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公開番号2025045906
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023153946
出願日2023-09-20
発明の名称器材の製造方法、光硬化性組成物、立体造形物及び鋳型
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類B29C 69/02 20060101AFI20250326BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】光造形により製造された鋳型を用いて口腔内で用いられる器材を製造する際に、得られる口腔内で用いられる器材の寸法精度が低下しにくい器材の製造方法を提供する。
【解決手段】光硬化性組成物を光造形により硬化させ、口腔内で用いられる器材の製造に用いられる鋳型を作製する工程1と、前記鋳型内で硬化性組成物を重合させ、前記器材を製造する工程2と、を含み、前記工程1において、前記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、矩形板形状の造形物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、矩形板形状の試験片A1を作製した場合に、前記試験片A1の25℃における貯蔵弾性率が150MPa以上である、口腔内で用いられる器材の製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
光硬化性組成物を光造形により硬化させ、口腔内で用いられる器材の製造に用いられる鋳型を作製する工程１と、
前記鋳型内で硬化性組成物を重合させ、口腔内で用いられる器材を製造する工程２と、を含み、
前記工程１において、
前記光硬化性組成物に対し波長４０５ｎｍの可視光を照射量１１ｍＪ／ｃｍ
２
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、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの矩形板形状の造形物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／ｃｍ
２
にて照射する条件の光造形により、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの矩形板形状の試験片Ａ１を作製した場合に、
前記試験片Ａ１の２５℃における貯蔵弾性率が１５０ＭＰａ以上である、口腔内で用いられる器材の製造方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記工程１において、前記光硬化性組成物が、フィラーを含む、請求項１に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
【請求項３】
前記工程１において、前記光硬化性組成物に含まれるフィラーが、シリカ及び有機フィラーからなる群から選択される１つ以上を含む、請求項２に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
【請求項４】
前記工程１において、前記光硬化性組成物に含まれるフィラーの含有量が、光硬化性組成物全体の質量に対して、５質量％～８０質量％である、請求項２に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
【請求項５】
前記工程１において、前記光硬化性組成物が、（メタ）アクリルモノマーと、フィラーと、光重合開始剤と、を含む、請求項１に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
【請求項６】
前記工程１において、前記光硬化性組成物が、
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）、及び、（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／ｃｍ
３
）
１／２
である化合物（Ｃ）からなる群から選択される１つ以上と、を含む、請求項５に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
【請求項７】
前記工程１において、前記光硬化性組成物が、前記（メタ）アクリルモノマー（Ｂ）と化合物（Ｃ）とを含む、請求項６に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
【請求項８】
製造される口腔内で用いられる器材が、歯科用補綴物である、請求項１に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
【請求項９】
光硬化性組成物であって、
前記光硬化性組成物が、
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）及び（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／ｃｍ
３
）
１／２
である化合物（Ｃ）からなる群から選択される１つ以上と、
光重合開始剤と、を含み、
前記光硬化性組成物に対し波長４０５ｎｍの可視光を照射量１１ｍＪ／ｃｍ
２
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、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの矩形板形状の造形物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／ｃｍ
２
にて照射する条件の光造形により、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの矩形板形状の試験片Ａ１を作製した場合に、
前記試験片Ａ１の２５℃における貯蔵弾性率が１５０ＭＰａ以上である、光硬化性組成物。
【請求項１０】
フィラーを含む、請求項９に記載の光硬化性組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、器材の製造方法、光硬化性組成物、立体造形物及び鋳型に関する。
続きを表示（約 4,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、歯科用補綴物、口腔内で用いられる器材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、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許４１６０３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、３Ｄプリンタなどの光造形を使用せずに、口腔内で用いられる器材、例えば、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、歯科用補綴物のうち有床義歯を製造する場合、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。
【０００５】
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。
【０００６】
以上のとおり、簡潔に口腔内で用いられる器材を作製でき、かつ、所望の性質を得るための調整がしやすい口腔内で用いられる器材の製造方法が求められている。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明者らは、有床義歯等の口腔内で用いられる器材製造用の鋳型を３Ｄプリンタによる光造形で製造し、その鋳型を用いて有床義歯等の口腔内で用いられる器材を製造する方法を見出した。
【０００８】
一方、このように、光硬化性組成物により口腔内で用いられる器材の鋳型を作製し、その鋳型を用いて口腔内で用いられる器材を製造する場合、鋳型により製造される口腔内で用いられる器材の寸法がずれてしまうことがある。すなわち、鋳型により製造される口腔内で用いられる器材の寸法精度の点で、上記製造方法は改善の余地があった。
【０００９】
本開示の一態様の目的は、光造形により製造された鋳型を用いて口腔内で用いられる器材を製造する際に、得られる口腔内で用いられる器材の寸法精度が低下しにくい器材の製造方法、並びにこの製造方法に適した光硬化性組成物、立体造形物及び鋳型を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞光硬化性組成物を光造形により硬化させ、口腔内で用いられる器材の製造に用いられる鋳型を作製する工程１と、
前記鋳型内で硬化性組成物を重合させ、口腔内で用いられる器材を製造する工程２と、を含み、
前記工程１において、
前記光硬化性組成物に対し波長４０５ｎｍの可視光を照射量１１ｍＪ／ｃｍ
２
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、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの矩形板形状の造形物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／ｃｍ
２
にて照射する条件の光造形により、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの矩形板形状の試験片Ａ１を作製した場合に、
前記試験片Ａ１の２５℃における貯蔵弾性率が１５０ＭＰａ以上である、口腔内で用いられる器材の製造方法。
＜２＞前記工程１において、前記光硬化性組成物が、フィラーを含む、＜１＞に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
＜３＞前記工程１において、前記光硬化性組成物に含まれるフィラーが、シリカ及び有機フィラーからなる群から選択される１つ以上を含む、＜２＞に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
＜４＞前記工程１において、前記光硬化性組成物に含まれるフィラーの含有量が、光硬化性組成物全体の質量に対して、５質量％～８０質量％である、＜２＞又は＜３＞に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
＜５＞前記工程１において、前記光硬化性組成物が、（メタ）アクリルモノマーと、フィラーと、光重合開始剤と、を含む、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
＜６＞前記工程１において、前記光硬化性組成物が、
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）、及び、（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／ｃｍ
３
）
１／２
である化合物（Ｃ）からなる群から選択される１つ以上と、を含む、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
＜７＞前記工程１において、前記光硬化性組成物が、前記（メタ）アクリルモノマー（Ｂ）と化合物（Ｃ）とを含む、＜６＞に記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
＜８＞製造される口腔内で用いられる器材が、歯科用補綴物である、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の口腔内で用いられる器材の製造に用いられる器材の製造方法。
＜９＞光硬化性組成物であって、
前記光硬化性組成物が、
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）及び（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／ｃｍ
３
）
１／２
である化合物（Ｃ）からなる群から選択される１つ以上と、
光重合開始剤と、を含み、
前記光硬化性組成物に対し波長４０５ｎｍの可視光を照射量１１ｍＪ／ｃｍ
２
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、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの矩形板形状の造形物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／ｃｍ
２
にて照射する条件の光造形により、長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの矩形板形状の試験片Ａ１を作製した場合に、
前記試験片Ａ１の２５℃における貯蔵弾性率が１５０ＭＰａ以上である、光硬化性組成物。
＜１０＞フィラーを含む、＜９＞に記載の光硬化性組成物。
＜１１＞前記光硬化性組成物に含まれるフィラーが、シリカ及び有機フィラーからなる群から選択される１つ以上を含む、＜１０＞に記載の光硬化性組成物。
＜１２＞前記（メタ）アクリルモノマー（Ｂ）と前記化合物（Ｃ）とを含む、＜９＞～＜１１＞のいずれか１つに記載の光硬化性組成物。
＜１３＞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、＜９＞～＜１２＞のいずれか１つに記載の光硬化性組成物。
＜１４＞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）、前記モノ（メタ）アクリルモノマー（Ａ－２）、前記（メタ）アクリルモノマー（Ｂ）及び前記化合物（Ｃ）の合計含有量が、光硬化性組成物全体の質量に対し、２０質量％～９５質量％である、＜１３＞に記載の光硬化性組成物。
＜１５＞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前記ジ（メタ）アクリルモノマー（Ａ－１）、前記モノ（メタ）アクリルモノマー（Ａ－２）、前記（メタ）アクリルモノマー（Ｂ）及び前記化合物（Ｃ）の合計含有量に対し、３質量％～５０質量％である、＜１３＞又は＜１４＞に記載の光硬化性組成物。
＜１６＞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前記ジ（メタ）アクリルモノマー（Ａ－１）、前記モノ（メタ）アクリルモノマー（Ａ－２）、前記（メタ）アクリルモノマー（Ｂ）及び前記化合物（Ｃ）の合計含有量に対し、２０質量％～８５質量％である、＜１３＞～＜１５＞のいずれか１つに記載の光硬化性組成物。
＜１７＞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前記ジ（メタ）アクリルモノマー（Ａ－１）、前記モノ（メタ）アクリルモノマー（Ａ－２）、前記（メタ）アクリルモノマー（Ｂ）及び前記化合物（Ｃ）の合計含有量に対し、１質量％～３５質量％である、＜１３＞～＜１６＞のいずれか１つに記載の光硬化性組成物。
＜１８＞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前記ジ（メタ）アクリルモノマー（Ａ－１）、前記モノ（メタ）アクリルモノマー（Ａ－２）、前記（メタ）アクリルモノマー（Ｂ）及び前記化合物（Ｃ）の合計含有量に対し、１質量％～３０質量％である、＜１３＞～＜１７＞のいずれか１つに記載の光硬化性組成物。
＜１９＞光造形に用いられる、＜９＞～＜１８＞のいずれか１つに記載の光硬化性組成物。
＜２０＞光造形による鋳型の製造に用いられる、＜９＞～＜１８＞のいずれか１つに記載の光硬化性組成物。
＜２１＞前記鋳型が口腔内で用いられる器材の製造に用いられる鋳型である、＜２０＞に記載の光硬化性組成物。
＜２２＞前記鋳型が歯科用補綴物の製造に用いられる鋳型である、＜２０＞に記載の光硬化性組成物。
＜２３＞＜９＞～＜２２＞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。
＜２４＞＜２３＞に記載の立体造形物を含む、鋳型。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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