加圧しながら重合する方法がある。この時の圧力は高いほど好ましく、好ましくは50MPa以上、より好ましくは200MPa以上である。また、密封したモノマー含浸した成形体をCIP処理室に入れ、所定の圧力をかけた後に、処理室を加温して、高圧下で重合を開始させる方法は、機械的強度を高める上で、さらに好ましい重合方法である。例えば、室温でCIPで圧力をかけた後、30分から24時間程度の時間をかけて温度を上げて行き、到達温度は80℃~180℃が望ましい。重合時間と到達温度は、重合性単量体に配合される重合開始剤の分解温度を考慮して設定される。
 さらに、重合硬化後に好ましくは80~150℃で10~120分間加熱処理することによって、硬化体内部に生じた応力歪を緩和し、歯科用補綴物切削加工中又は臨床使用中に生じる歯科用補綴物の破損を抑制することができる。
 かくして、本発明の製造方法により、歯科用ミルブランクが得られる。得られたミルブランクは、必要に応じて所望の大きさに切断、切削、表面研磨が施されて製品として出荷される。本発明により得られる歯科用ミルブランクは、その硬化物中の無機粒子の含有量が、従来の一般的な歯科用コンポジットレジンで達成されている無機粒子含有量に比較して、飛躍的に高いレベルを実現できることにある。
 本発明の製造方法における無機粒子のプレス成形体においては、無機粒子が極めて緻密に充填され、かつ、充填された粒子の粒子間距離は極めて小さく、基本的には接触した状態にあると考えられる。一方、単量体と無機粒子を均一に混合練和して得られる歯科用コンポジットレジンにおいては、そのペースト性状において、ある程度の流動性が必要であり、このような組成物中においては、無機粒子は媒体中である程度自由に動く必要があるため、一定以上の粒子間距離が確保されている必要があり、無機粒子同士が接触した状態になるまでの高密度充填は原理的にほとんど不可能である。
 このような、従来の水準を大幅に上回る無機粒子含有量を有する本発明の歯科用ミルブランクにおいては、従来の歯科用コンポジットレジンから作成された歯科用補綴物において指摘されてきた欠点、即ち、口腔内での耐摩耗性や滑沢耐久性等を大幅に改善することが出来る。また、硬化物中の無機粒子含有量の高さは、機械的強度の向上に加えて、熱膨張率、硬さ等で、天然歯質により近い物性を与えることが期待される。
 また、本発明の歯科用ミルブランクの研磨平滑面を顕微鏡観察すると、きわめて緻密に無機粒子が充填された様子を観察することが出来る。通常の方法で製造された歯科用コンポジットレジンの硬化物研磨面では、樹脂マトリックス中に無機粒子が均一に分散した明瞭な海島構造が観察されるが、本発明のミルブランクの場合は、無機粒子同士が接触して緻密に充填されて、樹脂マトリックスの部分はきわめて少ないことが観察される。また一方で、かかる緻密に充填された無機粒子において樹脂マトリックスが均一に浸透して硬化することで、得られるミルブランクの表面が平滑となり、対合歯の耐摩耗性にも優れることになる。このような顕微鏡観察像を画像処理により解析して、無機粒子部分と樹脂マトリックス部分の面積を算出することで、間接的に無機粒子含有量を推定することも可能である。かかる画像処理システムとしては、例えば、画像解析ソフト(アメリカ国立衛生研究所、Image J)を用いることができる。
 本発明の歯科用ミルブランクのサイズは、市販の歯科用CAD/CAMシステムにセットできるような適当な大きさに加工されることが望ましい。望ましいサイズの例としては、例えば、一歯欠損ブリッジの作成に適当な40mm×20mm×15mmの角柱状、インレーやオンレーの作成に適当な17mm×10×10mmの角柱状、フルクラウンの作成に適当な14mm×18mm×20mmの角柱状、ロングスパンブリッジや義歯床の作成に適当な、直径100mm、厚みが10~28mmの円盤状等があげられるが、これらのサイズに限定されるものではない。
 本発明の歯科用ミルブランクを、切削加工することによって、高い機械的物性、優れた耐摩耗性と滑沢性を有する審美的な歯科用補綴物を提供することができる。
 本発明のミルブランクから製造される歯科用補綴物としては、例えば、インレー、アンレー、オンレー、ベニア、クラウン、ブリッジ等の歯冠修復物の他、支台歯、歯科用ポスト、義歯、義歯床、インプラント部材(フィクスチャーやアバットメント)などがあげられる。また、切削加工は、例えば市販の歯科用CAD/CAMシステムを用いて行うことが好ましく、かかるCAD/CAMシステムの例としては、シロナデンタルシステムズ社のCERECシステムや、クラレノリタケデンタル社のカタナシステムがあげられる。
 また、本発明で得られるミルブランクは、歯科用途以外の用途にも用いることが出来、例えば、封止材料、積層板成形材料等の電子材料用途、一般的な汎用の複合材料部材、例えば、建築用、電化製品、家庭用品、玩具類の部品としても用いることが出来る。
 以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
〔重合性単量体含有組成物の製造例1〕重合性単量体含有組成物の製造
 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(BisGMA)50重量部及びヘキサンジオールジメタクリレート(HD)50重量部に、光重合開始剤として、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サイド(TMDPO)0.5重量部、加熱重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド(BPO)1重量部を溶解させて、重合性単量体含有組成物aを調製した。
〔重合性単量体含有組成物の製造例2〕重合性単量体含有組成物の製造
 [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(UDMA)70重量部及びトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)30重量部に、加熱重合開始剤兼光重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド1.5重量部を溶解させて、重合性単量体含有組成物bを調製した。
〔重合性単量体含有組成物の製造例3〕重合性単量体含有組成物の製造
 トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート1モルとグリセリンジメタクリレート2モルの付加物(通称U-4TH)を30重量部、2,2-ビス〔4-アクリロイルオキシポリエトキシフェニル〕プロパン(分子内にエトキシ基が平均6個 通称D6E)を30重量部、ネオペンチルグリコールジメタクリレート(通称NPG)を25重量部、2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロ-1,5-ペンチルジメタクリレート(通称HFPD)を15重量部、重合開始剤としてアゾビスイソブリトブチロニトリル(通称AIBN)を1.5重量部、これらを混合溶解して重合性単量体含有組成物cを調製した。
〔無機粒子の製造例1〕無機粉末A-1の製造
 市販のバリウムボロアルミノシリケートガラス粉末(ショット社製GM27884、NF180、平均粒子径0.18μm、粒径範囲0.05~0.50μm、破砕状)200gをエタノール500mLに分散し、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン8gと水5gを加えて室温で2時間攪拌した。溶媒を減圧留去し、さらに90℃で3時間乾燥することによって表面処理して、無機粉末A-1を得た。
〔無機粒子の製造例2〕無機粉末A-2の製造
 市販シリカジルコニア球状充填材(Sukgyung社製、平均一次粒子径0.20μm、粒径範囲0.05~0.40μm)100gに対して、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン6gと水3gをもちいて、無機粒子の製造例1と同様な方法で表面処理を行い、球状の無機粉末A-2を得た。
〔無機粒子の製造例3〕無機粉末A-3の製造
 市販の超微粒子シリカ(日本アエロジル社製、アエロジル(登録商標)OX-50、平均一次粒子径0.04μm、BET比表面積50m/g)100gに対して、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン7gと水5gを用いて、無機粒子の製造例1と同様の方法により表面処理して、無機粉末A-3を得た。
〔無機粒子の製造例4〕無機粉末A-4の製造
 市販シリカゾル(日産化学社製、平均一次粒子径10nm、BET比表面積180m/g)を、スプレードライヤー(ビュッヒ社製B290型)を用いて噴霧乾燥し、凝集粉末を得た。この凝集粉末は、平均粒子径5μmの球状粒子、粒径範囲は0.5μm~15μmの範囲であった。この凝集粉末を800℃で1時間焼成した後、粉末100gに対して、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン20gと水10gを用いて無機粒子の製造例1と同様の方法により表面処理して、無機超微粒子が凝集した、無機粉末A-4を得た。
〔無機粒子の製造例5〕無機粉末A-5の製造
 市販バリウムボロアルミノシリケートガラス粉末(SCHOTT社製、8235、平均粒子径1.5μm、粒径範囲0.1~5.0μm)100gと、市販の超微粒子シリカ(日本アエロジル社製、アエロジル(登録商標)OX50、平均一次粒子径0.04μm、BET比表面積50m/g)20gを、一緒にトルエン300mLに分散し、ここにγ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン4gを加えて、2時間加熱還流した。トルエンをエバポレーターで減圧留去し、得られた粉末を解砕して、バリウムガラス粉末とアエロジル粉末が均一に混合された、ハイブリッド型の表面処理粉末を得た。これを無機粉末A-5とした。
〔無機短繊維の製造例6〕無機短繊維A-6の製造
 市販のミルドファイバー(セントラルグラスファイバー社製、EFH30-31、平均繊維長30μm、平均繊維径11μm)200gをエタノール500mLに分散し、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1gと水5gを加えて室温で2時間攪拌した。溶媒を減圧留去し、さらに90℃で3時間乾燥することによって表面処理して無機短繊維A-6を得た。
〔無機粒子の製造例7〕無機粉末A-7の製造
 市販の超微粒子アルミナ(日本アエロジル社製、AEROXIDE(登録商標) Alu C、平均一次粒子径0.02μm、BET比表面積100m/g)100gに対して、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン15gと水500gを用いて、無機粒子の製造例1と同様の方法により表面処理して、無機粉末A-7を得た。
〔無機粒子の製造例8〕無機粉末A-8の製造
 WO2009/133913記載の方法により、シリカ系微粒子と該シリカ系微粒子の表面を被覆する、ジルコニウム原子、ケイ素原子及び酸素原子を含有する酸化物とを含む非晶質粉末(屈折率1.549、平均粒子径6.3μm、粒径範囲0.2~20μm)を得た。得られた非晶質粉末100重量部に対して、25重量部のγ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランと水500gを用いて、無機粒子の製造例1と同様の方法により表面処理し、非晶質粉末A-8を得た。
実施例1-1
 前記製造例で得た表面処理された無機粉末A-1の5.5gを、35mm×25mmの長方形の穴を持つプレス用金型の下パンチ棒の上に敷いた。タッピングにより粉末をならし、上パンチ棒を上にセットし、テーブルプレス機を用いて一軸プレス(プレス圧60kN(68.6MPa)、時間は3分間)を行った。上パンチ棒と下パンチ棒を金型から外して、該粉末が凝集したプレス成形体を取り出した。該成形体の大きさは、35×25×5mmの板状であった。該プレス成形体を、重合性単量体組成物aに浸漬した。室温で12時間暗所に静置した後、浸漬した状態のまま減圧して脱気した(10ヘクトパスカル、10分間)。減圧を解除して、重合性単量体が含浸された成形体を取り出し半透明の重合性単量体含浸成形体を得た。この半透明の重合性単量体含浸成形体を目視で確認すると、内部に気泡の存在は認められなかった。次いで、重合性単量体が含浸された該成形体をスライドガラスの上に乗せて、歯科用光照射機(モリタ社製、αライト2)で、5分間光照射を行って光重合を行った。得られた硬化物を、熱風乾燥機を用いて130℃20分間加熱処理を行って、目的とするミルブランクを得た。
実施例1-2
 実施例1-1の製造方法において、一軸プレス後の成形体をビニール袋に入れてCIP処理(170MPa、時間は1分間)を行って、無機粉末A-1が凝集したプレス成形体を得た。それ以外は実施例1-1と同じ手順でミルブランクを作成した。
実施例2~5、8~10
 無機粉末A-2~5、7、8及び無機短繊維A-6を用いて、実施例1-1と同様な操作を行い、同様な、気泡や欠陥の無い板状のミルブランクを実施例2~5、8~10として得た。
実施例6~7
 表1に示す無機粉末200gを、120mmφの円形の穴を持つプレス用金型の下パンチ棒の上に敷いた。タッピングにより粉末をならし、上パンチ棒を上にセットし、プレス機を用いて一軸プレス(プレス圧300kN(26.5MPa)、時間は5分間)を行った。上パンチ棒と下パンチ棒を金型から外して、該粉末が凝集した成形体を取り出した。該成形体の大きさは、120mmφ×20mmの円盤状であった。該成形体をビニール袋に入れてCIP処理(350MPa、20分間)を行って、無機粉末が凝集したプレス成形体を得た。該プレス成形体を、重合性単量体組成物bに浸漬した。室温で5日間暗所に静置した後、浸漬した状態のまま減圧して脱気した(10ヘクトパスカル、30分間)。減圧を解除して、重合性単量体が含浸された成形体を取り出し半透明の重合性単量体含浸成形体を得た。この半透明の重合性単量体含浸成形体を目視で確認すると、内部に気泡の存在は認められなかった。次いで、重合性単量体が含浸された該成形体をスライドガラスの上に乗せて、UV光発生装置(東芝社製、ブラックライト蛍光ランプ)で、60分間光照射を行って光重合を行った。得られた硬化物を、熱風乾燥機を用いて70℃で24時間、更に110℃で5時間加熱処理を行って、目的とするミルブランクを得た。
 ここで、実施例1~11のミルブランクについて、組成をまとめたものを表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
比較例1-1
 実施例1-1で用いた重合性単量体含有組成物aを10重量部ガラス乳鉢に取り、さらにここに、実施例1-1で用いた無機粉末A-1を加えてゆき、均一に混練することで粘ちょうなペースト状の組成物(いわゆるコンポジットレジン)を作製した。無機粉末A-1は、27重量部加えた時点で、それ以上均一な混練が困難となった。該組成物を真空下で脱泡して、歯科用コンポジットレジンとして使用可能な重合性組成物を得た。該組成物を金型に充填してスライドグラスに挟み、歯科用光照射機で光重合して(モリタ社製、αライト2、5分間照射)、30×40×3mmの板状の硬化物を得た。得られた硬化物を、熱風乾燥機を用いて130℃20分間加熱処理を行った。
比較例1-2
 実施例1-1において、プレスを行わないでミルブランクの作製を行った。即ち、無機粉末A-1の5.5gを、35mm×25mm、深さ20mmの長方形の透明ポリプロピレン容器に取り、タッピングにより粉末を水平にならした。そこに、重合性単量体含有組成物aを上から静かに注ぎ、容器がいっぱいになるまで注入後、暗所で静置した。24時間後には、単量体が無機粉末に馴染んで、容器の底まで単量体が到達した。この状態のまま減圧して脱気した(10ヘクトパスカル、10分間)。減圧を解除し、無機粉末が存在していない上澄みの重合性単量体をデカンテーションで除いた。目視ではすべての粉末の粒子間内部に単量体が浸透し、その内部に気泡の存在は認められなかった。この状態のまま、歯科用光照射機(モリタ社製、αライト2)で、5分間光照射を行って光重合を行った。得られた硬化物(サイズは、35mm×25mm×12mmの板状)をポリプロ容器から取り出し、熱風乾燥機を用いて130℃20分間加熱処理を行って、ミルブランクを得た。
比較例2〔多孔質支持体の製造例〕
 市販のアルミノシリケートガラス粉末(クラレノリタケデンタル社製ノリタケスーパーポーセレンEX3)を分級して、粒径範囲1~10μm、平均粒子径5μmの粉末を得た。該無機粉末を実施例1-1の製造方法と同様の方法で一軸プレスまで実施し、予備成形体を得た。該予備成形体を、930℃から980℃の温度で2時間焼結することにより多孔質支持体を得た。該多孔質支持体の緻密度は70%であった。該多孔質支持体を、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1g、水5g、酢酸0.2g、メトキシプロパノール93.8gの混合溶媒に浸漬し、浸漬した状態のまま減圧して脱気した(10ヘクトパスカル、10分間)浸漬した状態で、室温24時間放置した。その後多孔質支持体を溶液から引き上げて、減圧乾燥を行って支持体から溶剤を留去した。さらに100℃で4時間乾燥その後、溶媒を減圧留去し、さらに150℃で4時間乾燥することにより表面処理を行った。該多孔質支持体を、重合性単量体含有組成物aに浸漬した。室温で12時間暗所に静置した後、浸漬した状態のまま減圧して脱気した(10ヘクトパスカル、10分間)。減圧を解除して、重合性単量体が含浸された多孔質支持体を取り出し半透明の重合性単量体含浸支持体を得た。この半透明の重合性単量体含浸支持体を目視で確認すると、内部に多数の気泡の存在が認められた。次いで、重合性単量体が含浸された該支持体をスライドガラスの上に乗せて、歯科用光照射機(モリタ社製、αライト2)で、5分間光照射を行って光重合を行った。得られた硬化物を、熱風乾燥機を用いて130℃20分間加熱処理を行って、ミルブランクを得た。
実施例11
 35mm×25mmの孔を持つ金型を用いて、無機粉末A-3 10gを金型に入れて、60kN(68.6MPa)にて一軸プレスを行い、無機粉末の成形物を得た。該成形物を真空パックして、さらに350MPaで20分間CIP処理を行った。真空パックから成形物を取り出してビーカー内に置き、重合性単量体含有組成物cと接触させて成形物内部に重合性単量体を浸透させた。4日経過後、成形体内部に全て単量体が浸透したことを確認し、単量体が含浸した成形体を別途調製した重合性単量体含有組成物cと共に真空パックした。真空パックした状態で、加圧加熱重合を行った。即ち、神戸製鋼所製CIP装置(Dr.CHEF)の処理室(室温)に該真空パックを入れ、900MPaに加圧した。この状態で処理室を加温し、4時間かけて110℃まで加温した。110℃の状態を30分間維持した後、常圧に戻して、真空パックを取り出すと重合性単量体が重合硬化しており、均一で亀裂の無い所望のミルブランクが得られた。なお、該ミルブランクの無機含有量は74.0重量%であった。
試験例1
 得られたミルブランクの曲げ強さを以下の方法により測定した。すなわち、製造したミルブランクから、ダイヤモンドカッターを用いて、試験片(2mm×2mm×25mm)を作製した。試験片は、37℃の水中に24時間浸漬し、万能試験機(インストロン社製)を用いて、クロスヘッドスピードを1mm/minに設定して、支点間距離20mmで3点曲げ試験法により曲げ強さと曲げ弾性率を測定した。結果を表2に示す。曲げ強さ、曲げ弾性率ともに大きい方が好適とされ、曲げ強さは120MPa以上、曲げ弾性率は8GPa以上であればより好適とされる。
試験例2
 得られたミルブランクの圧縮強さを以下の方法により測定した。すなわち、製造したミルブランクから、ダイヤモンドカッターを用いて、試験片(3mm×3mm×3mm)を作製した。試験片を37℃水中に24時間浸漬し、万能試験機(インストロン社製)を用いて、クロスヘッドスピード2mm/minに設定して圧縮強さを測定した。結果を表2に示す。圧縮強さは大きい方が好適とされ、400MPa以上であればより好適とされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例1-1と比較例1-1の結果より、同じ無機充填材粉末と重合性単量体から得られたミルブランクにおいて、本発明の製造方法で得られたミルブランクの曲げ強さと曲げ弾性率は、従来の製造方法、すなわちペースト状のコンポジットレジンから重合硬化して得られた硬化物のそれよりも、大きく優れていることがわかった。
 また、比較例1-2は、無機充填材粉末に対してプレス処理を行わないで作成したミルブランクであるが、曲げ強さと曲げ弾性率は著しく低く、プレス処理が大きな効果をもたらしていることが分かる。
 また、実施例1-2と実施例1-1は、CIP処理の有無を比較したものであるが、CIP処理が行われた実施例1-2において強度の向上が認められる。
 実施例1-1~5の対比より、無機充填材として、ハイブリッド型の無機粒子を用いた実施例5は曲げ強度及び曲げ弾性率が顕著に優れることが分かる。
試験例3
 実施例1-1、1-2、2~5及び比較例1-1、1-2で得られたミルブランクの無機充填材含有量の測定を行った。試験は、硬化物の約0.5gを磁製坩堝にとり、電気炉で575℃で2時間焼成して有機成分を焼却した。磁製坩堝の前後の重量差から、強熱残分を測定し、ミルブランクの単位重量あたりの無機充填材含有量を算出した。結果を表3に示した。なお、この方法で測定される無機充填材含有量は、無機粉末に対して予め施した表面処理剤を含んでおらず、表面処理剤は有機成分として測定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3から明らかなように、本発明の実施例で得られたミルブランクの無機充填材含有量は、非常に高い。また、また、実施例1-1と1-2の比較より、CIP処理によってさらに無機粉末含有量を上げることが出来ることがわかった。
実施例3-2~3-7
 実施例3の製造方法において、一軸プレス圧を表4に示す圧力とした以外は同じ無機充填材と重合性単量体含有組成物を用い、同様な操作を行い、同様な、気泡や欠陥のない板状のミルブランクを実施例3-2~3-7として得た。得られた硬化物について、試験例1と同様にして曲げ強さと曲げ弾性率を測定し、試験例3と同様にして無機充填剤含有量を測定した。結果を表4に示す。なお、実施例3についての結果も対比のため合わせて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 一軸プレス圧を高くするに従い、曲げ強さ、曲げ弾性率、無機充填剤含有量が高くなり、機械的強度が向上していることが観察された。
試験例4
 得られたミルブランクの初期研磨性を以下の方法により測定した。すなわち、製造したミルブランクから、ダイヤモンドカッターを用いて、試験片(10mm×10mm×2mm)を作製した。綺麗な平滑面を#600研磨紙にて乾燥条件下で研磨した後、この研磨面を下記表5に記載の条件下のもと、研磨器具で研磨した。この面の光沢を、光沢度計(日本電色社製、VG-2000)を用い、鏡を100%としたときの割合(光沢度)で示した。測定の角度は60度とした。光沢度65%以上が好適とされ、70%以上がより好適とされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
試験例5
 得られたミルブランクの滑沢耐久性を以下の方法により測定した。すなわち、製造したミルブランクから、ダイヤモンドカッターを用いて、試験片(10mm×10mm×2mm)を作製した。綺麗な平滑面を#1500研磨紙、#2000研磨紙、#3000研磨紙の順に乾燥条件下で研磨し、最後にダイヤモンドペーストで試験例4と同じ装置にて光沢度が90%となるまで研磨した。ここで作製した試験片を、歯ブラシ磨耗試験{歯ブラシ:ビットウィーンライオン(硬さふつう)、歯磨き粉:デンタークリアーMAX(ライオン社製)、荷重250g、試験溶液:蒸留水/歯磨き粉=90/10(v/v、50mL)、磨耗回数4万回}した後の試験片の光沢度を測定した。結果を表6に示す。残存光沢度が60%以上であれば、滑沢耐久性が好適とされ、残存光沢度が65%以上であればより好適とされる。
試験例6
 実施例1-1~2、2~7、9、10及び比較例1-1~2、2で得られたミルブランクを直径10mm、高さ10mmの半球型サンプルに切削研磨後、耐摩耗性の試験に供した。試験方法は対合歯として牛の前歯を使用し、その唇面をエナメル質部分のみに限局し、長径15mm程度の楕円状に平坦面を削りだした物を4mmの振幅で水平振動させておき、そこに先程のミルブランクで作製した半球状サンプルを15.6kg/cmの加重下に、端面を牛歯に衝撃的に接触させ、1秒後にサンプルを再び歯から離すというサイクルを10万回繰り返した。試験に供するミルブランクは、試験前に比重と重量を測定した。試験後、70℃1日乾燥させたミルブランクは、重量を測定し、比重と減少重量から、ブランク摩耗量を算出した。併せて試験に供した牛歯の摩耗量も、表面粗さ計(LASER FOCUS DISPLACEMENT MATER LT-8100 KEYENCE社製)により、試験後牛歯の水を拭き取り、その摩耗量を測定した。ブランク摩耗量、対合歯摩耗量の結果を表6に示した。ブランク摩耗量、対合歯摩耗量ともに少ない方が好適とされ、ブランク摩耗量が1.5mm以下、対合歯磨耗量は0.01mm以下であればより好適とされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 初期研磨性は80%を越えると、研磨性が優れているといわれ、さらに滑沢耐久性は70%以上であると良好であると考えられる。フィラー含有量が高いミルブランクである実施例1-1、1-2と、同じフィラーを用いているものの、フィラー含有量が低いミルブランクである比較例1-1、1-2を比較すると、実施例1-1、1-2の方が明らかに研磨性と滑沢耐久性に優れていることが判る。また、他の実施例においても、研磨性と滑沢耐久性は優れている。比較例2は、ガラスの多孔質支持体にモノマー組成物を含浸させて硬化して得たミルブランクであるが、研磨性と滑沢耐久性は低い。ブランク摩耗量と対合歯摩耗量は少ないほど好ましい。同様に、フィラー含有量が高いミルブランクである実施例1-1、1-2と、同じフィラーを用いているものの、フィラー含有量が低いミルブランクである比較例1-1、1-2を比較すると、実施例1-1、1-2の方が明らかにブランク磨耗量と対合歯磨耗量は少なくなっている。また、他の実施例においても、ブランク磨耗量と対合歯磨耗量は少ない。比較例2は、ガラスの多孔質支持体にモノマー組成物を含浸させて硬化して得たミルブランクであるが、対合歯の磨耗量が著しく大きい。
比較例1-3
 実施例1-1で用いた重合性単量体含有組成物aを18.2重量部ガラス乳鉢に取り、さらにここに、試験例2より明らかになった、実施例1-1における無機粉末A-1含有量と同量の81.8重量部を加えて、均一に混練しようとしたが、単量体と無機粉末を均一になじませることが出来ず、ペースト状の組成物を得ることは出来なかった。このことは、実施例1-1と同程度の、無機粉末含有量が非常に高い組成物は、重合性単量体と無機粉末を混練する方法では得られないことを示している。
実施例12
 日本アエロジル社製アルミナ微粉末「アエロキサイド(登録商標)Alu130」(平均一次粒子径約0.02μm、BET比表面積130m/g)に対して、15重量%の有機リン酸化合物(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:通称MDP)で表面処理を行い、表面処理アルミナ微粉末を得た。該粉末を内径20mm、長さ10cmのゴムチューブに詰めて密封し、さらにビニール袋にて真空パックを行った。この状態でCIP処理を行い(600MPa、20分間)、丸棒状のプレス成形体を得た。該成形体に対して、実施例11と同じ重合性単量体組成物cを含浸させた後、真空パックを行った。この状態で70℃の水浴に12時間浸漬し、水浴からパックを取り出して、さらに120℃で3時間加熱して重合硬化させて、ミルブランクを得た。得られた硬化物について、試験例1と同様にして曲げ強さと曲げ弾性率を測定し、試験例3と同様にして無機充填材含有量を測定した。結果を表7に示す。
実施例13
 アドマテック社製メタクリルシラン処理球状シリカ微粉末「アドマナノYA010C-SM1」(平均一次粒子径0.01μm、BET比表面積300m/g)を用いて、実施例12と同じ手順でCIP処理、重合性単量体の含浸、重合硬化を行って、ミルブランクを得た。得られた硬化物について、試験例1と同様にして曲げ強さと曲げ弾性率を測定し、試験例3と同様にして無機充填材含有量を測定した。結果を表7に示す。
実施例14
 アドマテック社製メタクリルシラン処理球状シリカ微粉末「アドマナノYC100C-SM1」(平均粒子径0.1μm、粒径範囲0.08~0.12μm)を用いて、実施例12と同じ手順でCIP処理、重合性単量体の含浸、重合硬化を行って、ミルブランクを得た。得られた硬化物について、試験例1と同様にして曲げ強さと曲げ弾性率を測定し、試験例3と同様にして無機充填材含有量を測定した。結果を表7に示す。
実施例15
 日東紡社製ガラス繊維(フィラメント径11μm)をボールミルで粉砕、分級して、繊維長さ範囲が130~20μmの短繊維状Eガラス粉末を得た。該粉末に対して、0.5重量%のγ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランで表面処理を行って、表面処理ガラス粉末を得た。実施例12と同じ手順でCIP処理、重合性単量体の含浸、重合硬化を行って、ミルブランクを得た。得られた硬化物について、試験例1と同様にして曲げ強さと曲げ弾性率を測定し、試験例3と同様にして無機充填材含有量を測定した。結果を表7に示す。
実施例16
 太平化学社製ヒドロキシアパタイト粉末をボールミルで粉砕、分級して、平均粒子径1.5μm、粒径範囲0.1~5μm、比表面積50m/gの粉末を得た。該粉末に対して、5重量%の有機リン酸化合物(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:通称MDP)で表面処理を行い、表面処理ヒドロキシアパタイト微粉末を得た。実施例12と同じ手順でCIP処理、重合性単量体の含浸、重合硬化を行って、ミルブランクを得た。得られた硬化物について、試験例1と同様にして曲げ強さと曲げ弾性率を測定し、試験例3と同様にして無機充填材含有量を測定した。結果を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 実施例12~16では、いろいろな種類の粉末を用い、粉末をプレスする方法として一軸プレスを用いないで、CIPだけで高圧プレスを行った。いずれの実施例においても、良好なプレス成形体が得られ、さらに重合性単量体含有組成物と接触させることで、単量体組成物が成形体内部に浸透し、さらに重合させることで良好なミルブランクが得られた。
実施例17(多層構造のミルブランクの製造)
 重合性単量体として、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)50重量部、トリエチレングリコールジメタクリレート(通称TEGDEMA)25重量部、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート25重量部、加熱重合触媒として2,2-アゾビスイソブチロニトリル(通称AIBN)0.5重量部を均一に混合溶解して、重合性単量体含有組成物dを得た。
 一方、無機粉末A-1に、顔料として、日局酸化チタン、酸化鉄黒、酸化鉄赤(ベンガラ)、酸化鉄黄をそれぞれ微量とり、回転ボールミルを用いて均一に混合して着色された無機粉末を調製した。
 該着色無機粉末5.5gを、実施例1-1と同様な方法でプレス用金型に詰めて、プレス圧60kN(68.6MPa)で1分間プレスを行った。上パンチ棒を取り除き、該無機粉末がプレスされた面の上から、無機粉末A-3の2.5gを詰めて、タッピングにより粉末をならした。この上に再び上パンチ棒を載せて、同様にテーブルプレス機を用いて、60kN(68.6MPa)で3分間プレス処理を行った。上パンチ棒と下パンチ棒を金型から外して、二種の粉末が層状に凝集したプレス成形体を取り出した。該成形体の大きさは、35×25×10mmの板状であった。この成形体をさらに、CIP処理(170MPa、時間は2分間)を行って、二種の粉末が層状に凝集したプレス成形体を得た。該プレス成形体を、上述の重合性単量体含有組成物dに浸漬した。室温で12時間暗所に静置した後、浸漬した状態のまま減圧して脱気した(10ヘクトパスカル、10分間)。減圧を解除して、重合性単量体が含浸された成形体を取り出すと、目視では粉末成形体のすべての内部に浸透し、内部に気泡の存在は認められなかった。
 単量体が含浸した該成形体をビニール袋入れ、空気が混入しない状態で真空パックを行った。該真空パックを熱風乾燥機に入れて、85℃で2時間、120℃で1時間加熱重合を行って、ミルブランクを得た。該ミルブランクは、光不透過性が比較的高いデンチン色と半透明な無色層からなる二層構造を有していた。
 さらに、該ミルブランクを、市販CAD/CAMシステム(シロナデンタルシステムズ社のCERECシステム)を用いて、上顎第一大臼歯クラウンを作成したところ、審美性に優れるクラウンが作成された。
実施例18
 無機粉末A-3に、顔料として、日局酸化チタン、酸化鉄黒、酸化鉄赤(ベンガラ)、酸化鉄黄をそれぞれ微量とり、回転ボールミルを用いて均一に混合して着色された濃色無機粉末A-3-1、並びに淡色無機粉末A-3-2を調製した。また、A-3-1とA-3-2を1:1で均一に混合した中間色無機粉末A-3-3も調製した。
 淡色無機粉末A-3-2 6gを、実施例1-1と同様な方法でプレス用金型に詰めて、プレス圧10kN(11.4MPa)で1分間プレスを行った。上パンチ棒を取り除き、該無機粉末がプレスされた面の上から、中間色無機粉末A-3-3 4gを詰めて、タッピングにより粉末をならした。この上に再び上パンチ棒を載せて、同様にテーブルプレス機を用いて、プレス圧20kN(22.9MPa)で3分間プレス処理を行った。上パンチ棒を取り除き、該無機粉末がプレスされた面の上から、濃色無機粉末A-3-1 4gを詰めて、タッピングにより粉末をならした。この上に再び上パンチ棒を載せて、同様にテーブルプレス機を用いて、60kN(68.6MPa)で3分間プレス処理を行った。上パンチ棒と下パンチ棒を金型から外して、3色の粉末が層状に凝集したプレス成形体を取り出した。該成形体の大きさは、35×25×15mmの板状であった。該プレス成形体を、上述の重合性単量体含有組成物bに浸漬した。室温で12時間暗所に静置した後、浸漬した状態のまま減圧して脱気した(10ヘクトパスカル、10分間)。減圧を解除して、重合性単量体が含浸された成形体を取り出すと、目視では粉末成形体のすべての内部に浸透し、内部に気泡の存在は認められなかった。次いで、重合性単量体が含浸された該成形体をスライドガラスの上に乗せて、UV光発生装置(東芝社製、ブラックライト蛍光ランプ)で、60分間光照射を行って光重合を行った。得られた硬化物を、熱風乾燥機を用いて70℃24時間加熱処理、更に110℃で5時間加熱処理を行って、目的とするミルブランクを得た。
 さらに、該ミルブランクを、ダイヤモンドカッターを用いて、14.5mm×18mm×14.5mmのミルブランク片を作製した。市販CAD/CAMシステム(シロナデンタルシステムズ社のCERECシステム)にて上顎第一大臼歯クラウンを作成したところ、研磨処理なしで光沢が認められる天然歯に似た色調を持った審美性に優れるクラウンが作成された。
 また製造したミルブランクの各色相に平行に、ダイヤモンドカッターを用いて、板状試験片(10mm×10mm×1mm)を切り出した後、平滑面を#1500研磨紙、#2000研磨紙、#3000研磨紙の順に乾燥条件下で研磨した。各色相の色度を、分光測色計(CM-3610d、ミノルタ製、D65光源)を用いて測定した。測定結果を表8に示す。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 淡色層の色調はエナメル質の色調として、濃色層の色調は歯頸部の色調として適切なものであった。その間の中間色層の色調は、淡色層と濃色層の色調のほぼ中間の色調であり、この色はデンチン色として適切な色調であった。即ち、本発明のミルブランクから得られたクラウンは、天然歯に類似した色調構造を再現していた。さらに、中間色層が存在することで、見た目に色の境界部分が目立たなくなるというメリットもあった。
 以上の結果より、本発明の製造方法を用いることによって、無機粉末含有量が高く、機械的強度に優れ、天然歯と同様の色の変化を再現する歯科用ミルブランクが得られることがわかった。
 本発明の製造方法を用いると、無機粉末含有量が高く、機械的強度に優れる歯科用ミルブランクが得られる。また、本発明の歯科用ミルブランクは、歯科用ミルブランクとして好適に用いられる。すなわち、CAD/CAMシステムを用いて切削加工することによって、高い機械的強度と優れた滑沢耐久性を有する歯科補綴物を作製するために、好適に用いられる。

Claims (24)

  1.  無機充填材をプレス成形してなる無機充填材成形体と重合性単量体含有組成物を接触させて、該重合性単量体を重合硬化させることを特徴とする、歯科用ミルブランクの製造方法。
  2.  プレス成形が一軸プレス成形である、請求項1記載の製造方法。
  3.  一軸プレス成形時のプレス圧が10MPa以上である、請求項2記載の製造方法。
  4.  プレス成形が冷間等方圧加圧(CIP)工程である/あるいはCIP工程を含むことを特徴とする、請求項1~3いずれかに記載の製造方法。
  5.  CIP成形時のプレス圧が30MPa以上である、請求項4に記載の製造方法。
  6.  重合性単量体含有組成物中に無機充填材成形体を浸漬して接触させることを特徴とする、請求項1~5いずれかに記載の製造方法。
  7.  無機充填材成形体と重合性単量体含有組成物を接触後、該重合性単量体を真空状態で重合硬化させることを特徴とする、請求項1~6いずれかに記載の製造方法。
     
  8.  重合硬化を、加圧下で行う請求項1~7いずれかに記載の製造方法。
  9.  重合硬化を、50MPa以上の加圧下で行う請求項8に記載の製造方法。
  10.  重合性単量体含有組成物が光重合開始剤及び/又は加熱重合開始剤をさらに含有してなる、請求項1~9いずれかに記載の製造方法。
  11.  重合硬化が、光重合の後、引き続き加熱重合を行う、請求項10に記載の製造方法。
  12.  無機充填材が、平均粒子径が0.001~10μm、粒径範囲が0.0005~50μmである無機粒子を含む、請求項1~11いずれかに記載の製造方法。
  13.  無機充填材が、平均粒子径が0.1~1μm、粒径範囲が0.05~5μmである無機粒子を含む、請求項1~12いずれかに記載の製造方法。
  14.  無機充填材が、球状粒子である、請求項13に記載の製造方法。
  15.  無機充填材が、平均粒子径が0.001~0.1μm、比表面積が500~30m/gである無機超微粒子を含む、請求項1~12いずれかに記載の製造方法。
  16.  無機充填材が、平均粒子径が0.001~0.1μm、比表面積が500~30m/gである無機超微粒子が凝集した凝集粒子であり、該凝集粒子の粒子径が1~20μmの範囲にある無機粒子を含む、請求項1~12いずれかに記載の製造方法。
  17.  無機充填材が、平均粒子径が0.001~0.1μm、比表面積が500~30m/gである無機超微粒子と、平均粒子径が0.2~2μmで、粒径範囲が0.1~10μmである無機粒子とを含む、請求項1~12いずれかに記載の製造方法。
  18.  無機充填材が、予め表面処理が施された無機粒子を含む、請求項1~17いずれかに記載の製造方法。
  19.  請求項1~18いずれかに記載の製造方法によって得られた歯科用ミルブランク。
  20.  無機充填材成形体が異なる二種以上の無機粒子を層状にプレス成形したものである、請求項19記載の歯科用ミルブランク。 
  21.  請求項19又は20記載の歯科用ミルブランクから、切削加工により作成された歯科用補綴物。
  22.  ミルブランク中、平均粒子径0.001~0.1μmの無機超微粒子を65~95重量%含有する、請求項1~12、15、18のいずれかに記載の製造方法によって得られた歯科用ミルブランク。
  23.  ミルブランク中、平均粒子径0.1~1μmの無機粒子を80~95重量%含有する、請求項1~14、18のいずれかに記載の製造方法によって得られた歯科用ミルブランク。
  24.  ミルブランク中、平均粒子径0.001~0.1μmの無機超微粒子と平均粒子径0.2~2μmの無機粒子を合計して80~96重量%含有する、請求項1~12、17、18のいずれか記載の製造方法によって得られた歯科用ミルブランク。
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