JP2009509007A - ジチアンモノマーを含有する硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
各R5は、独立して、H又はC1〜C4アルキル基であり、
R4は、環状、分枝状、直鎖、脂肪族、芳香族、又は複素環式であり得、所望によりカテナリー(すなわち、鎖内の)窒素、及び非ペルオキシ酸素原子を有し、並びに所望により、エステル、ケトン、カルボニル、アミド、尿素、炭酸塩、及びウレタン官能基を含む、1以上の有機官能基を有する、多価有機基のような、x+yの価数を有する有機基であり、好ましくはR4は、所望によりカテナリー(すなわち、鎖内の)酸素原子を有し、並びに所望により、エステル、ケトン、カルボニル、アミド、尿素、炭酸塩、及びウレタン官能基を含む、1以上の有機官能基を有する多価脂肪族又は芳香族基であり、
nは3〜6、好ましくは3〜5であり、
mは1〜3であり、
oは1〜3であり、
x及びyは少なくとも1であり、並びに
ジチアン環上の1以上のメチレン基は、C1〜C4アルキル基で置換されてもよく、隣接するアルキル基は、それらが付着して脂環式又は芳香環のような炭素環を形成する炭素原子に結合してもよい。好ましくは、ジチアン環は8又は9個の環原子を有する。
「(メタ)アクリロイル」は、R’がH又はメチルであり、かつアクリロイル及びメタクリロイル基の両方を含む、CH2=CR’C(=O)−を意味し、
「(メタ)アクリロイルオキシ」は、R’がH又はメチルである、CH2=CR’C(=O)O−を意味し、
「ポリ(メタ)アクリロイル」は、2以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を意味し、
「置換(メタ)アクリロイル化合物」は、酸素(エステルの場合)、硫黄(チオエステルの場合)又は窒素(アミドの場合)上に有機置換基を有する(メタ)アクリレートのような(メタ)アクリロイル化合物を意味し、
「光増感剤」は、光重合率を増大させる、又は重合が発生する波長を変化させる任意の物質を意味する。代表的な光増感剤は、400nm〜520nmの範囲内でいくらかの光を吸収する、モノケトン及びジケトンであり、
「アルキル」及び「アルキレン」は、1〜20個の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖炭化水素から、1以上の水素原子を除去した後に残る、それぞれ、一価及び多価残基を意味し、
「低級アルキル」は、C1〜C4アルキルを意味し、
「アリール」及び「アリーレン」は、5〜12個の環原子を有し、低級アルカリール及びアラルキル、低級アルコキシ、N,N−ジ(低級アルキル)アミノ、ニトロ、シアノ、ハロ、及び低級アルキルカルボン酸エステル(ここで「低級」はC1〜C4を意味する)のような置換芳香族を含む、芳香族化合物(単環並びに複及び縮合環)から、1以上の水素原子を除去した後に残る、それぞれ、一価及び多価残基を意味し、
「シクロアルキル」及び「シクロアルキレン」は、3〜12個の炭素原子を有する環状炭化水素から1及び2個の水素原子を除去した後に残る、それぞれ、一価及び二価残基を意味し、
「硬化性」は、組成物が、熱、光、及びレドックス反応開始剤(酸化/還元剤)並びにこれらの組み合わせを含む、多様な反応開始剤系により重合及び/又は架橋され得ることを意味し、
「架橋」は、無限分子量のポリマー網状組織の形成を意味し、2を超える官能基を有するポリマー反応体との重合において発生する。さらなる情報は、G.オディアン(G. Odian)著、重合の原理(Principles of Polymerization)、第3版、1991年、ジョン・ワイリー&サンズ(John Wiley & Sons)、ニューヨーク、108頁に見出すことができる。架橋は、連鎖成長プロセスによってペンダント重合性官能基間で形成される。
式中、各R1は、独立して、H、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を表し、各Qはアルキレン、−O−、又は−NR1−から選択される。
ある実施形態では、R6は、少なくとも3の価数を有する多価有機基であり得る。多価基R6の例としては、ブチレン、エチレン、プロピレン、4−オキサヘプタレン、ヘキシレン、及び1,4−ビス(メチル)シクロヘキシレンが挙げられる。
少なくとも5重量%のジチアンモノマー、
10〜75重量%、好ましくは50〜75重量%の酸官能性モノマー、
1〜20重量%のポリアクリロイル架橋剤、及び
10重量%未満のモノアクリロイルモノマー
を含んでもよい。
ワッツ(Watts)収縮試験方法
ワッツ収縮(ワッツ)試験方法は、硬化後の体積変化により、試験試料の収縮を測定する。試料調製(90mgの非硬化複合材料試験試料)及び試験手順は、以下の参照に記載されているように行われた:「可視光線硬化物質における重合収縮運動の測定:方法の開発、歯科材料(Determination of Polymerization Shrinkage Kinetics in Visible-Light-Cured Materials: Methods Development, Dental Materials)」1991年10月、281〜286頁。収縮率の観点における結果は、各試料について3反復の平均として報告された。
試験試料のバーコル硬度を、次の手順に従って測定した。非硬化複合材料試料を、ポリエステル(PET)フィルムのシートとスライドガラスとの間に挟まれた厚さ2.5mmのテフロン(登録商標)(TEFLON(登録商標))金型の中で、エリパー・フリーライト2歯科用硬化光(ELIPAR Freelight 2 dental curing light)(3M社)にて、30秒間硬化した。照射後、PETフィルムを除去し、金型の上面と底面との両方での試料の硬度を、インデンターを備えたバーバーコールマン・インプレッサー(Barber-Coleman Impressor)(手持ち式の携帯用硬度テスター、モデルGYZJ934−1、バーバーコールマン社(Barber-Coleman Company)、工業用計器部門(Industrial Instruments Division)、インディアナ州ロバスパーク(Lovas Park))を使用して測定した。光曝露の5分後に、上面及び底面のバーコル硬度値を測定した。
1,3−プロパンジチオール(10.82g、0.10モル、マサチューセッツ州ワードヒル(Ward Hill)のアルファエーサー(Alfa Aesar)から市販)とエタノール(45mL)の第1溶液を、60mLのシリンジ内に設置した。エピクロロヒドリン(9.25g、0.10モル)とエタノール(45mL)の第2溶液を、第2の60mLのシリンジ内に設置した。両方の溶液を、水酸化ナトリウム(8.80g、0.22モル)とエタノール(250mL)との混合物に室温で10時間かけてゆっくりと滴下して加えた。さらに8時間攪拌した後、前記反応混合物を真空下にて濃縮し、次いで酢酸エチル(200mL)で希釈した。有機層を水(200mL)と、水に飽和した塩化ナトリウム(100mL)とで洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥した。溶媒を減圧下で除去して、カラム・クロマトグラフィーによりシリカゲル上でヘキサン中の酢酸エチル(30/70重量部)の混合物を使用して精製した粗生成物を得た。生成物を油として分離した(6.99g、収率43%)。
1以上のメタクリレートモノマーとC−8アルコール誘導体とを含有する歯科組成物を、次のように調製した:光開始剤成分(例えば、CPQ、EDMAB、及びDPIHFP)、メタクリレートモノマー(BisGMA、UDMA、BisEMA−6、TEGDMA)、並びにC−8アルコール誘導体を、スクリューキャップを有するMAX20プラスチック製ミキシングカップ(サウスカロライナ州ランドラム(Landrum)のフラックテック(Flakteck))に量り入れた。前記カップを85℃のオーブン内に5分間置き、DAC150FVスピードミキサー(フラックテック(Flakteck))内で、314.2rad/s(3000rpm)にて1分間混合した。次に、充填剤成分を添加し、カップを85℃のオーブン内に5分間置き、DAC150FVスピードミキサー(フラックテック(Flakteck))内で、314.2rad/s(3000rpm)にて1分間混合した。85℃で5分間の加熱、及びそれに続く混合を繰り返した。歯科組成物(実施例3〜8)を、このような方法でペースト複合材料として調製し、各複合材料に関する成分の相対量を表1に列記する。比較例C4には、市販製品3Mフィルテックスプリームユニバーサル修復剤(FILTEK SUPREME Universal Restorative)(3M社)を用いた。これらの複合材料ペースト(実施例3〜8及び比較例C1)を、本明細書に記載する試験方法に従ってワッツ収縮及びバーコル硬度に関して評価した。評価結果を表2に示す。
表3に列記される各複合材料に関する成分の相対量を使用して、実施例3〜8に記載されているように歯科組成物を調製した。比較例C4には、市販製品3Mフィルテックスプリームユニバーサル修復剤(FILTEK SUPREME Universal Restorative)(3M社)を用いた。これらの複合材料ペースト(実施例10〜13並びに比較例C4及びC6〜C9)を、本明細書に記載の試験方法に従ってワッツ収縮及びバーコル硬度に関して評価した。評価結果を表4に示す。
Claims (19)
- n、m及びoが、ジチアン環が8〜9の環原子を有するような数である、請求項1に記載の組成物。
- nが少なくとも3である、請求項1に記載の組成物。
- R4が、アリーレン、シクロアルキレン及びアルキレンから選択され、前記アルキレン及びアリーレンが所望により1以上のカテナリー−O−又は−NR1−基でさらに置換され、カルボニル、アシル、アミド、ウレタン、及び尿素から選択される官能基をさらに含んでもよい、請求項1に記載の組成物。
- x及びyが1である、請求項1に記載の組成物。
- 前記反応開始剤が光開始剤である、請求項1に記載の組成物。
- 前記反応開始剤がレドックス開始剤である、請求項1に記載の組成物。
- 前記光開始剤が、電子供与体、ヨードニウム塩、及び光増感剤を含む、請求項6に記載の組成物。
- 前記光開始剤が、少なくとも0.04重量%の光増感剤を含む、請求項8に記載の組成物。
- 前記光開始剤が、約300〜約600nmの範囲の光を吸収できるホスフィンオキシドを含む、請求項6に記載の組成物。
- 前記組成物が充填剤をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- ポリ(メタ)アクリロイル化合物をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記ポリ(メタ)アクリロイル化合物が、エトキシル化ビスフェノールAジメタクリレート(BisEMA6)、ビスフェノールAジグリシジルジメタクリレート(bisGMA)、ウレタンジメタクリレート(UDMA)、トリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、グリセロールジメタクリレート(GDMA)、エチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート(NPGDMA)、及びポリエチレングリコールジメタクリレート(PEGDMA)から成る群から選択される、請求項12に記載の組成物。
- 無充填組成物の総重量を基準として、
a)5〜35重量%の前記ジチアン化合物、
b)0〜20重量%の他のモノ(メタ)アクリロイル化合物、及び
c)65〜95重量%のポリ(メタ)アクリロイル化合物
を含む、請求項12に記載の組成物。 - 10〜60重量%の総モノマーと90〜40重量%の充填剤とを含む、請求項14に記載の組成物。
- 硬化した場合、2%未満のワッツ収縮を示す、請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物。
- 硬化した場合、少なくとも60のバーコル硬度を示す、請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の重合組成物を含む、ポリマー組成物。
- 歯科修復剤の調製方法であって、
請求項1〜15のいずれか一項に記載の硬化性歯科組成物を提供すること、
前記組成物を患者の歯に適用すること、及び
前記組成物を硬化すること
を含む方法。
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