JP2000507852A - プレコート歯科用セメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも１表面上に親液性イオンセメント成分を有する歯科用品が提供される。また、少なくとも１表面上に親液性イオン性セメント成分を有する歯科用品を用いるための方法、およびこのような物品を作製する方法も意図される。

Description

【発明の詳細な説明】 プレコート歯科用セメント発明の分野 本発明は、プレコート歯科用物品、より好適には、歯科矯正用物品に関する。 より具体的には、本発明は、イオン性セメントでプレコート歯科用物品に関する 。発明の背景 樹脂を基剤とする粘着剤でプレコート歯科矯正用ブラケットは、3M Unitekに より「APC^TM粘着剤コートブラケット」の名称で数年間提供されている。正常な 保存条件下での保管寿命等、樹脂を基剤とする粘着剤に関連するいくつかの課題 がある。樹脂を基剤とする粘着剤は液体であるため、それは本質的に時間ととも に不安定になる。化学構成物のうちのいくつかの不安定な性質、特に光硬化化学 物質、および特定の成分の揮発性は、可視光線暴露時に物理特性および硬化能に 緩慢な変化をもたらす。プレコートブラケットは、ブラケットの保管寿命を延長 し、弱い結合をもたらし得、自発的に脱離し得る。 樹脂を基剤とする粘着剤でコートしている歯科矯正用ブラケットはまた、ブラ ケットを歯に適用している間に必要とされる至適粘性よりも高い粘性を有する。 これは、粘着剤が、ブラケットを歯に接着する主要な役割以外に、ブラケットを ブリスタ内部に包装されている解放ライナに接着する役割を果たす。ブラケット がライナから移動または離昇するのを防ぐために、粘着剤が理想より厚くするこ とがある。このため、歯科矯正業者およびその職員の間でブラケ ットの許容可能性がある程度制限されることがあり、一般に低粘性材料より低い 結合が生じることがある。 最近、ガラスイオノマセメントをアクリルポリマで改変し、更にアクリル光硬 化化学およびアクリル暗硬化化学を付加することによって、ガラスイオノマセメ ントが強化されている。これは、歯科矯正用ブラケット粘着剤として使用可能な 材料をもたらす。主な欠点は、結合直前にチェアサイドで粉末と液体とを混合す る必要があることである。暗硬化化学では、粘着剤が作用し始めて廃棄しなけれ ばならなくなる前の空き時間が数分しかない。発明の概要 本発明は、少なくとも１つの表面上に親液性イオン性セメント成分を有する歯 科用物品を提供する。また、少なくとも１つの表面上に親液性イオン性セメント 成分を有する歯科用物品を使用する方法、およびそのような物品を作製する方法 を意図する。詳細な説明 本発明の目的のため、「親液性」イオン性セメント材料は液体誘引性の材料で ある。「イオン性セメント」は、歯科用品を歯へ接着するのに有用な材料であり 、少なくとも一部分はイオン性セメント反応を介して硬化する。下記のように、 本発明の好ましいイオン性セメントは、重合反応を介して更に硬化される部分を 含有する。歯科用品の表面上にある材料はイオン性セメント成分として説明され ているが、これは材料が完全なイオン性セメント系として従来より説明されてい る系の一部に過ぎないからである。完全な系を有するために、一般に、酸性液体 と、液体に溶解性である材料とを反応させ、続いて硬質塊体を形成するために共 に結合するマトリックスを形成 させる。このように、典型的なイオン性セメント系は２つの部分系であり、第１ の液体成分および第２の成分を含み、混合時に硬質塊体を形成する。 少なくともその１つの表面に親液性イオン性セメント成分を有する歯科用品（ 以後、容易に言及するために「プレコート物品」と称する）は、結合時の物品上 に適量のセメントを配置する必要性を排除することにより、歯科医または矯正歯 科医に優れた利便性を提供する。後片づけも容易である。なぜなら、正確な量が 物品の表面に製造所で計量されているので、セメントを手で塗るときにしばしば 経験する供給過剰を生じないからである。本発明の系はセメント技術を利用する ため、記載のプレコートセメントは、湿潤環境にかなり非反応性で、ほとんどま たは全くエッチングすることなくエナメル質に非常によく接着する。更に、本発 明のプレコートセメントは、フッ化物を放出するように処方することができる。 プレコートされた親液性イオン性セメント成分を有する本発明の歯科用品は、 無限の保管寿命、最適な粘稠度、フッ化物の放出、湿潤領域での耐性、エッチン グしていないエナメル質への接着、任意の迅速な化学的または暗硬化ならびに光 硬化、多数の物品または単一の物品のキット全体を結合するための使用の簡便性 および経済性の有益性を有する。 本発明において、イオン性セメント系の従来の乾燥成分は、乾燥し、それによ り化学的に安定な親液性のパッドが形成されるように歯科用品の表面上に配置さ れる。親液性でイオン性のセメント成分のパッドは、セメントの液体成分がパッ ド内に流れるのに十分な多孔度を有するべきであり、それにより活性なセメント 組成物が作製される。使用時に、親液性セメント成分は、液体がパッド内に引き 込まれるようにセメントの液体成分と単に接触させられる。好まし くは、親液性のパッドは、それ自身の重量の約10〜130％のセメント液体成分を 取り込む。より好ましくは、パッドは約20〜110％の液体、最も好ましくは、約3 0〜90％の液体を取り込む。この測定は、パッドを液体中に５秒間完全に沈めた 後に行われる。液体が親液性セメント成分に取り込まれると硬化機構が活性化さ れ、歯科矯正用品は直ちに歯に配置され押し付けられる。イオン性セメントの硬 化化学により、急速かつ強固な硬化が得られるように調節される。なぜなら、従 来のイオン性セメント系で必要とされる、手による混合を可能にするセメントの 更なる空き時間を必要としないからである。 好ましくは、親液性イオン性のセメントは、正しい量の液体成分をちょうど吸 収するように多孔度が調節されている歯科矯正用品上に配置される。親液性イオ ン性セメント成分粉末は、好ましくは、ちょうど満たされたときに最終的なセメ ントの粉末：液体の比が所望されるような所定の空隙容量を有する開口した多孔 質の構造を有する。親液性セメント成分は、好ましくは、ほとんどまたは全く凝 集しない。なぜなら、十分に分散された粉末は、所望の結果が得られるときに最 適であるからである。また、親液性セメント成分の表面特性は、液体画分が迅速 かつ自発的に親液性セメント成分内に容易に流れることが好ましい。 親液性セメント成分をペーストまたはスラリー状で歯科矯正用デバイス上に配 置し、そこから液体成分を任意の適切な乾燥プロセスにより除去すると、あとに 上記のように親液性セメント成分の乾燥パッドが残る。好ましい乾燥プロセスは 、プレコート歯科矯正用品をデシケーター内に単に配置すること、または凍結乾 燥の手順を経ることを包含する。凍結乾燥手順では、イオン性セメント系の非液 体成分を、適切な溶媒中に、好ましくは最終的な結合セメントで所 望される容積分率に類似するかまたは同一の容積分率で分散する。得られるペー ストを、歯科矯正用品上に測定した量で配置し、コートしたパッドを凍結乾燥条 件に供する。溶媒を蒸発させるが、溶媒の蒸発により凍結乾燥プロセスを通して 固体が残るという事実から、このように凍結乾燥されたイオン性セメント成分は それ自体で崩壊から防止される。そのように作製される好ましい生成物は、凍結 乾燥されたイオン性セメント成分を接着して有する歯科矯正用品であり、ここで 、凍結乾燥されたイオン性セメント成分は、本質的に、液体成分で満たされたと きに所望の粉末：液体比を有するような適切な空隙容量を有する。さらに、イオ ン性セメント成分を分散させるために使用される溶媒の化学的特性を選択するこ とにより、溶媒の極性などが類似する液体で容易に湿潤化されるように表面特性 が変更される。最終的なセメントの液体成分の特性に近い特性を有する溶媒は、 セメントが活性化されるときに液体成分によりその後の湿潤化を最適にする。好 ましい溶媒としては、水、ならびにエタノール、イソプロパノールおよびt-ブタ ノール等の低級アルコールが挙げられる。 凍結乾燥前に適用されるセメントは、好ましくは、再構成されたセメントが歯 に適用される直前で有するのと同じ一般的な特徴を有する。従って、ペースト形 態で歯科用品に適用される場合、セメントの粘度は、好ましくは、プレコートデ バイスが歯に適用されるときとほぼ同じである。従って、歯科矯正用ブラケット 等の歯科用品は、製造者により提供され得、コーティングおよび凍結乾燥プロセ スで使用される元のペーストの粉末液体比を選択することによって予め選択され たセメントの粘稠度を伴う。従って、製造者は、セメントペーストは、多くの稠 性で同じブラケット型を提供する。本発明の目的のために、ペーストは、非弾性 率が材料の弾性率よりも 小さい材料として定義される。好ましくは、ペーストは、約１×10²〜１×10¹¹C psの間の粘度を有する。より好ましくは、約１×10⁷〜１×10⁹Cpsの間の粘度を 有する。粘度は、0.01〜0.1sec^-1の間の剪断速度で、約25℃でレオメーターを使 用して測定される。好ましい試験プロトコルは、20mmの平行プレートおよび２mm の間隔を有するBohlin CS50型の制御された負荷レオメーター（Metric Group,I nc.、Bohlin Instruments Division、Cranbury、NJ)を利用することである。負 荷は、１パスカルから、剪断速度が約0.1sec^-1に達するのに十分な負荷までかけ られる。 本発明のイオン性セメントは、イオン性セメントの反応により少なくとも部分 的に硬化する歯科用品を歯に接着させるのに有用な任意の材料から選択すること ができる。そのような材料は、歯学で使用される２つ以上の部分系として一般的 な様式で知られている。そのような材料の例としては、リン酸亜鉛、シリコリン 酸亜鉛、酸化亜鉛−オイゲノール、ポリアクリル酸亜鉛、ガラスイオノマ、水酸 化カルシウムの塩基などが挙げられる。 好ましい液体は、水および水と溶媒または重合可能な液体との混合物である。 特に好ましい液体としては、光硬化性イオノマが挙げられ、これは、反応性充填 剤および水の存在下で反応が進行するのに十分なペンダントイオン基、および得 られる混合物を重合させる（例えば、放射エネルギーに暴露されたときに硬化さ せる）のに十分なペンダント重合可能基を有するポリマとして定義される。 上記のように、親液性イオン性セメント成分をペーストとして歯科用物品上に 配置し、次いで乾燥する。有利なことに、親液性イオン性セメント成分は、ペー スト形態で歯科用物品に適用する場合、任意に反応性成分を含み、セメント反応 を開始する。例えば、ガラスイオノマセメントの場合、主に非反応性の溶媒を含 み得るが、長 矩形構造を形成し、空隙容積をそれ程減少することなく粉末粒子を互いに結合す る傾向のあるいくつかのガラスイオノマポリマまたは他のポリマを含有し得る。 親液性イオン性セメント成分の反応性ガラスと反応し得る材料の量を注意深く制 御するか、または凍結乾燥プロセスが完了する前のペーストの休止時間を制御す るかのいずれかによって、所望の開放容積を有し、ペースト形態に再構築され得 る部分的に反応したセメントパッドを作製することができる。得られるセメント のパッドは、少量のイオノマポリマまたは他の反応性材料を含有するペーストか ら作製されるパッドと比較すると、破壊または崩壊に対してより大きな抵抗性を 有する。湿潤剤、ならびに他の結合剤および改変剤は、セメントの本質的な性能 を妨害することなく少量を用いることができる。 本発明において使用される特に好ましいイオン性セメントは、反応性充填剤お よび水の存在下で設定反応を行うための十分なペンダントイオン基、ならびに得 られる混合物を放射エネルギーへの暴露によって硬化することができる十分なペ ンダント重合可能基を有するポリマを含有する光硬化性イオノマを含む。そのよ うな好ましい光硬化性イオノマの例は米国特許第5,130,347号に記載されており 、その開示内容は本明細書において参考として援用される。 好ましい親液性イオン性セメント成分は、ガラスイオノマセメトへの粉末成分 から選択される。これらの粉末成分は、典型的に反応性充填剤を含み、任意に非 反応性の充填剤も含む。本明細書において使用される「充填剤」とは、金属酸化 物または水酸化物、ミネラルシリケート、あるいはヒドロゲルを形成するために 水の存在下でイオノマと反応し得るイオン浸出性ガラスをいう。本明細書で用い られる用語「非反応性充填剤」とは、ヒドロゲルを形成するために水の存在下で イオノマと反応しない充填剤材料をいう。 本発明のセメント系での使用に適切な反応性充填剤には、イオノマセメントを 形成するためにイオノマとともに一般に使用される充填剤が含まれる。適切な反 応性充填剤の例としては、亜鉛酸化物およびマグネシウム酸化物等の金属酸化物 、ならびにイオン浸出性ガラスが挙げられ、例えば、米国特許第3,655,605号、 同第3,814,717号、同第4,143,018号、同第4,209,434号、同第4,360,605号、およ び同第4,376,835号に記載されている。 反応性充填剤は、好ましくは微細に分割された反応性充填剤である。充填剤は 、他の成分と簡便に混合し、口腔内で使用することができるように、十分に微細 に分割されるべきである。充填剤の好ましい平均粒子直径は、例えば、沈降分析 器を用いて測定すると、約0.2〜約15マイクロメートル、より好ましくは約1〜10 マイクロメートルである 好ましい反応性充填剤は酸反応性である。適切な酸反応性充填剤としては、金 属酸化物、金属塩およびガラスが挙げられる。好ましい金属酸化物としては、バ リウム酸化物、カルシウム酸化物、マグネシウム酸化物および亜鉛酸化物が挙げ られる。好ましい金属塩としては、多価カチオンの塩、例えば、酢酸アルミニウ ム、塩化アルミニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硝酸ア ルミニウム、硝酸バリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸ストロン チウムおよびフルオロホウ酸カルシウムが挙げられる。好ましいガラスとしては 、ホウ酸ガラス、リン酸ガラスおよびフルオロアルミノケイ酸ガラスが挙げられ る。フルオロアルミノケイ酸塩は特に好ましい。適切な反応性充填剤はまた、当 業者に公知の様々な商業的供給源より入手可能である。例えば、適切な充填剤は 、「GCFuji LC」セメントおよび「Kerr XR」イオノマセメント等の多くの市販さ れているガラスイオノマセメントから入手することができ る。所望であれば、充填剤の混合物を使用することもできる。 所望であれば、反応性充填剤を表面処理に供することができる。適切な表面処 理としては、洗浄、ホスホネートによる処理、酒石酸等のキレート剤による処理 、シランまたはシラノールカップリング剤による処理が挙げられる。特に好まし い反応性充填剤は、米国特許第5,332,429号に記載のシラノール処理フルオロア ルミノケイ酸ガラスであり、その本開示内容は本明細書において参考として特に 援用される。 反応性充填剤の量は、硬化前の所望の混合および取り扱い特性ならびに硬化後 の良好なセメント性能を有するセメントを提供するのに十分であるべきである。 好ましくは、反応性充填剤は、約90％未満、より好ましくは約25％〜約85％、最 も好ましくはセメント成分の総重量の約75重量％〜約85重量％である。 非反応性充填剤は、歯科用修復組成物において現在使用されている充填剤等の 医科アプリケーションのために使用される組成物に取り込むのに適切な１つ以上 の任意の材料から選択され得る。充填剤は、微細に分割され、好ましくは約50マ イクロメートル未満の最大粒子直径および約10マイクロメートル未満の平均粒子 直径を有する。充填剤は、単峰形または多峰形（例えば、二峰形）の粒子細部分 布を有することができる。充填剤は、無機材料であり得る。充填剤はまた、重合 可能な樹脂において不溶である架橋した有機材料であり得、無機充填剤で任意に 充填される。充填剤は、いずれにせよ非毒性であり、口腔内における使用に適切 でなければならない。充填剤はラジオパーク、ラジオルーセントまたは非ラジオ パークであり得る。 適切な非反応性無機充填剤の例としては、石英、窒化物（例えば、窒化ケイ素 )、例えば、Ce、Sb、Sn、Zr、BaおよびA1から 誘導されるガラス、コロイドシリカ、長石、ホウケイ酸ガラス、カオリン、タル ク、および亜鉛ガラス等の天然または合成の材料；米国特許第4,695,251号に記 載の充填剤等の低モース硬度の充填剤；ならびにサブミクロンシリカ粒子（例え ば、Degussaより市販の「Aerosil」シリーズの「OX50」、「130」、「150」および「20 0」シリカおよびCabot Corp.より市販の「Cab-O-Sil Ｍ5」）がある。適切な非反 応性有機添加剤粒子の例としては、充填または非充填の微粉化したポリカーボネ ート、ポリエポキシド等が挙げられる。好ましい非反応性充填剤粒子は、石英、 サブミクロンシリカ、および米国特許第4,503,169号に記載のタイプの非ガラス 質のマイクロ粒子である。これらの非反応性充填剤の混合物および有機および無 機材料から作製される組み合わせ充填剤も意図される。 好ましくは、充填剤粒子の表面は、充填剤と重合可能な樹脂との間の結合を増 大するためにカップリング剤で処理される。適切なカップリング剤の使用には、 γ-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリ エトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等が含まれる。 本発明のセメント系は、好ましくは活性化時にフリーラジカルの供給源として 作用する１つ以上の適切な光重合開始剤を含有する。そのような開始剤は、単独 または１つ以上の促進剤および／または増感剤と組み合わせて使用することがで きる。 光開始剤は、適切な波長および強度の光への暴露時にエチレン不飽和部分のフ リーラジカル架橋を促進することができるべきである。それはまた、好ましくは 十分な保存安定性であり、かつ所望しない着色を伴わず、典型的な歯科矯正条件 下での保存および使用が可能である。可視光の光開始剤が好ましい。光開始剤は 、好ましくは水溶性または水混和性である。極性基を有する光開始剤は、通常 十分な程度の水溶性または水混和性を有する。光開始剤は、多くの場合単独で使 用することができるが、典型的には適切な供与体化合物または適切な促進剤（例 えば、アミン、過酸化物、リン化合物、ケトンおよびα-ジケトン化合物）と組 み合わせて使用される。 好ましい可視光誘発性開始剤としては、ショウノウキノン（典型的にはアミン 等の適切な供与体と組み合わせる)、ジアリールヨードニウム単体または金属錯 塩、発色団置換ハロメチル-s-トリアジンおよびハロメチルオキサジアゾールが 挙げられる。特に好ましい可視光誘発性光開始剤には、α-ジケトン、例えばシ ョウノウキノンと、ジアリールヨードニウム塩、例えばジフェニルヨードニウム 塩化物、臭化物、ヨウ化物またはヘキサフルオロリン酸塩との組み合わせが含ま れ、更なる水素供与体（ベンゼンスルホン酸ナトリウム、アミンおよびアミンア ルコールなど）を伴うかまたは伴わない。 好ましい紫外光誘発性光重合開始剤としては、ベンジルおよびベンゾイン、な らびにアシロインおよびアシロインエーテル等のケトンが挙げられる。好ましい 市販の紫外光誘発性重合開始剤としては、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフ ェノン（「IRGACURE651」）およびベンゾインメチルエーテル（2-メトキシ-2-フェ ニルアセトフェノン）が挙げられ、両者ともCiba-Geigy Corp.由来である。 光開始剤は、所望の割合の光重合を提供するのに十分な量で存在すべきである 。この量は、光源、放射エネルギーに暴露しようとする層の厚さ、および光開始 剤の吸光係数に依存する。典型的に、光開始剤成分は、組成物の総重量に基づき 、約0.01〜約5％の総重量、より好ましくは約0.1〜約5％で存在する。 セメント系はまた、重合反応開始の更なる態様を取り込み、セ メント系を可視光に暴露する必要なく架橋反応を開始し得る。フリーラジカル重 合反応の開始のための好ましい更なる態様は、還元触媒系としての酸化剤と還元 剤との取込みであり、還元反応を介して歯科矯正用組成物を硬化し得る。イオノ マセメントにおける様々な還元系およびそれらの使用については、米国特許第5, 154,762号に記載されており、その本開示内容は本明細書において参考として特 に援用される。そのような２つの部分の開始系は、もちろん任意に提供され得、 一方の部分は親液性セメント成分内にあり、他方の部分は液体成分内にある。あ るいは、２つの部分の開始剤の系を、使用直前に患者のチェアサイドにて液体中 で、または他のいずれかの適切な混合系において、ともに混合してもよい。 酸化剤は、エチレン不飽和部分の光重合を開始し得るフリーラジカルを生産す るために、還元剤と反応するか、そうでなければ還元剤と協同するべきである。 酸化剤および還元剤は、好ましくは十分な保存安定性であり、かつ所望しない着 色を伴わず、典型的な歯科条件下での保存および使用が可能である。酸化剤およ び還元剤はまた、十分な溶解性であり、適切なフリーラジカル反応速度を可能に するのに十分な量で存在するべきである。このことは、エチレン不飽和部分と、 酸化剤と、還元剤とを組み合わせ、硬質塊体が得られるか否かを観察することに よって評価することができる。 適切な酸化剤としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニ ウムおよび過硫酸アルキルアンモニウム等の過硫酸塩、ベンゾイル過酸化物、・ クメンヒドロペルオキシド、tert-ブチルヒドロペルオキシド、tertアミルヒド ロペルオキシドおよび2,5-ジヒドロペルオキシ-2,5-ジメチルヘキサン、コバル ト（III）および鉄（III）の塩、ヒドロキシルアミン、過ホウ酸およびその塩、 過マンガン酸アニオンの塩、ならびにそれらの組み合わせが挙げら れる。過酸化水素も使用することができるが、もしあれば、場合によってそれが 光開始剤を妨害することがある。酸化剤を任意に被包された形態で提供してもよ く、これは米国特許第5,154,762号に記載されている。 好ましい還元剤としては、アスコルビン酸、金属錯化アスコルビン酸、塩化コ バルト(III)、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、シ ュウ酸、チオ尿素および亜ジチオン酸、チオ硫酸、ベンゼンスルホン酸、または 亜硫酸アニオンの塩が挙げられる。 ガラスイオノマ系における３つの硬化機構（光硬化、還元反応による暗硬化、 およびイオン硬化）を有すれば、完全かつ均質な硬化および良好な特性の保持を 任意に促進し得る。硬化の３つの態様を利用するセメントは、従来の光硬化組成 物の硬化が達成困難であり得る臨床アプリケーションにおいて特定の有用性を有 する。 カチオン機構によって重合する光硬化イオノマに対して、適切な開始剤として は、ジアリールヨードニウム、トリアリールスルホニウムおよびアリールジアゾ ニウム塩等のカチオンを作製することのできる塩が挙げられる。 任意の時間でかつ設定反応または光硬化反応の開始が早くなり過ぎない任意の 方法で、重合開始剤、改変剤および共溶媒等の他の任意の成分を添加することが できる。 改変剤は、作用時間を延長するために、本発明のセメント系において使用する ことができる。本発明のセメント系において有用な改変剤は、例えばアルカノー ルアミン、例えばエタノールアミンおよびトリエタノールアミン、ならびにリン 酸水素−ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムおよびリン酸水素三ナトリウムで ある。改変剤は、本発明のペーストのいずれか一方または両方に取り込むこと ができる。改変剤は、反応性充填剤の重量に基づき約0.1〜約10重量％の間、好 ましくは約0.5〜約5％の間の濃度で好ましく使用される。 本発明において有用な共溶媒としては、低分子量の有機ようばいがあげられる が、それらに限定されない。適切な共溶媒としては、非共重合性有機溶媒および 共重合性低分子量の親水性アルケニル溶媒が挙げられる。本明細書において使用 される「共重合性」とは、本発明において使用され得る他の重合性成分と交換可 能に硬化する共溶媒の能力をいう。種々の理由のため、例えば、本質的に低い水 溶性を有する光重合性イオノマの均質な溶液を提供するために、系を硬化するの に必要な放射エネルギーの暴露を縮小するために、または得られる硬化イオノマ セメントの物理特性、例えば可撓性を変更するために、共重合性共溶媒を本発明 のセメント系に添加することができる。適切な共溶媒の例としては、エタノール 、プロパノール、およびグリコール等の非共重合性共溶媒、ならびに2-ヒドロキ シルエチルメタクリレートまたは2-ヒドロキシプロピルメタクリレート等の共重 合性共溶媒が挙げられる。 任意に、セメントは安定剤を含有してもよい。安定剤の取込みは、組成物の色 の安定性を更に改善するのに役立つ。適切な安定剤としては、シュウ酸、メタ亜 硫酸水素ナトリウム、メタリン酸、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム 、およびそれらの組み合わせが挙げられる。シュウ酸およびメタ亜硫酸水素ナト リウムは好ましい安定剤である。 所望であれば、本発明のセメントは、顔料、阻害剤、促進剤、粘度改変剤、医 薬品および当業者に明らかな他の成分などの補助剤を含有することができる。 光開始剤を介して硬化し得るイオノマセメント系の硬化は、所 望の程度で光硬化性イオノマの重合を引き起こし得る放射エネルギーの任意の供 給源に暴露することによって達成される。適切な放射エネルギー源は、安全性、 制御可能性、適切な強度、および適切な分布の入射エネルギーを提供する。一般 に「放射硬化」、Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology第三版、19 巻、607〜624頁（1982年）を参照のこと。好ましい放射エネルギー源は、紫外ま たは可視光源であり、その発光スペクトルはイオノマセメント系における重合開 始剤の吸収範囲に密接に対応する。例えば、約335と385nmとの間の波長で紫外光 を放出する供給源および約420と480 nmとの間の波長で青色領域の可視光を放出 する供給源が、それぞれ好ましい紫外光誘導性重合開始剤および可視光誘導性重 合開始剤との使用に好適である。口腔内におけるセメント系の重合のために、標 準的な歯科用硬化光によって提供されるような可視光放射が特に好ましい。 本発明のイオノマセメント系を放射エネルギーの適切な供給源に暴露する際に 、系は迅速に、例えば約45秒、好ましくは約30秒以内に硬化し始める。セメント は、一般にその表面付近で最も大きな程度の硬化を示し、ここで放射エネルギー が最も強い。従って、セメントの表面は患者においてその後の手順が実施可能で あるために十分に硬化され得るが、セメントの内部は、進行中の設定反応によっ て十分に硬化される。それゆえ、硬化工程を省略すると、通常の設定反応が生じ 、暗下でも最終的に材料の硬化が生じる。 本明細書に記載のプレコート歯科用セメントにより提供される歯科用品は、イ オン性セメント系を用いて適切に結合され得る任意の物品である。そのような物 品の例としては、歯冠(特に小児用歯冠)、歯科矯正用ブラケット、矯正用帯環等 が挙げられる。 使用時には、小さな穴に.イオン性セメントの液体成分を部分的 に充填する。次に歯科用品を包装またはキャリアから取り出し、親液性イオン性 セメント成分を、イオン性セメントの液体成分中に部分的または完全に浸す。液 体成分の適量をセメントパッド内に引き出し、これは、同時に所望の粘稠度の結 合セメントを生じる。ただ１つのしか用品が結合された場合でも、穴内に配置さ れた２適の液体によって、迅速かつ簡便にプロセスが実施され得、材料の過度の 浪費を伴わない。 イオン性セメントの液体成分を親液性セメント成分に適用する別の方法も意図 される。例えば、シリンジ、ブラシ、または当業者に明らかな他の適切な転移機 構を用いて液体を適用してもよい。凍結乾燥 装置：Ace Glas Freeze Drying Aparatusは、マニホルド(P/N6696-05)、回収 トラップ(6696-10)、および保存容器（6696-20）から成る。We1ch Scientific V acuumポンプ。McLeod GaugeoプラスチックDewarフラスコ。真空チューブ。 手順：プラスチックDewarは、回収トラップ用イソプロピルアルコール／氷浴 のために使用する。保存容器を別の液体窒素中で冷却する。凍結乾燥しようとす るサンプルを数秒間液体窒素に浸漬し(または液体窒素より上の大気中で冷やし) 、次にそれらを保存容器中に配置し、次に凍結乾燥装置のマニホルドに取り付け る。全ての容器を配置した後、真空ボンプを開始する。サンプルが見かけ上乾燥 し、圧が（ＭcLeod Gauge）が0.5トル未満となるまで減圧を継続する。（好まし くは、全ての霜および水分が容器から蒸発し、手触りで冷たいと感じられなくな るまで、約30分〜１時間減圧を行う。） 純粋な溶媒またはポリマの溶液と粉末構成物、例えば酸化亜鉛 または粉末がラスとを混合することによって、ペーストを調製する。得られるペ ーストをシリンジ内に配置し、材料を歯科矯正用ブランケットの結合基材に適用 するために使用する。材料が歯への結合に適切であるように十分な材料を適用し 、歯の表面上の適切な場所にプレスした後、わずかな過剰量が基材の周りに滲出 するのを可能にする。適応されたペーストを有するブラケットを試験管またはビ ーカー内に配置し、約５秒間液体窒素内に保持し、次に凍結乾燥容器内に配置す る。サンプルを凍結乾燥後、ブラケットの基材を光硬化ガラスイオノマセメント 、例えばFuji Ortho LC Liquidの液体部分に浸し、次に歯の表面上に配置する。 次にサンプルを可視光硬化デバイスに20秒間（各面を10秒間）暴露させる。帯環剪断強度試験の手順 咬合縁部上の４つの突出部上で溶接することによって改変されている矯正用臼 歯用帯環を本試験に使用した。臼歯帯環を帯環用セメントで充填し、次に円筒形 試験マンドレル上に搭載する。過剰のセメントを除去し、試験片を水上の37℃試 験チャンバ内に保存する。１晩保存後、サンプルをInstron Universal Testing Machine上で試験する。試験マンドレルを装置の低部の適切な場所に保持し、グ リップデバイスを帯環上に配置し、それが突出部に係合して、クロスヘッドが上 方に移動するときに剪断力を適用するようにする。0.5インチ／分のクロスヘッ ド速度を試験に使用した。ブラケット剪断強度試験の手順 標準的な結合強度試験を、試験物質としてウシの歯について行う。ウシの歯を 仔ウシ顎から切断し、冷硬化アクリルシリンダー内に搭載した。試験の直前に歯 を研磨して、エナメル質をきれいにす る。研磨は、ウマの毛ホイールおよび軽石のスラリーを用いて行う。研磨後、歯 を水中で徹底的に注ぐ。様々な実施例に記載のように、ブラケットを歯に結合す る。サンプルを水中に配置し、１晩（16〜24時間）37℃±2℃で保存した。結合 強度を決定するために、標本をInstoron Universal Testing Machine上に搭載す る。力が咬合縁部に適用されるように、標本を配置する。丸いステンレスワイヤ （0.016〜0.022)を試験機械の下顎に取り付け、翼の周りで輪を作る。0.2インチ ／分のクコスヘッド速度を標準試験に使用する。剥離／剪断態様においてブラケ ットを脱着する力を、計器のチャート紙またはコンピュータ上に記録する。 本発明は、以下の実施例から更に理解されるであろうが、実施例は単に例示で あって、発明の範囲を制限することを意味しない。他に示さない限り、全ての部 およびパーせントは重量部および重量パーセントである。実験 このタイプの粘着剤は（1）ガラス粉末、（2）ポリカルボン酸、（3）ヒドロ キシメチルメタクリレート（HEMA）および（4）水を含む。添加時には、熱およ び光活性型フリーラジカル発生器が存在する。 粘着硬化に関与する機構は多くあり、３つ存在する。水、ガラス粉末およびポ リカルボン酸の組み合わせはカチオンをガラスから浸出させ、不可逆的にポリカ ルボン酸と結合させる。これは、標準的なガラスイオノマ（GI）硬化である。熱 フリーラジカル硬化は、開始剤およびフリーラジカル発生器が組み合わされると きに生じる。光硬化化学物質は予め混合することができるが、フリーラジカル硬 化の開始を防ぐために遮光しなければならない。粘着処方物はすべ て未硬化粘着剤の安定性および未成熟硬化の回避に適合しなければならない。実施例１−５ 第１の工程では、ガラスと揮発性（昇華性）溶媒を混合する。水の場合、特定 のレベルの反応が生じ、イオノマ反応を促進するカチオンが浸出する。イオノマ が存在する場合、特定のレベルの硬化が生じ、凍結乾燥後のガラス粉末のパッド に構造的完全性を与える。エタノールまたは等価の溶媒が使用される場合は、ガ ラスからカチオンの最小限抽出され、存在するポリマは、水の添加によって活性 化されるまで本質的に未反応のままである。水とエタノール等の他の溶媒との混 合物を用いると、GI反応により中間レベルの予備硬化が可能になる。 VBは、米国特許第5,130,347号の実施例11に記載のポリマであり、その開示内 容は本明細書において参考として援用される。 PAAは、「Ortho」調節装置における、GC Corporationより市販のポリアクリル 酸である。 各実験において、粉末スラリーを金属ブランケットの基材に適用した。次に、 液体水素を用いて、溶媒が完全に凍結するまでブランケットを冷却した。それを 次に凍結乾燥装置に配置して凍結を保つ一方、圧を１トル未満に下げた。全ての 溶媒が昇華するまで減圧下で凍結を保持した。ブラケット基材上の粉末のパッド は、不透明な白色の外観を有した。液体が粉末のパッドに引き込まれ、直ちに粉 末／液体ペーストに変化した上記の表に従って、続いてそれを水樹脂混合物に接 触させた。直ちにそれを、水中に浸漬していた湿潤した歯に適用した。過剰の粘 着剤が周辺から滲出するまでブラケットを適切な場所に押し付け、ここで、硬化 光を全体で40秒間、４つの面のそれぞれに対して配向した。各ケースのブラケッ トを、それを取り出すのに要する１０ポンドを超える力で歯に厳格に取り付けた 。凍結乾燥の例 実施例６ 0.90グラムの3Ｍ Unitekガラスイオノマ粉末を0.63グラムの蒸留水中10％ Vit rebondコポリマの溶液と混合した。この混合物を金属メッシュブラケットの結合 基材に適用し、次に、容器を液体窒素に浸した後、室温（霜がなくなる）まで1/ 2時間凍結乾燥減圧した。次に、サンプルを20％Vitrebond（VB）コポリマ、1.6 ％ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロリン酸塩および0.32％CPQを含有する6 0／40水／HEMAの溶液に漬けた。ブラケットを、適切な場所に押し付け、次にブ ラケットをOrtholux Curing Lightに20秒間（各面につき１０秒）暴露すること によって、エッチングしていないウシの歯に搭載した。５、７、および18ポンド の結合強度を測定した。実施例７ 0.90グラムの3M Unitekガラスイオノマ粉末を0.52グラムのイソプロピルアル コール中10％Vitrebondコポリマの溶液と混合した。この混合物を金属メッシュ ブラケットの結合基材に適用し、次に、液体窒素に浸した後、凍結乾燥した。次 に、サンプルを20％Vitrebondコポリマ、1.6％ジフェニルヨードニウムヘキサフ ルオロリン酸塩および0.32％CPQを含有する60／40水／HEMAの溶液に漬けた。ブ ラケットを、適切な場所に押し付け、次にブラケットをOrtholux Curing Light に20秒間（各面につき10秒）暴露することによって、エッチングしていないウシ の歯に搭載した。20、17、および10ポンドの結合強度を測定した。実施例８ 0.90グラムの3M Unitekガラスイオノマ粉末を0.53グラムのｔブチルアルコー ル中10％Vitrebondコポリマのスラリーと混合した。この混合物を金属メッシュ ブラケットの結合基材に適用し、次に、液体窒素に浸した後、凍結乾燥した。次 に、サンプルを20％Vitrebondコポリマ、1.6％ジフェニルヨードニウムヘキサフ ルオロリン酸塩および0.32％CPQを含有する60／40水／HEMAの溶液に漬けた。ブ ラケットを、適切な場所に押し付け、次にブラケットをOrtholux Curing Light に20秒間（各面につき10秒）暴露することによって、エッチングしていないウシ の歯に搭載した。9、35、および37ポンドの結合強度を測定した。この実験は0.9 0グラムの粉末および0.50グラムの液体を用いて繰り返した。29、30、30、14お よび16ポンドの結合強度を測定した。実施例９ ント粉末を0.53グラムのt-ブチルアルコール中10％Vitrebondコポリマのスラリ ーと混合した。この混合物を金属メッシュブラケットの結合基材に適用し、次に 、液体窒素に浸した後、凍結乾燥した。次に、サンプルを蒸留水で50／50(w/w) に希釈したOrmco PROTECH液体の溶液に漬けた。ブラケットを、適切な場所に押 し付けることによって、エッチングしていないウシの歯に搭載した。サンプルを 37℃の水中に１晩保存した。11および５ポンドの結合強度を測定した。実施例10 ブチルアルコール中10％Vitrebondコポリマのスラリーと混合した。この混合物 を金属メッシュブラケットの結合基材に適用し、次に、液体窒素に浸した後、凍 結乾燥した。次に、サンプルを蒸留水で50／50（w/w）に希釈したDURELON液体の 溶液に漬けた。イオノマを適切な場所に押し付けることによって、ブラケットを エッチングしていないウシの歯に搭載した。サンプルを37℃の水中に１晩保存し た。26および21ポンドの結合強度を測定した。実施例11 0.95グラムの粉砕ガラス（フルオロアルミノケイ酸塩）イオノマ粉末を0.50グ ラムのイソプロピルアルコール中10％Vitrebondコポリマの溶液と混合した。こ の混合物を金属メッシュブラケットの結合基材に適用し、次に、液体窒素に浸し た後、凍結乾燥した。次に、サンプルを20％Vitrebondコポリマ、1.6％ジフェニ ルヨー ドニウムヘキサフルオロリン酸塩および0.32％CPQを含有する60／40水／HEMAの 溶液に清けた。ブラケットを、適切な場所に押し付け、次にブラケットをOrthol ux Curing Lightに20秒間（各面につき10秒）暴露することによって、エッチン グしていないウシの歯に搭載した。19、16、および８ポンドの結合強度を測定し た。実施例12 0.95グラムの粉砕ガラス（フルオロアルミノケイ酸塩）イオノマ粉末を0.50グ ラムのt-ブチルアルコール中10％Vitrebondコポリマのスラリーと混合した。こ の混合物を金属メッシュブラケットの結合基材に適用し、次に、液体窒素に浸し た後、凍結乾燥した。次に、サンプルを20％Vitrebondコポリマ、1.6％ジフェニ ルヨードニウムヘキサフルオロリン酸塩および0.32％CPQを含有する60／40水／H EMAの溶液に漬けた。ブラケットを、適切な場所に押し付け、次にブラケットをO rtholux Curing Lightに20秒間（各面につき10秒）暴露することによって、エッ チングしていないウシの歯に搭載した。７、７、および14ポンドの結合強度を測 定した。空気乾燥の例 実施例13 0.90グラムの3M Unitekガラスイオノマ粉末を0.52グラムのイソプロピルアル コール中10％Vitrebondコポリマの溶液と混合した。この混合物を金属メッシュ ブラケットの結合基材に適用し、次に、空気乾燥した。次に、サンプルを20％Vi trebondコポリマ、1.6％ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロリン酸塩および 0.32％CPQを含有する60/40水／HEMAの溶液に漬けた。ブラケットを、適切な場所 に押し付け、次にブラケットをOrtholux Curing Lightに20秒間（各面につき10 秒）暴露することによって、エッチングしていないウシの歯に搭載した。７およ び15ポンドの結合強度を測定した。実施例14 0.95グラムの粉砕ガラス（フルオロアルミノケイ酸塩）イオノマ粉末を0.50グ ラムのt-ブチルアルコール中10％Vitrebondコポリマのスラリーと混合した。こ の混合物を金属メッシュブラケットの結合基材に適用し、空気乾燥した。次に、 サンプルを20％Vitrebondコポリマ、1.6％ジフェニルヨードニウムヘキサフルオ ロリン酸塩および0.32％CPQを含有する60／40水／HEMAの溶液に漬けた。ブラケ ットを、適切な場所に押し付け、次にブラケットをOrtho1ux Curing Lightに20 秒間（各面につき10秒）暴露することによって、エッチングしていないウシの歯 に搭載した。7、10、および12ポンドの結合強度を測定した。帯環の例 実施例15 2.03グラムのOrmco PROTECHガラスイオノマ帯環セメント粉末を1.25グラムのt -ブチルアルコール中10％Vitrebondコポリマのスラリーと混合した。この混合物 を歯科矯正用臼歯用帯環の内部表面に適用し、次に液体窒素に暴露し、次に凍結 乾燥した。処理した帯環を、PROTECH液体と蒸留水との50／50（w/w）溶液に浸関 漬した。次に、帯環を帯環試験用取り付け具に設置し、37℃の水上で１晩保存し た。0.5インチ／分で剪断で帯環を剥離することに よって、帯環強度を測定した。測定された力は12、31、および35ポンドであった 。これは、製造者の指示に従って混合した35および35ポンドの力を有するOrmco PROTECHセメントとセメンと接合した類似の帯環に匹敵する。実施例16 2.18グラムのEspe DURELON酸化亜鉛粉末を1.23グラムのt-ブチルアルコール中 10％Vitrebondコポリマのスラリーと混合した。この混合物を歯科矯正用臼歯用 帯環の内部表面に適用し、次に液体窒素に暴露し、次に凍結乾燥した。処理した 帯環を、DURELON液体と蒸留水との50／50（w/w）溶液に浸関漬した。次に、帯環 を帯環試験用取り付け具に設置し、37℃の水上で１晩保存した。剪断で帯環を剥 離することによって、帯環強度を測定した。測定された力は７および18ポンドで あった。これは、製造者の指示に従って混合した42、57、および94ポンドの力を 有するEspe DURELONセメントとセメンと接合した類似の帯環に匹敵する。実施例17 グラムのt-ブチルアルコール中10％Vitrebondコポリマのスラリーと混合した。 この混合物を歯科矯正用臼歯用帯環の内部表面に適用し、次に液体窒素に暴露し 、次に凍結乾燥した。処理した帯環を、BLEND-EZE液体に浸関漬した。次に、帯 環を帯環試験用取り付け具に設置し、37℃の水上で１晩保存した。剪断で帯環を 剥離することによって、帯環強度を測定した。測定された力は10および19ポンド であった。これは、製造者の指示に従って混合した48、88、および91ポンドの力 を有する3M Unitek BLEND-EZEセメントと セメンと接合した類似の帯環に匹敵する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．歯科用品であって、前記用品の少なくとも１表面上に親液性イオン性セメ ント成分を有する、歯科用品。 ２．前記セメント成分が、前記用品の少なくとも１表面上で凍結乾燥されてい る、請求項１に記載の歯科用品。 ３．前記セメント成分が、グラスイオノマセメントの反応性ガラスを含む、請 求項１に記載の歯科用品。 ４．前記セメント成分が、リン酸亜鉛セメントの一部である、請求項１に記載 の歯科用品。 ５．前記セメント成分が、ケイリン酸亜鉛セメントの一部である、請求項１に 記載の歯科用品。 ６．前記セメント成分が、酸化亜鉛−オイゲノールセメントの一部である、請 求項１に記載の歯科用品。 ７．前記セメント成分が、ポリアクリル酸亜鉛セメントの一部である、請求項 １に記載の歯科用品。 ８．前記セメント成分が、水酸化カルシウム基材のセメントの一部である、請 求項１に記載の歯科用品。 ９．前記セメント成分が、光重合性なイオノマを含む、請求項１に記載の歯科 用品。 １０．前記セメント成分が、液体に前記成分を全浸漬した５秒後に、前記成分 自体の重量の約１０〜１３０％の間の液体を吸収し得る、請求項１に記載の歯科 用品。 １１．前記用品が歯科矯正用ブラケットである、請求項１に記載の歯科用品。 １２．前記用品が矯正用臼歯帯環である、請求項１に記載の歯科用品。 １３．前記用品が歯冠である、請求項１に記載の歯科用品。 １４ 歯科用品を歯に結合するための方法であって： ａ）請求項１に記載の歯科用品を提供する工程、 ｂ）水分を含む液体混合物を、前記親液性イオン性セメント成分に接触させ、 それによってセメントペーストを形成する工程、 ｃ）前記歯に対して該セメントペーストを押し付ける工程、 ｄ）セメント反応を生じさせ、それによって前記歯に該用品を結合する工程、 を包含する、方法。 １５．前記物品が矯正用ブラケットである、請求項１４に記載の方法。 １６ 歯科用品の少なくとも１表面上に親液性イオン性セメント成分を有する 歯科用品を製造するためのプロセスであって： ａ）イオン性セメントと溶媒との成分からペーストを形成する工程、 ｂ）歯科用品の表面に前記ペーストを塗布する工程、 ｃ）前記ペーストを乾燥させて、親液性イオン性セメント成分を形成する工程 、 を包含する、プロセス。 １７．前記ペーストが、前記用品上で凍結乾燥されている、請求項１６に記載 のプロセス。 １８．前記溶媒が、水、エタノール、イソプロパノール、およびｔ−ブタノー ルから成る群より選択される、請求項１６に記載のプロセス。 １９．前記用品が矯正用ブラケットである、請求項１６に記載のプロセス。 ２０．請求項１６に記載のプロセスによって作製される生成物。