WO2025009596A1 - 光硬化性組成物、立体造形物、鋳型、硬化物を製造する方法及び歯科用補綴物の製造方法 - Google Patents
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- C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
- C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
Definitions
- the present disclosure relates to a method for producing a photocurable composition, a three-dimensional object, a mold, a cured product, and a method for producing a dental prosthesis.
- dental products such as dental prostheses and instruments used in the oral cavity have been the subject of much research.
- a method is known for manufacturing three-dimensional objects such as dental products by photolithography using a 3D printer (see, for example, Patent No. 4160311).
- a dental prosthesis such as a removable denture
- a mold of the patient's oral cavity is taken directly from the patient using an impression material, and a model of the patient's oral cavity is created by referring to the impression material.
- a mold is then made from the model using silicone.
- the mold is used as a mold, and a hardenable composition is injected into it, and a dental prosthesis such as a removable denture is manufactured by room temperature polymerization.
- conventional methods that do not use photolithography have the problem of requiring complicated processes such as creating a model of the patient's oral cavity and making a silicone mold.
- the above-mentioned complication is eliminated by a method of directly manufacturing a denture by photolithography using a 3D printer.
- the materials that can be properly hardened by photolithography are very limited, so the characteristics of the resulting dental prosthesis such as a denture are also limited.
- conventional methods use room temperature polymerization using a mold, but this method allows the use of many materials that can improve aesthetics and physical properties.
- such materials used in room temperature polymerization often cannot be used in photolithography using a 3D printer.
- photolithography using a 3D printer it is difficult to adjust the resulting dental prosthesis such as a denture to obtain the desired properties.
- the inventors have discovered a method for producing a mold for manufacturing a dental prosthesis by stereolithography using a 3D printer, and then using the mold to manufacture the dental prosthesis.
- a dental prosthesis mold is made from a photocurable composition and then the mold is used to manufacture the dental prosthesis, it is desirable to improve the releasability of the dental prosthesis from the mold.
- the present inventors have discovered that a photocurable composition containing a (meth)acrylic monomer component having a siloxane bond can be used to improve the releasability of the dental prosthesis from the mold.
- the use of a (meth)acrylic monomer component having a siloxane bond can cause the surface of a three-dimensional object such as a mold to become rough, and it is desirable to reduce the surface roughness from the standpoint of the appearance of the three-dimensional object, for example.
- the objective of one aspect of the present disclosure is to provide a photocurable composition capable of producing a three-dimensional object with reduced surface roughness, as well as a method for producing a three-dimensional object, a mold, or a cured product using this photocurable composition, and a method for producing a dental prosthesis.
- Means for solving the above problems include the following aspects. ⁇ 1> A (meth)acrylic monomer (A) having one or more (meth)acryloyl groups and no siloxane bond; A (meth)acrylic monomer (B) having two or more (meth)acryloyl groups and a siloxane bond; a compound (C) having no (meth)acryloyl group and having a solubility parameter (SP value) of 7.00 to 15.00 (cal/cm 3 ) 1/2 ; A photocurable composition comprising: ⁇ 2> The photocurable composition according to ⁇ 1>, wherein an absolute value of a difference between an average value of the solubility parameters (SP values) of the (meth)acrylic monomer components contained in the photocurable composition and an average value of the solubility parameters (SP values) of the compound (C) contained in the photocurable composition is 4.00 (cal/ cm3 ) 1/2 or less.
- ⁇ 5> The photocurable composition according to ⁇ 4>, in which the di(meth)acrylic monomer (A-1) has a molecular weight of 400 to 8,000.
- ⁇ 6> The photocurable composition according to ⁇ 4> or ⁇ 5>, in which the molecular weight of the mono(meth)acrylic monomer (A-2) is 160 to 400.
- ⁇ 7> The photocurable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, in which the (meth)acrylic monomer (B) has a molecular weight of 400 to 5,000.
- ⁇ 8> The photocurable composition according to any one of ⁇ 4> to ⁇ 7>, wherein the content of the di(meth)acrylic monomer (A-1) in the photocurable composition is 3% by mass to 50% by mass with respect to the total content of the (meth)acrylic monomer component and the compound (C) in the photocurable composition.
- ⁇ 9> The photocurable composition according to any one of ⁇ 4> to ⁇ 8>, in which the content of the mono(meth)acrylic monomer (A-2) in the photocurable composition is 20% by mass to 85% by mass, based on the total content of the (meth)acrylic monomer component and the compound (C) in the photocurable composition.
- ⁇ 10> The photocurable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, wherein the content of the (meth)acrylic monomer (B) in the photocurable composition is 1 mass % to 35 mass % with respect to the total content of the (meth)acrylic monomer component and the compound (C) in the photocurable composition.
- ⁇ 11> The photocurable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, wherein the content of the compound (C) in the photocurable composition is 1 mass % to 30 mass % based on the total content of the (meth)acrylic monomer component and the compound (C) in the photocurable composition.
- ⁇ 12> The photocurable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, wherein the photocurable composition has a siloxane bond concentration of 0.100 mmol/g to 3.000 mmol/g. ⁇ 13>
- ⁇ 14> The photocurable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>, which is a photocurable composition for stereolithography.
- ⁇ 15> The photocurable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14>, which is used for producing a mold by stereolithography.
- ⁇ 16> A three-dimensional object comprising a cured product of the photocurable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 15>.
- ⁇ 17> A mold including the three-dimensional object according to ⁇ 16>.
- ⁇ 18> The mold according to ⁇ 17>, which is used for producing a dental prosthesis.
- a method for producing a cured product comprising a step of polymerizing a curable composition in the mold according to ⁇ 17> or ⁇ 18>.
- ⁇ 20> A step of hardening the photocurable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 15> by stereolithography to prepare a mold for use in the manufacture of a dental prosthesis; and polymerizing the hardenable composition in the mold to produce a dental prosthesis.
- a photocurable composition capable of producing a three-dimensional object with reduced surface roughness, as well as a method for producing a three-dimensional object, a mold, or a cured product using this photocurable composition, and a method for producing a dental prosthesis.
- FIG. 2 is a schematic diagram of a three-dimensional object A1 formed in an example.
- a numerical range expressed using “to” means a range that includes the numerical values before and after "to” as the lower and upper limits.
- the amount of each component contained in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition, unless otherwise specified.
- the upper or lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper or lower limit value of another numerical range described in stages.
- the upper or lower limit value of the numerical range may be replaced with a value shown in the examples.
- the term "light” is a concept that encompasses active energy rays such as ultraviolet light and visible light.
- (meth)acrylate means acrylate or methacrylate
- (meth)acryloyl means acryloyl or methacryloyl
- (meth)acrylic means acrylic or methacrylic
- the photocurable composition of the present disclosure comprises: a (meth)acrylic monomer (A) having one or more (meth)acryloyl groups and no siloxane bond; a (meth)acrylic monomer (B) having two or more (meth)acryloyl groups and a siloxane bond; a compound (C) having no (meth)acryloyl group and having a solubility parameter (SP value) of 7.00 to 15.00 (cal/cm 3 ) 1/2 ; and a photopolymerization initiator.
- the photocurable composition disclosed herein contains a (meth)acrylic monomer component including the aforementioned (meth)acrylic monomer (A) and (meth)acrylic monomer (B), a compound (C) that satisfies the aforementioned solubility parameter condition, and a photopolymerization initiator. This makes it possible to produce a three-dimensional object with reduced surface roughness.
- the photocurable composition of the present disclosure is a composition that is cured by irradiation with light, and a cured product is obtained by curing the composition.
- a method for producing a cured product using the photocurable composition of the present disclosure is preferably stereolithography.
- the photocurable composition of the present disclosure is preferably a photocurable composition for photolithography.
- a cured product produced using the photocurable composition of the present disclosure is preferably a photolithography product (i.e., a cured product produced by photolithography).
- Stereolithography is a method for obtaining a cured product (i.e., a stereolithography product) by repeatedly irradiating a photocurable composition with light to form a cured layer, thereby laminating the cured layers.
- the stereolithography may be inkjet-type stereolithography or liquid vat-type stereolithography (i.e., stereolithography using a liquid vat).
- inkjet stereolithography droplets of a photocurable composition are ejected from an inkjet nozzle onto a substrate, and the droplets attached to the substrate are irradiated with light to obtain a cured product.
- a head equipped with an inkjet nozzle and a light source is scanned in a plane while a photocurable composition is ejected from the inkjet nozzle onto a substrate, and the ejected photocurable composition is irradiated with light to form a cured layer.
- the cured layers are sequentially stacked to obtain a cured product (i.e., a photofabricated product).
- liquid tank type stereolithography a part of the photocurable composition (i.e., an uncured photocurable composition in a liquid state; the same applies below) contained in a liquid tank is cured by irradiating it with light to form a cured layer, and this operation is repeated to stack the cured layers to obtain a cured product (i.e., a stereolithography product).
- Liquid tank type stereolithography differs from inkjet type stereolithography in that a liquid tank is used. Examples of liquid tank type stereolithography include DLP (Digital Light Processing) type stereolithography and SLA (Stereolithography) type stereolithography. In the DLP method, a photocurable composition in a liquid tank is irradiated with planar light.
- the liquid tank type stereolithography is preferably DLP type stereolithography.
- a build table that is vertically movable; a tray (i.e., liquid tank) disposed below the build table (on the gravity direction side; the same applies below), including a light-transmitting portion, and containing a photocurable composition; a light source (e.g., an LED light source) disposed below the tray for irradiating the photocurable composition in the tray with planar light through a light-transmitting portion of the tray;
- a 3D printer equipped with the above function for example, "Cara Print 4.0" manufactured by Kulzer, "Max UV” manufactured by Asiga, etc.
- a gap of one layer is provided between the build table and the tray, and the gap is filled with the photocurable composition.
- the photocurable composition filled in the gap is irradiated with planar light from below through the light-transmitting portion of the tray, and the area irradiated with light is cured to form a first cured layer.
- the gap between the build table and the tray is widened by the next layer, and the resulting space is filled with the photocurable composition.
- the photocurable composition filled in the space is irradiated with light in the same manner as the curing of the first layer, and a second cured layer is formed.
- the cured layers are stacked to manufacture a three-dimensional object.
- the manufactured three-dimensional object may be further cured by further irradiating the three-dimensional object with light.
- the use of the photocurable composition of the present disclosure is not particularly limited.
- it is preferably a photocurable composition used in the production of molds, dental products, and the like by stereolithography, and more preferably a photocurable composition used in the production of molds by stereolithography.
- the mold may be, for example, a mold used for producing a denture base.
- a denture base may be produced by injecting a hardenable composition for making a denture base into the mold with artificial teeth arranged in it, and then hardening the hardenable composition after injection.
- dental products include dental prostheses, medical instruments for use in the oral cavity, dental models, models for lost-loss casting, and the like.
- dental prostheses include inlays, crowns, bridges, temporary crowns, temporary bridges, dentures (for example, complete dentures, partial dentures, etc.), and the like.
- medical appliances used in the oral cavity include dentures (e.g., complete dentures, partial dentures, etc.), mouthpieces, mouthguards, orthodontic appliances, splints such as occlusion splints and splints for treating temporomandibular joint disorders, impression-taking trays, and surgical guides.
- the dental model may include a tooth and jaw model.
- the aromatic ring concentration in the (meth)acrylic monomer component is preferably 0.0015 mol/g to 0.0070 mol/g, more preferably 0.0016 mol/g to 0.0065 mol/g, and even more preferably 0.0017 mol/g to 0.0052 mol/g.
- the photocurable composition of the present disclosure contains a (meth)acrylic monomer component such as the (meth)acrylic monomer (A) and (meth)acrylic monomer (B) described below.
- a (meth)acrylic monomer component refers to a compound having one or more (meth)acryloyl groups.
- the content of the (meth)acrylic monomer component relative to the total amount of the photocurable composition of the present disclosure is preferably 60 mass% or more, more preferably 70 mass% or more, and even more preferably 80 mass% or more.
- the content of the (meth)acrylic monomer component relative to the total amount of the photocurable composition of the present disclosure may be 99% by mass or less, 95% by mass or less, or 90% by mass or less.
- the photocurable composition of the present disclosure contains at least one (meth)acrylic monomer (A) that has one or more (meth)acryloyl groups and does not have a siloxane bond.
- the (meth)acrylic monomer (A) may contain at least one of the following di(meth)acrylic monomer (A-1) or mono(meth)acrylic monomer (A-2), and preferably contains both.
- Di(meth)acrylic monomer (A-1) a compound having at least one of a ring structure or a urethane bond, two (meth)acryloyloxy groups, and no siloxane bond.
- the (meth)acrylic monomer (A) preferably contains the above-mentioned di(meth)acrylic monomer (A-1).
- the di(meth)acrylic monomer (A-1) having a ring structure favorably contributes to suppressing deformation of a mold during the manufacture of a plate denture and improving the water resistance of the mold.
- the ring structure contains an aromatic ring
- the aromatic ring concentration in the (meth)acrylic monomer component increases, and the mold releasability increases and the toughness tends to be excellent.
- the di(meth)acrylic monomer (A-1) having a urethane bond can suppress breakage when a plate denture is removed from a mold and tends to be excellent in toughness.
- the (meth)acrylic monomer (A) may contain one type of di(meth)acrylic monomer (A-1), or may contain two or more types of di(meth)acrylic monomer (A-1).
- the molecular weight or weight average molecular weight of the di(meth)acrylic monomer (A-1) may be 400 to 8000.
- the weight average molecular weight of the di(meth)acrylic monomer (A-1) may be 400 to 6000, or 400 to 5000.
- the weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC).
- Two types of di(meth)acrylic monomer (A-1) with different molecular weights may be used in combination. This tends to increase the dispersibility of the di(meth)acrylic monomer (A-1) in the polymer and improve the shape recovery speed.
- the solubility parameter (SP value) of the di(meth)acrylic monomer (A-1) is preferably from 8.50 to 12.70 (cal/cm 3 ) 1/2 , more preferably from 8.70 to 12.50 (cal/cm 3 ) 1/2 , and even more preferably from 9.00 to 12.00 (cal/cm 3 ) 1/2 .
- SP value solubility parameter
- the solubility parameter (SP value) of the di(meth)acrylic monomer (A-1) has a solubility parameter (SP value) of 8.50 (cal/cm 3 ) 1/2 or more, a three-dimensional object having little surface roughness and excellent appearance can be easily obtained.
- SP value solubility parameter
- the solubility parameter (SP value) of the di(meth)acrylic monomer (A-1) has a solubility parameter (SP value) of 12.70 (cal/cm 3 ) 1/2 or less, a three-dimensional object having excellent bending strength and toughness can be easily obtained.
- the di(meth)acrylic monomer (A-1) is not particularly limited as long as it has at least one of a ring structure or a urethane bond, two (meth)acryloyloxy groups, and no siloxane bonds.
- a ring structure include an aromatic ring structure or an alicyclic structure.
- the di(meth)acrylic monomer (A-1) When the di(meth)acrylic monomer (A-1) contains a urethane bond, it may be a compound represented by the following formula (6-1), and when it contains a ring structure, it may be a compound represented by the following formula (6-2). When the di(meth)acrylic monomer (A-1) contains both a urethane bond and a ring structure, it may be a compound represented by the following formula (6-1).
- R 1 's are each independently a divalent organic group
- R 2 's are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent
- R 3 's are each independently a hydrogen atom or a methyl group
- X is a divalent organic group
- n is an integer of 0 to 10.
- R 1 is, for example, a divalent organic group containing one or more bonds selected from the group consisting of a divalent hydrocarbon group, an ether bond, and an ester bond.
- the divalent hydrocarbon group represented by R 1 may be, for example, a divalent chain hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group containing a ring structure (aromatic ring structure, alicyclic structure).
- the number of the ether bonds is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, and even more preferably 1 to 15.
- the divalent organic group represented by R 1 contains an ester bond
- the number of the ester bonds is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 8, and further preferably 1 to 6.
- R 1 may have, for example, 2 to 60 carbon atoms, preferably 2 to 40 carbon atoms, and more preferably 2 to 30 carbon atoms.
- R 1 is preferably a group represented by the following general formula (6-1-R 1 ).
- R 1A is a divalent hydrocarbon group which may have a substituent
- R 1C is a divalent hydrocarbon group
- m is an integer of 0 to 10.
- * indicates a bonding position.
- the divalent hydrocarbon group which may have a substituent as R 1A in general formula (6-1-R 1 ) is, for example, a divalent chain hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group containing a ring structure, preferably a divalent chain hydrocarbon group.
- the ring structure contained in the divalent hydrocarbon group may be an aromatic structure or an alicyclic structure.
- the divalent chain hydrocarbon group represented by R 1A may be branched and may be saturated or unsaturated.
- the divalent chain hydrocarbon group represented by R 1A preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 15 carbon atoms, and even more preferably 2 to 10 carbon atoms.
- the substituent that the divalent chain hydrocarbon group represented by R 1A may have is, for example, an alkoxy group having 2 to 10 carbon atoms or an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, preferably an aryloxy group.
- the aryloxy group include a phenoxy group and a naphthyloxy group, and preferably a phenoxy group.
- the divalent hydrocarbon group containing an aromatic structure represented by R 1A is preferably a divalent hydrocarbon group having an aromatic structure containing 6 to 25 carbon atoms (more preferably 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably 6 to 15 carbon atoms).
- Examples of the substituent that the divalent hydrocarbon group containing an aromatic structure may have include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- the divalent hydrocarbon group containing an alicyclic structure represented by R 1A is preferably a divalent hydrocarbon group having an alicyclic structure having 3 to 20 carbon atoms (more preferably 6 to 12 carbon atoms, and even more preferably 6 to 8 carbon atoms).
- Examples of the substituent that the divalent hydrocarbon group containing an alicyclic structure may have include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- Examples of the divalent hydrocarbon group represented by R 1C in general formula (6-1-R 1 ) include divalent chain hydrocarbon groups and divalent hydrocarbon groups containing a ring structure (aromatic structure or alicyclic structure), with a divalent chain hydrocarbon group being preferred.
- the divalent chain hydrocarbon group represented by R 1C preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and even more preferably 1 to 10 carbon atoms.
- the divalent hydrocarbon group having an aromatic structure represented by R 1C is preferably a divalent hydrocarbon group having an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms (more preferably 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably 6 to 15 carbon atoms).
- the divalent hydrocarbon group containing an alicyclic structure as R 1C is preferably a divalent hydrocarbon group having an alicyclic structure having 3 to 20 carbon atoms (more preferably 6 to 12 carbon atoms, and even more preferably 6 to 8 carbon atoms).
- m is an integer of 0 to 10, preferably 0 to 8, and more preferably 0 to 6.
- the * on the left side in general formula (6-1-R 1 ) i.e., the bonding position from R 1A ) preferably bonds to the oxygen atom on the left side of R 1 in general formula (6-1), and the * on the right side (i.e., the bonding position from R 1C ) preferably bonds to the oxygen atom on the right side of R 1 in general formula (6-1).
- the divalent hydrocarbon group represented by R2 is, for example, a divalent chain hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group containing a ring structure.
- the divalent chain hydrocarbon group represented by R2 preferably has 1 to 25 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and even more preferably 2 to 15 carbon atoms.
- the divalent hydrocarbon group containing a ring structure represented by R2 may contain an aromatic structure or an alicyclic structure.
- the divalent hydrocarbon group containing an aromatic structure represented by R2 preferably has 6 to 25 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably 6 to 15 carbon atoms.
- the divalent hydrocarbon group containing an alicyclic structure represented by R2 preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, and even more preferably 6 to 10 carbon atoms.
- the divalent hydrocarbon group represented by R2 is preferably a divalent hydrocarbon group represented by a structure selected from the following general formulae (6-1- R2-1 ) to (6-1- R2-13 ).
- a divalent hydrocarbon group represented by a structure selected from the following general formulae (6-1- R2-4 ) to (6-1- R2-13 ) is more preferred, and a divalent hydrocarbon group represented by a structure selected from the following general formulae (6-1- R2-4 ) to (6-1- R2-7 ) is even more preferred.
- X is a divalent organic group, and is preferably a divalent organic group containing one or more bonds selected from the group consisting of ether bonds and ester bonds.
- the divalent organic group represented by X contains an ether bond
- the number of the ether bonds is preferably 1 to 100, more preferably 2 to 90, and further preferably 4 to 80.
- the divalent organic group represented by X contains an ester bond
- the number of the ester bonds is preferably 1 to 100, more preferably 2 to 90, and further preferably 4 to 80.
- the divalent organic group represented by X preferably has 2 to 500 carbon atoms, more preferably 2 to 400 carbon atoms, and even more preferably 2 to 300 carbon atoms.
- X is preferably a group represented by the following general formula (6-1-X):
- R XA is a divalent hydrocarbon group
- R XC is a divalent hydrocarbon group
- k is an integer of 0 to 100.
- the divalent hydrocarbon group represented by R XA in general formula (6-1-X) is, for example, a divalent chain hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group containing a ring structure, preferably a divalent chain hydrocarbon group.
- the ring structure contained in the divalent hydrocarbon group may be an aromatic structure or an alicyclic structure.
- the divalent chain hydrocarbon group represented by R XA may be branched and may be saturated or unsaturated.
- the divalent chain hydrocarbon group represented by R 1 XA preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 15 carbon atoms, and even more preferably 2 to 10 carbon atoms.
- the divalent hydrocarbon group containing an aromatic structure as R XA is preferably a divalent hydrocarbon group having an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms (more preferably 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably 6 to 15 carbon atoms).
- the divalent hydrocarbon group containing an alicyclic structure as R XA is preferably a divalent hydrocarbon group having an alicyclic structure having 3 to 20 carbon atoms (more preferably 6 to 12 carbon atoms, and even more preferably 6 to 8 carbon atoms).
- the divalent hydrocarbon group represented by R 3 XC in general formula (6-1-X) may be a divalent chain hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group containing a ring structure, with a divalent chain hydrocarbon group being preferred.
- the divalent chain hydrocarbon group represented by R 3 XC preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and even more preferably 1 to 10 carbon atoms.
- the divalent hydrocarbon group containing an aromatic structure as R XC is preferably a divalent hydrocarbon group having an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms (more preferably 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably 6 to 15 carbon atoms).
- the divalent hydrocarbon group containing an alicyclic structure as R 3 XC is preferably a divalent hydrocarbon group having an alicyclic structure having 3 to 20 carbon atoms (more preferably 6 to 12 carbon atoms, and even more preferably 6 to 8 carbon atoms).
- k is 0 to 100, preferably 2 to 90, and more preferably 4 to 80.
- R3 's are each independently a hydrogen atom or a methyl group
- R4 's are each independently an alkylene group, an alkyleneoxy group, or a combination thereof which may have a substituent
- R6 is a divalent linking group containing a ring structure.
- R 6 may be a phenylene group or a bisphenol skeleton (e.g., a bisphenol A skeleton or a bisphenol F skeleton).
- the content of the di(meth)acrylic monomer (A-1) in the photocurable composition is preferably 3% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to 45% by mass, and even more preferably 10% by mass to 40% by mass, based on the total content of the (meth)acrylic monomer component and compound (C) in the photocurable composition.
- the (meth)acrylic monomer (A) preferably contains the above-mentioned mono(meth)acrylic monomer (A-2).
- the aromatic ring concentration in the (meth)acrylic monomer component increases, which tends to make it easier to remove the denture from the mold (improved releasability), and tends to suppress breakage when removing the denture from the mold (excellent toughness).
- a mold in which deformation during the manufacture of a denture is suppressed can be suitably produced, and the flexibility of the mold can be increased by using a monofunctional monomer, so that the shape recovery of the mold can also be improved.
- the (meth)acrylic monomer (A) may contain one type of mono(meth)acrylic monomer (A-2), or may contain two or more types of mono(meth)acrylic monomer (A-2).
- the molecular weight or weight average molecular weight of the mono(meth)acrylic monomer (A-2) may be 160 to 400, or 180 to 300.
- the solubility parameter (SP value) of the mono(meth)acrylic monomer (A-2) is preferably from 8.80 to 13.00 (cal/cm 3 ) 1/2 , more preferably from 9.00 to 12.50 (cal/cm 3 ) 1/2 , and even more preferably from 9.50 to 12.00 (cal/cm 3 ) 1/2 .
- the solubility parameter (SP value) of the mono(meth)acrylic monomer (A-2) is 8.80 (cal/cm 3 ) 1/2 or more, a three-dimensional object having less surface roughness and excellent appearance can be easily obtained.
- the solubility parameter (SP value) of the mono(meth)acrylic monomer (A-2) is 13.00 (cal/cm 3 ) 1/2 or less, a three-dimensional object having excellent bending strength and toughness can be easily obtained.
- the mono(meth)acrylic monomer (A-2) is not particularly limited as long as it is a compound having one (meth)acryloyloxy group and an aromatic ring, and may be, for example, a compound represented by the following formula (5).
- R 1 is a monovalent organic group having an aromatic ring
- R 2 is a hydrogen atom or a methyl group.
- R 1 preferably has 6 to 30 carbon atoms, and more preferably has 6 to 20 carbon atoms.
- the monovalent organic group represented by R 1 in formula (5) may have one or more aromatic rings, and preferably has one or two aromatic rings.
- the aromatic ring contained in the monovalent organic group represented by R 1 in formula (5) may be either a monocyclic ring or a polycyclic ring.
- Examples of the monocyclic aromatic ring include a phenyl structure (phenyl group, phenylene group).
- the monocyclic aromatic ring may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an aryloxy group (e.g., a phenoxy group), an arylalkylene group, and an aryl group.
- Examples of the polycyclic aromatic ring include a naphthyl structure (a naphthyl group, a naphthylene group).
- the polycyclic aromatic ring may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an aryloxy group (such as a phenoxy group), an arylalkylene group, and an aryl group.
- R 1 is preferably a monovalent organic group represented by a structure selected from the following general formulae (5-R 1 -1) to (5-R 1 -7).
- R 1A represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
- R 1A is a divalent linking group
- R 2A is an alkyl group or an aryl group which may have a substituent
- R 3A is a hydrogen atom or a methyl group
- n is an integer of 0 to 5
- m is 0 or 1.
- R 1A may be an alkylene group, an arylene group, an alkylarylene group, an arylenealkyl group, an alkyleneoxy group, an aryleneoxy group, or a combination of two or more thereof.
- R 1A preferably has 1 to 20 carbon atoms, and more preferably has 1 to 10 carbon atoms.
- the hydrogen atom contained in R 1A may be substituted with a hydroxy group, an alkyl group, an aryl group, an amino group, or the like.
- n is preferably 0 or 1.
- R2 is preferably a phenyl group which may have a substituent.
- the content of the mono(meth)acrylic monomer (A-2) in the photocurable composition is preferably 20% by mass to 85% by mass, more preferably 30% by mass to 80% by mass, and even more preferably 40% by mass to 70% by mass, based on the total content of the (meth)acrylic monomer component and compound (C) in the photocurable composition.
- the photocurable composition of the present disclosure contains at least one (meth)acrylic monomer (B) having two or more (meth)acryloyl groups and a siloxane bond.
- the aromatic ring concentration in the (meth)acrylic monomer component increases, which tends to make it easier to remove a denture from a mold (improved releasability), and tends to provide excellent deformability and dimensional accuracy during the production of a denture.
- the (meth)acrylic monomer (B) has a siloxane bond (Si-O-Si) and two or more (meth)acryloyloxy groups.
- the (meth)acrylic monomer (B) may contain a plurality of siloxane bonds (Si-O-Si), and more specifically, may contain linear siloxane bonds, ladder-shaped siloxane bonds including linear and branched siloxane bonds, cage-shaped siloxane bonds, etc.
- the (meth)acrylic monomer (B) may contain two or three or more (meth)acryloyloxy groups.
- siloxane bonds examples include dimethylsiloxane bonds, methylphenylsiloxane bonds, diphenylsiloxane bonds, etc., with dimethylsiloxane bonds being preferred.
- the (meth)acrylic monomer (B) may be a compound containing a siloxane bond (Si-O-Si) and three or more (meth)acryloyloxy groups, or may be a silsesquioxane containing three or more (meth)acryloyloxy groups.
- the molecular weight of the (meth)acrylic monomer (B) may be from 400 to 5,000.
- the weight average molecular weight of the (meth)acrylic monomer (B) may be 400-4,000.
- the solubility parameter (SP value) of the (meth)acrylic monomer (B) is preferably from 6.50 to 9.50 (cal/cm 3 ) 1/2 , and more preferably from 7.50 to 9.50 (cal/cm 3 ) 1/2 .
- SP value solubility parameter
- the solubility parameter (SP value) of the (meth)acrylic monomer (B) is preferably from 6.50 to 9.50 (cal/cm 3 ) 1/2 , and more preferably from 7.50 to 9.50 (cal/cm 3 ) 1/2 .
- the (meth)acrylic monomer (B) may be a compound represented by the following formula (7):
- R 1 's each independently represent an alkylene group which may have a substituent
- R 2 's each independently represent an alkylene group which may have a substituent
- R 3 's each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
- R 4 's each independently represent an alkyl group, a hydrogen atom or an aryl group
- m is an integer of 0 or more
- n is an integer of 0 or more.
- R 1 is preferably a methylene group, an ethylene group, or a propylene group
- R 2 is more preferably a methylene group, an ethylene group, a propylene group, or a butylene group
- R4 is preferably a methyl group or a phenyl group, and more preferably a methyl group.
- m may be 1 to 30, or may be 2 to 20. From the viewpoint of compatibility with other (meth)acrylic monomer components, m is preferably 30 or less, and more preferably 20 or less.
- n may be 0 or 1 or more.
- the content of (meth)acrylic monomer (B) in the photocurable composition is preferably 1% by mass to 35% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass, and even more preferably 10% by mass to 25% by mass, based on the total content of the (meth)acrylic monomer component and compound (C) in the photocurable composition.
- the total content of (meth)acrylic monomer (A) and (meth)acrylic monomer (B) is preferably 50% by mass to 100% by mass, more preferably 70% by mass to 100% by mass, and even more preferably 90% by mass to 100% by mass.
- the siloxane bond concentration in the photocurable composition is preferably 0.100 mmol/g to 3.000 mmol/g, more preferably 0.300 mmol/g to 2.500 mmol/g, and even more preferably 0.400 mmol/g to 2.000 mmol/g.
- a siloxane bond concentration of 0.100 mmol/g or more tends to improve releasability, while a siloxane bond concentration of 3.000 mmol/g or less tends to suppress breakage when a dental prosthesis such as a plate denture is removed from a mold, and tends to have excellent toughness.
- the photocurable composition of the present disclosure may or may not contain a photopolymerizable component other than the (meth)acrylic monomer component.
- the photopolymerizable component other than the (meth)acrylic monomer component include styrene, styrene derivatives, and (meth)acrylonitrile.
- the content of photopolymerizable components other than the (meth)acrylic monomer component may be 20 mass % or less, 10 mass % or less, 5 mass % or less, or 1.0 mass % or less, relative to the total amount of photopolymerizable components in the photocurable composition of the present disclosure.
- the lower limit of the content of the photopolymerizable component other than the (meth)acrylic monomer component is not particularly limited, and may be, for example, 0 mass % or more.
- the solubility parameter (SP value) of the (meth)acrylic monomer component contained in the photocurable composition or the solubility parameter (SP value) of the photopolymerizable component contained in the photocurable composition may each independently be 8.00 to 12.00 (cal/cm 3 ) 1/2 , 8.50 to 11.50 (cal/cm 3 ) 1/2 , or 9.00 to 11.00 (cal/cm 3 ) 1/2 .
- the solubility parameter (SP value) of the (meth)acrylic monomer component and the solubility parameter (SP value) of the photopolymerizable component each mean a weighted average value.
- the standard deviation of the solubility parameter (SP value) of the (meth)acrylic monomer component or the standard deviation of the solubility parameter (SP value) of the photopolymerizable component is preferably 1.3 or less, more preferably 1.1 or less, and even more preferably less than 1.0.
- the photocurable composition of the present disclosure contains a compound (C) that has no (meth)acryloyl group and has a solubility parameter (SP value) of 7.00 to 15.00 (cal/cm 3 ) 1/2 .
- the solubility parameter (SP value) of compound (C) is 7.00 to 15.00 (cal/cm 3 ) 1/2 , and from the viewpoints of suppressing the surface roughness of the three-dimensional object and facilitating demolding, it is preferably 8.00 to 13.00 (cal/cm 3 ) 1/2 , more preferably 8.30 to 11.00 (cal/cm 3 ) 1/2 , and even more preferably 8.30 to 10.70 (cal/cm 3 ) 1/2 .
- the solubility parameter (SP value) of the compound (C) means a weighted average value of the solubility parameters of two or more types of compound (C).
- Compound (C) is preferably not a compound that generates radicals when excited by light in a specific wavelength range (e.g., 365 nm to 500 nm), and is preferably a compound that does not have a terminal unsaturated bond.
- the compound (C) is not particularly limited as long as it has a solubility parameter (SP value) of 7.00 to 15.00 (cal/cm 3 ) 1/2 , and examples thereof include alcohol compounds, carboxylic acids, ester compounds, and polyether compounds.
- SP value solubility parameter
- alcohol compounds include higher alcohols, monoalcohol esters, polyhydric alcohols, and polyhydric alcohol esters.
- the higher alcohol is preferably an alcohol compound having 5 or more carbon atoms, more preferably an alcohol compound having 6 or more carbon atoms, and even more preferably an alcohol compound having 6 to 12 carbon atoms.
- the higher alcohol may be an alcohol compound having one hydroxyl group, or may be a linear alcohol compound having one hydroxyl group.
- Specific examples of higher alcohols include 1-pentanol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 1-nonanol, 1-decanol, 1-undecanol, and 1-dodecanol (lauryl alcohol).
- Examples of the monoalcohol ester include a monoester containing one hydroxy group, a diester containing one hydroxy group, and a triester containing one hydroxy group.
- Specific examples of monoalcohol esters include oxyacid esters such as diisostearyl malate, and triethyl citrate.
- the polyhydric alcohol may be a compound having two or more hydroxyl groups and no ester bond.
- the number of hydroxyl groups in the polyhydric alcohol may be two or more, and may be two or three.
- a specific example of the polyhydric alcohol is trimethylolpropane.
- the polyhydric alcohol ester may be a compound having two or more hydroxyl groups and an ester bond.
- the number of hydroxyl groups in the polyhydric alcohol ester may be two or more, and may be two or three.
- Specific examples of polyhydric alcohol esters include glycerin monoesters such as glycerol monostearate.
- the carboxylic acid is preferably a higher fatty acid having 5 or more carbon atoms, and more preferably 6 or more carbon atoms.
- the carboxylic acid may be a higher fatty acid having 20 or less carbon atoms, or may be a higher fatty acid having 18 or less carbon atoms.
- Specific examples of the carboxylic acid include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, and stearic acid.
- ester compound examples include monoesters, diesters, triesters, etc. of higher fatty acids having 5 or more carbon atoms.
- the ester compound may be a fatty acid ester (fatty acid monoester, fatty acid diester, fatty acid triester, etc.) synthesized from a higher fatty acid and a higher alcohol.
- Specific examples of the ester compounds include ethyl laurate, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, and glyceryl trioleate.
- fatty acid esters synthesized from higher fatty acids and higher alcohols are easily dimerized, they may be in the form of a dimer in the raw material stage, or may be derivatives of dimer diols such as di(isostearyl/phytosteryl) dimer dilinoleate.
- the polyether compound includes a compound containing two or more ether bonds.
- Specific examples of the polyether compound include polyalkylene glycols (preferably those having an alkylene group with 2 to 4 carbon atoms) such as polyethylene glycol and polypropylene glycol.
- the absolute value of the difference between the average value of the solubility parameters (SP values) of the (meth)acrylic monomer components contained in the photocurable composition and the average value of the solubility parameters (SP values) of the compound (C) contained in the photocurable composition is preferably 4.00 (cal/cm 3 ) 1/2 or less, and more preferably 3.00 (cal/cm 3 ) 1/2 or less. It is more preferable that the viscosity is 1.00 (cal/cm 3 ) 1/2 or less, and further preferably that the viscosity is 2.00 (cal/cm 3 ) 1/2 or less.
- the lower limit of the absolute value of the difference is not particularly limited as long as it is 0 (cal/cm 3 ) 1/2 or more, and may be, for example, 0.10 (cal/cm 3 ) 1/2 or more.
- the average value of the solubility parameter (SP value) means the weighted average value of the SP values of the corresponding components.
- the difference (SP value 1-SP value 2) between the average value of the solubility parameters (SP value 1) of the (meth)acrylic monomer components contained in the photocurable composition and the average value of the solubility parameters (SP value 2) of the compound (C) contained in the photocurable composition may be -0.50 (cal/cm 3 ) 1/2 or more, 0 (cal/cm 3 ) 1/2 or more, or 0.30 (cal/cm 3 ) 1/2 or more, from the viewpoints of suppressing the surface roughness of the three-dimensional object and facilitating demolding.
- the upper limit of SP value 1-SP value 2 is not particularly limited, and may be, for example, 3.00 (cal/cm 3 ) 1/2 or less, or 2.00 (cal/cm 3 ) 1/2 or less.
- the standard deviation of the solubility parameters (SP values) of the compounds (C) is preferably 3.5 or less, more preferably 2.0 or less, and even more preferably less than 1.0.
- the average solubility parameter (SP value) of the components contained in the photocurable composition is preferably 8.00 to 12.00 (cal/cm 3 ) 1/2 , more preferably 9.00 to 11.00 (cal/cm 3 ) 1/2 , and even more preferably 9.00 to 10.30 (cal/cm 3 ) 1/2 .
- the standard deviation of the solubility parameters (SP values) of the components contained in the photocurable composition is preferably 1.3 or less, more preferably 1.1 or less, and even more preferably less than 1.0.
- the cohesive energy density (cal/mol) of the compound (C) is preferably 10,000 or more, and more preferably 11,000 or more, from the viewpoints of preventing volatilization of the compound (C) and suppressing the surface roughness of the three-dimensionally molded object.
- the cohesive energy density (cal/mol) of the compound (C) is preferably 150,000 or less, and more preferably 110,000 or less, from the viewpoint of compatibility with the (meth)acrylic monomer component.
- the content of compound (C) in the photocurable composition is preferably 1% by mass to 30% by mass, more preferably 3% by mass to 20% by mass, and even more preferably 5% by mass to 15% by mass, based on the total content of the (meth)acrylic monomer component and compound (C) in the photocurable composition.
- the photocurable compositions of the present disclosure include a photoinitiator.
- the photocurable composition of the present disclosure may contain only one type of photopolymerization initiator, or may contain two or more types of photopolymerization initiators.
- the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals when irradiated with light, and it is preferable that the photopolymerization initiator generates radicals at the wavelength of light used in stereolithography.
- the wavelength of light used in stereolithography is generally 365 nm to 500 nm, but in practice, it is preferably 365 nm to 430 nm, and more preferably 365 nm to 420 nm.
- the photopolymerization initiator is preferably a compound that is not classified as a (meth)acrylic monomer component, for example, the photopolymerization initiator is preferably a compound that does not have a (meth)acryloyl group.
- the photopolymerization initiator may be a compound whose solubility parameter (SP value) satisfies or does not satisfy the range of 7.00 to 15.00 (cal/cm 3 ) 1/2 .
- SP value solubility parameter
- a compound that is excited by light in a specific wavelength range (e.g., 365 nm to 500 nm) and generates radicals is classified as a photopolymerization initiator.
- a compound that is excited by light in a specific wavelength range (e.g., 365 nm to 500 nm), generates radicals, and has a solubility parameter (SP value) of 7.
- SP value solubility parameter
- a compound that satisfies the above condition is classified as a photopolymerization initiator, not as compound (C). That is, in the present disclosure, compound (C) is not a compound that is excited by light in a specific wavelength range (e.g., 365 nm to 500 nm) and generates radicals.
- photopolymerization initiators include acylphosphine oxide compounds, alkyl benzoylformate compounds, alkylphenone compounds, titanocene compounds, oxime ester compounds, benzoin compounds, acetophenone compounds, benzophenone compounds, thioxanthone compounds, ⁇ -acyloxime ester compounds, phenylglyoxylate compounds, benzyl compounds, azo compounds, diphenyl sulfide compounds, organic dye compounds, iron-phthalocyanine compounds, benzoin ether compounds, and anthraquinone compounds.
- Acylphosphine oxide compounds include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6-dimethoxybenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, etc.
- the total content of the photopolymerization initiator in the photocurable composition of the present disclosure is preferably 0.1% by mass to 5% by mass, more preferably 0.5% by mass to 4% by mass, and even more preferably 0.5% by mass to 3% by mass, based on the total amount of the photocurable composition.
- the content of the acylphosphine oxide compound may be 50% by mass to 100% by mass, 70% by mass to 100% by mass, or 90% by mass to 100% by mass, based on the total amount of the photopolymerization initiator.
- the total content of the (meth)acrylic monomer component, compound (C), and photopolymerization initiator, or the total content of the (meth)acrylic monomer (A), the (meth)acrylic monomer (B), compound (C), and photopolymerization initiator is preferably 80 mass% or more, more preferably 90 mass% or more, and even more preferably 95 mass% or more, based on the total amount of the photocurable composition of the present disclosure.
- the upper limit of the total content of the (meth)acrylic monomer component, the compound (C) and the photopolymerization initiator, or the total content of the (meth)acrylic monomer (A), the (meth)acrylic monomer (B), the compound (C) and the photopolymerization initiator is not particularly limited, and may be 100 mass% or less.
- the photocurable composition of the present disclosure may contain one or more other components in addition to the above-mentioned components, as necessary.
- Examples of other components include additives such as coloring materials, coupling agents such as silane coupling agents, rubber agents, ion trapping agents, ion exchange agents, leveling agents, plasticizers, and antifoaming agents, and thermal polymerization initiators.
- additives such as coloring materials, coupling agents such as silane coupling agents, rubber agents, ion trapping agents, ion exchange agents, leveling agents, plasticizers, and antifoaming agents.
- thermal polymerization initiator include a thermal radical generator and an amine compound.
- the photocurable composition of the present disclosure does not contain an inorganic filler (e.g., silica, barium borosilicate glass, etc.; the same applies below), or, if it contains an inorganic filler, the content of the inorganic filler relative to the total amount of the photocurable composition is 60 mass% or less (more preferably 40 mass% or less, even more preferably 20 mass% or less, and particularly preferably 10 mass% or less).
- an inorganic filler e.g., silica, barium borosilicate glass, etc.; the same applies below
- the content of the inorganic filler relative to the total amount of the photocurable composition is 60 mass% or less (more preferably 40 mass% or less, even more preferably 20 mass% or less, and particularly preferably 10 mass% or less).
- the method for preparing the photocurable composition of the present disclosure is not particularly limited.
- Examples of a method for preparing the photocurable composition of the present disclosure include a method in which a (meth)acrylic monomer component, a photopolymerization initiator, and other components, as necessary, are mixed together.
- the means for mixing the components is not particularly limited, and includes, for example, ultrasonic dissolution, a twin-arm mixer, a roll mixer, a twin-screw extruder, a ball mill mixer, and a planetary mixer.
- the photocurable composition of this embodiment may be prepared by mixing the components, filtering the mixture through a filter to remove impurities, and then subjecting the mixture to a vacuum degassing treatment.
- the photocurable composition of the present disclosure preferably has a viscosity (hereinafter also simply referred to as "viscosity") measured with an E-type viscometer at 25°C and 50 rpm of 5 mPa ⁇ s to 6000 mPa ⁇ s.
- rpm means revolutions per minute.
- the viscosity is from 5 mPa ⁇ s to 6000 mPa ⁇ s, the photocurable composition has excellent handleability when producing a cured product (particularly a photofabricated product).
- the viscosity is more preferably from 10 mPa ⁇ s to 5000 mPa ⁇ s, even more preferably from 20 mPa ⁇ s to 5000 mPa ⁇ s, and even more preferably from 100 mPa ⁇ s to 4500 mPa ⁇ s.
- the three-dimensional object of the present disclosure includes a cured product of the photocurable composition of the present disclosure. Therefore, when the three-dimensional object of the present disclosure is a mold, deformation during the manufacture of a dental prosthesis such as a removable denture can be suppressed, and when the dental prosthesis is manufactured using the mold, the dental prosthesis can be easily removed from the mold.
- the three-dimensional object of the present disclosure preferably includes a cured product obtained by stereolithography (i.e., a stereolithography object).
- the method for producing a cured product (for example, a photo-fabricated product) is as described above.
- a preferred embodiment of the three-dimensional object is a mold, more specifically, a mold used for producing a dental prosthesis.
- the method for producing a cured product of the present disclosure includes a step of polymerizing the curable composition in the mold.
- a mold may be produced using the photocurable composition of the present disclosure, the curable composition may be injected into the mold, and the injected curable composition may be polymerized to produce a cured product.
- the curable composition injected into the mold is not particularly limited as long as it contains a polymerizable component that is polymerized by heat, light, or the like.
- a conventionally known curable composition for preparing a denture base may be injected into the mold, and the injected curable composition for preparing a denture base may be hardened.
- the manufacturing method for a plate-mounted denture of the present disclosure includes a step of hardening a photocurable composition by stereolithography to prepare a mold to be used in manufacturing a dental prosthesis, and a step of polymerizing the hardenable composition in the mold to manufacture the dental prosthesis.
- the manufacturing method for a dental prosthesis disclosed herein is a method for manufacturing a dental prosthesis by going through two steps: a step of making a mold and a step of manufacturing the dental prosthesis, and enables the manufacture of a plate-mounted denture in a simpler manner than conventional methods for manufacturing dental prostheses using molds.
- the process of creating a mold preferably includes, for example, a step of acquiring three-dimensional impression data of the oral cavity of a user of the dental prosthesis, a step of acquiring mold data from the acquired three-dimensional impression data, and a step of curing a photocurable composition by photolithography based on the acquired mold data.
- the process for producing a dental prosthesis may be a process for producing a denture with a base.
- the process for producing a denture with a base preferably includes the steps of arranging artificial teeth in a mold, injecting a hardenable composition for producing a denture base into the mold with the artificial teeth arranged in the mold, hardening the hardenable composition after injection, and removing the manufactured denture with a base from the mold.
- the photocurable composition used to prepare the mold is not particularly limited.
- the photocurable composition of the present disclosure described above as the photocurable composition used to prepare the mold.
- the obtained photocurable composition was irradiated with visible light having a wavelength of 405 nm at an irradiation dose of 11 mJ/ cm2 to form a cured layer A1 having a thickness of 50 ⁇ m.
- the cured layer A1 was laminated in the thickness direction to form a three-dimensional object A1 as shown in FIG. 1.
- the test piece A1 as shown in FIG. 1 was produced by photolithography under the condition that the object A1 was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm at an irradiation dose of 3 J/ cm2 . As shown in Fig.
- the test piece A1 has a shape in which L is 24 mm, L' is 20 mm, W is 2 mm, H is 5 mm, H' is 3 mm, D is 14 mm, and D' is 10 mm.
- test piece A1 is peeled off from the polymer for making a plate denture. Thereafter, the surface of the polymer for making dentures that had been in contact with test piece A1 was observed using a 3D shape measuring device (Keyence Corporation, VR-3200), and the area of test piece A1 that had adhered to the polymer for making dentures after removal was calculated, and the adhesion rate relative to the surface consisting of L' and D' (200 mm2 ) was calculated (Tables 2 to 5). The smaller the adhesion rate, the better the releasability. Cases with no surface adhesion were evaluated as "A,” cases with surface adhesion of less than 5% as "B,” and cases with surface adhesion of 5% or more as “C.” The results are shown in Tables 2 to 5.
- the obtained photocurable composition was irradiated with visible light having a wavelength of 405 nm at an irradiation dose of 11 mJ/ cm2 to form a cured layer A1 having a thickness of 50 ⁇ m, and the cured layer A1 was laminated in the thickness direction to form a three-dimensional object A1 shown in Fig. 1.
- the object A1 was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm at an irradiation dose of 3 J/ cm2 to produce a test piece A1 shown in Fig. 1.
- the size of the test piece A1 used for the toughness evaluation was the same as that of the test piece A1 used for the above-mentioned demolding evaluation.
- a (meth)acrylate polymer powder for making dentures and PalaXtreme which is a (meth)acrylate monomer liquid, are mixed in a ratio of 10 g powder: 6 g liquid, and 30 seconds after mixing, the mixture is filled into the space of the manufactured test piece A1, which is L' (20 mm) x D' (10 mm) x H' (3 mm), and polymerized at 55°C and a pressure of 2 bar for 30 minutes. Then, the test piece A1 is peeled off and removed from the polymer for making dentures. The appearance of the test piece A1 after removal is observed, and the test piece A1 is evaluated as "A" if there is no breakage and "B" if there is breakage. The results are shown in Tables 2 to 5.
- the obtained photocurable composition was shaped into a shape having a width of 20 mm, a length of 20 mm, and a thickness of 10 mm using a 3D printer (Kulzer, Cara Print 4.0) under conditions of a visible light wavelength of 405 nm and an illuminance of visible light of 8.0 mJ/ cm2 , to obtain a shaped object (layer width 50 ⁇ m). Note that the shaping was performed by layering in the thickness direction.
- the obtained object was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm under the condition of 10 J/cm 2 to completely cure the object, thereby obtaining a stereolithographic object.
- test piece The surface roughness (Rz) of the obtained stereolithography (hereinafter referred to as "test piece") in the stacking surface direction (surface having a width of 20 mm and a length of 20 mm) and in the stacking height direction (surface having a width of 20 mm and a thickness of 10 mm) of the test piece was measured using a 3D shape measuring device (Keyence Corporation, VR-3200). The smaller the surface roughness Rz, the more excellent the surface smoothness. Evaluation was performed based on the following criteria. The results are shown in Tables 2 to 5.
- D 70 ⁇ m ⁇ Rz
- the obtained photocurable composition was irradiated with visible light having a wavelength of 405 nm at an irradiation dose of 11 mJ/ cm2 to form a cured layer A1 having a thickness of 50 ⁇ m, and the cured layer A1 was laminated in the thickness direction to form a three-dimensional object A1 shown in FIG. 1.
- the object A1 was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm at an irradiation dose of 3 J/ cm2 by stereolithography to produce the test piece A1 shown in FIG. 1.
- test piece A1 used for the appearance evaluation was the same as that of the test piece A1 used for the above-mentioned mold releasability evaluation.
- a (meth)acrylate polymer powder for making dentures and PalaXtreme (registered trademark, manufactured by Kulzer), which is a (meth)acrylate monomer liquid, are mixed in a ratio of 10 g powder: 6 g liquid, and 30 seconds after mixing, the mixture is filled into the space of the manufactured test piece A1, which is L' (20 mm) x D' (10 mm) x H' (3 mm), and polymerized at 55°C and a pressure of 2 bar for 30 minutes. Then, the test piece A1 is peeled off and removed from the polymer for making dentures.
- PO-A Phenoxyethyl acrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
- PO Phenoxyethyl methacrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
- P2H-A Phenoxydiethylene glycol acrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
- M-600A 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
- POB-A m-phenoxybenzyl acrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
- A-LEN-10 Ethoxylated o-phenylphenol acrylate (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
- SUA-001 Compound produced by the method described in Production Example 1A below AH-600: Bifunctional urethane acrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
- SUA-002 Compound produced by the method described in Production Example 2A below.
- SUA-003 Compound produced by the method described in Production Example 3A below.
- SUA-004 Compound produced by the method described in Production Example 4A below.
- TMHDI trimethylhexamethylene diisocyanate
- PTMG1000 molecular weight 1000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
- 500 g (0.50 mol) of PTMG1000 molecular weight 1000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
- the amount of addition was controlled so that it was 80°C or less.
- the reaction temperature was kept at 80°C and the reaction was carried out for 5 hours.
- the internal temperature of the flask was kept at 60°C, and 116 g (1.00 mol) of HEA (2-hydroxyethyl acrylate) added to a separate dropping funnel was dropped over 1 hour. Since the internal temperature rose due to the heat of reaction during the dropping, the amount dropped was controlled so that it was 80°C or less.
- reaction temperature was kept at 80°C and the reaction was carried out for 5 hours. At this time, the progress of the reaction was monitored by HPLC analysis to confirm the end point of the reaction.
- the product was discharged from the reactor to obtain 840 g of a multifunctional urethane acrylate (SUA-3).
- the viscosity at 25° C. was 63,000 mPa ⁇ s.
- the amount dropped was controlled so that it was 80°C or less. After the entire amount was dropped, the reaction temperature was kept at 80°C and the reaction was carried out for 5 hours. At this time, the progress of the reaction was monitored by HPLC analysis to confirm the end point of the reaction.
- the product was discharged from the reactor to obtain 2,410 g of a multifunctional urethane acrylate (SUA-4).
- the viscosity at 25° C. was 43,000 mPa ⁇ s.
- SiA-001 Compound produced by the method described in Production Example 1B below.
- SiA-002 Compound produced by the method described in Production Example 2B below.
- SiA-003 Compound produced by the method described in Production Example 3B below.
- C-1) Lauryl alcohol (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
- C-2) Myristic acid (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
- C-3) Ethyl laurate (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
- C-4) Isopropyl myristate (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
- C-5) Isopropyl palmitate (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
- C-6) Glycerol monostearate (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
- C-7) Glyceryl trioleate (Sigma-Aldrich)
- C-8) Diisostearyl malate (Kyukyu Alcohol Kogyo Co., Ltd.)
- C-9) Polypropylene glycol (Sigma-Aldrich) (C-10): Triethyl citrate (Fujifilm
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Abstract
1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有し、シロキサン結合を有さない(メタ)アクリルモノマー(A)と、2つ以上の(メタ)アクリロイル基と、シロキサン結合と、を有する(メタ)アクリルモノマー(B)と、(メタ)アクリロイル基を有さず、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2である化合物(C)と、光重合開始剤と、を含む光硬化性組成物。
Description
本開示は、光硬化性組成物、立体造形物、鋳型、硬化物を製造する方法及び歯科用補綴物の製造方法に関する。
近年、歯科用補綴物、口腔内で使用される器具などの歯科用製品に関する検討がなされている。例えば、これら歯科用製品の造形の効率の観点で、3Dプリンタを用いた光造形により歯科用製品等の立体造形物を製造する方法が知られている(例えば、特許4160311号参照)。
一方、3Dプリンタなどの光造形を使用せずに、有床義歯等の歯科用補綴物を作製する方法が従来から存在する。
その方法によると、例えば、有床義歯等の歯科用補綴物を製造する場合、まず、患者から直接口腔内の型を印象材を使用して取得し、その印象材を参照して患者の口腔内を模した模型を作製する。その模型からシリコーンで型取りする。その型取りされたものを鋳型として、これに、硬化性組成物を注入し、常温重合により有床義歯等の歯科用補綴物を製造することができる。
この光造形を用いない従来法によると、上記のとおり、患者の口腔内を模した模型を作製したり、シリコーンで型取りしたりするなどの工程が煩雑であるという課題がある。
その方法によると、例えば、有床義歯等の歯科用補綴物を製造する場合、まず、患者から直接口腔内の型を印象材を使用して取得し、その印象材を参照して患者の口腔内を模した模型を作製する。その模型からシリコーンで型取りする。その型取りされたものを鋳型として、これに、硬化性組成物を注入し、常温重合により有床義歯等の歯科用補綴物を製造することができる。
この光造形を用いない従来法によると、上記のとおり、患者の口腔内を模した模型を作製したり、シリコーンで型取りしたりするなどの工程が煩雑であるという課題がある。
これに対し、3Dプリンタを用いた光造形により有床義歯を直接製造する方法によれば、上記煩雑さは解消される。しかしながら、3Dプリンタを用いない従来法と比較すると、光造形により適切に硬化できる材料が非常に限定的であることから、得られる有床義歯等の歯科用補綴物の特長も限定的なものになってしまう。例えば、従来法では、鋳型を用いて常温重合を利用するものであるが、この方法では、審美性を向上させたり、物性を向上させたりすることが可能な材料が多く利用できる。これに対し、このような常温重合で使用される材料は3Dプリンタによる光造形では使用できないことが多い。結果的に、3Dプリンタを用いた光造形によると、得られる有床義歯等の歯科用補綴物において所望の性質を得るための調整が難しくなってしまう。
以上のとおり、簡潔に歯科用補綴物を作製でき、かつ、所望の性質を得るための調整がしやすい歯科用補綴物の製造方法が求められている。
上記目的を達成するために、本発明者らは、歯科用補綴物製造用の鋳型を3Dプリンタによる光造形で製造し、その鋳型を用いて歯科用補綴物を製造する方法を見出した。
光硬化性組成物により歯科用補綴物の鋳型を作製し、その鋳型を用いて歯科用補綴物を製造する場合、鋳型からの歯科用補綴物の離型性を向上させることが望ましい。本発明者らは、鋳型からの歯科用補綴物の離型性を向上させる観点から、シロキサン結合を有する(メタ)アクリルモノマー成分を含む光硬化性組成物を用いることを見出した。しかしながら、シロキサン結合を有する(メタ)アクリルモノマー成分を用いることで、鋳型等の立体造形物の表面が粗くなる場合があり、例えば、立体造形物の外観の観点から表面の粗さを低減することが望ましい。
本開示の一態様の目的は、表面粗度が抑制された立体造形物の作製が可能な光硬化性組成物、並びにこの光硬化性組成物を用いた立体造形物、鋳型、硬化物の製造方法及び歯科用補綴物の製造方法を提供することである。
上記課題を解決する手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有し、シロキサン結合を有さない(メタ)アクリルモノマー(A)と、
2つ以上の(メタ)アクリロイル基と、シロキサン結合と、を有する(メタ)アクリルモノマー(B)と、
(メタ)アクリロイル基を有さず、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2である化合物(C)と、
光重合開始剤と、を含む光硬化性組成物。
<2> 光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分の溶解度パラメータ(SP値)の平均値と、光硬化性組成物に含まれる前記化合物(C)の溶解度パラメータ(SP値)の平均値との差の絶対値が、4.00(cal/cm3)1/2以下である、<1>に記載の光硬化性組成物。
<3> 前記化合物(C)の凝集エネルギー密度(cal/mol)が10000以上である、<1>又は<2>に記載の光硬化性組成物。
<4> 前記(メタ)アクリルモノマー(A)が、
環構造又はウレタン結合の少なくともいずれか一方と、2つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、を有し、シロキサン結合を有さないジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)と、
1つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、芳香環と、を有し、シロキサン結合を有さないモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)と、を含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<5> 前記ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の分子量が、400~8000である、<4>に記載の光硬化性組成物。
<6> 前記モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の分子量が、160~400である、<4>又は<5>に記載の光硬化性組成物。
<7> 前記(メタ)アクリルモノマー(B)の分子量が、400~5000である、<1>~<6>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<8> 光硬化性組成物に含まれる前記ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、3質量%~50質量%である、<4>~<7>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<9> 光硬化性組成物に含まれる前記モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、20質量%~85質量%である、<4>~<8>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<10> 光硬化性組成物に含まれる前記(メタ)アクリルモノマー(B)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、1質量%~35質量%である、<1>~<9>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<11> 光硬化性組成物に含まれる前記化合物(C)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、1質量%~30質量%である、<1>~<10>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<12> 光硬化性組成物におけるシロキサン結合濃度が、0.100mmol/g~3.000mmol/gである、<1>~<11>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<13> 光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分における芳香環濃度が0.0015mol/g~0.0070mol/gである、<1>~<12>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<14> 光造形用の光硬化性組成物である、<1>~<13>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<15> 光造形による鋳型の製造に用いられる光硬化性組成物である、<1>~<14>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<16> <1>~<15>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物の硬化物を含む、立体造形物。
<17> <16>に記載の立体造形物を含む、鋳型。
<18> 歯科用補綴物の製造に用いられる、<17>に記載の鋳型。
<19> <17>又は<18>に記載の鋳型内で硬化性組成物を重合させる工程を含む、硬化物の製造方法。
<20> <1>~<15>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物を光造形により硬化させ、歯科用補綴物の製造に用いられる鋳型を作製する工程と、
前記鋳型内で硬化性組成物を重合させ、歯科用補綴物を製造する工程と、を含む、歯科用補綴物の製造方法。
<1> 1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有し、シロキサン結合を有さない(メタ)アクリルモノマー(A)と、
2つ以上の(メタ)アクリロイル基と、シロキサン結合と、を有する(メタ)アクリルモノマー(B)と、
(メタ)アクリロイル基を有さず、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2である化合物(C)と、
光重合開始剤と、を含む光硬化性組成物。
<2> 光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分の溶解度パラメータ(SP値)の平均値と、光硬化性組成物に含まれる前記化合物(C)の溶解度パラメータ(SP値)の平均値との差の絶対値が、4.00(cal/cm3)1/2以下である、<1>に記載の光硬化性組成物。
<3> 前記化合物(C)の凝集エネルギー密度(cal/mol)が10000以上である、<1>又は<2>に記載の光硬化性組成物。
<4> 前記(メタ)アクリルモノマー(A)が、
環構造又はウレタン結合の少なくともいずれか一方と、2つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、を有し、シロキサン結合を有さないジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)と、
1つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、芳香環と、を有し、シロキサン結合を有さないモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)と、を含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<5> 前記ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の分子量が、400~8000である、<4>に記載の光硬化性組成物。
<6> 前記モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の分子量が、160~400である、<4>又は<5>に記載の光硬化性組成物。
<7> 前記(メタ)アクリルモノマー(B)の分子量が、400~5000である、<1>~<6>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<8> 光硬化性組成物に含まれる前記ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、3質量%~50質量%である、<4>~<7>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<9> 光硬化性組成物に含まれる前記モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、20質量%~85質量%である、<4>~<8>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<10> 光硬化性組成物に含まれる前記(メタ)アクリルモノマー(B)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、1質量%~35質量%である、<1>~<9>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<11> 光硬化性組成物に含まれる前記化合物(C)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、1質量%~30質量%である、<1>~<10>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<12> 光硬化性組成物におけるシロキサン結合濃度が、0.100mmol/g~3.000mmol/gである、<1>~<11>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<13> 光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分における芳香環濃度が0.0015mol/g~0.0070mol/gである、<1>~<12>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<14> 光造形用の光硬化性組成物である、<1>~<13>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<15> 光造形による鋳型の製造に用いられる光硬化性組成物である、<1>~<14>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
<16> <1>~<15>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物の硬化物を含む、立体造形物。
<17> <16>に記載の立体造形物を含む、鋳型。
<18> 歯科用補綴物の製造に用いられる、<17>に記載の鋳型。
<19> <17>又は<18>に記載の鋳型内で硬化性組成物を重合させる工程を含む、硬化物の製造方法。
<20> <1>~<15>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物を光造形により硬化させ、歯科用補綴物の製造に用いられる鋳型を作製する工程と、
前記鋳型内で硬化性組成物を重合させ、歯科用補綴物を製造する工程と、を含む、歯科用補綴物の製造方法。
本開示の一態様によれば、表面粗度が抑制された立体造形物の作製が可能な光硬化性組成物、並びにこの光硬化性組成物を用いた立体造形物、鋳型、硬化物の製造方法及び歯科用補綴物の製造方法が提供される。
本開示において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本開示において、組成物に含有される各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、「光」は、紫外線、可視光線等の活性エネルギー線を包含する概念である。
本開示において、組成物に含有される各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、「光」は、紫外線、可視光線等の活性エネルギー線を包含する概念である。
本開示において、「(メタ)アクリレート」はアクリレート又はメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリロイル」はアクリロイル又はメタクリロイルを意味し、「(メタ)アクリル」はアクリル又はメタクリルを意味する。
〔光硬化性組成物〕
本開示の光硬化性組成物は、1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有し、シロキサン結合を有さない(メタ)アクリルモノマー(A)と、2つ以上の(メタ)アクリロイル基と、シロキサン結合と、を有する(メタ)アクリルモノマー(B)と、(メタ)アクリロイル基を有さず、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2である化合物(C)と、光重合開始剤と、を含む。
本開示の光硬化性組成物は、1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有し、シロキサン結合を有さない(メタ)アクリルモノマー(A)と、2つ以上の(メタ)アクリロイル基と、シロキサン結合と、を有する(メタ)アクリルモノマー(B)と、(メタ)アクリロイル基を有さず、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2である化合物(C)と、光重合開始剤と、を含む。
本開示の光硬化性組成物は、前述の(メタ)アクリルモノマー(A)及び(メタ)アクリルモノマー(B)を含む(メタ)アクリルモノマー成分と、前述の溶解度パラメータの条件を満たす化合物(C)と、光重合開始剤と、を含む。これにより、表面粗度が抑制された立体造形物の作製が可能である。
本開示の光硬化性組成物は、光照射により硬化する組成物であり、この組成物を硬化させることで硬化物が得られる。本開示の光硬化性組成物を用いて硬化物を製造する際の製造方法は、光造形が好ましい。
本開示の光硬化性組成物として、好ましくは、光造形用の光硬化性組成物であり、言い換えれば、本開示の光硬化性組成物を用いて製造される硬化物は、好ましくは光造形物(即ち、光造形による硬化物)である。
本開示の光硬化性組成物として、好ましくは、光造形用の光硬化性組成物であり、言い換えれば、本開示の光硬化性組成物を用いて製造される硬化物は、好ましくは光造形物(即ち、光造形による硬化物)である。
光造形は、光硬化性組成物に光を照射して硬化層を形成する操作を繰り返すことにより、硬化層を積層させて硬化物(即ち、光造形物)を得る方法である。
光造形としては、インクジェット方式の光造形であってもよく、液槽方式の光造形(即ち、液槽を用いる光造形)であってもよい。
光造形としては、インクジェット方式の光造形であってもよく、液槽方式の光造形(即ち、液槽を用いる光造形)であってもよい。
インクジェット方式の光造形では、インクジェットノズルから光硬化性組成物の液滴を基材に吐出し、基材に付着した液滴に光を照射することにより硬化物を得る。
インクジェット方式の光造形の一例では、例えば、インクジェットノズル及び光源を備えるヘッドを平面内で走査させつつ、インクジェットノズルから光硬化性組成物を基材に吐出し、かつ、吐出された光硬化性組成物に光を照射して硬化層を形成し、これらの操作を繰り返して、硬化層を順次積層させて硬化物(即ち、光造形物)を得る。
インクジェット方式の光造形の一例では、例えば、インクジェットノズル及び光源を備えるヘッドを平面内で走査させつつ、インクジェットノズルから光硬化性組成物を基材に吐出し、かつ、吐出された光硬化性組成物に光を照射して硬化層を形成し、これらの操作を繰り返して、硬化層を順次積層させて硬化物(即ち、光造形物)を得る。
液槽方式の光造形では、液槽内に収容された光硬化性組成物(即ち、液体状態の未硬化の光硬化性組成物。以下同じ。)の一部を光照射によって硬化させて硬化層を形成し、この操作を繰り返すことで硬化層を積層させ、硬化物(即ち、光造形物)を得る。液槽方式の光造形は、液槽を用いる点で、インクジェット方式の光造形とは異なる。
液槽方式の光造形としては、DLP(Digital Light Processing)方式の光造形及びSLA(Stereolithography)方式の光造形が挙げられる。
DLP方式では、液槽内の光硬化性組成物に対し、面状の光を照射する。
SLA方式では、液槽内の光硬化性組成物に対し、レーザー光を走査する。
本開示の光硬化性組成物による効果がより効果的に奏される観点から、液槽方式の光造形として、好ましくはDLP方式の光造形である。
液槽方式の光造形としては、DLP(Digital Light Processing)方式の光造形及びSLA(Stereolithography)方式の光造形が挙げられる。
DLP方式では、液槽内の光硬化性組成物に対し、面状の光を照射する。
SLA方式では、液槽内の光硬化性組成物に対し、レーザー光を走査する。
本開示の光硬化性組成物による効果がより効果的に奏される観点から、液槽方式の光造形として、好ましくはDLP方式の光造形である。
DLP方式の光造形の一例では、例えば、
鉛直方向に移動可能なビルドテーブルと、
ビルドテーブルの下方(重力方向側。以下同じ。)に配置され、光透過性部を含み、光硬化性組成物が収容されるトレー(即ち、液槽)と、
トレーの下方に配置され、トレー内の光硬化性組成物に対し、トレーの光透過性部を介して面状の光を照射するための光源(例えば、LED光源)と、
を備える3Dプリンタ(例えば、Kulzer社製の「Cara Print4.0」、Asiga社製の「Max UV」、等)が用いられる。
この一例では、まず、ビルドテーブルとトレーとの間に一層分のギャップを設け、このギャップを、光硬化性組成物で満たす。次に、ギャップに満たされた光硬化性組成物に対し、下方から、トレーの光透過性部を介して面状の光を照射し、光が照射された領域を硬化させることにより、一層目の硬化層を形成する。次に、ビルドテーブルとトレーとのギャップを次の一層分広げ、生じた空間を光硬化性組成物で満たす。次に、空間に満たされた光硬化性組成物に対し、一層目の硬化と同様にして光を照射し、二層目の硬化層を形成する。以上の操作を繰り返すことにより、硬化層を積層させ、立体造形物を製造する。この一例において、製造された立体造形物に対し、さらに光を照射することにより、立体造形物をさらに硬化させてもよい。
DLP方式の光造形については、例えば、特許第5111880号公報及び特許第5235056号公報の記載を参照してもよい。
鉛直方向に移動可能なビルドテーブルと、
ビルドテーブルの下方(重力方向側。以下同じ。)に配置され、光透過性部を含み、光硬化性組成物が収容されるトレー(即ち、液槽)と、
トレーの下方に配置され、トレー内の光硬化性組成物に対し、トレーの光透過性部を介して面状の光を照射するための光源(例えば、LED光源)と、
を備える3Dプリンタ(例えば、Kulzer社製の「Cara Print4.0」、Asiga社製の「Max UV」、等)が用いられる。
この一例では、まず、ビルドテーブルとトレーとの間に一層分のギャップを設け、このギャップを、光硬化性組成物で満たす。次に、ギャップに満たされた光硬化性組成物に対し、下方から、トレーの光透過性部を介して面状の光を照射し、光が照射された領域を硬化させることにより、一層目の硬化層を形成する。次に、ビルドテーブルとトレーとのギャップを次の一層分広げ、生じた空間を光硬化性組成物で満たす。次に、空間に満たされた光硬化性組成物に対し、一層目の硬化と同様にして光を照射し、二層目の硬化層を形成する。以上の操作を繰り返すことにより、硬化層を積層させ、立体造形物を製造する。この一例において、製造された立体造形物に対し、さらに光を照射することにより、立体造形物をさらに硬化させてもよい。
DLP方式の光造形については、例えば、特許第5111880号公報及び特許第5235056号公報の記載を参照してもよい。
<用途>
本開示の光硬化性組成物の用途は特に制限されず、例えば、光造形による鋳型、歯科用製品等の製造に用いられる光硬化性組成物であることが好ましく、光造形による鋳型の製造に用いられる光硬化性組成物であることがより好ましい。
本開示の光硬化性組成物の用途は特に制限されず、例えば、光造形による鋳型、歯科用製品等の製造に用いられる光硬化性組成物であることが好ましく、光造形による鋳型の製造に用いられる光硬化性組成物であることがより好ましい。
鋳型としては、例えば、有床義歯の製造に用いられる鋳型が挙げられる。例えば、鋳型に人工歯を配列した状態で、義歯床作製用の硬化性組成物を鋳型に注入し、注入後の硬化性組成物を硬化させることで有床義歯を製造してもよい。
歯科用製品としては、歯科用補綴物、口腔内で使用する医療器具、歯科用模型、消失鋳造用模型、等が挙げられる。
歯科用補綴物としては、インレー、クラウン、ブリッジ、テンポラリークラウン、テンポラリーブリッジ、デンチャー(例えば、コンプリートデンチャー(全部床義歯)、パーシャルデンチャー(部分床義歯)等)等が挙げられる。
口腔内で使用する医療器具としては、デンチャー(例えば、コンプリートデンチャー(全部床義歯)、パーシャルデンチャー(部分床義歯)、等)、マウスピース、マウスガード、歯列矯正器具、咬合用スプリント、顎関節症治療用スプリント等のスプリント、印象採得用トレイ、手術用ガイド等が挙げられる。
歯科用模型としては、歯顎モデル等が挙げられる。
歯科用補綴物としては、インレー、クラウン、ブリッジ、テンポラリークラウン、テンポラリーブリッジ、デンチャー(例えば、コンプリートデンチャー(全部床義歯)、パーシャルデンチャー(部分床義歯)等)等が挙げられる。
口腔内で使用する医療器具としては、デンチャー(例えば、コンプリートデンチャー(全部床義歯)、パーシャルデンチャー(部分床義歯)、等)、マウスピース、マウスガード、歯列矯正器具、咬合用スプリント、顎関節症治療用スプリント等のスプリント、印象採得用トレイ、手術用ガイド等が挙げられる。
歯科用模型としては、歯顎モデル等が挙げられる。
本開示の光硬化性組成物では、(メタ)アクリルモノマー成分における芳香環濃度が0.0015mol/g~0.0070mol/gであることが好ましく、0.0016mol/g~0.0065mol/gであることがより好ましく、0.0017mol/g~0.0052mol/gであることがさらに好ましい。(メタ)アクリルモノマー成分における芳香環濃度を上記のように調整することで、鋳型からの抜き出し性により優れ、かつ使用時の鋳型の変形を好適に抑制できる傾向にある。
本開示の光硬化性組成物は、後述する(メタ)アクリルモノマー(A)、(メタ)アクリルモノマー(B)等の(メタ)アクリルモノマー成分を含む。
本開示において、(メタ)アクリルモノマー成分とは、1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を指す。
本開示において、(メタ)アクリルモノマー成分とは、1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を指す。
硬化物における機械強度の観点から、本開示の光硬化性組成物の全量に対する(メタ)アクリルモノマー成分の含有量は、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましい。
本開示の光硬化性組成物の全量に対する(メタ)アクリルモノマー成分の含有量は、99質量%以下であってもよく、95質量%以下であってもよく、90質量%以下であってもよい。
本開示の光硬化性組成物の全量に対する(メタ)アクリルモノマー成分の含有量は、99質量%以下であってもよく、95質量%以下であってもよく、90質量%以下であってもよい。
<(メタ)アクリルモノマー(A)>
本開示の光硬化性組成物は、1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有し、シロキサン結合を有さない(メタ)アクリルモノマー(A)を少なくとも1種含む。
本開示の光硬化性組成物は、1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有し、シロキサン結合を有さない(メタ)アクリルモノマー(A)を少なくとも1種含む。
(メタ)アクリルモノマー(A)は、以下のジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)又はモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の少なくとも一方を含んでいてもよく、両方を含むことが好ましい。
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1):環構造又はウレタン結合の少なくともいずれか一方と、2つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、を有し、シロキサン結合を有さない化合物
モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2):1つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、芳香環と、を有し、シロキサン結合を有さない化合物
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1):環構造又はウレタン結合の少なくともいずれか一方と、2つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、を有し、シロキサン結合を有さない化合物
モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2):1つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、芳香環と、を有し、シロキサン結合を有さない化合物
(ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1))
(メタ)アクリルモノマー(A)は、前述のジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)を含むことが好ましい。環構造を有するジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)は、有床義歯の製造時における鋳型の変形抑制、及び鋳型の耐水性向上に好適に寄与する。また、環構造が芳香環を含む場合、(メタ)アクリルモノマー成分中の芳香環濃度が高まり、離型性が高まり、かつ靱性に優れる傾向にある。ウレタン結合を有するジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)は、鋳型内から有床義歯を取り出す際の破断を抑制でき、靱性に優れる傾向にある。
(メタ)アクリルモノマー(A)は、1種のジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)を含んでいてもよく、2種以上のジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)を含んでいてもよい。
(メタ)アクリルモノマー(A)は、前述のジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)を含むことが好ましい。環構造を有するジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)は、有床義歯の製造時における鋳型の変形抑制、及び鋳型の耐水性向上に好適に寄与する。また、環構造が芳香環を含む場合、(メタ)アクリルモノマー成分中の芳香環濃度が高まり、離型性が高まり、かつ靱性に優れる傾向にある。ウレタン結合を有するジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)は、鋳型内から有床義歯を取り出す際の破断を抑制でき、靱性に優れる傾向にある。
(メタ)アクリルモノマー(A)は、1種のジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)を含んでいてもよく、2種以上のジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)を含んでいてもよい。
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の分子量又は重量平均分子量は、400~8000であってもよい。ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の重量平均分子量は、400~6000であってもよく、400~5000であってもよい。
本開示において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される。
本開示において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される。
分子量の異なる2種のジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)を併用してもよい。これにより、重合体中のジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の分散性が増して形状回復速度が向上する傾向にある。
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の溶解度パラメータ(SP値)は、8.50~12.70(cal/cm3)1/2であることが好ましく、8.70~12.50(cal/cm3)1/2であることがより好ましく、9.00~12.00(cal/cm3)1/2であることがさらに好ましい。
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の溶解度パラメータ(SP値)が8.50(cal/cm3)1/2以上であることにより、表面荒れが少なく、外観に優れる立体造形物が得られやすくなる。
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の溶解度パラメータ(SP値)が12.70(cal/cm3)1/2以下であることにより、曲げ強度及び靭性に優れる立体造形物が得られやすくなる。
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の溶解度パラメータ(SP値)が8.50(cal/cm3)1/2以上であることにより、表面荒れが少なく、外観に優れる立体造形物が得られやすくなる。
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の溶解度パラメータ(SP値)が12.70(cal/cm3)1/2以下であることにより、曲げ強度及び靭性に優れる立体造形物が得られやすくなる。
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)は、環構造又はウレタン結合の少なくともいずれか一方と、2つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、を有し、シロキサン結合を有さない化合物であれば特に限定されない。環構造としては、芳香環構造又は脂環式構造が挙げられる。
ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)は、ウレタン結合を含む場合に、以下の式(6-1)で表される化合物であってもよく、環構造を含む場合に、以下の式(6-2)で表される化合物であってもよい。ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)は、ウレタン結合及び環構造の両方を含む場合、以下の式(6-1)で表される化合物であってもよい。
式(6-1)中、R1は、それぞれ独立に2価の有機基であり、R2はそれぞれ独立に置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、R3は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Xは2価の有機基であり、nは0~10の整数である。複数存在するR1、R2、R3は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、Xが複数存在する場合、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
式(6-1)中において、R1としては、例えば、2価の炭化水素基、エーテル結合及びエステル結合からなる群から選択される1つ以上の結合を含む2価の有機基が挙げられる。
R1としての2価の炭化水素基は、例えば、2価の鎖状炭化水素基、環構造(芳香環構造、脂環式構造)を含む2価の炭化水素基であってもよい。
R1としての2価の有機基がエーテル結合を含む場合、エーテル結合の数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~15がさらに好ましい。
R1としての2価の有機基がエステル結合を含む場合、エステル結合の数は、1~12が好ましく、1~8がより好ましく、1~6がさらに好ましい。
式(6-1)中において、R1の炭素数としては、例えば、2~60であってもよいが、2~40であることが好ましく、2~30であることがより好ましい。
R1としての2価の炭化水素基は、例えば、2価の鎖状炭化水素基、環構造(芳香環構造、脂環式構造)を含む2価の炭化水素基であってもよい。
R1としての2価の有機基がエーテル結合を含む場合、エーテル結合の数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~15がさらに好ましい。
R1としての2価の有機基がエステル結合を含む場合、エステル結合の数は、1~12が好ましく、1~8がより好ましく、1~6がさらに好ましい。
式(6-1)中において、R1の炭素数としては、例えば、2~60であってもよいが、2~40であることが好ましく、2~30であることがより好ましい。
式(6-1)中において、R1は、以下の一般式(6-1-R1)で表される基であることが好ましい。
一般式(6-1-R1)中、R1Aは、置換基を有してもよい2価の炭化水素基であり、R1Bは、メチレン基(-CH2-)又はカルボニル基(-C(=O)-)であり、R1Cは2価の炭化水素基であり、mは0~10の整数である。R1B、R1Cが複数存在
する場合、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。*は結合位置を示す。
する場合、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。*は結合位置を示す。
一般式(6-1-R1)におけるR1Aとしての置換基を有してもよい2価の炭化水素基は、例えば、2価の鎖状炭化水素基、環構造を含む2価の炭化水素基であり、好ましくは2価の鎖状炭化水素基である。2価の炭化水素基に含まれる環構造は、芳香族構造であっても脂環式構造であってもよい。
R1Aとしての2価の鎖状炭化水素基は、分岐鎖状であってもよく、飽和でも不飽和でもよい。
R1Aとしての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、好ましくは2~20であり、より好ましくは2~15であり、さらに好ましくは2~10である。
R1Aとしての2価の鎖状炭化水素基が有してもよい置換基は、例えば、炭素数2~10のアルコキシ基、炭素数6~20のアリールオキシ基であり、好ましくはアリールオキシ基である。アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられるが、好ましくはフェノキシ基である。
R1Aとしての芳香族構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数6~25(より好ましくは炭素数6~20、さらに好ましくは炭素数6~15)の芳香族構造を有する2価の炭化水素基であることが好ましい。芳香族構造を含む2価の炭化水素基が有してもよい置換基としては、炭素数1~6の直鎖又は分岐鎖アルキル基が挙げられる。
R1Aとしての脂環式構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数3~20(より好ましくは炭素数6~12、さらに好ましくは炭素数6~8)の脂環式構造を有する2価の炭化水素基が好ましい。脂環式構造を含む2価の炭化水素基が有してもよい置換基としては、炭素数1~6の直鎖又は分岐鎖アルキル基が挙げられる。
R1Aとしての2価の鎖状炭化水素基は、分岐鎖状であってもよく、飽和でも不飽和でもよい。
R1Aとしての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、好ましくは2~20であり、より好ましくは2~15であり、さらに好ましくは2~10である。
R1Aとしての2価の鎖状炭化水素基が有してもよい置換基は、例えば、炭素数2~10のアルコキシ基、炭素数6~20のアリールオキシ基であり、好ましくはアリールオキシ基である。アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられるが、好ましくはフェノキシ基である。
R1Aとしての芳香族構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数6~25(より好ましくは炭素数6~20、さらに好ましくは炭素数6~15)の芳香族構造を有する2価の炭化水素基であることが好ましい。芳香族構造を含む2価の炭化水素基が有してもよい置換基としては、炭素数1~6の直鎖又は分岐鎖アルキル基が挙げられる。
R1Aとしての脂環式構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数3~20(より好ましくは炭素数6~12、さらに好ましくは炭素数6~8)の脂環式構造を有する2価の炭化水素基が好ましい。脂環式構造を含む2価の炭化水素基が有してもよい置換基としては、炭素数1~6の直鎖又は分岐鎖アルキル基が挙げられる。
一般式(6-1-R1)におけるR1Cとしての2価の炭化水素基としては、2価の鎖状炭化水素基、環構造(芳香族構造又は脂環式構造)を含む2価の炭化水素基が挙げられるが、2価の鎖状炭化水素基が好ましい。
R1Cとしての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、1~30であることが好ましく、1~20であることがより好ましく、1~10であることがさらに好ましい。
R1Cとしての芳香族構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数6~25(より好ましくは炭素数6~20、さらに好ましくは炭素数6~15)の芳香族構造を有する2価の炭化水素基であることが好ましい。
R1Cとしての脂環式構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数3~20(より好ましくは炭素数6~12、さらに好ましくは炭素数6~8)の脂環式構造を有する2価の炭化水素基が好ましい。
R1Cとしての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、1~30であることが好ましく、1~20であることがより好ましく、1~10であることがさらに好ましい。
R1Cとしての芳香族構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数6~25(より好ましくは炭素数6~20、さらに好ましくは炭素数6~15)の芳香族構造を有する2価の炭化水素基であることが好ましい。
R1Cとしての脂環式構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数3~20(より好ましくは炭素数6~12、さらに好ましくは炭素数6~8)の脂環式構造を有する2価の炭化水素基が好ましい。
一般式(6-1-R1)におけるmは、0~10の整数であり、好ましくは0~8であり、より好ましくは0~6である。
一般式(6-1-R1)における左側の*(すなわち、R1Aからの結合位置)は、一般式(6-1)におけるR1の左側にある酸素原子と結合することが好ましく、右側の*(すなわち、R1Cからの結合位置)は、一般式(6-1)におけるR1の右側にある酸素原子と結合することが好ましい。
式(6-1)中において、R2としての2価の炭化水素基は、例えば、2価の鎖状炭化水素基、環構造を含む2価の炭化水素基である。
R2としての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、1~25が好ましく、1~20がより好ましく、2~15がさらに好ましい。
R2としての環構造を含む2価の炭化水素基は、芳香族構造を含んでもよい、脂環式構造を含んでもよい。
R2としての芳香族構造を含む2価の炭化水素基の炭素数は、6~25が好ましく、6~20がより好ましく、6~15がさらに好ましい。
R2としての脂環式構造を含む2価の炭化水素基の炭素数は、3~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~10がさらに好ましい。
R2としての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、1~25が好ましく、1~20がより好ましく、2~15がさらに好ましい。
R2としての環構造を含む2価の炭化水素基は、芳香族構造を含んでもよい、脂環式構造を含んでもよい。
R2としての芳香族構造を含む2価の炭化水素基の炭素数は、6~25が好ましく、6~20がより好ましく、6~15がさらに好ましい。
R2としての脂環式構造を含む2価の炭化水素基の炭素数は、3~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~10がさらに好ましい。
R2としての2価の炭化水素基は、具体的には以下の一般式(6-1-R2-1)~一般式(6-1-R2-13)から選択される構造で表される2価の炭化水素基が好ましい。柔軟性と、靭性とに優れる立体造形物を得られる観点から、以下の一般式(6-1-R2-4)~一般式(6-1-R2-13)から選択される構造で表される2価の炭化水素基がより好ましく、以下の一般式(6-1-R2-4)~一般式(6-1-R2-7)から選択される構造で表される2価の炭化水素基がさらに好ましい。
一般式(6-1-R2-1)~一般式(6-1-R2-13)中、*は結合位置を示す。
式(6-1)中において、Xは2価の有機基であり、好ましくは、エーテル結合及びエステル結合からなる群から選択される1つ以上の結合を含む2価の有機基である。
Xとしての2価の有機基がエーテル結合を含む場合、エーテル結合の数は、好ましくは1~100であり、より好ましくは2~90であり、さらに好ましくは4~80である。
Xとしての2価の有機基がエステル結合を含む場合、エステル結合の数は、好ましくは1~100であり、より好ましくは2~90であり、さらに好ましくは4~80である。
Xとしての2価の有機基の炭素数は、好ましくは2~500であり、より好ましくは2~400であり、さらに好ましくは2~300である。
Xとしての2価の有機基がエーテル結合を含む場合、エーテル結合の数は、好ましくは1~100であり、より好ましくは2~90であり、さらに好ましくは4~80である。
Xとしての2価の有機基がエステル結合を含む場合、エステル結合の数は、好ましくは1~100であり、より好ましくは2~90であり、さらに好ましくは4~80である。
Xとしての2価の有機基の炭素数は、好ましくは2~500であり、より好ましくは2~400であり、さらに好ましくは2~300である。
式(6-1)中におけるXは、好ましくは以下の一般式(6-1-X)で表される基である。
一般式(6-1-X)中、RXAは、2価の炭化水素基であり、RXBは、メチレン基(-CH2-)又はカルボニル基(-C(=O)-)であり、RXCは2価の炭化水素基であり、kは0~100の整数である。RXB、RXCが複数存在する場合、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。*は結合位置を示す。
一般式(6-1-X)におけるRXAとしての2価の炭化水素基は、例えば、2価の鎖状炭化水素基、環構造を含む2価の炭化水素基であり、好ましくは2価の鎖状炭化水素基である。2価の炭化水素基に含まれる環構造は、芳香族構造であっても脂環式構造であってもよい。
RXAとしての2価の鎖状炭化水素基は、分岐鎖状であってもよく、飽和でも不飽和でもよい。
RXAとしての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、好ましくは2~20であり、より好ましくは2~15であり、さらに好ましくは2~10である。
RXAとしての芳香族構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数6~25(より好ましくは炭素数6~20、さらに好ましくは炭素数6~15)の芳香族構造を有する2価の炭化水素基であることが好ましい。
RXAとしての脂環式構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数3~20(より好ましくは炭素数6~12、さらに好ましくは炭素数6~8)の脂環式構造を有する2価の炭化水素基が好ましい。
RXAとしての2価の鎖状炭化水素基は、分岐鎖状であってもよく、飽和でも不飽和でもよい。
RXAとしての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、好ましくは2~20であり、より好ましくは2~15であり、さらに好ましくは2~10である。
RXAとしての芳香族構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数6~25(より好ましくは炭素数6~20、さらに好ましくは炭素数6~15)の芳香族構造を有する2価の炭化水素基であることが好ましい。
RXAとしての脂環式構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数3~20(より好ましくは炭素数6~12、さらに好ましくは炭素数6~8)の脂環式構造を有する2価の炭化水素基が好ましい。
一般式(6-1-X)におけるRXCとしての2価の炭化水素基としては、2価の鎖状炭化水素基、環構造を含む2価の炭化水素基が挙げられるが、2価の鎖状炭化水素基が好ましい。
RXCとしての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、1~30であることが好ましく、1~20であることがより好ましく、1~10であることがさらに好ましい。
RXCとしての芳香族構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数6~25(より好ましくは炭素数6~20、さらに好ましくは炭素数6~15)の芳香族構造を有する2価の炭化水素基であることが好ましい。
RXCとしての脂環式構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数3~20(より好ましくは炭素数6~12、さらに好ましくは炭素数6~8)の脂環式構造を有する2価の炭化水素基が好ましい。
RXCとしての2価の鎖状炭化水素基の炭素数は、1~30であることが好ましく、1~20であることがより好ましく、1~10であることがさらに好ましい。
RXCとしての芳香族構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数6~25(より好ましくは炭素数6~20、さらに好ましくは炭素数6~15)の芳香族構造を有する2価の炭化水素基であることが好ましい。
RXCとしての脂環式構造を含む2価の炭化水素基は、炭素数3~20(より好ましくは炭素数6~12、さらに好ましくは炭素数6~8)の脂環式構造を有する2価の炭化水素基が好ましい。
一般式(6-1-X)におけるkは、0~100であり、好ましくは2~90であり、より好ましくは4~80である。
式(6-2)中、R3は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、R4は、それぞれ独立に置換基を有していてもよいアルキレン基、アルキレンオキシ基又はこれらの組み合わせであり、R5は、それぞれ独立に酸素原子又はエステル結合(*1-O-C(=O)-*2、*1はR4との結合位置であり、*2はR6との結合位置である)であり、R6は、環構造を含む2価の連結基である。
式(6-2)中、R4はアルキレンオキシ基であり、かつR5は酸素原子であってもよく、あるいは、R4はアルキレン基であり、かつR5はエステル結合(*1-O-C(=O)-*2、*1はR4との結合位置であり、*2はR6との結合位置である)であってもよい。R6は、フェニレン基又はビスフェノール骨格(例えば、ビスフェノールA骨格又はビスフェノールF骨格)であってもよい。
光硬化性組成物に含まれるジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の含有量は、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と化合物(C)との合計含有量に対し、3質量%~50質量%であることが好ましく、5質量%~45質量%であることがより好ましく、10質量%~40質量%であることがさらに好ましい。
(モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2))
(メタ)アクリルモノマー(A)は、前述のモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)を含むことが好ましい。モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)を用いることで、(メタ)アクリルモノマー成分中の芳香環濃度が高まり、鋳型内から有床義歯を取り出しやすくなる(離型性が高まる)傾向にあり、鋳型内から有床義歯を取り出す際の破断を抑制できる(靱性に優れる)傾向にある。さらに、有床義歯の製造時における変形が抑制された鋳型を好適に作製でき、単官能モノマーを使用することで鋳型の柔軟性を高められるため、鋳型の形状回復性も向上させることができる。
(メタ)アクリルモノマー(A)は、1種のモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)を含んでいてもよく、2種以上のモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)を含んでいてもよい。
(メタ)アクリルモノマー(A)は、前述のモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)を含むことが好ましい。モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)を用いることで、(メタ)アクリルモノマー成分中の芳香環濃度が高まり、鋳型内から有床義歯を取り出しやすくなる(離型性が高まる)傾向にあり、鋳型内から有床義歯を取り出す際の破断を抑制できる(靱性に優れる)傾向にある。さらに、有床義歯の製造時における変形が抑制された鋳型を好適に作製でき、単官能モノマーを使用することで鋳型の柔軟性を高められるため、鋳型の形状回復性も向上させることができる。
(メタ)アクリルモノマー(A)は、1種のモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)を含んでいてもよく、2種以上のモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)を含んでいてもよい。
モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の分子量又は重量平均分子量は、160~400であってもよく、180~300であってもよい。
モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の溶解度パラメータ(SP値)は、8.80~13.00(cal/cm3)1/2であることが好ましく、9.00~12.50(cal/cm3)1/2であることがより好ましく、9.50~12.00(cal/cm3)1/2であることがさらに好ましい。
モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の溶解度パラメータ(SP値)が8.80(cal/cm3)1/2以上であることにより、表面荒れが少なく、外観に優れる立体造形物が得られやすくなる。
モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の溶解度パラメータ(SP値)が13.00(cal/cm3)1/2以下であることにより、曲げ強度及び靭性に優れる立体造形物が得られやすくなる。
モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の溶解度パラメータ(SP値)が8.80(cal/cm3)1/2以上であることにより、表面荒れが少なく、外観に優れる立体造形物が得られやすくなる。
モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の溶解度パラメータ(SP値)が13.00(cal/cm3)1/2以下であることにより、曲げ強度及び靭性に優れる立体造形物が得られやすくなる。
モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)は、1つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、芳香環と、を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、以下の式(5)で表される化合物であってもよい。
式(5)中、R1は芳香環を有する1価の有機基であり、R2は水素原子又はメチル基である。
式(5)中におけるR1は、炭素数6~30であることが好ましく、炭素数6~20であることがより好ましい。
式(5)中におけるR1としての1価の有機基が有する芳香環が1つ以上であればよいが、芳香環が1つ又は2つであることが好ましい。
式(5)中におけるR1としての1価の有機基が有する芳香環は、単環であってもよく、多環であってもよい。
単環の芳香環としては、例えば、フェニル構造(フェニル基、フェニレン基)が挙げられる。単環の芳香環は、置換基を有してもよく、置換基としては、アルキル基、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アリールアルキレン基、アリール基が挙げられる。
多環の芳香環としては、例えば、ナフチル構造(ナフチル基、ナフチレン基)が挙げられる。多環の芳香環は、置換基を有してもよく、置換基としては、アルキル基、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アリールアルキレン基、アリール基が挙げられる。
式(5)中におけるR1としての1価の有機基が有する芳香環は、単環であってもよく、多環であってもよい。
単環の芳香環としては、例えば、フェニル構造(フェニル基、フェニレン基)が挙げられる。単環の芳香環は、置換基を有してもよく、置換基としては、アルキル基、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アリールアルキレン基、アリール基が挙げられる。
多環の芳香環としては、例えば、ナフチル構造(ナフチル基、ナフチレン基)が挙げられる。多環の芳香環は、置換基を有してもよく、置換基としては、アルキル基、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アリールアルキレン基、アリール基が挙げられる。
R1は、以下の一般式(5-R1-1)~一般式(5-R1-7)から選択される構造で表される1価の有機基であることが好ましい。
一般式(5-R1-1)~一般式(5-R1-7)中、*は結合位置を示す。
一般式(5-R1-7)中、R1Aは、炭素数1~10のアルキル基を示す。
一般式(5-R1-7)中、R1Aは、炭素数1~10のアルキル基を示す。
式(5-1)中、R1Aは2価の連結基であり、R2Aは置換基を有していてもよいアルキル基又はアリール基であり、R3Aは水素原子又はメチル基であり、nは0~5の整数であり、mは0又は1である。
式(5-1)中、R1Aは、アルキレン基、アリーレン基、アルキルアリーレン基、アリーレンアルキル基、アルキレンオキシ基、アリーレンオキシ基又はこれらの2つ以上の組み合わせであってもよい。
R1Aの炭素数は、1~20であることが好ましく、1~10であることがより好ましい。
R1Aに含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アルキル基、アリール基、アミノ基等に置換されていてもよい。
R1Aの炭素数は、1~20であることが好ましく、1~10であることがより好ましい。
R1Aに含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アルキル基、アリール基、アミノ基等に置換されていてもよい。
式(5-1)中、nは0又は1であることが好ましい。nが1~5の場合、R2は置換基を有していてもよいフェニル基であることが好ましい。
光硬化性組成物に含まれるモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の含有量は、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と化合物(C)との合計含有量に対し、20質量%~85質量%であることが好ましく、30質量%~80質量%であることがより好ましく、40質量%~70質量%であることがさらに好ましい。
<(メタ)アクリルモノマー(B)>
本開示の光硬化性組成物は、2つ以上の(メタ)アクリロイル基と、シロキサン結合と、を有する(メタ)アクリルモノマー(B)を少なくとも1種含む。(メタ)アクリルモノマー(B)を含むことで、(メタ)アクリルモノマー成分中の芳香環濃度が高まり、鋳型内から有床義歯を取り出しやすくなる(離型性が高まる)傾向にあり、有床義歯製作時の変形性に優れ、寸法精度に優れる傾向にある。
本開示の光硬化性組成物は、2つ以上の(メタ)アクリロイル基と、シロキサン結合と、を有する(メタ)アクリルモノマー(B)を少なくとも1種含む。(メタ)アクリルモノマー(B)を含むことで、(メタ)アクリルモノマー成分中の芳香環濃度が高まり、鋳型内から有床義歯を取り出しやすくなる(離型性が高まる)傾向にあり、有床義歯製作時の変形性に優れ、寸法精度に優れる傾向にある。
(メタ)アクリルモノマー(B)は、シロキサン結合(Si-O-Si)と、2つ以上の(メタ)アクリロイルオキシ基と、を有する。(メタ)アクリルモノマー(B)はシロキサン結合(Si-O-Si)を複数含んでいてもよく、より詳細には、直鎖状のシロキサン結合、直鎖及び分岐を含む梯子状のシロキサン結合、カゴ型のシロキサン結合等を含んでいてもよい。(メタ)アクリルモノマー(B)は、2つ又は3つ以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を含んでいてもよい。
シロキサン結合としては、ジメチルシロキサン結合、メチルフェニルシロキサン結合、ジフェニルシロキサン結合等が挙げられ、ジメチルシロキサン結合が好ましい。
(メタ)アクリルモノマー(B)は、シロキサン結合(Si-O-Si)と、3つ以上の(メタ)アクリロイルオキシ基とを含む化合物であってもよく、3つ以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を含むシルセスキオキサンであってもよい。
(メタ)アクリルモノマー(B)の分子量は、400~5000であってもよい。
(メタ)アクリルモノマー(B)の重量平均分子量は、400~4000であってもよい。
(メタ)アクリルモノマー(B)の重量平均分子量は、400~4000であってもよい。
(メタ)アクリルモノマー(B)と後述する化合物(C)とを組み合わせることで、表面粗度が抑制された立体造形物を作製しやすくなる。その結果、離型のしやすさ、離型時の靭性等の離型性に優れ、表面荒れが少なく、外観に優れる立体造形物が得られやすくなる。
(メタ)アクリルモノマー(B)の溶解度パラメータ(SP値)は、6.50~9.50(cal/cm3)1/2であることが好ましく、7.50~9.50(cal/cm3)1/2であることがより好ましい。
(メタ)アクリルモノマー(B)の溶解度パラメータ(SP値)が6.50(cal/cm3)1/2以上であることにより、表面荒れが少なく、外観に優れる立体造形物が得られやすくなる。
(メタ)アクリルモノマー(B)の溶解度パラメータ(SP値)が9.50(cal/cm3)1/2以下であることにより、離型性に優れる立体造形物が得られやすくなる。
(メタ)アクリルモノマー(B)の溶解度パラメータ(SP値)が6.50(cal/cm3)1/2以上であることにより、表面荒れが少なく、外観に優れる立体造形物が得られやすくなる。
(メタ)アクリルモノマー(B)の溶解度パラメータ(SP値)が9.50(cal/cm3)1/2以下であることにより、離型性に優れる立体造形物が得られやすくなる。
(メタ)アクリルモノマー(B)は、以下の式(7)で表される化合物であってもよい。
式(7)中、R1は、それぞれ独立に置換基を有していてもよいアルキレン基であり、R2は、それぞれ独立に置換基を有していてもよいアルキレン基であり、R3は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、R4は、それぞれ独立にアルキル基、水素原子又はアリール基であり、mは0以上の整数であり、nは0以上の整数である。
R1は、メチレン基、エチレン基又はプロピレン基であることが好ましく、R2は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基又はブチレン基であることがより好ましい。
R4は、メチル基又はフェニル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
mは、1~30であってもよく、2~20であってもよい。他の(メタ)アクリルモノマー成分との相溶性の観点から、mは30以下であることが好ましく、20以下であることがより好ましい。
nは、0又は1以上であってもよい。
R4は、メチル基又はフェニル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
mは、1~30であってもよく、2~20であってもよい。他の(メタ)アクリルモノマー成分との相溶性の観点から、mは30以下であることが好ましく、20以下であることがより好ましい。
nは、0又は1以上であってもよい。
光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー(B)の含有量は、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と化合物(C)との合計含有量に対し、1質量%~35質量%であることが好ましく、5質量%~30質量%であることがより好ましく、10質量%~25質量%であることがさらに好ましい。
(メタ)アクリルモノマー成分において、(メタ)アクリルモノマー(A)及び(メタ)アクリルモノマー(B)の合計含有量は、50質量%~100質量%であることが好ましく、70質量%~100質量%であることがより好ましく、90質量%~100質量%であることがさらに好ましい。
光硬化性組成物におけるシロキサン結合濃度が、0.100mmol/g~3.000mmol/gであることが好ましく、0.300mmol/g~2.500mmol/gであることがより好ましく、0.400mmol/g~2.000mmol/gであることがさらに好ましい。
シロキサン結合濃度が0.100mmol/g以上であることで離型性が向上する傾向にあり、3.000mmol/g以下であることで鋳型内から有床義歯等の歯科用補綴物を取り出す際の破断を抑制でき、靱性に優れる傾向にある。
シロキサン結合濃度が0.100mmol/g以上であることで離型性が向上する傾向にあり、3.000mmol/g以下であることで鋳型内から有床義歯等の歯科用補綴物を取り出す際の破断を抑制でき、靱性に優れる傾向にある。
本開示の光硬化性組成物は、(メタ)アクリルモノマー成分以外の光重合性成分を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
(メタ)アクリルモノマー成分以外の光重合性成分としては、スチレン、スチレン誘導体、(メタ)アクリロニトリル、等が挙げられる。
本開示の光硬化性組成物では、(メタ)アクリルモノマー成分以外の光重合性成分の含有量は、本開示の光硬化性組成物中の光重合性成分の全量に対し、20質量%以下であってもよく、10質量%以下であってもよく、5質量%以下であってもよく、1.0質量%以下であってもよい。
(メタ)アクリルモノマー成分以外の光重合性成分の含有量の下限は特に限定されず、例えば、0質量%以上であってもよい。
(メタ)アクリルモノマー成分以外の光重合性成分としては、スチレン、スチレン誘導体、(メタ)アクリロニトリル、等が挙げられる。
本開示の光硬化性組成物では、(メタ)アクリルモノマー成分以外の光重合性成分の含有量は、本開示の光硬化性組成物中の光重合性成分の全量に対し、20質量%以下であってもよく、10質量%以下であってもよく、5質量%以下であってもよく、1.0質量%以下であってもよい。
(メタ)アクリルモノマー成分以外の光重合性成分の含有量の下限は特に限定されず、例えば、0質量%以上であってもよい。
光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分の溶解度パラメータ(SP値)又は、光硬化性組成物に含まれる光重合性成分の溶解度パラメータ(SP値)は、それぞれ独立に、8.00~12.00(cal/cm3)1/2であってもよく、8.50~11.50(cal/cm3)1/2であってもよく、9.00~11.00(cal/cm3)1/2であってもよい。
なお、(メタ)アクリルモノマー成分の溶解度パラメータ(SP値)及び光重合性成分の溶解度パラメータ(SP値)は、それぞれ加重平均値を意味する。
なお、(メタ)アクリルモノマー成分の溶解度パラメータ(SP値)及び光重合性成分の溶解度パラメータ(SP値)は、それぞれ加重平均値を意味する。
(メタ)アクリルモノマー成分の溶解度パラメータ(SP値)の標準偏差又は光重合性成分の溶解度パラメータ(SP値)の標準偏差は、それぞれ独立に、1.3以下であることが好ましく、1.1以下であることがより好ましく、1.0未満であることがさらに好ましい。
<化合物(C)>
本開示の光硬化性組成物は、(メタ)アクリロイル基を有さず、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2である化合物(C)を含む。
本開示の光硬化性組成物は、(メタ)アクリロイル基を有さず、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2である化合物(C)を含む。
化合物(C)の溶解度パラメータ(SP値)は、7.00~15.00(cal/cm3)1/2であり、立体造形物の表面粗度の抑制及び離型のしやすさの観点から、8.00~13.00(cal/cm3)1/2であることが好ましく、8.30~11.00(cal/cm3)1/2であることがより好ましく、8.30~10.70(cal/cm3)1/2であることがさらに好ましい。
なお、光硬化性組成物に化合物(C)が2種以上含まれる場合、化合物(C)の溶解度パラメータ(SP値)は、2種以上の化合物(C)の溶解度パラメータの加重平均値を意味する。
なお、光硬化性組成物に化合物(C)が2種以上含まれる場合、化合物(C)の溶解度パラメータ(SP値)は、2種以上の化合物(C)の溶解度パラメータの加重平均値を意味する。
化合物(C)は、特定の波長域(例えば、365nm~500nm)の光で励起されてラジカルを発生させる化合物ではないことが好ましく、末端不飽和結合を有さない化合物であることが好ましい。
化合物(C)は、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2を満たす化合物であれば特に限定されず、例えば、アルコール化合物、カルボン酸、エステル化合物、ポリエーテル化合物などが挙げられる。
アルコール化合物としては、高級アルコール、モノアルコールエステル、多価アルコール、多価アルコールエステル等が挙げられる。
高級アルコールとしては、炭素数5以上のアルコール化合物が好ましく、炭素数6以上のアルコール化合物がより好ましく、炭素数6~12のアルコール化合物がさらに好ましい。高級アルコールは、ヒドロキシ基が1つのアルコール化合物であってもよく、ヒドロキシ基が1つの直鎖状のアルコール化合物であってもよい。
高級アルコールとしては、具体的には、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、1-ノナノール、1-デカノール、1-ウンデカノール、1-ドデカノール(ラウリルアルコール)等が挙げられる。
高級アルコールとしては、具体的には、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、1-ノナノール、1-デカノール、1-ウンデカノール、1-ドデカノール(ラウリルアルコール)等が挙げられる。
モノアルコールエステルとしては、ヒドロキシ基を1つ含むモノエステル、ヒドロキシ基を1つ含むジエステル、ヒドロキシ基を1つ含むトリエステルなどが挙げられる。
モノアルコールエステルとしては、具体的には、リンゴ酸ジイソステアリル等のオキシ酸エステル、クエン酸トリエチルなどが挙げられる。
モノアルコールエステルとしては、具体的には、リンゴ酸ジイソステアリル等のオキシ酸エステル、クエン酸トリエチルなどが挙げられる。
多価アルコールとしては、ヒドロキシ基を2つ以上含み、エステル結合を有さない化合物が挙げられる。多価アルコールのヒドロキシ基の数は、2つ以上であればよく、2つ又は3つであってもよい。
多価アルコールとしては、具体的には、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
多価アルコールとしては、具体的には、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
多価アルコールエステルとしては、ヒドロキシ基を2つ以上含み、エステル結合を有する化合物が挙げられる。多価アルコールエステルのヒドロキシ基の数は、2つ以上であればよく、2つ又は3つであってもよい。
多価アルコールエステルとしては、具体的には、モノステアリン酸グリセロール等のグリセリンモノエステルが挙げられる。
多価アルコールエステルとしては、具体的には、モノステアリン酸グリセロール等のグリセリンモノエステルが挙げられる。
カルボン酸としては、炭素数5以上、好ましくは炭素数6以上の高級脂肪酸が好ましい。カルボン酸は、炭素数20以下の高級脂肪酸であってもよく、炭素数18以下の高級脂肪酸であってもよい。
カルボン酸としては、具体的には、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などが挙げられる。
カルボン酸としては、具体的には、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などが挙げられる。
エステル化合物としては、炭素数5以上の高級脂肪酸のモノエステル、ジエステル、トリエステル等が挙げられる。エステル化合物は、高級脂肪酸と高級アルコールから合成された脂肪酸エステル(脂肪酸モノエステル、脂肪酸ジエステル、脂肪酸トリエステルなど)であってもよい。
エステル化合物としては、具体的にはラウリル酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、トリオレイン酸グリセリル等が挙げられる。
高級脂肪酸と高級アルコールから合成された脂肪酸エステルはダイマー化しやすいので、原料段階ではダイマーであってもよく、ダイマージリノール酸ジ(イソステアリル/フィトステリル)などダイマージオールの誘導体であってもよい。
エステル化合物としては、具体的にはラウリル酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、トリオレイン酸グリセリル等が挙げられる。
高級脂肪酸と高級アルコールから合成された脂肪酸エステルはダイマー化しやすいので、原料段階ではダイマーであってもよく、ダイマージリノール酸ジ(イソステアリル/フィトステリル)などダイマージオールの誘導体であってもよい。
ポリエーテル化合物としては、エーテル結合を2つ以上含む化合物が挙げられる。
ポリエーテル化合物としては、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール(アルキレン基の炭素数2~4が好ましい)が挙げられる。
ポリエーテル化合物としては、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール(アルキレン基の炭素数2~4が好ましい)が挙げられる。
光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分の溶解度パラメータ(SP値)の平均値と、光硬化性組成物に含まれる化合物(C)の溶解度パラメータ(SP値)の平均値との差の絶対値は、立体造形物の表面粗度の抑制及び離型のしやすさの観点から、4.00(cal/cm3)1/2以下であることが好ましく、3.00(cal/cm
3)1/2以下であることがより好ましく、2.00(cal/cm3)1/2以下であることがさらに好ましい。
前述の差の絶対値の下限は、0(cal/cm3)1/2以上であれば特に限定されず、例えば、0.10(cal/cm3)1/2以上であってもよい。
本開示において、溶解度パラメータ(SP値)の平均値とは、該当する成分のSP値の加重平均値を意味する。
3)1/2以下であることがより好ましく、2.00(cal/cm3)1/2以下であることがさらに好ましい。
前述の差の絶対値の下限は、0(cal/cm3)1/2以上であれば特に限定されず、例えば、0.10(cal/cm3)1/2以上であってもよい。
本開示において、溶解度パラメータ(SP値)の平均値とは、該当する成分のSP値の加重平均値を意味する。
光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分の溶解度パラメータ(SP値1)の平均値と、光硬化性組成物に含まれる化合物(C)の溶解度パラメータ(SP値2)の平均値との差(SP値1-SP値2)は、立体造形物の表面粗度の抑制及び離型のしやすさの観点から、-0.50(cal/cm3)1/2以上であってもよく、0(cal/cm3)1/2以上であってもよく、0.30(cal/cm3)1/2以上であってもよい。
SP値1-SP値2の上限は特に限定されず、例えば、3.00(cal/cm3)1/2以下であってもよく、2.00(cal/cm3)1/2以下であってもよい。
SP値1-SP値2の上限は特に限定されず、例えば、3.00(cal/cm3)1/2以下であってもよく、2.00(cal/cm3)1/2以下であってもよい。
光硬化性組成物に化合物(C)が2種以上含まれる場合、当該化合物(C)の溶解度パラメータ(SP値)の標準偏差は、3.5以下であることが好ましく、2.0以下であることがより好ましく、1.0未満であることがさらに好ましい。
光硬化性組成物に含まれる成分(但し、光重合開始剤を除く)の溶解度パラメータ(SP値)の平均値は、8.00~12.00(cal/cm3)1/2であることが好ましく、9.00~11.00(cal/cm3)1/2であることがより好ましく、9.00~10.30(cal/cm3)1/2であることがさらに好ましい。
光硬化性組成物に含まれる成分(但し、光重合開始剤を除く)の溶解度パラメータ(SP値)の標準偏差は、1.3以下であることが好ましく、1.1以下であることがより好ましく、1.0未満であることがさらに好ましい。
化合物(C)の凝集エネルギー密度(cal/mol)は、化合物(C)が揮発しにくく、立体造形物の表面粗さが抑制される観点から、10000以上であることが好ましく、11000以上であることがより好ましい。
化合物(C)の凝集エネルギー密度(cal/mol)は、(メタ)アクリルモノマー成分との相溶性の観点から、150000以下であることが好ましく、110000以下であることがより好ましい。
化合物(C)の凝集エネルギー密度(cal/mol)は、(メタ)アクリルモノマー成分との相溶性の観点から、150000以下であることが好ましく、110000以下であることがより好ましい。
光硬化性組成物に含まれる化合物(C)の含有量は、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と化合物(C)との合計含有量に対し、1質量%~30質量%であることが好ましく、3質量%~20質量%であることがより好ましく、5質量%~15質量%であることがさらに好ましい。
[光重合開始剤]
本開示の光硬化性組成物は、光重合開始剤を含む。
本開示の光硬化性組成物は、光重合開始剤を1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。
本開示の光硬化性組成物は、光重合開始剤を含む。
本開示の光硬化性組成物は、光重合開始剤を1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。
光重合開始剤は、光を照射することでラジカルを発生するものであれば特に限定されず、光造形の際に用いる光の波長でラジカルを発生するものであることが好ましい。
光造形の際に用いる光の波長としては、一般的には365nm~500nmが挙げられるが、実用上好ましくは365nm~430nmであり、より好ましくは365nm~420nmである。
光造形の際に用いる光の波長としては、一般的には365nm~500nmが挙げられるが、実用上好ましくは365nm~430nmであり、より好ましくは365nm~420nmである。
光重合開始剤は、(メタ)アクリルモノマー成分に分類されない化合物であることが好ましい。例えば、光重合開始剤は、(メタ)アクリロイル基を有さない化合物であることが好ましい。
光重合開始剤は、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2を満たす化合物であってもよく、満たさない化合物であってもよい。本開示において、特定の波長域(例えば、365nm~500nm)の光で励起され、ラジカルを発生させる化合物を光重合開始剤に分類する。特定の波長域(例えば、365nm~500nm)の光で励起され、ラジカルを発生させ、かつ溶解度パラメータ(SP値)が7.
00~15.00(cal/cm3)1/2を満たす化合物は、化合物(C)ではなく、光重合開始剤に分類する。すなわち、本開示において、化合物(C)は、特定の波長域(例えば、365nm~500nm)の光で励起され、ラジカルを発生させる化合物ではない。
光重合開始剤は、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2を満たす化合物であってもよく、満たさない化合物であってもよい。本開示において、特定の波長域(例えば、365nm~500nm)の光で励起され、ラジカルを発生させる化合物を光重合開始剤に分類する。特定の波長域(例えば、365nm~500nm)の光で励起され、ラジカルを発生させ、かつ溶解度パラメータ(SP値)が7.
00~15.00(cal/cm3)1/2を満たす化合物は、化合物(C)ではなく、光重合開始剤に分類する。すなわち、本開示において、化合物(C)は、特定の波長域(例えば、365nm~500nm)の光で励起され、ラジカルを発生させる化合物ではない。
光重合開始剤としては、例えば、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、ベンゾイルぎ酸アルキル化合物、アルキルフェノン系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、α-アシロキシムエステル系化合物、フェニルグリオキシレート系化合物、ベンジル系化合物、アゾ系化合物、ジフェニルスルフィド系化合物、有機色素系化合物、鉄-フタロシアニン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、アントラキノン系化合物等が挙げられる。
アシルフォスフィンオキサイド系化合物としては、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォ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フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。
本開示の光硬化性組成物中における光重合開始剤の合計含有量は、光硬化性組成物の全量に対し、0.1質量%~5質量%であることが好ましく、0.5質量%~4質量%であることがより好ましく、0.5質量%~3質量%であることがさらに好ましい。
光重合開始剤がアシルフォスフィンオキサイド系化合物を含む場合、アシルフォスフィンオキサイド系化合物の含有量は、光重合開始剤の全量に対し、50質量%~100質量%であってもよく、70質量%~100質量%であってもよく、90質量%~100質量%であってもよい。
(メタ)アクリルモノマー成分、化合物(C)及び光重合開始剤の合計含有量、又は、(メタ)アクリルモノマー(A)、(メタ)アクリルモノマー(B)、化合物(C)及び光重合開始剤の合計含有量は、本開示の光硬化性組成物の全量に対し、それぞれ独立に、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましい。
(メタ)アクリルモノマー成分、化合物(C)及び光重合開始剤の合計含有量、又は、(メタ)アクリルモノマー(A)、(メタ)アクリルモノマー(B)、化合物(C)及び光重合開始剤の合計含有量の上限は特に限定されず、100質量%以下であればよい。
(メタ)アクリルモノマー成分、化合物(C)及び光重合開始剤の合計含有量、又は、(メタ)アクリルモノマー(A)、(メタ)アクリルモノマー(B)、化合物(C)及び光重合開始剤の合計含有量の上限は特に限定されず、100質量%以下であればよい。
<その他の成分>
本開示の光硬化性組成物は、必要に応じて、上述した成分以外のその他の成分を1種類以上含有していてもよい。
本開示の光硬化性組成物は、必要に応じて、上述した成分以外のその他の成分を1種類以上含有していてもよい。
その他の成分としては、例えば、色材、シランカップリング剤等のカップリング剤、ゴム剤、イオントラップ剤、イオン交換剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤等の添加剤、熱重合開始剤等も挙げられる。
本開示の光硬化性組成物が熱重合開始剤を含む場合には、光硬化と熱硬化との併用が可能となる。熱重合開始剤としては、例えば、熱ラジカル発生剤、アミン化合物などが挙げられる。
本開示の光硬化性組成物が熱重合開始剤を含む場合には、光硬化と熱硬化との併用が可能となる。熱重合開始剤としては、例えば、熱ラジカル発生剤、アミン化合物などが挙げられる。
その他の成分としては、無機フィラーも挙げられる。
しかし、硬化物の造形精度をより向上させる観点から、本開示の光硬化性組成物は、無機フィラー(例えば、シリカ、バリウムボロシリケートガラス、等。以下同じ。)を含有しないか、又は、無機フィラーを含む場合には、光硬化性組成物の全量に対する無機フィラーの含有量が60質量%以下(より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、特に好ましくは10質量%以下)であることが好ましい。
しかし、硬化物の造形精度をより向上させる観点から、本開示の光硬化性組成物は、無機フィラー(例えば、シリカ、バリウムボロシリケートガラス、等。以下同じ。)を含有しないか、又は、無機フィラーを含む場合には、光硬化性組成物の全量に対する無機フィラーの含有量が60質量%以下(より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、特に好ましくは10質量%以下)であることが好ましい。
本開示の光硬化性組成物の調製方法は特に制限されない。
本開示の光硬化性組成物の調製方法としては、例えば、(メタ)アクリルモノマー成分、光重合開始剤及び必要に応じてその他の成分を混合する方法が挙げられる。
各成分を混合する手段は特に限定されず、例えば、超音波による溶解、双腕式撹拌機、ロール混練機、2軸押出機、ボールミル混練機、及び遊星式撹拌機等の手段が含まれる。
本実施形態の光硬化性組成物は、各成分を混合した後、フィルタでろ過して不純物を取り除き、さらに真空脱泡処理を施すことによって調製してもよい。
本開示の光硬化性組成物の調製方法としては、例えば、(メタ)アクリルモノマー成分、光重合開始剤及び必要に応じてその他の成分を混合する方法が挙げられる。
各成分を混合する手段は特に限定されず、例えば、超音波による溶解、双腕式撹拌機、ロール混練機、2軸押出機、ボールミル混練機、及び遊星式撹拌機等の手段が含まれる。
本実施形態の光硬化性組成物は、各成分を混合した後、フィルタでろ過して不純物を取り除き、さらに真空脱泡処理を施すことによって調製してもよい。
<光硬化性組成物の好ましい粘度>
本開示の光硬化性組成物は、E型粘度計により25℃及び50rpmの条件で測定される粘度(以下、単に「粘度」ともいう)が、5mPa・s~6000mPa・sであることが好ましい。
ここで、rpmは、revolutions per minute(回転毎分)を意味する。
粘度が5mPa・s~6000mPa・sである場合には、硬化物(特に、光造形物)を製造する際の光硬化性組成物の取り扱い性に優れる。
粘度は、10mPa・s~5000mPa・sであることがより好ましく、20mPa・s~5000mPa・sであることがさらに好ましく、100mPa・s~4500mPa・sであることがさらに好ましい。
本開示の光硬化性組成物は、E型粘度計により25℃及び50rpmの条件で測定される粘度(以下、単に「粘度」ともいう)が、5mPa・s~6000mPa・sであることが好ましい。
ここで、rpmは、revolutions per minute(回転毎分)を意味する。
粘度が5mPa・s~6000mPa・sである場合には、硬化物(特に、光造形物)を製造する際の光硬化性組成物の取り扱い性に優れる。
粘度は、10mPa・s~5000mPa・sであることがより好ましく、20mPa・s~5000mPa・sであることがさらに好ましく、100mPa・s~4500mPa・sであることがさらに好ましい。
〔立体造形物〕
本開示の立体造形物は、本開示の光硬化性組成物の硬化物を含む。
このため、本開示の立体造形物が鋳型である場合、有床義歯等の歯科用補綴物の製造時における変形が抑制可能であり、鋳型を用いて歯科用補綴物を製造する際に、鋳型内から歯科用補綴物を取り出しやすくなる。
本開示の立体造形物は、光造形による硬化物(即ち、光造形物)を含むことが好ましい。
硬化物(例えば光造形物)を製造する方法については、前述したとおりである。
立体造形物の好ましい態様としては、鋳型が挙げられ、より具体的には、歯科用補綴物の製造に用いられる鋳型が挙げられる。
本開示の立体造形物は、本開示の光硬化性組成物の硬化物を含む。
このため、本開示の立体造形物が鋳型である場合、有床義歯等の歯科用補綴物の製造時における変形が抑制可能であり、鋳型を用いて歯科用補綴物を製造する際に、鋳型内から歯科用補綴物を取り出しやすくなる。
本開示の立体造形物は、光造形による硬化物(即ち、光造形物)を含むことが好ましい。
硬化物(例えば光造形物)を製造する方法については、前述したとおりである。
立体造形物の好ましい態様としては、鋳型が挙げられ、より具体的には、歯科用補綴物の製造に用いられる鋳型が挙げられる。
〔硬化物の製造方法〕
本開示の硬化物の製造方法は、前述の鋳型内で硬化性組成物を重合させる工程を含む。例えば、前述の本開示の光硬化性組成物を用いて鋳型を作製し、作製された鋳型内に硬化性組成物を注入し、注入された硬化性組成物を重合させることで硬化物を作製すればよい。鋳型内に注入される硬化性組成物としては、熱、光等によって重合する重合性成分を含んでいれば特に限定されない。例えば、鋳型内に人工歯を配列して有床義歯等の歯科用補綴物を作製する場合、従来公知の義歯床作製用の硬化性組成物を鋳型内に注入し、注入後の義歯床作製用の硬化性組成物を硬化させてもよい。
本開示の硬化物の製造方法は、前述の鋳型内で硬化性組成物を重合させる工程を含む。例えば、前述の本開示の光硬化性組成物を用いて鋳型を作製し、作製された鋳型内に硬化性組成物を注入し、注入された硬化性組成物を重合させることで硬化物を作製すればよい。鋳型内に注入される硬化性組成物としては、熱、光等によって重合する重合性成分を含んでいれば特に限定されない。例えば、鋳型内に人工歯を配列して有床義歯等の歯科用補綴物を作製する場合、従来公知の義歯床作製用の硬化性組成物を鋳型内に注入し、注入後の義歯床作製用の硬化性組成物を硬化させてもよい。
〔有床義歯の製造方法〕
本開示の有床義歯の製造方法は、光硬化性組成物を光造形により硬化させ、歯科用補綴物の製造に用いられる鋳型を作製する工程と、前記鋳型内で硬化性組成物を重合させ、歯科用補綴物を製造する工程と、を含む。
本開示の歯科用補綴物の製造方法では、鋳型を作製する工程及び歯科用補綴物を製造する工程の2つの工程を経ることで歯科用補綴物を製造する方法であり、従来の鋳型を用いた歯科用補綴物の作製方法よりも簡便な方法で有床義歯を製造することができる。
本開示の有床義歯の製造方法は、光硬化性組成物を光造形により硬化させ、歯科用補綴物の製造に用いられる鋳型を作製する工程と、前記鋳型内で硬化性組成物を重合させ、歯科用補綴物を製造する工程と、を含む。
本開示の歯科用補綴物の製造方法では、鋳型を作製する工程及び歯科用補綴物を製造する工程の2つの工程を経ることで歯科用補綴物を製造する方法であり、従来の鋳型を用いた歯科用補綴物の作製方法よりも簡便な方法で有床義歯を製造することができる。
鋳型を作製する工程は、例えば、歯科用補綴物の使用者の口腔内における3次元印象データを取得する工程と、取得された3次元印象データから鋳型データを取得する工程と、取得された鋳型データに基づいて、光硬化性組成物を光造形により硬化させる工程と、を含むことが好ましい。
歯科用補綴物を製造する工程は、有床義歯を製造する工程であってもよい。有床義歯を製造する工程は、鋳型に人工歯を配列する工程と、人工歯が鋳型内に配列された状態で義歯床作製用の硬化性組成物を鋳型に注入する工程と、注入後の硬化性組成物を硬化させる工程と、鋳型から製造された有床義歯を取り出す工程と、を含むことが好ましい。
本開示の歯科用補綴物の製造方法では、鋳型の作製に用いられる光硬化性組成物は特に限定されない。例えば、注入後の硬化性組成物を硬化させる工程における鋳型の変形を抑制する観点及び鋳型から製造された歯科用補綴物を取り出す工程における歯科用補綴物、鋳型等の損傷を抑制する観点から、前述の本開示の光硬化性組成物を、鋳型の作製に用いられる光硬化性組成物として用いることが好ましい。
以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例には限定されない。
〔実施例1~17、比較例1~5〕
<光硬化性組成物の調製>
表1~表5に示す各成分を混合し、光硬化性組成物を得た。表1では、各成分の詳細を示し、表2~表5では、各成分の混合比を示す。
<光硬化性組成物の調製>
表1~表5に示す各成分を混合し、光硬化性組成物を得た。表1では、各成分の詳細を示し、表2~表5では、各成分の混合比を示す。
<測定及び評価>
得られた光硬化性組成物を用い、以下の測定及び評価を行った。
結果を表2~表5に示す。
得られた光硬化性組成物を用い、以下の測定及び評価を行った。
結果を表2~表5に示す。
(デンチャーに対する離型性)
得られた光硬化性組成物に対し波長405nmの可視光を照射量11mJ/cm2にて照射して厚み50μmの硬化層A1を形成し、前記硬化層A1を厚み方向に積層させることにより、図1に示す立体造形物A1を形成し、前記造形物A1に対し、波長365nmの紫外線を照射量3J/cm2にて照射する条件の光造形により、図1に示す試験片A1を作製した。
図1に示すように、試験片A1は、Lが24mmであり、L’が20mmであり、Wが2mmであり、Hが5mmであり、H’が3mmであり、Dが14mmであり、D’が10mmの形状である。有床義歯製作用(メタ)アクリレートポリマー粉及び(メタ)アクリレートモノマー液であるPalaXtreme(登録商標、Kulzer社製)を、粉体10g:液体6gの比で混合し、混合後30秒後に、製造された試験片A1のL’(20mm)×D’(10mm)×H’(3mm)からなる空間に充填し、55℃及び圧力2barで30分間重合させる。その後、試験片A1を有床義歯製作用重合体から剥がすように取り外す。その後、有床義歯製作用重合体の試験片A1と接していた面を3D形状計測機 (キーエンス社製, VR-3200)により観察し、取り外した後の有床義歯製作用重合体に付着している試験片A1の面積値を算出し、L’とD‘からなる面(200mm2)に対する付着率を算出した(表2~表5)。付着率が小さい程、離型性に優れる。表面付着が無い場合を「A」、表面付着が5%未満の場合を「B」、5%以上の場合を「C」として評価した。結果を表2~表5に示す。
得られた光硬化性組成物に対し波長405nmの可視光を照射量11mJ/cm2にて照射して厚み50μmの硬化層A1を形成し、前記硬化層A1を厚み方向に積層させることにより、図1に示す立体造形物A1を形成し、前記造形物A1に対し、波長365nmの紫外線を照射量3J/cm2にて照射する条件の光造形により、図1に示す試験片A1を作製した。
図1に示すように、試験片A1は、Lが24mmであり、L’が20mmであり、Wが2mmであり、Hが5mmであり、H’が3mmであり、Dが14mmであり、D’が10mmの形状である。有床義歯製作用(メタ)アクリレートポリマー粉及び(メタ)アクリレートモノマー液であるPalaXtreme(登録商標、Kulzer社製)を、粉体10g:液体6gの比で混合し、混合後30秒後に、製造された試験片A1のL’(20mm)×D’(10mm)×H’(3mm)からなる空間に充填し、55℃及び圧力2barで30分間重合させる。その後、試験片A1を有床義歯製作用重合体から剥がすように取り外す。その後、有床義歯製作用重合体の試験片A1と接していた面を3D形状計測機 (キーエンス社製, VR-3200)により観察し、取り外した後の有床義歯製作用重合体に付着している試験片A1の面積値を算出し、L’とD‘からなる面(200mm2)に対する付着率を算出した(表2~表5)。付着率が小さい程、離型性に優れる。表面付着が無い場合を「A」、表面付着が5%未満の場合を「B」、5%以上の場合を「C」として評価した。結果を表2~表5に示す。
(離型時の靭性)
得られた光硬化性組成物に対し波長405nmの可視光を照射量11mJ/cm2にて照射して厚み50μmの硬化層A1を形成し、前記硬化層A1を厚み方向に積層させることにより、図1に示す立体造形物A1を形成し、前記造形物A1に対し、波長365nmの紫外線を照射量3J/cm2にて照射する条件の光造形により、図1に示す試験片A1を作製した。靱性評価に用いた試験片A1のサイズは、前述の離型性評価に用いた試験片A1のサイズと同様である。
有床義歯製作用(メタ)アクリレートポリマー粉及び(メタ)アクリレートモノマー液であるPalaXtreme(登録商標、Kulzer社製)を、粉体10g:液体6gの比で混合し、混合後30秒後に、製造された試験片A1のL’(20mm)×D’(10mm)×H’(3mm)からなる空間に充填し、55℃及び圧力2barで30分間重合させる。その後、試験片A1を有床義歯製作用重合体から剥がすように取り外す。取り外した後の試験片A1の外観を観察し、破断が無い場合を「A」、破断が有る場合を「B」として評価した。結果を表2~表5に示す。
得られた光硬化性組成物に対し波長405nmの可視光を照射量11mJ/cm2にて照射して厚み50μmの硬化層A1を形成し、前記硬化層A1を厚み方向に積層させることにより、図1に示す立体造形物A1を形成し、前記造形物A1に対し、波長365nmの紫外線を照射量3J/cm2にて照射する条件の光造形により、図1に示す試験片A1を作製した。靱性評価に用いた試験片A1のサイズは、前述の離型性評価に用いた試験片A1のサイズと同様である。
有床義歯製作用(メタ)アクリレートポリマー粉及び(メタ)アクリレートモノマー液であるPalaXtreme(登録商標、Kulzer社製)を、粉体10g:液体6gの比で混合し、混合後30秒後に、製造された試験片A1のL’(20mm)×D’(10mm)×H’(3mm)からなる空間に充填し、55℃及び圧力2barで30分間重合させる。その後、試験片A1を有床義歯製作用重合体から剥がすように取り外す。取り外した後の試験片A1の外観を観察し、破断が無い場合を「A」、破断が有る場合を「B」として評価した。結果を表2~表5に示す。
(表面粗度)
得られた光硬化性組成物を、3Dプリンタ(Kulzer社、Cara Print4.0)を用い、可視光の波長405nm及び可視光の照度8.0mJ/cm2の条件で、幅20mm×長さ20mm×厚さ10mmに造形して造形物(積層幅50μm)を得た。なお、積層時は厚さ方向に積層し造形した。
得られた造形物に対し、10J/cm2の条件で波長365nmの紫外線を照射して造形物を本硬化させることにより、光造形物を得た。
得られた光造形物(以下「試験片」という)について、試験片の積層面方向(幅20mmと長さ20mmからなる面)並びに積層高さ方向における(幅20mmと厚さ10mmからなる面)の表面粗度(Rz)を3D形状計測機(キーエンス社製、VR-3200)を用いて測定した。表面粗度Rzが小さいほど、表面の平滑性に優れていることを示している。以下の基準に基づいて評価した。結果を表2~表5に示す。
A:Rz<30μm
B:30μm≦Rz<50μm
C:50μm≦Rz<70μm
D:70μm≦Rz
得られた光硬化性組成物を、3Dプリンタ(Kulzer社、Cara Print4.0)を用い、可視光の波長405nm及び可視光の照度8.0mJ/cm2の条件で、幅20mm×長さ20mm×厚さ10mmに造形して造形物(積層幅50μm)を得た。なお、積層時は厚さ方向に積層し造形した。
得られた造形物に対し、10J/cm2の条件で波長365nmの紫外線を照射して造形物を本硬化させることにより、光造形物を得た。
得られた光造形物(以下「試験片」という)について、試験片の積層面方向(幅20mmと長さ20mmからなる面)並びに積層高さ方向における(幅20mmと厚さ10mmからなる面)の表面粗度(Rz)を3D形状計測機(キーエンス社製、VR-3200)を用いて測定した。表面粗度Rzが小さいほど、表面の平滑性に優れていることを示している。以下の基準に基づいて評価した。結果を表2~表5に示す。
A:Rz<30μm
B:30μm≦Rz<50μm
C:50μm≦Rz<70μm
D:70μm≦Rz
(成型品の外観評価)
得られた光硬化性組成物に対し波長405nmの可視光を照射量11mJ/cm2にて照射して厚み50μmの硬化層A1を形成し、前記硬化層A1を厚み方向に積層させることにより、図1に示す立体造形物A1を形成し、前記造形物A1に対し、波長365nmの紫外線を照射量3J/cm2にて照射する条件の光造形により、図1に示す試験片A1を作製した。図1に示す試験片A1を作製した。外観評価に用いた試験片A1のサイズは、前述の離型性評価に用いた試験片A1のサイズと同様である。
有床義歯製作用(メタ)アクリレートポリマー粉及び(メタ)アクリレートモノマー液であるPalaXtreme(登録商標、Kulzer社製)を、粉体10g:液体6gの比で混合し、混合後30秒後に、製造された試験片A1のL’(20mm)×D’(10mm)×H’(3mm)からなる空間に充填し、55℃及び圧力2barで30分間重合させる。その後、試験片A1を有床義歯製作用重合体から剥がすように取り外す。その後、有床義歯製作用重合体の試験片A1と接していた面を目視により観察し、以下の基準に基づいて判定した。結果を表2~表5に示す。
A:表面荒れがなく滑らかであった
B:表面荒れにより外観に凹凸があった
得られた光硬化性組成物に対し波長405nmの可視光を照射量11mJ/cm2にて照射して厚み50μmの硬化層A1を形成し、前記硬化層A1を厚み方向に積層させることにより、図1に示す立体造形物A1を形成し、前記造形物A1に対し、波長365nmの紫外線を照射量3J/cm2にて照射する条件の光造形により、図1に示す試験片A1を作製した。図1に示す試験片A1を作製した。外観評価に用いた試験片A1のサイズは、前述の離型性評価に用いた試験片A1のサイズと同様である。
有床義歯製作用(メタ)アクリレートポリマー粉及び(メタ)アクリレートモノマー液であるPalaXtreme(登録商標、Kulzer社製)を、粉体10g:液体6gの比で混合し、混合後30秒後に、製造された試験片A1のL’(20mm)×D’(10mm)×H’(3mm)からなる空間に充填し、55℃及び圧力2barで30分間重合させる。その後、試験片A1を有床義歯製作用重合体から剥がすように取り外す。その後、有床義歯製作用重合体の試験片A1と接していた面を目視により観察し、以下の基準に基づいて判定した。結果を表2~表5に示す。
A:表面荒れがなく滑らかであった
B:表面荒れにより外観に凹凸があった
表2~表5中、各実施例及び各比較例における「組成」欄の数字は、質量部を意味し、空欄は、該当する成分を含有しないことを意味する。表5中の化合物(C)等は、化合物(C)又はその他の化合物を意味する。
<モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)>
表1~表5中、モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
表1~表5中、モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
PO-A:フェノキシエチルアクリレート(共栄社化学株式会社)
PO:フェノキシエチルメタクリレート(共栄社化学株式会社)
P2H-A:フェノキシジエチレングリコールアクリレート(共栄社化学株式会社)
M-600A:2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート(共栄社化学株式会社)
POB-A:m-フェノキシベンジルアクリレート(共栄社化学株式会社)
A-LEN-10:エトキシ化-o-フェニルフェノールアクリレート(新中村化学工業株式会社)
PO:フェノキシエチルメタクリレート(共栄社化学株式会社)
P2H-A:フェノキシジエチレングリコールアクリレート(共栄社化学株式会社)
M-600A:2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート(共栄社化学株式会社)
POB-A:m-フェノキシベンジルアクリレート(共栄社化学株式会社)
A-LEN-10:エトキシ化-o-フェニルフェノールアクリレート(新中村化学工業株式会社)
<ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)>
表1~表5中、ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
表1~表5中、ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
SUA-001:下記製造例1Aに記載の方法により製造した化合物
AH-600:2官能ウレタンアクリレート(共栄社化学株式会社)
SUA-002:下記製造例2Aに記載の方法により製造した化合物
SUA-003:下記製造例3Aに記載の方法により製造した化合物
SUA-004:下記製造例4Aに記載の方法により製造した化合物
AH-600:2官能ウレタンアクリレート(共栄社化学株式会社)
SUA-002:下記製造例2Aに記載の方法により製造した化合物
SUA-003:下記製造例3Aに記載の方法により製造した化合物
SUA-004:下記製造例4Aに記載の方法により製造した化合物
[製造例1A:SUA-1の製造]
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、HEA(2-ヒドロキシエチルアクリレート)372g(3.20モル)、DBTDL(ジラウリン酸ジブチル錫)0.71g(HEAとTMHDIの合計質量に対して0.1質量%)、及びMEHQ(4-メトキシフェノール)0.35g(HEAとTMHDIの合計質量に対して0.05質量%)を添加し、均一となるまで撹拌した後、60℃に昇温した。続いて、TMHDI(トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート)337g(1.60モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、10時間反応を行った。この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。反応器から生成物を排出することにより、2官能ウレタンアクリレート(SUA-1)680gを得た。25℃における粘度は7100mPa・sであった。
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、HEA(2-ヒドロキシエチルアクリレート)372g(3.20モル)、DBTDL(ジラウリン酸ジブチル錫)0.71g(HEAとTMHDIの合計質量に対して0.1質量%)、及びMEHQ(4-メトキシフェノール)0.35g(HEAとTMHDIの合計質量に対して0.05質量%)を添加し、均一となるまで撹拌した後、60℃に昇温した。続いて、TMHDI(トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート)337g(1.60モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、10時間反応を行った。この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。反応器から生成物を排出することにより、2官能ウレタンアクリレート(SUA-1)680gを得た。25℃における粘度は7100mPa・sであった。
[製造例2A:SUA-2の製造]
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、カプロラクトン変性2-ヒドロキシエチルアクリレート(商品名「プラクセルFA2D」、株式会社ダイセル製、カプロラクトン平均付加モル数2)344g(1.00モル)、ジシクロヘキシルメタン4,4’-ジイソシアナート 131g(0.50モル)、DBTDL(ジラウリン酸ジブチル錫)0.84g、及びMEHQ(4-メトキシフェノール)0.42gを添加し、80℃で12時間反応を行った。この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。反応器から生成物を排出することにより、2官能ウレタンアクリレート(SUA-2)451gを得た。25℃における粘度は12000mPa・sであった。
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、カプロラクトン変性2-ヒドロキシエチルアクリレート(商品名「プラクセルFA2D」、株式会社ダイセル製、カプロラクトン平均付加モル数2)344g(1.00モル)、ジシクロヘキシルメタン4,4’-ジイソシアナート 131g(0.50モル)、DBTDL(ジラウリン酸ジブチル錫)0.84g、及びMEHQ(4-メトキシフェノール)0.42gを添加し、80℃で12時間反応を行った。この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。反応器から生成物を排出することにより、2官能ウレタンアクリレート(SUA-2)451gを得た。25℃における粘度は12000mPa・sであった。
[製造例3A:SUA-3の製造]
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、IPDI(イソホロンジイソシアネート)222g(1.00モル)、DBTDL(ジラウリン酸ジブチル錫)0.84g(IPDI、PTMG1000及びHEAの合計質量に対して0.1質量%)、及びMEHQ(4-メトキシフェノール)0.42g(IPDIとPEG-1000及びHEAの合計質量に対して0.05質量%)を添加し、均一となるまで撹拌した後、60℃に昇温した。続いて、PTMG1000(分子量1000、三菱ケミカル(株)製)500g(0.50モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、5時間反応を行った。
続いて、フラスコの内温を60℃に保持し、別の滴下漏斗に添加したHEA(2-ヒドロキシエチルアクリレート)116g(1.00モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、5時間反応を行った。
この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。反応器から生成物を排出することにより、多官能ウレタンアクリレート(SUA-3)840gを得た。25℃における粘度は63000mPa・sであった。
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、IPDI(イソホロンジイソシアネート)222g(1.00モル)、DBTDL(ジラウリン酸ジブチル錫)0.84g(IPDI、PTMG1000及びHEAの合計質量に対して0.1質量%)、及びMEHQ(4-メトキシフェノール)0.42g(IPDIとPEG-1000及びHEAの合計質量に対して0.05質量%)を添加し、均一となるまで撹拌した後、60℃に昇温した。続いて、PTMG1000(分子量1000、三菱ケミカル(株)製)500g(0.50モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、5時間反応を行った。
続いて、フラスコの内温を60℃に保持し、別の滴下漏斗に添加したHEA(2-ヒドロキシエチルアクリレート)116g(1.00モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、5時間反応を行った。
この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。反応器から生成物を排出することにより、多官能ウレタンアクリレート(SUA-3)840gを得た。25℃における粘度は63000mPa・sであった。
[製造例4A:SUA-4の製造]
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、IPDI(イソホロンジイソシアネート)222g(1.00モル)、DBTDL(ジラウリン酸ジブチル錫)2.34g(IPDI、ポリプロピレングリコール4000及びHEAの合計質量に対して0.1質量%)、及びMEHQ(4-メトキシフェノール)1.17g(IPDI、ポリプロピレングリコール4000及びHEAの合計質量に対して0.05質量%)を添加し、均一となるまで撹拌した後、60℃に昇温した。続いて、ポリプロピレングリコール4000(分子量4000、富士フィルム和光純薬(株)製)2000g(0.50モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、5時間反応を行った。
続いて、フラスコの内温を60℃に保持し、別の滴下漏斗に添加したHEA(2-ヒドロキシエチルアクリレート)116g(1.00モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、5時間反応を行った。
この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。反応器から生成物を排出することにより、多官能ウレタンアクリレート(SUA-4)2410gを得た。25℃における粘度は43000mPa・sであった。
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、IPDI(イソホロンジイソシアネート)222g(1.00モル)、DBTDL(ジラウリン酸ジブチル錫)2.34g(IPDI、ポリプロピレングリコール4000及びHEAの合計質量に対して0.1質量%)、及びMEHQ(4-メトキシフェノール)1.17g(IPDI、ポリプロピレングリコール4000及びHEAの合計質量に対して0.05質量%)を添加し、均一となるまで撹拌した後、60℃に昇温した。続いて、ポリプロピレングリコール4000(分子量4000、富士フィルム和光純薬(株)製)2000g(0.50モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、5時間反応を行った。
続いて、フラスコの内温を60℃に保持し、別の滴下漏斗に添加したHEA(2-ヒドロキシエチルアクリレート)116g(1.00モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、80℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を80℃に保って、5時間反応を行った。
この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。反応器から生成物を排出することにより、多官能ウレタンアクリレート(SUA-4)2410gを得た。25℃における粘度は43000mPa・sであった。
<(メタ)アクリルモノマー(B)>
表1~表5中、(メタ)アクリルモノマー(B)に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
表1~表5中、(メタ)アクリルモノマー(B)に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
SiA-001:下記製造例1Bに記載の方法により製造した化合物
SiA-002:下記製造例2Bに記載の方法により製造した化合物
SiA-003:下記製造例3Bに記載の方法により製造した化合物
SiA-002:下記製造例2Bに記載の方法により製造した化合物
SiA-003:下記製造例3Bに記載の方法により製造した化合物
[製造例1B:SiA-001の製造]
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、3,3’-(1,1,3,3,5,5-Hexamethyl-1,5-trisiloxanediyl)bis[1-propanol] 324g(1.00モル)、BHT0.30g、及び酢酸エチル500gを添加し、均一となるまで撹拌した後、70℃に昇温した。続いて、アクリロイルクロリド181g(2.00モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、70℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を70℃に保って、5時間反応を行った。その後、反応溶液を10%NaOH水溶液で中和した後、5%硫酸アンモニウム水溶液150gで洗浄した。酢酸エチルを減圧蒸留して、多官能(メタ)アクリルモノマー(SiA-001)440gを得た。25℃における粘度は110mPa・sであった。
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、3,3’-(1,1,3,3,5,5-Hexamethyl-1,5-trisiloxanediyl)bis[1-propanol] 324g(1.00モル)、BHT0.30g、及び酢酸エチル500gを添加し、均一となるまで撹拌した後、70℃に昇温した。続いて、アクリロイルクロリド181g(2.00モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、70℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を70℃に保って、5時間反応を行った。その後、反応溶液を10%NaOH水溶液で中和した後、5%硫酸アンモニウム水溶液150gで洗浄した。酢酸エチルを減圧蒸留して、多官能(メタ)アクリルモノマー(SiA-001)440gを得た。25℃における粘度は110mPa・sであった。
[製造例2B:SiA-002の製造]
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、1,3-Bis(3-chloropropyl)-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane287g(1.00モル)、BHT0.30g及びトルエン500gを添加し、均一となるまで撹拌した後、60℃に昇温した。続いて、オクタメチルシクロテトラシロキサン593g(2.00モル)を1時間かけて滴下した。全量滴下後反応温度を60℃に保って、6時間反応を行った。その後、オクタエチレングリコール740g(2.00モル)を反応容器に加え、さらに1時間反応を行った。続いて、アクリロイルクロリド181g(2.00モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、60℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を60℃に保って、5時間反応を行った。その後、反応溶液を10%NaOH水溶液で中和した後、5%硫酸アンモニウム水溶液150gで洗浄した。トルエンを減圧蒸留して、多官能(メタ)アクリルモノマー(SiA-002)440gを得た。25℃における粘度は310mPa・sであった。
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、1,3-Bis(3-chloropropyl)-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane287g(1.00モル)、BHT0.30g及びトルエン500gを添加し、均一となるまで撹拌した後、60℃に昇温した。続いて、オクタメチルシクロテトラシロキサン593g(2.00モル)を1時間かけて滴下した。全量滴下後反応温度を60℃に保って、6時間反応を行った。その後、オクタエチレングリコール740g(2.00モル)を反応容器に加え、さらに1時間反応を行った。続いて、アクリロイルクロリド181g(2.00モル)を1時間かけて滴下した。滴下中に反応熱により内温が上昇したので、60℃以下となるように滴下量をコントロールした。全量滴下後反応温度を60℃に保って、5時間反応を行った。その後、反応溶液を10%NaOH水溶液で中和した後、5%硫酸アンモニウム水溶液150gで洗浄した。トルエンを減圧蒸留して、多官能(メタ)アクリルモノマー(SiA-002)440gを得た。25℃における粘度は310mPa・sであった。
[製造例3B:SiA-003の製造]
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、ヘキサメチルシクロトリシロキサン667g(3.00モル)、トルエン100mL、テトラヒドロフラン200mL、及びヘキサン100mLを添加し、均一となるまで撹拌した。その後、氷冷下でブチルリチウム(約15%ヘキサン溶液)2mLを1時間かけて滴下した。全量滴下後反応温度を室温に保って、2時間反応を行った。続いて、別の滴下漏斗に添加したアクリル酸3-(クロロジメチルシリル)プロピル207g(1.00モル)を1時間かけて滴下した。全量滴下後反応温度を30℃に保って、24時間反応を行った。この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。その後、反応溶液を10%NaOH水溶液で中和した後、5%硫酸アンモニウム水溶液150gで洗浄した。溶媒を減圧蒸留して、多官能(メタ)アクリルモノマー(SiA-003)812gを得た。25℃における粘度は280mPa・sであった。
十分に乾燥させた撹拌羽根、及び温度計を備えた1リットル4ツ口フラスコ内に、ヘキサメチルシクロトリシロキサン667g(3.00モル)、トルエン100mL、テトラヒドロフラン200mL、及びヘキサン100mLを添加し、均一となるまで撹拌した。その後、氷冷下でブチルリチウム(約15%ヘキサン溶液)2mLを1時間かけて滴下した。全量滴下後反応温度を室温に保って、2時間反応を行った。続いて、別の滴下漏斗に添加したアクリル酸3-(クロロジメチルシリル)プロピル207g(1.00モル)を1時間かけて滴下した。全量滴下後反応温度を30℃に保って、24時間反応を行った。この際、HPLC分析で反応の進行を追跡して、反応の終点を確認した。その後、反応溶液を10%NaOH水溶液で中和した後、5%硫酸アンモニウム水溶液150gで洗浄した。溶媒を減圧蒸留して、多官能(メタ)アクリルモノマー(SiA-003)812gを得た。25℃における粘度は280mPa・sであった。
<化合物(C)>
表1~表5中、化合物(C)に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
表1~表5中、化合物(C)に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
(C-1):ラウリルアルコール(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-2):ミリスチン酸(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-3):ラウリル酸エチル(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-4):ミリスチン酸イソプロピル(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-5):パルミチン酸イソプロピル(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-6):モノステアリン酸グリセロール(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-7):トリオレイン酸グリセリル(Sigma-Aldrich社)
(C-8):リンゴ酸ジイソステアリル(高級アルコール工業株式会社)
(C-9):ポリプロピレングリコール(Sigma-Aldrich社)
(C-10):クエン酸トリエチル(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-11):トリメチロールプロパン(東京化成工業株式会社)
(C-12):1-ヘキサノール(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-2):ミリスチン酸(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-3):ラウリル酸エチル(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-4):ミリスチン酸イソプロピル(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-5):パルミチン酸イソプロピル(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-6):モノステアリン酸グリセロール(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-7):トリオレイン酸グリセリル(Sigma-Aldrich社)
(C-8):リンゴ酸ジイソステアリル(高級アルコール工業株式会社)
(C-9):ポリプロピレングリコール(Sigma-Aldrich社)
(C-10):クエン酸トリエチル(富士フィルム和光純薬株式会社)
(C-11):トリメチロールプロパン(東京化成工業株式会社)
(C-12):1-ヘキサノール(富士フィルム和光純薬株式会社)
<その他の化合物>
表1~表5中、その他の化合物に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
表1~表5中、その他の化合物に分類される化合物について、各々の構造は以下のとおりである。
(1):オクタフルオロデカン(Sigma-Aldrich社)
(2):ソルビトール(東京化成工業株式会社)
(2):ソルビトール(東京化成工業株式会社)
<光重合開始剤>
表1~表5中、光重合開始剤に分類される化合物は、具体的には下記化合物である。
アシルフォスフィンオキサイド系化合物(Omnirad 819:IGM Resins B.V.社製「Omnirad 819」)
表1~表5中、光重合開始剤に分類される化合物は、具体的には下記化合物である。
アシルフォスフィンオキサイド系化合物(Omnirad 819:IGM Resins B.V.社製「Omnirad 819」)
表2~5に示すように、実施例1~17の光硬化性組成物を用いることで、表面粗度が抑制された立体造形物の作製が可能であった。
一方、比較例1~5の光硬化性組成物を用いて得られた立体造形物では、実施例1~20と比較して表面粗度が劣っていた。
さらに、実施例1~17において、離型性、靱性及び外観の評価も良好であった。
一方、比較例1~5の光硬化性組成物を用いて得られた立体造形物では、実施例1~20と比較して表面粗度が劣っていた。
さらに、実施例1~17において、離型性、靱性及び外観の評価も良好であった。
2023年7月5日に出願された日本国特許出願2023-111074号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (20)
- 1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有し、シロキサン結合を有さない(メタ)アクリルモノマー(A)と、
2つ以上の(メタ)アクリロイル基と、シロキサン結合と、を有する(メタ)アクリルモノマー(B)と、
(メタ)アクリロイル基を有さず、溶解度パラメータ(SP値)が7.00~15.00(cal/cm3)1/2である化合物(C)と、
光重合開始剤と、を含む光硬化性組成物。 - 光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分の溶解度パラメータ(SP値)の平均値と、光硬化性組成物に含まれる前記化合物(C)の溶解度パラメータ(SP値)の平均値との差の絶対値が、4.00(cal/cm3)1/2以下である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 前記化合物(C)の凝集エネルギー密度(cal/mol)が10000以上である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 前記(メタ)アクリルモノマー(A)が、
環構造又はウレタン結合の少なくともいずれか一方と、2つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、を有し、シロキサン結合を有さないジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)と、
1つの(メタ)アクリロイルオキシ基と、芳香環と、を有し、シロキサン結合を有さないモノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)と、を含む、請求項1に記載の光硬化性組成物。 - 前記ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の分子量が、400~8000である、請求項4に記載の光硬化性組成物。
- 前記モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の分子量が、160~400である、請求項4に記載の光硬化性組成物。
- 前記(メタ)アクリルモノマー(B)の分子量が、400~5000である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 光硬化性組成物に含まれる前記ジ(メタ)アクリルモノマー(A-1)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、3質量%~50質量%である、請求項4に記載の光硬化性組成物。
- 光硬化性組成物に含まれる前記モノ(メタ)アクリルモノマー(A-2)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、20質量%~85質量%である、請求項4に記載の光硬化性組成物。
- 光硬化性組成物に含まれる前記(メタ)アクリルモノマー(B)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、1質量%~35質量%である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 光硬化性組成物に含まれる前記化合物(C)の含有量が、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分と前記化合物(C)との合計含有量に対し、1質量%~30質量%である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 光硬化性組成物におけるシロキサン結合濃度が、0.100mmol/g~3.000mmol/gである、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー成分における芳香環濃度が0.0015mol/g~0.0070mol/gである、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 光造形用の光硬化性組成物である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 光造形による鋳型の製造に用いられる光硬化性組成物である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 請求項1~請求項15のいずれか1項に記載の光硬化性組成物の硬化物を含む、立体造形物。
- 請求項16に記載の立体造形物を含む、鋳型。
- 歯科用補綴物の製造に用いられる、請求項17に記載の鋳型。
- 請求項17に記載の鋳型内で硬化性組成物を重合させる工程を含む、硬化物の製造方法。
- 請求項1~請求項15のいずれか1項に記載の光硬化性組成物を光造形により硬化させ、歯科用補綴物の製造に用いられる鋳型を作製する工程と、
前記鋳型内で硬化性組成物を重合させ、歯科用補綴物を製造する工程と、を含む、歯科用補綴物の製造方法。
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