JP2002544148A

JP2002544148A - 粘着性重合可能モノマーおよびそれからの歯科／医療用組成物

Info

Publication number: JP2002544148A
Application number: JP2000616732A
Authority: JP
Inventors: クレー，ヨアヒム，イー．; ヴァルツ，ウヴェ
Original assignee: Dentsply International Inc
Current assignee: Dentsply Sirona Inc
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2002-12-24
Also published as: EP1176937B1; DE60034383T2; US6660785B2; DE60017383D1; US20020082318A1; DE60034383D1; DE60017383T2; WO2000067701A1; EP1176937A1

Abstract

(57)【要約】粘着性重合可能モノマー、ならびに水を含む、あるいは含まない粘着性歯科／医療用コンポジットとしての、その利用が記載される。この歯科／医療用コンポジットは、粘着性重合可能モノマー、重合可能なモノマー、酸反応性および／または反応性および／または非反応性フィラー、希釈剤、重合開始剤および安定剤を含む。重合開始剤としては、一般に知られた熱開始剤、レドックス開始剤および／または光開始剤が用いられる。この新しい接着性歯科コンポジットは象牙質に対して約４ＭＰａの接着力を発揮する。高いＸ線吸収を示すフィラーにより、同じ厚さのアルミニウムより大きい放射線不透明度がもたらされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、歯科および医療に応用するのに好適な粘着性の重合可能なモノマー
に関する。

【０００２】

【発明の背景】

セメントのような従来の歯科/医療用組成物は、水ベースイオンセメントまた
は樹脂ベース材料のいずれかである。水ベースセメントは、硬質歯科組織に対し
て適度な接着性と、無機フィラー材料からの高濃度のフッ素イオン放出というメ
リットを有する。一方、水ベースセメントは、高度の水溶性、低い耐磨耗性およ
び過度の不透明性というデメリットを有する。樹脂ベース材料は、優れた機械特
性、適度な不透明性および低い水溶性というメリットを有する。一方、樹脂ベー
ス材料は、接着性に劣る、無機フィラーからのフッ素イオン放出が非常に少ない
、および収縮が大きいというデメリットを有する。

【０００３】リン酸エステル基またはカルボキシルエステル基を取り込むことで、樹脂ベー
スの歯科/医療用複合材料の粘着性が改良されることが知られている（米国特許
第３９９７５４号、米国特許第２７０９６９０号、米国特許第４５１４３４２号
、米国特許第４８０６３８１号、ドイツ特許第３５３６０７７号、ドイツ特許第
２７１１２３４号、ヨーロッパ特許第００５８４８３号、ドイツ特許第３１５０
２８５号、Ｅ．Ｍａｓｕｈａｒａ et. aｌ. Ｒｅｐ．Ｉｎｓｔ．Ｍｅｄ．Ｄ
ｅｎｔ．Ｅｎｇ．１（１９６７）２９−３３、Ｍ．Ｔａｋｅｙａｍａ eｔ．ａ
ｌ．Ｊ．Ｓｏｃ．Ｄｅｎｔ．Ａｐｐａｒ．１９（１９７８）１７９−１８５）。
しかし、粘着性はいまだ不十分である。さらに、そのようなモノマーを有する組
成物は、重合の際に収縮が大きい。

【０００４】歯科用組成物用の粘着性の重合可能なモノマーを提供し、粘着性の重合可能な
モノマーの製造方法を提供するのが本発明の課題であり、これらにより、水ベー
スおよび樹脂ベースの従来の材料の好ましい特性を組み合わせ、かつ、硬質歯科
組織に対する高度の粘着性と低い収縮性を有する歯科/医療用組成物が得られる
。

【０００５】この課題は、請求項１のマクロモノマー、請求項５の方法および請求項８、１
４、１５、１６および１７の組成物によって達成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】

粘着性の重合可能なモノマーは、少なくとも２つの重合可能な部分（ｉ）と、
結合ユニットにより（ｉ）と結合する少なくとも１つの置換又は非置換Ｃ_３〜Ｃ _２０アルキレンまたは少なくとも１つの置換または非置換Ｃ_５〜Ｃ_２０シクロア
ルキレン（ｉｉ）と、（ｉｉ）に結合する

【化９】の群から選択される少なくとも１つの酸性部分または

【化１０】の群から選択される少なくとも１つのイオン性部分（ｉｉｉ）とからなり、式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３は、水素、２〜２０個の炭素原子を有するアルキレン
、５〜２０個の炭素原子を有するシクロアルキレン、４〜１２個の炭素原子を有
するアリールまたはヘテロアリールの同じまたは異なる置換または非置換の残基
であり、Ｘは、

【化１１】のようなカチオン性対イオンであり、そして、Ｙは、ＯＨ⁻、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、トシル⁻のようなアニオン性イオンで
ある。

【０００７】重合可能な基は、好ましくは、メタクリル基またはアクリル基である。結合単
位は、好ましくは、エーテル、チオエーテル、エステル、カーボネート、または
ウレタン部分である。

【０００８】好ましくは、粘着性の重合可能なモノマーは、次の式により特徴付けられる。

【化１２】式中、Ｒ_４は、置換または非置換の３〜２０個の炭素原子を有するアルキレンを
示し、Ｚは、

【化１３】の群から選択される酸性部分または

【化１４】の群から選択されるイオン性部分であり、式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３は、水素、２〜２０個の炭素原子を有するアルキレン
、５〜２０個の炭素原子を有するシクロアルキレン、４〜１２個の炭素原子を有
するアリールまたはヘテロアリールの同じまたは異なる置換または非置換の残基
であり、Ｘは、アンモニウム、スルホニウム、ナトリウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、カルシウムまたはマグネシウムの塩

【化１５】のようなカチオンであり、そして、Ｙは、ＯＨ⁻、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、トシル⁻のようなアニオンである。

【０００９】最も好ましい粘着性の重合可能なモノマーは次の式で特徴付けられる。

【化１６】

【００１０】粘着性重合可能モノマーはフィラー、重合可能なモノマー、重合開始剤および
安定剤からなる歯科用／医療用組成物中で使用される。

【００１１】重合可能なモノマーは好ましくは、ポリエポキシドと（メタ）アクリル酸との
反応生成物、ポリアルキレノキシドジ−ならびにポリ（メタ）アクリレート、
ウレタンジ−ならびにポリ（メタ）アクリレートのような一官能価ならびに多
官能価（メタ）アクリレートであり、５〜８０重量％含有量のビス−ＧＭＡジエ
チレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート
、３，（４），８，（９）−ジメタクリロイルオキシメチルトリシクロデカン、
ジオキソランビスメタクリレート、グリセロールトリメタクリレート、フルフリ
ルメタクリレートが好ましく用いられた。

【００１２】重合開始剤は熱開始剤、レドックス開始剤または光開始剤である。

【００１３】フィラーは無機フィラーおよび／または有機フィラーである。

【００１４】粘着性重合可能モノマーはＡ象牙質に対する少なくとも５ＭＰａの接着Ｂ一週当たり且つ組成物の露出面積１ｃｍ^２当たり少なくとも１μｇＦ⁻の
フッ素放出Ｃ少なくともＣ_０，７＝４０％の不透明度およびＤ少なくとも２００ＭＰａの圧縮強さの組合せによって特徴付けられる粘着性歯科用／医療用組成物中で使用可能であ
る。

【００１５】粘着性重合可能モノマーは２５〜５０重量％の粘着性重合可能モノマー、０〜２５重量％の重合可能モノマー５０〜７５重量％のフィラーおよび重合開始剤および安定剤を含む粘着性歯科用／医療用セメント中で使用可能である。

【００１６】粘着性重合可能モノマーは１５〜５０重量％の請求項１〜３に記載の粘着性重合可能モノマー、０〜３５重量％の重合可能モノマー５０〜８５重量％のフィラーおよび重合開始剤および安定剤を含む粘着性歯科用／医療用複合材料中で使用可能である。

【００１７】粘着性重合可能モノマーは４５〜９０重量％の請求項１〜３に記載の粘着性重合可能モノマー、０〜４５重量％の重合可能モノマー１０〜５５重量％のフィラーおよび重合開始剤および安定剤を含む粘着性歯科用／医療シーラント中で使用可能である。

【００１８】粘着性重合可能モノマーは１５〜８０重量％の請求項１〜３に記載の粘着性重合可能モノマー、０〜６５重量％の重合可能モノマー０〜６５重量％のフィラーおよび重合開始剤および安定剤２０〜８５重量％の希釈剤および重合開始剤および安定剤を含む粘着性歯科用／医療プライマー中で使用可能である。

【００１９】放射線不透過性フィラーを含有する粘着性歯科用複合材料は、少なくとも２ｍ
ｍ／ｍｍＡｌ、好ましくは少なくとも３〜７ｍｍ／ｍｍＡｌ、最も好ましくは少
なくとも７ｍｍ／ｍｍＡｌの放射線不透過性を与える。

【００２０】粘着性歯科用／医療用複合材料は、少なくとも１μｇ／ｃｍ^２、好ましくは少
なくとも１−３μｇ／ｃｍ^２、最も好ましくは少なくとも３−１０μｇ／ｃｍ^２のフッ素放出を有する。

【００２１】さらに、粘着性歯科用／医療用複合材料は、少なくとも４０％、好ましくは少
なくとも２０〜４０％、最も好ましくは少なくとも５〜２０％の不透明度を示す
。

【００２２】実施例１グリセリンジメタクリレート−１１−ブロモウンデカン酸エステル

【化１７】三口フラスコに温度計、冷却器、スターラーをつけ、その中で、７５．００ｇ
（０.２８３モル）の１１−ブロモウンデカン酸、６４．５５ｇ（０.２８３モル
）のグリセリンジメタクリレート、１．７０ｇのジメチルアミノピリジンとを２
５０ｍｌの塩化メチレンに溶かし、０−５℃に冷却した。６４．２３ｇ（０.３１
１モル）のジシクロヘキシルカルボジイミドの液を滴下して攪拌しながら加えた
。その懸濁液を２０℃で３時間攪拌した。析出した固体はろ過して除き、２０ｍ
ｌの塩化メチレンで３回洗浄した。ろ液は０℃で一晩冷却した。析出した固体は
再度除いた。それから液を７５ｍｌの１ｎＨＣｌ、１ｎＮａＨＣＯ_３溶液で洗浄
し、１５０ｍｌの水で２回洗浄した。有機溶液をＮａＳＯ４上で乾燥し、０．１３
４５ｇのＢＨＴを加え、溶媒を減圧蒸留（min.30 mbar、４０℃）して除いた。収量：１１８．６７ｇ（理論値の８８．３％）グリセリンジメタクリレート−１１−トリエチルアンモニウムブロモウンデカン
酸エステル

【化１８】２３．７７ｇ（０.０５０モル）のグリセリンジメタクリレート−１１−ブロ
モウンデカン酸エステル、６．０７ｇ（０.０６モル）のトリエタノールアミン
を５０ｍｌのエタノール中で混合し、６時間還流した。それから５０℃から７０
℃、１８ｍｂａｒで蒸留してエタノールと過剰のトリエタノールアミンを除いた
。収量：２６．５８ｇ（理論値の９２.２％）ＩＲ：２６００−２８００ｃｍ^−１（アンモニウム塩の吸収）

【００２３】実施例２１１−ヒドロキシウンデカン酸グリセリンジメタクリレートエステル

【化１９】実施例１による１１−ブロモウンデカン酸グリセリンジメタクリレートエステ
ルの調製エタノール５０ｍｌに溶解させた１１−ブロモウンデカン酸グリセリンジメタ
クリレートエステル１５．００ｇ（０．０３２ｍｏｌ）にＮａＯＨ１．２６２ｇ
（０．０３２ｍｏｌ）を含んで成る水酸化ナトリウム溶液２５ｍｌを加えた。混
合物を１時間攪拌した。その後、粗生成物を塩化メチレンで抽出した。得られた
溶液をＮａＳＯ_４上にて乾燥し、溶媒は除去した。収率：１２．５０ｇ（理論値の９６．０％）ＩＲ：３４３０ｃｍ^−１（ＯＨ）１１−（リン酸）ウンデカン酸グリセリンジメタクリレートエステル

【化２０】ＰＯＣｌ_３による１１−ヒドロキシウンデカン酸グリセリンジメタクリレート
エステルの水酸基のエステル化ＴＨＦ５０ｍｌに溶解させた１１−ヒドロキシウンデカン酸グリセリンジメタ
クリレートエステル１１．５５１ｇ（０．０２８ｍｍｏｌ）に１０ｍｌＴＨＦ中
３．１１７ｇトリエチルアミンを加えた。０乃至５℃にて攪拌しながらＰＯＣｌ _３４．７２３ｇ（０．０３１ｍｍｏｌ）を滴下にて加えた後、溶液を室温でさら
に２時間攪拌する。その後トリエチルアミン塩酸塩を濾過にて除去し混合物を水
２０ｍｌで加水分解する。有機溶液をＮａ_２ＣＯ_３で三回抽出して、水から分離
する。この溶液から、ＭｇＳＯ_４上にて乾燥した後溶媒を蒸発濃縮し、マクロモ
ノマーを乾燥する。ＩＲスペクトルにおいて、リン酸エステルユニットを含む該新規の粘着性の重
合可能なモノマーは□＝３４００ｃｍ^−１において水酸基の吸収を示さない。新
しい吸収が□＝１００７ｃｍ^−１、□＝２３６２ｃｍ^−１及び肩部として□＝３
３０２ｃｍ^−１に見られた。^１ＨＮＭＲスペクトルにおいては、□_{（ＣＨ２＝} _）＝６．０６／６．１２ｐｐｍ及び□_{（ＣＨ２＝）}＝５．５８／５．５９ｐｐｍ
にオレフィンの二重結合のシグナルが見られた。メチンプロトン（ＣＨ−ＯＰ）
のシグナルは□_（ＣＨ）＝５．２２及び５．８８ｐｐｍに現れる。未反応のマク
ロモノマーのそれら（ＣＨ−ＯＨ）は□_（ＣＨ）＝４．３４／４．３５ｐｐｍに
現れる。

【００２４】塗布例１（歯科用接着剤）得られた粘着性の重合可能なモノマー例２を１．２４２ｇ、トリエチレングリ
コールジメタクリレート０．４１１ｇ、Ｎ，Ｎ−ビス（□−ヒドロキシエチル）
−ｐ−トルイジン０．００８ｇおよびショウノウキノン０．００６ｇを均一に混
合した。この混合物を歯の表面に環状（高さ２ｍｍ、内径５ｍｍ）に塗布し、可
視光（照射ランプＰｒｉｓｍｅｔｉｃｓＬｉｔｅＤｅＴｒｅｙＤｅｎｔ
ｓｐｌｙ）に４０秒間曝した。定着後すぐに歯は、３７±２℃、相対湿度１００
％の小室に２４時間移された。Ｚｗｉｃｋ装置で測定した接着力は５．７４±１
．２９ＭＰａであった。

【００２５】比較例１

【化２１】水酸基を無水コハク酸で変性した２，２−ビス−[ｐ−(２−ヒドロキシ−３−
メタクリロイルオキシプロポキシ)−フェニル]−プロパン（Ｂｉｓ−ＧＭＡ）２
．４２０ｇ、トリエチレングリコールジメタクリレート０．８２１ｇ、Ｎ，Ｎ−
ビス（□−ヒドロキシエチル）−ｐ−トルイジン０．０１６ｇおよびショウノウ
キノン０．０１２ｇを均一に混合した。この混合物を歯の表面に環状（高さ２ｍ
ｍ、内径５ｍｍ）に塗布し、可視光（照射ランプＰｒｉｓｍｅｔｉｃｓＬｉｔ
ｅＤｅＴｒｅｙＤｅｎｔｓｐｌｙ）に４０秒間曝した。定着後すぐに歯は
、３７±２℃、相対湿度１００％の小室に２４時間移された。Ｚｗｉｃｋ装置で
測定した接着力は０．４５±０．２０ＭＰａであった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下を含む粘着性重合可能モノマー：（i）少なくとも２つの重合可能部分；（ii）結合ユニットで（i）に結合する少なくとも１つの置換もしくは非置換Ｃ
_３〜Ｃ_２０アルキレンまたは置換もしくは非置換Ｃ_５〜Ｃ_２０シクロアルキレン
；（iii）（ii）に結合する少なくとも１つの下記【化１】の群より選ばれる酸性部分、または少なくとも１つの下記【化２】の群より選ばれるイオン性部分［式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３は同じでも異なっても
よく、水素、または２個〜２０個の炭素原子を有するアルキレン、５個〜２０個
の炭素原子を有するシクロアルキレン、もしくは４個〜１２個の炭素原子を有す
るアリールもしくはヘテロアリールからなる置換もしくは非置換残基であり、Ｘ
は【化３】のようなカチオン性の対イオンであり、ＹはＯＨ⁻、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻およ
びトシル⁻からなる群より選ばれるアニオン性のイオンである。］。
【請求項２】重合可能な基がメタクリルまたはアクリル基である請求項１
記載の粘着性重合可能モノマー。
【請求項３】結合ユニットがエーテル、チオエーテル、エステル、カーボ
ネートまたはウレタン部分である請求項１記載の粘着性重合可能モノマー。
【請求項４】下記【化４】からなる群より選ばれる式を有する請求項１記載の粘着性重合可能モノマー［式
中、Ｒ_４は置換もしくは非置換Ｃ_３〜Ｃ_２０アルキレンまたは置換もしくは非置
換Ｃ_５〜Ｃ_２０シクロアルキレンであり、Ｚは下記【化５】からなる群より選ばれる酸性部位、または下記【化６】からなる群より選ばれるイオン性部位である。ただし、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３は同じ
でも異なってもよく、２個〜２０個の炭素原子を有するアルキレン、５個〜２０
個の炭素原子を有するシクロアルキレン、または４個〜１２個の炭素原子を有す
るアリールもしくはヘテロアリールからなる置換もしくは非置換残基であり、Ｘ
はカチオン、好ましくはアンモニウム、スルホニウム、ナトリウム、カリウム、
ストロンチウム、カルシウム、マグネシウムまたは【化７】であり、ＹはＯＨ⁻、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻およびトシル⁻からなる群より選ば
れるアニオンである。］。
【請求項５】下記式【化８】を有する請求項１記載の粘着性重合可能モノマー。
【請求項６】クレーム１の粘着性重合可能モノマー、フィラー、重合可能
なモノマー、重合開始剤および安定剤を含む粘着性の歯科／医療用組成物。
【請求項７】重合可能なモノマーが単官能性または多官能性（メタ）アク
リレートである請求項６記載の粘着性の歯科／医療用組成物。
【請求項８】重合開始剤が熱開始剤、レドックス開始剤または光開始剤で
ある請求項６記載の粘着性の歯科／医療用組成物。
【請求項９】フィラーが無機フィラーまたは有機フィラーである請求項６
記載の粘着性の歯科／医療用組成物。
【請求項１０】フッ化物放出性無機フィラーを含む請求項９記載の粘着性
の歯科／医療用組成物。
【請求項１１】下記性質すなわちＡ象牙質に対する少なくとも５ＭＰａの接着、Ｂ一週当りかつ組成物の露出面積１ｃｍ^２当り少なくとも１μｇＦ⁻のフッ素
放出、Ｃ少なくともＣ０．７＝４０％の不透明度、およびＤ少なくとも２００ＭＰａの圧縮強さの組み合わせを有する請求項６記載の粘着性の歯科／医療用組成物。
【請求項１２】下記組成すなわち請求項１の粘着性重合可能モノマー２５〜５０重量％、重合性モノマー０〜２５重量％、フィラーと重合開始剤と安定剤５０〜７５重慮％を含む粘着性の歯科／医療用セメント。
【請求項１３】下記組成すなわち請求項１の粘着性重合可能モノマー１５〜５０重量％、重合性モノマー０〜３５重量％、フィラーと重合開始剤と安定剤５０〜８５重慮％を含む粘着性の歯科／医療用コンポジット。
【請求項１４】下記組成すなわち請求項１の粘着性重合可能モノマー４５〜９０重量％、重合性モノマー０〜４５重量％、フィラーと重合開始剤と安定剤１０〜５５重慮％を含む粘着性の歯科／医療用シーラント。
【請求項１５】下記組成すなわち請求項１の粘着性重合可能モノマー１５〜８０重量％、重合性モノマー０〜６５重量％、フィラーと重合開始剤と安定剤０〜６５重慮％、希釈剤と重合開始剤と安定剤２０〜８５重量％を含む粘着性の歯科／医療用プライマー。