JP2006510583A - 不揮発性歯科組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施態様は、マルチアクリレート化合物及び開始剤を含む歯科組成物を対象とする。この組成物の硬化は、酸素阻害層(「OIL」)を欠く表面を生じる。配合物は、メタクリル酸メチル、すなわち多くの歯科配合物に見出される、刺激性であり、潜在的に有害な材料を含有しない。このマルチアクリレート化合物は、1分子あたり少なくとも3個のアクリラート単位を含む。更に、該配合物は、他のアクリラート化合物、溶剤、充填剤、ナノ充填剤、希釈剤その他の、歯科配合物に役立つ材料を含むことができる。この配合物は、歯科コーティング、歯科シーラント、及び指爪/足指爪修復のような用途に役立つ。
本発明の一実施態様は、硬化して、酸素阻害層(「OIL」)を欠く表面を形成する、歯科用アクリル系材料組成物を対象とする。該組成物は、好ましくは、メタクリル酸メチルを含有しない。該組成物は、好ましくは、急速に硬化して、安定的で硬く、光沢のある表面を形成する。
下表は、実施例の項全体を通じて用いられる化学的化合物及び略号を列記している。
Extoralは商業的製品であるが、その組成及び成分は、公然と知られてはいない、強い不快な臭気は、Extoralがメタクリル酸メチルを含有することを示唆した。下記の分析的実験は、Extoralの化学的組成を決定することを企図して実施した。
CN−975(6官能性芳香族ウレタンアクリラート)、MMAその他の化合物を用いて、組成物を調製した。数は、組成物中の各化合物の量を重量%で表している。
NOIL組成物は、少なくとも二つの成分:多官能性アクリラート及び光開始剤(例えばホスフィンオキシド)を含有する。希釈剤(例えばエトキシ化ジ−又はトリ−アクリラート)を加えて、マルチアクリレートの操作性、及び/又は開始剤の可溶性を高めてもよい。組成物は、歯科及び歯列矯正の分野に用いられる、溶剤、重合性共単量体、阻害剤、界面活性剤、ガラス充填剤、蛍光又は燐光化合物、染料、着色剤、フッ化物化合物などの材料のような、追加の材料を含有することができる。
多官能性アクリラート、希釈剤、TPO又は他の開始剤、及び任意にはMEHQの混合物を、まとめて混合した。混合物は、撹拌又は振盪しつつ、60〜62℃で4時間加熱して、清澄又は混濁溶液を与え得る。混濁は、あるとしても、数日間で消滅することになる。
充填されていない樹脂、及びOX50のような充填剤を、スラリーとして組み合わせた。スラリーを、30分間摩砕した。摩砕工程は、しばしば、気泡を混合物に導入する。気泡は、1,000xg以上で30分間の遠心分離によって除去して、基本的に清澄な溶液を与えることができる。
多官能性アクリラート、及びアクリル化された希釈剤の共単量体は、NOIL組成物に効果的な成分であることが見出された。下表は、役立つことが見出された例示的化合物を列記している。
SR355(ジトリメチロールプロパンテトラアクリラート)3g、MMAの揮発性共単量体2g、TPO0.25g、及びMEHQ3.5mgを含有する組成物を調製した(「AC−23」)。組成物は、メタクリル酸メチル(MMA)を含有する組成物に特有の強い臭気を有した。組成物を、白紙に塗装し、600mW/cm2の強度に設定したVIP光源に、30秒の露光時間にわたって露光させた。指触りによって、酸素阻害層が探知されて、光源に露光後に10分間待機した後でさえ、軟らかい表面が明らかであった。これらの結果は、揮発性共単量体MMAの存在下での4官能性アクリラートが、酸素阻害層の形成を防止するのに不充分であることを示唆する。
3gのSR399(ジペンタエリトリトールペンタアクリラートエステル)、MMA揮発性共単量体2g、TPO0.25g、及びMEHQ3.5mgを含有する組成物を調製した。組成物は、メタクリル酸メチル(MMA)を含有する組成物に特有の強い臭気を有した。組成物を、Pyramidなるコンポジット、暗度3.5(Bisco, Inc.)に塗装し、VIPライトガンの出力に300mW/cm2で10秒間露光することによって硬化させた。酸素阻害層は、指触りによっては全く探知されず、揮発性共単量体MMAの存在下での5官能性アクリラートが、酸素阻害層の形成を防止するのに充分であることを示唆した。
2.7gのCN975、3.3gのSR344、TPO0.333g、及びMEHQ3mgを含有する組成物を調製した(「AC−15C」)。75重量%のAC−15C、及び25%のOX50充填剤の充填された混合物も調製した。AC−15Cの組成物は、6官能性ジアクリラート(CN975)を含有し、MMAは含まない。MMAの臭気、又はその他の認識し得る臭気は、全く検出されなかった。AC−15Cは、Extoralより優れた光硬化感度を2倍の二重結合の変換率とともに示した。AC−15は、VIPを用いて500mW/cm2の光源に20秒間か、同じ硬化用光源を用いて200mW/cm2で40秒間露光した後に、無擦過痕かつ無傷で硬化可能であった。エタノール中の10%のメチルブルーの着色剤の添加は、硬化に不都合に影響しなかった。空気中及び窒素環境中でのAC−15Cの変換率は、同じであって、それがOIL層を欠くことを示した。AC−15CのBarcol硬度は、Cure-Lite Plusというライトボックスシステムを用いて200mW/cm2の露光で40秒間硬化させた後、77であった。
3.22gのCN975、1.38gのCN383、TPO0.4g、及びMEHQ2.5mgを含有する組成物を調製した。AC−35は、VIPシステムを用い、Pyramidという暗度3.5のコンポジット上で300mW/cm2で10秒間硬化させた後に、ヒトの指爪に対して無擦過痕の、かつ接触に対して粘着しない表面を形成した。TPO及びMEHQは同量であるが、2.76gのCN975、及び1.84gのCN383を含有させて調製したAC−36は、同じコンポジットの基剤、及び300mW/cm2で20秒間の露光後の光硬化システムを用いて、指爪による擦過に対して無擦過痕に、かつ接触に対して粘着なしに硬化可能であった。
8.9gのCN975、10.3gのSR349、7.8gのSR610、0.9gのCD9052、TPO2.1g、及びMEHQ15mgを含有する組成物を調製した。組成物は、500mW/cm2に設定したVIP硬化システムを用い、Pyramidの暗度3.5のコンポジット上で20秒間の露光後に、無擦過痕の表面へと硬化した。AC−40も、60℃の水中で貯蔵した後も優れた安定性を示して、30日及び47日後に、Pyramidコンポジット、暗度3.5の上で300mW/cm2で20秒間で硬化したが、後者は、20℃で472日間の貯蔵に匹敵する。この組成物への5%のCN383の添加(AC−40A)は、VIP硬化光システムを用いた、Pyramidコンポジット上での300mW/cm2で15〜20秒間、又は500mW/cm2で10秒間の露光後に、無擦過痕の表面を形成させた。密封という用途に加えて、この組成物は、比較的高い粘度(22℃で1,200cps前後)を有するため、深い空洞の充填剤としても魅力的であり得る。
5.2gのDP20、1.5gのCN383、2.1gのSR610、0.5gのCD9052、TPO0.7g、及びMEHQ4.4mgを含有する組成物を調製した。組成物は、非常に急速に硬化して、VIP硬化光システムを用いた、白紙上で500mW/cm2で3〜6秒後、300mW/cm2で5〜10秒後、及び50〜100mW/cm2で60秒後に、無擦過痕の表面を形成した。DP20−5という化合物も、優れた圧縮強さ(前例で記載したInstron試験システムを用いて決定される限りで51±9MPa)を有した。また、AC−40より相対的に低い粘度(22℃で410cps)も示した。この組成物は、エナメル質上の歯列矯正装置の下若しくは周囲の保護コーティングとしてか、又は急速な硬化及び流動性が重要な配慮となる、周縁シーラントとして用いるのに魅力的である。
適切な重量量のフィラーと、上の例13に記載したDP20−5組成物とを混合することによって、10%のフィラー、20%のフィラー、30%のフィラー及び40%のフィラーと、90%、80%、70%及び60%のDP20−5とからなる組成物を製造した。用いたフィラーは、OX−50又はシラン化されたOX−50であった。20%のOX−50を充填したDP20−5を含有するサンプルは、300mW/cm2で5秒間、又は500mW/cm2で2秒間の照射後に、無擦過痕であった。鉛筆硬さは、5Hより大であった。これらの結果は、フィラーを欠く、そのままの樹脂で得られたのと同様であった。フィラーは、樹脂の硬化性には顕著な効果がなかった。
15gのDP60、4.5gのSR349、4.5gのSR459、3gのCN383、0.9gのCD9052、TPO2.1g、及びMEHQ15mgを含有する組成物を調製した。組成物は、VIPライトガンを用い、Pyramidの暗度3.5のコンポジット上で組成物を塗装した後に、500mW/cm2で15秒間、及び300mW/cm2で20秒間に無擦過痕の表面へと硬化した。この組成物は、歯科補綴装置又は義歯に対する柔軟なコーティングとして用いることができる。組成物は、柔軟性が望ましい狭い間隙のフィラーとして用いることもできる。
3gのSR399、3gのSR349、3gのSR610、0.3gのCD9052、TPO0.7g、及びMEHQ5mgを含有する、1ペンタアクリラート及び2ジアクリラート組成物を調製した(AC−25)。3gのCN975、3gのSR349、3gのSR610、0.3gのCD9052、TPO0.7g、及びMEHQ5mgを組み合わせることによって、1ヘキサアクリラート及び2ジアクリラートを含有する類似の組成物を調製した(AC−26)。組成物AC−25及びAC−26は、ともに、300mW/cm2で20秒間、または500mW/cm2で10秒間の照射後、無擦過痕であった。両材料の鉛筆硬さは、1Hであった。
5種類の樹脂を選んで、ジアクリラート、トリアクリラート及びテトラアクリラートがNOIL表面を調製できる能力を比較した。単量体樹脂を、アセトン中1:1の重量比で可溶化した。TPO開始剤を加え、アセトンを約60秒間又はそれ以上空中に蒸発させた。蒸発の20秒後、アセトンは、重量喪失という形では検出できなかった。組成物を、500mW/cm2の青色光、又は200mW/cm2の輝白色光のいずれかを用いて照射した。生成された表面を、下表に記載したとおりに評価した。
歯列矯正用シーラントとしてのNOILシーラントの適性を、擦過耐性アッセーを用いて評価した。表面を擦過しようと意図して、異なる硬さの黒鉛を含有する鉛筆を用いて、表面を摩擦した。検出可能な擦過痕を生成するのに、どの硬さの黒鉛を必要とするかによって、表面を評価した。
6種類の光開始剤を、50gのCN795(6官能性アクリラート)、アセトン(揮発性溶剤)50g、Flourad FC-431(平滑化のための界面活性剤)0.1g、及びMEHQ(貯蔵のための阻害剤)0.02gを含有する一般的な樹脂に個別的に加えた。下表は、開始剤を列記している。
DP20−5のNOIL組成物、及びL/C結合樹脂を、それらの剪断強さについて評価した。NOILDP20−5は、0.75のLumilux Blue(蛍光添加剤)及び20%ガラスイオノマー(X1B44RWG)の有無のもとに調製した。結合強さを、非充填及び充填L/C結合樹脂に対して比較した。
NOIL組成物のフッ化物放出特性を、L/Cシーラントに対して比較した。NOILサンプルは、フッ化物放出については20%ガラスイオノマーを、燐光については0.75%のLumilux Blueを含有するDP20−5であった。
コンポジットは、製造者の教示に従って、歯の修復の手順中に適切に入れることができる。コンポジットの最終的な層を、空洞表面の周縁に当てがい、適合させ、成形し、望みの最終的形態へと輪郭を形成した。AC−40又はDP20−5のようなNOIL組成物の薄いコーティングを、軟らかい刷毛を用いて、コンポジットの表面、及びエナメル質の周囲を覆って静かに塗布した。次いで、NOILで塗装した表面を、適切な光源及び照射時間(たとえば、VIPライトガンからの600mW/cm2での20〜40秒以内の可視青色光)を用いて光硬化させた。生成された表面は、滑らかで、光沢のある表面を有することになる。更に、そのような表面は、慣用のコンポジットの塗布に要するような、バー又は研磨剤による成形の必要なしに得ることができ、そのため、処置室における患者の時間を一層最小化しつつ、周囲の歯の組織への損傷の可能性を回避することができる。
低粘度又は流動性コンポジットは、歯の修復の手順中に適切に入れることができる。コンポジットの最終的な層を、空洞表面の周縁に当てがい、適合させ、成形し、望みの最終的形態へと輪郭を形成した。コンポジットを、5秒間のような短時間、光硬化させて、コンポジット材料の流動を排除した。(DP20−5のような)NOIL組成物の薄いコーティングを、軟らかい刷毛を用いて、コンポジットの表面、及びエナメル質の周囲を覆って静かに塗布した。次いで、表面を、適切な光源及び照射時間(たとえば、600mW/cm2での可視青色光)を用いて光硬化させた。生成された表面は、滑らかで、光沢のある表面を有することになる。
知覚鈍麻を要する歯根表面は、単離し、木綿ペレット、ホームペレット又はマイクロブラシを用いて、軽石及び空洞クレンザースラリーで研磨することができる。歯根表面は、望みであれば、リン酸で15秒間更に食刻することができる。(DP20−5のような)NOILの薄いコーティング、又はスランピングを目的としない充填サンプルを、軟らかい刷毛を用いて、歯根の表面を覆って静かに塗布した。NOIL表面を、静かな空気流で減肉し、次いで、NOILで塗装した表面を、適切な光源及び照射時間(たとえば、VIP硬化光システムを用いた600mW/cm2の可視青色光で10秒間)を用いて光硬化させた。
NOIL処方のAC−40及びDP20−5の剪断結合強さ(SBS)を試験し、Fortify Plusのそれと比較した。下記の下地:エナメル質、象牙質、コンポジット、非硬化コンポジット、Rex III、陶材、アマルガム、アクリル系およびそれ自体を試験した。下記の手法を用いた。
指爪修復組成物としてのDP20−5を、下記のとおり試験した。DP20−5の薄層を、ヒトの指爪に、滑らかな表面が得られるまで刷毛塗りで塗装した。組成物を、VIP硬化光システムを用いて、500mW/cm2の光強度に約5秒間露光させた。組成物は、触ると硬い、滑らかで光沢のある表面へと硬化した。
Claims (28)
- マルチアクリレート化合物及び開始剤を含む歯科組成物であって、該マルチアクリレート化合物は、1分子あたり少なくとも3個のアクリラート官能性を含み、該組成物は、メタクリル酸メチルを含まない組成物。
- 組成物が硬化して、酸素阻害層を欠く表面を形成する、請求項1記載の組成物。
- 開始剤が光開始剤である、請求項1記載の組成物。
- 開始剤がホスフィンオキシドである、請求項1記載の組成物。
- 開始剤が2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(TPO)である、請求項1記載の組成物。
- 開始剤が組成物の約1重量%以下の濃度で存在する、請求項1記載の組成物。
- 開始剤が組成物の約3重量%以上の濃度で存在する、請求項1記載の組成物。
- 開始剤が組成物の約6重量%以上の濃度で存在する、請求項1記載の組成物。
- 開始剤が組成物の約7重量%以上の濃度で存在する、請求項1記載の組成物。
- マルチアクリレート化合物が1分子あたり3個のアクリラート官能性を含む、請求項1記載の組成物。
- マルチアクリレート化合物が1分子あたり4個のアクリラート官能性を含む、請求項1記載の組成物。
- マルチアクリレート化合物が1分子あたり5個のアクリラート官能性を含む、請求項1記載の組成物。
- マルチアクリレート化合物が1分子あたり6個のアクリラート官能性を含む、請求項1記載の組成物。
- マルチアクリレート化合物が、6官能性の芳香族ウレタンアクリラートオリゴマー、カプロラクトン改質ジペンタエリトリトールヘキサアクリラート、又はジペンタエリトリトールペンタアクリラートである、請求項1記載の組成物。
- マルチアクリレート化合物が組成物の約20重量%以上の濃度で存在する、請求項1記載の組成物。
- マルチアクリレート化合物が組成物の約30重量%以上の濃度で存在する、請求項1記載の組成物。
- 共単量体を更に含む、請求項1記載の組成物。
- モノアクリラート化合物、ジアクリラート化合物、トリアクリラート化合物又はテトラアクリラート化合物を更に含む、請求項1記載の組成物。
- モノアクリラート化合物がカプロラクトンアクリラートである、請求項18記載の組成物。
- ジアクリラート化合物がトリプロピレングリコールジアクリラート、エトキシ化ビスフェノールAジアクリラート又はポリエチレングリコールジアクリラートである、請求項18記載の組成物。
- トリアクリラート化合物がトリメチロールプロパントリアクリラートである、請求項18記載の組成物。
- テトラアクリラート化合物がジトリメチロールプロパンテトラアクリラート化合物である、請求項18記載の組成物。
- 充填剤を更に含む、請求項1記載の組成物。
- ナノ充填剤を更に含む、請求項1記載の組成物。
- ガラス粒子を更に含む、請求項1記載の組成物。
- アクリル化アミン化合物を更に含む、請求項1記載の組成物。
- 希釈剤を更に含む、請求項1記載の組成物。
- 希釈剤が、アセトン、エタノール、水、アセトン及び水の混合物、エタノール及び水の混合物、エタノール及びアセトンの混合物、並びにエタノール、水及びアセトンの混合物である、請求項27記載の組成物。
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