JP2001288029A - 歯科材料および該材料の製造法 - Google Patents

歯科材料および該材料の製造法

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JP2001288029A JP2001096905A JP2001096905A JP2001288029A JP 2001288029 A JP2001288029 A JP 2001288029A JP 2001096905 A JP2001096905 A JP 2001096905A JP 2001096905 A JP2001096905 A JP 2001096905A JP 2001288029 A JP2001288029 A JP 2001288029A
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アルベルト フィリップ
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ガル コリンナ
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レーデン ゲルト
Harald Dr Rentsch
レンチュ ハラルト
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 収縮が減少され、かつ硬化速度が増大し、改
善された歯科材料の提供。 【解決手段】 本発明による歯科材料は、結合剤とし
て、式(I): 【化1】 で示されるカチオン重合可能なモノマー、重合開始剤、
少なくとも1つの無機充填剤を基礎とする。 【効果】 本発明による歯科材料は、硬化によって制限
される容積減少が特に少なく、かつ特に良好な機械的性
質ならびに短い重合時間を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カチオン重合可能
なモノマーを基礎とする歯科材料ならびに該材料の製造
法に関する。
【0002】
【従来の技術】これまで主に使用されていた重合可能な
歯科材料は、大抵の場合、ラジカル性に硬化される二官
能性または多官能性アクリレートおよびメタクリレート
を含有している。
【0003】このような材料は、例えば欧州特許出願公
開第0091990号明細書中に記載されている。公知
の重合可能な歯科材料の大きな欠点は、例えば充填材料
としての使用の際、辺縁亀裂の形成によって二次う食を
引き起こしうる重合収縮である。この収縮を改善するた
め、欧州特許出願公開第0754675号明細書中で
は、液晶性の性質を有するモノマーを使用することが推
奨されていた。実際この方法は、容積減少を著しく改善
することになるが、、しかし多くの分野には不十分であ
る。
【0004】さらに、歯科材料として使用することがで
きるエポキシドを基礎とする重合可能な材料が公知であ
る。このような歯科材料は、例えば国際公開番号WO
96/13538号、WO 95/30402号、およ
びWO 98/22521号中に記載されている。
【0005】このエポキシドの欠点は、まず硬化の速度
が遅いことである。このことにより特に、歯科医によっ
て設けられた空洞中への充填物質の導入が長くなる。エ
ポキシドを基礎とする歯科材料のもう1つの欠点は、貯
蔵安定性が乏しいことである。エポキシドは、酸を用い
てカチオン重合させることも、塩基を用いてアニオン重
合させることもできる。したがって、開始剤を添加する
ことによって貯蔵安定性を本質的に向上させることは不
可能である。メタクリレートはラジカル捕捉剤を添加す
ることによって貯蔵することができる一方、塩基ならび
に酸の添加は、エポキシドの重合をまねいてしまう。
【0006】さらに、エポキシドの極性に起因するエポ
キシドの比較的高い粘度は不利である。この高い粘度の
結果、比較的少量の充填剤を混入することができるにす
ぎないかまたは希釈のためにモノマーを使用しなければ
ならない。このことは無条件に、硬化させた歯科材料の
比較的不利な機械的性質をまねいてしまう。
【0007】その上、多くのエポキシドは著しく細胞毒
性である。試験官内試験により、前記モノマーの大部分
が突然変異の性質を有することが判明した。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本明細書
中に記載され、検討された公知技術水準を考慮して、本
発明の課題は、殊に減少した収縮および速い硬化速度を
示す改善された歯科材料を記載することであった。
【0009】さらに本発明の課題は、高い貯蔵安定性お
よび少ない毒性を示す結合剤の記載である。さらに結合
剤の成分、殊にモノマーは、容易に得られ、および/ま
たは簡単に製造可能でなければならない。
【0010】さらに、透明性、研磨性、耐圧性、吸水
性、耐摩耗性、曲げ強さ、X線不透明度等に関する最新
の歯科材料に課された全ての要求は、特に高程度に充足
されなければならない。
【0011】
【課題を解決するための手段】本明細書ならびに他の個
々に挙げられてはいないが、公知技術水準による冒頭の
詳論から導き出すことができるかまたは容易に想到され
る課題の解決は、請求項1の特徴部の特徴を有する、冒
頭に記載した概念の歯科材料によって達成される。有利
な他の態様は、請求項1の従属請求項において特許の保
護が請求されている。製造法に関しては、請求項14
が、課題の基礎となる問題を解決するための提案を提供
している。
【0012】
【発明の実施の形態】結合剤が、式(I):
【0013】
【化4】
【0014】[式中、Rは水素、メチル基またはエチル
基を表し、XおよびYはそれぞれ独立に、炭素原子1〜
100個を有する置換されていないか、または置換され
た脂肪族基、脂環式基または芳香族基を表し、この場
合、1つまたは複数のCH基はO、C=O、−CO
−、−SiR −および/または−SiR O−に
よって置換されていてもよく、ここでRは独立にC原
子1〜10個を有するアルキル基、またはアルコキシ基
またはアリール基を表し、nは1〜3の整数であり、m
は2〜5の整数である]で示されるモノマーを含有する
ことによって、結合剤としてのカチオン重合可能なモノ
マー、重合開始剤、および歯科材料に対して1〜95質
量%の少なくとも1つの無機充填剤を基礎とする歯科材
料を製造することができるが、この歯科材料はわずかな
収縮と同時に高い貯蔵性を示している。
【0015】本発明による方法によって、特に次の利点
が得られる: ⇒ 硬化された歯科材料は、高い透明性、傑出した研磨
性、著しく良好な耐圧性、極めて少ない吸水性、高い耐
摩耗性、極めて高い曲げ強さおよび高いX線不透明度を
有する。
【0016】⇒ その上、歯科材料は高い貯蔵安定性、
硬化の高速性、良好な加工性および少ない毒性を示す。
【0017】⇒ 本発明による歯科材料のもう1つの利
点は、引き続き独立に進行するように重合を触発させれ
ば済むという点である。
【0018】⇒ さらに、本発明による歯科材料の収縮
は極めてわずかである。
【0019】⇒ さらに式(I)のモノマーは、比較的
簡単かつ安価に得られる。
【0020】歯科材料とは、本発明に範囲内では歯牙充
填のための材料、インレーまたはアンレー、歯科用セメ
ント、グラスアイオノマーセメント、コンポマー(Komp
omere)、複合材料、歯冠およびブリッジのための前装
材料、義歯材料、象牙質結合材、下地充填材(Unterfue
llmaterialien)、歯根充填材、または補綴歯科学、保
存歯科学および予防歯科学のためのその他の材料を表
す。殊に、歯科材料の概念の中には、歯科医学的使用目
的および歯科技工的使用目的のための複合材料、封止材
料、自硬性複合材料、支台築造材料(Stumpfaufbaumate
rialien)、前装プラスチック(Verblendkunststoff
e)、高充填および標準充填したデュアルセメント(Dua
lzemente)、ならびに標準充填したフッ化物含有歯科用
塗布剤(Zahnlacke)も属する。
【0021】通常、これらの歯科材料には、結合剤、重
合開始剤ならびに無機充填剤が含まれる。
【0022】本発明による歯科材料の結合剤は、式
(I):
【0023】
【化5】
【0024】[式中、Rは水素、メチル基またはエチル
基を表し、XおよびYはそれぞれ独立に、炭素原子1〜
100個を有する置換されていないか、または置換され
た脂肪族基、脂環式基または芳香族基を表し、この場
合、1つまたは複数のCH基はO、C=O、−CO
−、−SiR −および/または−SiR O−に
よって置換されていてもよく、ここでRは独立にC原
子1〜10個を有するアルキル基、またはアルコキシ基
またはアリール基を表し、nは1〜3の整数、有利に1
または2であり、mは2〜5の整数、有利に3または4
である]で示されるモノマーを含有している。
【0025】式(I)のモノマーの好ましい基は、容積
は大きいが、同時に硬直性である。容積の大きいモノマ
ーは、一般に特に小さい重合収縮を示す。しかし、高分
子物質は結合剤の粘度を高めるので、その結果、これに
よって歯科材料の充填剤含量は制限される。
【0026】これに相応して、式(I)のモノマーは、
例えばベンゾール、ビフェニル、ジフェニルエーテル、
ビスフェノールA(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン)および/またはジフェニルカルボネー
トから派生した芳香族基を有する。またこれらの基は、
縮合された芳香族環系、例えばナフタリン、アセナフチ
レン、アセナフテン、フルオレン、フェナントレン、ア
ントラセン、フルオランテン、ピレン、ベンズ[ア]ア
ントラセン、クリセンから派生されていてもよく、およ
び/またはヘテロ原子、殊に硫黄および/または酸素を
有していてもよい。これらの化合物の例は、ベンゾフラ
ン、ベンゾチオフェン、ジベンゾフランおよびジベンゾ
チオフェンである。
【0027】これらの基は殊に、芳香族ポリエステル
基、芳香族ポリエーテル基および/またはポリカルボネ
ート基の形であってもよいが、この場合、炭素原子の数
は前記の数値を上回ってはならない。
【0028】その上、また環式アルキル基、殊に多環式
アルキル基、特にノルボルナン、アダマンタン、ノルカ
ラン、ピナン、トリシレンから誘導できるアルキル基も
特に好適である。
【0029】結合剤中に存在していてもよいもう1つの
モノマーの基は、可撓性である。これらのモノマーを有
していてよい基には、特にシロキサン基、アルキル基ま
たはポリエーテル基が属している。
【0030】なかでも特に好ましい実施態様の場合、2
つの基は混合物として使用される。この方法によって、
予期されなかったことに機械的性質を改善することがで
き、この場合、殊に強靱な歯科材料が得られる。使用目
的に応じて、混合比を、広い範囲内で変動させることが
できる。しかし、一般には、可撓性モノマーと硬直性の
モノマーとの割合が、10:1〜1:100、殊に1:
1〜1:10の範囲内である混合物が使用される。
【0031】同様の効果は、モノマーが可撓性の基なら
びに硬直性の基を分子内に有することによっても得るこ
とができる。すなわち、例えば基Xは硬直性であってよ
く、一方、Yは可撓性である。
【0032】式(I)のモノマーは、少なくとも二官能
性であるが、この場合、生成物の官能価は、nおよびm
から明らかになる。有利にはこの生成物は3以上であ
り、特に好ましくは4〜6の範囲内である。モノマーの
官能価が高くなるほど、マトリックス中への導入の確率
は高くなる。
【0033】さらに、合成樹脂マトリックスの高い架橋
密度を達成するためには、高い官能価が必要とされる。
これは高い強度および耐久性を有する材料をもたらす。
勿論、架橋密度の増大にともなって、合成樹脂には、事
情によっては欠点を伴うことのある脆弱性の傾向があ
る。
【0034】式(I)の化合物の基Xが有する好ましい
基の例は、特に、
【0035】
【化6】
【0036】[式中、Rは独立にC原子1〜6個を有
するアルキル基またはアルコキシ基を表わし、jおよび
kは独立に1〜10の範囲内の整数である]である。
【0037】基Yの特別な例および好ましい実施態様
は、
【0038】
【化7】
【0039】[式中、Rは水素またはメチルを表し、n
は1〜10の範囲内の整数である]である。
【0040】さらに基XおよびYは、置換基を有してい
てもよい。これらの置換基には、特にアルキル基、例え
ばメチル、エチル、プロピル、ブチル、2−プロペニ
ル、2−ブテニル、アリ−ル基、例えばフェニル、クミ
ル、キシリル、ナフチル、アルコキシ基、例えばメトキ
シ、エトキシ、プロポキシが属している。
【0041】さらにこれらの基は、ハロゲン含有基、エ
ステル基、ヒドロキシ基、エーテル基、アミノ基、アミ
ド基、ウレタン基および炭酸基を含んでいてもよい。勿
論、塩基性基、これには特にアミノ基、アミド基および
ウレタン基が属するが、これらの基の含量は、これらの
基がカチオン重合に不利な作用を有しうることによっ
て、制限される。
【0042】式(I)のモノマーの特別な例は、特に
1,3,5−ベンゾールトリカルボン酸−トリス−4−
(エテニルオキシ)ブタノールエステル;ブタンジ酸−
ビス−(4−エテニルオキシ)ブタノールエステル;ビ
ス−[(4−((エテニルオキシ)メチル)−シクロヘ
キシル)メチル]ペンタンジオエート;2,2−ビス
[4,1−フェニルオキシ−4−((エテニルオキシ)
メチル)シクロヘキシル)メチル]プロパン;ジフェニ
ルエーテル−4,4’−ジカルボン酸−(4−((エテ
ニルオキシ)メチル)−シクロヘキシル)メタノールジ
エステル;ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン
酸−2−(エテニルオキシ)エタノールジエステルおよ
び1,3,5,7−テトラ−[(4−((1−プロペニ
ルオキシ)メチル)シクロヘキシル)メトキシエチル]
−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサ
ンである。
【0043】歯科材料は、好ましい実施態様の場合、天
然材料の屈折率に近づく屈折率を有していなければなら
ない。さらに、マトリックスの屈折率が充填剤の屈折率
にほぼ相応する場合には、他の場合には材料の混濁が増
大するので有利である。このことは予想される歯科材料
の光硬化の場合、問題をまねくこともある。屈折率を高
めるため、結合剤中の芳香族基含量を増大させてもよ
い。その上、硫黄原子もこの数値を増大させるが、この
場合、これらの原子は、例えばチオエーテル基、チオエ
ステル基および/またはチオール基によって結合剤のモ
ノマー中に存在していてもよい。
【0044】式(1)の特に好ましいモノマーは、30
0〜3000の範囲内の分子量を有している。特に意外
なことに、モノマーがこの判定基準に相応し、特に少な
い収縮を有することが確認されており、この場合、硬化
した歯科材料は同時に傑出した機械的性質、例えば高い
耐圧性、高い弾性率および高い曲げ強さを示すが、しか
し脆弱ではない。
【0045】式(I)の若干のモノマーは、ポリマーも
しくはオリゴマーになる。製造に基づいて、これらの化
合物は一般に1つの分子量分布を有する。既に記載され
た分子量の数値は、これらの場合質量平均に関するもの
である。これは、例えば粘度測定法によって定めること
ができる。
【0046】前記モノマーは、大部分商業的に得られ、
その上、モノマーは自体公知の方法により合成により得
ることができる。この場合、前記の基XおよびYをより
どころとして用いることができる。その上、当業者は、
例えばUllmann's Encyclopedia of Industrial Chemist
ry, 第5版から有用な示唆が得られる。
【0047】ビニルハロゲン化物およびアルコキシドか
らのビニル化合物の製造は、殊にW.Reppe 他により、J
ustus Liebigs Ann.Chem.601(1956)81 〜 110に記
載されている。さらに、ビニルエーテルまたはエステル
のビニル基が、アルコールもしくは酸に移転されるトラ
ンスビニル化反応は公知である。多くの例に、次の文献
箇所が挙げられる:N.D.Field 他:“Vinyl Ether
s,”High Polymers, 第24巻、Wiley、ニューヨーク1
971、第365〜411頁中;S.A.Miller :“Vil
yl Ethers,”Acetylene, Its Properties, Manufacture
and Uses、第2巻、Ernest Benn Ltd.、ロンドン19
66,第198〜231頁中;D. H. Lorenz : Encyc
lopedia of Polymer Science and Technology、第14
巻、Interscience、ニューヨーク1971,第504〜
510頁。
【0048】さらにビニル基は、アリル基から、異性化
反応によって得ることができる。異性化は、塩基の付加
ならびにRu−触媒、例えば(PhP)RuCl
の作用によって行うことができる。
【0049】前記のシロキサンは、例えば相応するシロ
キサン水素から、(1−プロペノキシ)ビニルオキシア
ルカンを用いたヒドロシリル化によって得ることができ
る。この場合、主にビニルオキシ基とシロキサン水素の
Si−H−結合とが反応する。この反応の触媒作用のた
め、一般にPt、Rh、および/またはPd−化合物が
使用される。特に、カールステッド(Karsted)触媒お
よびウィルキンソン触媒は公知である。(1−プロペノ
キシ)ビニルオキシアルカンは、例えばアリルオキシビ
ニルオキシアルカンからの異性化によって取得されるこ
とができる。
【0050】有利に、結合剤の粘度は、1mPa*s〜
6Pa*s、有利に1mPa*s〜1Pa*sであるが、
これに限定されるものではない。下限の数値は、結合剤
の揮発性から判明する。粘度が6Pa*sを上回る場
合、専ら極めて限定された量の無機充填剤を混入するこ
とができる。しかし、多くの充填剤含量は、硬化した材
料の少ない収縮、傑出した機械的性質および良好な研磨
性につながる。
【0051】粘度に影響を及ぼさせるため、結合剤は、
さらに一官能性で、式(I)の化合物とカチオン共重合
可能なモノマーを含有していてもよい。
【0052】このモノマーには、特にビニルエステル、
例えば酢酸ビニル、ビニルエーテル、例えばプロピルビ
ニルエーテル、ブチルビニルエーテル、2−メチルプロ
ピルビニルエーテル、ペンチルビニルエーテル、ヘキシ
ルビニルエーテル、((1−プロペノキシ)エチル)ト
リメチルシラン、((1−プロペノキシ)エチル)トリ
エチルシラン、およびビニル芳香族化合物、例えばスチ
ロール、側鎖中にアルキル置換基を有する置換スチロー
ル、例えばα−メチルスチロールおよびα−エチルスチ
ロール、環にアルキル置換基を有する置換スチロール、
例えばビニルトルオールおよびp−メチルスチロール、
ハロゲン化したスチロール、例えばモノクロルスチロー
ル、ジクロルスチロール、トリブロモスチロールおよび
テトラブロモスチロールが属している。
【0053】歯科材料の硬化のためには、重合開始剤が
添加される。有利には重合はカチオン性に行われる。こ
れに相応して、特に好ましい開始剤は、ルイス酸または
ブレンステッド酸、もしくはこのような酸を遊離する化
合物、例えばBFまたはそのエーテル性付加物(BF
・THF、BF・EtO等)、AlCl、Fe
Cl、HPF、HAsF、HSbF、HBF
を含有するが、これらには場合によってはハロゲン化炭
素、例えばトリフェニルクロルメタンが添加され、ある
いはUV光または可視光の照射または熱および/または
圧力によって重合を開始する物質、例えば(η−6−ク
モル)(η−5−シクロペンタジエニル)鉄−ヘキサイ
フルオルホスフェート、(η−6−クモル)(η−5−
シクロペンタジエニル)鉄−テトラフルオロボーレー
ト、置換ジアリールヨードニウム塩およびトリアリール
スルホニウム塩を含有する。
【0054】これらの開始剤には、常法によれば促進剤
もしくは感作物質、例えばペルオキシ化合物、殊に過酸
エステル型のもの、ベンゾイン誘導体、ベンジル化合
物、またはアシルホスフィン酸化物が添加される。開始
剤と促進剤との比は、1:0.001〜1:10の広い
境界内で変動させることができるが、しかし有利には
1:0.1〜3:6の比が使用される。
【0055】特に好ましい重合開始剤は、開始剤として
ヨードニウム塩を含有し、ならびにベンゾイン誘導体、
例えばベンゾイン、α−メチルベンゾインメチルエーテ
ル、α−ジカルボニル化合物、例えば2,3−ブタンジ
オン、樟脳キノン、ベンジルおよびその誘導体、例えば
ω,ω−ジメトキシ−ω−フェニルアセトフェノン、α
−ヒドロキシアルキルフェノン誘導体、例えば1−ベン
ゾイルシクロヘキサン−1−オール、ならびにアシルホ
スフィンオキシド化合物、例えばベンゾイルジフェニル
ホスフィンオキシド、トリメチルベンゾイルジフェニル
ホスフィンオキシド(その他は欧州特許第007341
3号明細書中に記載されている)を感作物質として含有
する。部分的には、アミンが付加的な補助開始剤として
添加されなければならない。
【0056】特に好適なジアリールヨードニウム化合物
は、例えばジフェニルヨードニウムテトラフルオロボラ
ート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェ
ート、ビス−(4−メチルフェニル)ヨードニウムヘキ
サフルオロホスフェート、ジナフチルヨードニウムヘキ
サフルオロアンチモネート、およびフェニル−4−メチ
ルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート
である。
【0057】一般に感作物質を含有する、ヨードニウム
塩含有重合開始剤は、しばしば380〜500ナノメー
ターの波長範囲内の可視光によって開始されることがで
きる。意外なことに、この開始剤は式(I)の化合物を
特に効果的かつ迅速に硬化することが確認された。この
場合、十分な開始の後、歯科材料は完全に深部まで硬化
しているので、全硬化時間の間に材料を照射することは
不必要である。この性質は、特に充填物質の導入の際に
有利である。
【0058】歯科材料中での無機充填剤の使用は自体公
知である。充填剤は、殊に機械的性質を改善するために
使用される。充填剤としては、特に石英、粉砕されたガ
ラス、アエロシル、場合によっては二酸化チタンで被覆
された球状SiO−粒子、ゼオライト、オルモセル
(Ormocer)、オルモシル、難溶性フッ化物、例えばC
aF、YF、シリカゲルならびに熱分解法ケイ酸ま
たはそれらの顆粒物が広く使用されている。さらに、本
発明による歯科材料は、有機充填剤、殊に繊維を有して
いてもよい。この充填剤は、一般に商業的に入手可能で
ある。
【0059】殊に重い原子、例えばYおよびZrは、X
線不透明度を高める。したがって、これらの原子を有す
る充填剤は好ましい。
【0060】ポリマーマトリックス中にさらに良好に導
入するため、これらの充填剤を付着助剤を用いて処理し
てもよい。このためには、特にシラン、例えば((1−
プロペノキシ)エチル)−トリメトキシシラン、((1
−プロペノキシ)エチル)トリエトキシシランまたは
(1−プロペノキシ)エチルトリクロルシランが適当で
ある。
【0061】前記により制限されることなく、前記の充
填剤は一般に、0.02〜100μm、好ましくは0.
05〜10μmおよびなかでも特に好ましくは0.1〜
5μmの範囲内の粒度を有するが、この場合、充填剤の
形は特に限定されることはない。これに相応して充填剤
は、例えば球状、細片状、小板状および/または繊維状
であってよい。
【0062】これらの充填剤は、単独または混合物とし
て使用することができ、この場合、混合物の使用は、場
合によっては審美性に関する改善、およびさらに機械的
性質の改善を可能にする。
【0063】本発明による歯科材料の充填剤含量は、全
質量に対して、1〜95質量%の範囲、好ましくは50
〜90質量%の範囲、なかでも特に好ましくは65〜9
0質量%の範囲内である。高い充填剤含量は、硬化した
材料の少ない収縮、傑出した機械的性質および良好な研
磨性につながる。他方で、歯科材料中には硬化のために
十分な結合剤が存在していなければならない。結合剤を
充填剤中により一層均一に導入することができる場合、
一層多くの充填剤含量を選択することができる。
【0064】その上、本発明の歯科材料は助剤を有して
いてもよい。助剤には、特に安定化剤、顔料または希釈
剤が属している。
【0065】本発明の特に好ましい歯科材料は、例え
ば、それぞれ歯科材料の全質量に対して、 結合剤 4.98〜95質量%、 重合開始剤 0.02〜10質量%、 充填剤 1〜95質量%、および 常用の添加剤 0〜20質量% からなる。
【0066】本発明による歯科材料は、自体公知の方法
で製造することができる。この場合、成分は混合される
が、その際、充填剤は有利に少量ずつ添加される。
【0067】以下の実施例および比較例につき本発明を
詳説するが、本発明は、これに限定されるものではな
い。以下のパーセント記載は、全質量に関するものであ
り、その他の場合には別に記載される。
【0068】
【実施例】例1 1,3,5,7−テトラ−[(4−((1−プロペニル
オキシ)メチル)−シクロヘキシル)メトキシエチル]
−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサ
ン (DEB 461)の製造
【0069】
【化8】
【0070】温度計、攪拌機および還流冷却器を装備し
た500ml用3口フラスコ中に、4−(ヒドロキシメ
チル)−1−(ビニルオキシメチル)−シクロヘキサン
0.5モル(84.5g)、臭化アリル0.65モル
(78.64g)、NaOH0.65モル(26g)、
テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド0.31モル
(10g)およびトルオール200mlを入れる。窒素
雰囲気下に15分の攪拌後、混合物を16時間で90℃
に加熱する。その後、室温に冷却し、かつ混合物を水3
00ml中に入れる。有機相を分離し、かつ水で2回洗
浄する。引続き、溶剤を減圧下に蒸留によって除去す
る。残分をクロマトグラフィーによって浄化し、この場
合、シリカゲルおよび酢酸エチルとヘキサンとからなる
1:9混合物を使用する。
【0071】こうして得られたアリルビニルアルカン
を、引続き異性化によって1−プロペニル−誘導体に変
換する。この場合、先に得られた生成物を、還流冷却器
および攪拌機を装備した丸底フラスコ中に入れる。(P
P)RuCl0.64μモル(0.06g)の
添加後に、この混合物を8時間で130℃に加熱する。
引続き、得られた生成物を、減圧で蒸留する(約26P
aで93℃)。全部で0.435モル(91.8g)の
4−(1−プロペニルオキシメチル)−1−(ビニルオ
キシメチル)−シクロヘキサンが得られた(収率、約8
7%)。
【0072】引続き、4−(1−プロペニルオキシメチ
ル)−1−(ビニルオキシメチル)−シクロヘキサンを
Si−H−官能性1,3,5,7−テトラメチルシクロ
テトラシロキサンと反応させる。
【0073】このためジビニルエーテル0.435モル
(91.8g)、シクロシロキサン0.1モル(24
g)および無水トルオール100mlを丸底フラスコ中
に入れる。引続き、カールステッド(Karsteds)触媒5
μlを添加する(米国特許第3814730号明細書に
よれば、キシロール中にPt−錯体3%)。混合物を、
まず窒素雰囲気下に50℃で攪拌する。引続き、放出さ
れた反応熱によって混合物を100℃に加熱する。16
時間後に、反応が終了した。その後、エダクトおよび溶
剤を蒸留によって分離し、この場合、残留物を高真空中
で除去する。
【0074】得られた生成物(DEB 461)をNM
R−分光分析および元素分析によって特性決定し、かつ
それ以上精製せずに使用した。収率は約98%(10
5.8g)である。
【0075】例2 例1中で製造されたDEB461 11.88gを、ヨ
ードニウム塩 (4−(n−オクチルオキシ)フェニ
ル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネー
ト))0.0839g(0.7%)、感作物質 (アシ
ルホスフィンオキシド、イガキューア((Igacure)登
録商標)819)0.0248gおよび安定化剤(BH
T ラロックス((Ralox)登録商標))0.0024
g(0.002%)と混合する。
【0076】こうして得られた混合物に、青色光を20
秒間照射し、それによって混合物は完全に硬化する。こ
うして硬化した合成樹脂マトリックスを、マトリックス
の機械的性質、および重合によって生じる容積減少(収
縮)に関して試験する。得られた結果を第1表中にまと
めた。
【0077】例3 例2中で得られた混合物から歯科材料を製造するため
に、硬化可能なモノマー混合物11.99g中に、まず
合計で0.645gのアエロシルを2回に分けて添加す
る。引続き、ビニルオキシエチル−N−(3−(トリエ
トキシシリル)プロピル)カルバメート(VES)と一
緒に、シラン化したガラスをこね合わせる。合計で2
4.81gの添加を9工程(1:9.99g、2:5.
04g、3:2.49g、4:1.99g、5:2.0
7g、6:1.63g、7:0.83g、8:0.54
gおよび9:0.23g)で行い、この場合、最小混練
機を各10分の混練時間および180〜210ミリバー
ルの圧力で使用する。
【0078】比較例1 1,3,5,7−テトラ−[(4−((オキシメタクロ
イル)メチル)−シクロヘキシル)メトキシエチル]−
1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン
(DEB 502)の製造
【0079】
【化9】
【0080】DEB 502の製造を、DEB 461
の製出と同様の方法で実施する。実際、4−(ヒドロキ
シメチル)−1−(ビニルオキシメチル)−シクロヘキ
サンを、まず1,3,5,7−テトラメチルシクロテト
ラシロキサンと反応させる。引続き、この生成物とメタ
クリル酸無水物とを反応させ、DEB 502に変換す
る。
【0081】比較例2 比較例2を例2と同様の方法で実施するが、DEB 4
61の代わりにDEB502を使用する。これに相応し
て、樟脳キノンとスピードキュア(Speedcure)EDB
とからなるラジカル開始剤系を使用する。
【0082】完全な変換を保証するため、さらに60秒
間、結合剤を硬化させる。この合成樹脂マトリックス
を、同様にその機械的性質および収縮に関して試験す
る。得られた数値を第1表中にまとめた。
【0083】例4 例4を例2と同様の方法で実施するが、例1にならって
得られたDEB 461の代わりに、ジフェニルエーテ
ル−4,4’−ジカルボン酸−(4−(ビニルオキシメ
チル)シクロヘキシル)メタノールジエステル(CHM
VEE)を使用する。
【0084】
【化10】
【0085】硬化後、合成樹脂マトリックスを、その機
械的性質および収縮に関して試験する。得られた結果を
第1表中にまとめた。
【0086】 第1表:合成樹脂マトリックスの機械的性質 収縮 曲げ強さ 弾性率 (ΔV) (DIN53452) (DIN53457) [%] [N/mm] [N/mm] 例2 2.7761 50 1200 比較例2 5.2198 40 800 例4 3.8315 80 2000
【0087】
【発明の効果】硬化した歯科材料は、DIN53452
による曲げ強さ、DIN53457による弾性率、耐圧
性、耐久性および耐摩耗性に関して、傑出した性質を示
し、すなわち、好ましい実施態様の曲げ強さは一般に1
00N/mm以上であり、弾性率は有利に8000N
/mm以上である。
【0088】その上、本発明による歯科材料は、傑出し
た研磨性、少ない吸水性および殊に透明性および屈折率
に関して、傑出した審美的性質を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コリンナ ガル ドイツ連邦共和国 シュリュヒテルン ツ ア リーザーヘーエ 28アー (72)発明者 ゲルト レーデン ドイツ連邦共和国 ハーナウ グリューナ ウシュトラーセ 9 (72)発明者 ハラルト レンチュ ドイツ連邦共和国 ハーナウ グリューナ ウシュトラーセ 17

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結合剤としてのカチオン重合可能なモノ
    マー、重合開始剤および、歯科材料に対して1〜95質
    量%の少なくとも1つの無機充填剤を基礎とする歯科材
    料において、結合剤が、式(I): 【化1】 [式中、Rは水素、メチル基またはエチル基を表し、X
    およびYはそれぞれ独立に、炭素原子1〜100個を有
    する置換されていないか、または置換された脂肪族基、
    脂環式基または芳香族基を表し、この場合、1つまたは
    複数のCH基はO、C=O、−CO−、−SiR
    −および/または−SiR O−によって置換され
    ていてもよく、ここでRは独立にC原子1〜10個を
    有するアルキル基、アルコキシ基またはアリール基を表
    し、nは1〜3の整数であり、mは2〜5の整数であ
    る]で示されるモノマーを含有することを特徴とする、
    歯科材料。
  2. 【請求項2】 基Xが式: 【化2】 [式中、Rは独立にC原子1〜6個を有するアルキル
    基またはアルコキシ基を表し、jおよびkは独立に1〜
    10の範囲内の整数を表す]で示される1つまたは複数
    の基を表す、請求項1記載の歯科材料。
  3. 【請求項3】 基Yが式: 【化3】 [式中、Rは水素またはメチルを表し、nは1〜10の
    範囲内の整数を表す]で示される1つまたは複数の基を
    有する、請求項1または2記載の歯科材料。
  4. 【請求項4】 式(I)のモノマーが300〜3000
    の範囲内の分子量を有する、請求項1から3までのいず
    れか1項記載の歯科材料。
  5. 【請求項5】 結合剤が、1mPa*s〜1000mP
    a*sの範囲内の粘度を有する、請求項1から4までの
    いずれか1項記載の歯科材料。
  6. 【請求項6】 結合剤が付加的に一官能性ビニルエーテ
    ルを有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の
    歯科材料。
  7. 【請求項7】 重合開始剤がヨードニウム塩および感作
    物質を含有する、請求項1から6までのいずれか1項記
    載の歯科材料。
  8. 【請求項8】 可視光を照射することによって重合開始
    剤に重合を開始させることができる、請求項1から7ま
    でのいずれか1項記載の歯科材料。
  9. 【請求項9】 充填剤が石英、粉砕されたガラス、シリ
    カゲル、ケイ酸、ゼオライトまたはオルモセルならびに
    これらの物質の混合物を有する、請求項1から8までの
    いずれか1項記載の歯科材料。
  10. 【請求項10】 充填剤を付着助剤によって処理した、
    請求項9記載の歯科材料。
  11. 【請求項11】 充填剤含量が、全質量に対して50〜
    90質量%の範囲内、なかでも特に好ましくは65〜9
    0質量%の範囲内である、請求項1から10までのいず
    れか1項記載の歯科材料。
  12. 【請求項12】 DIN53452による曲げ強さが3
    0N/mm以上であり、および/またはDIN534
    57による弾性率が500N/mm以上である、請求
    項1から11までのいずれか1項記載の歯科材料。
  13. 【請求項13】 材料が、歯科材料の全質量に対してそ
    れぞれ 結合剤 4.98〜95質量%、 重合開始剤 0.02〜10質量%、 充填剤 1〜95質量%、および 常用の添加剤 0〜20質量% からなる、請求項1から12までのいずれか1項記載の
    歯科材料。
  14. 【請求項14】 請求項1から13までのいずれか1項
    記載の歯科材料の製造法において、成分を混合すること
    を特徴とする、歯科材料の製造法。
JP2001096905A 2000-03-31 2001-03-29 歯科材料および該材料の製造法 Pending JP2001288029A (ja)

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