JP3040606B2 - 歯質に硬化性組成物を接着させるための前処理剤および方法 - Google Patents

歯質に硬化性組成物を接着させるための前処理剤および方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は歯牙に対して、硬化性の
樹脂または樹脂複合材料を接着するに際し、予め歯牙表
面に適用するための前処理剤に関する。さらに詳しく
は、特に歯の治療に際して、硬化性樹脂組成物などを歯
質に対して接着させるために、予め歯質表面に適用する
前処理剤に関する。
【0002】
【従来の技術】歯科治療において、歯と修復材料との接
着は重要であるため接着材が使用され、用途によって液
状のもの、セメントあるいはペースト状のものが用いら
れている。しかし多くの場合、歯牙特に象牙質と接着材
またはセメント材のような硬化性組成物との間の接着力
が不十分であるために、歯質との界面から剥離して温痛
や冷痛が生じたり、その隙間からムシ歯が再発したり修
復材料が脱落するなどの問題を発生させている。
【0003】これまでに、歯牙に対して十分な接着力を
得るために、歯牙の表面に酸エッチングによる処理をす
る方法が知られている(Buonocore,M.G.,etal., J.Den
t.Res.,34,849-853,1955)。典型的なエッチング剤とし
て、リン酸、金属塩を含むクエン酸およびEDTAなど
の水溶液が例示できる。この方法は歯牙エナメル質に接
着する際の表面処理として特に有効であったが、象牙質
に対する接着には多くの問題を残した。
【0004】そこで象牙質への接着力を向上させるため
に、酸エッチングを行った歯牙表面に対し、さらにプラ
イマーによる処理を加えて硬化性組成物(接着材)を適
用する方法が提案されている(Munksgaad,E.C., Asmuss
en,J.Dent.Res.,63,1087-1089,1984、および特開昭63
−279,851号公報参照)。この提案においては、
酸エッチング剤としてリン酸やクエン酸などの酸とN−
フェニルグリシン(NPG)などのアミノ酸を含む水溶
液を使用し、プライマーとしてグルタルアルデヒドと2
−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)および
水からなる組成物を用いて硬化性組成物を接着したが、
接着力は十分ではなかった。
【0005】早川らは、上記のプライマー組成物に酸性
の重合性単量体を加えて、接着力を改善する方法を提案
しており(歯科材料・器械、4(6)、67〜68、1
985)、十分とは言えないものの接着力の向上を認め
ている。
【0006】上記の提案に見られるような水溶性の重合
性単量体を用いても、未だ十分な接着力が得られていな
いのが現状であり、上記のプライマーはいずれも重合性
単量体もしくは有機化合物と水とを組み合わせることを
特徴としている。
【0007】
【発明が解決すべき課題】本発明の目的は、上記の従来
技術における問題点を解決することにあり、歯質特に象
牙質に対して硬化性組成物を接着させるための前処理剤
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、(A)硫黄を含有する還元性
無機化合物 および(B)水系溶媒を含有することを特
徴とする歯質に硬化性組成物を接着させるための前処理
剤によって達成される。
【0009】すなわち、本発明によれば、歯牙と硬化性
樹脂組成物を接着させるにあたり、予め硫黄を含有する
還元性無機化合物と水からなる前処理剤を接触させて歯
牙の表面に還元性無機化合物を付着ないし吸着させるこ
とによって、硬化性樹脂組成物から歯牙組織内に浸透し
た重合性単量体を確実に硬化させることができ、その結
果、歯質と硬化性組成物の接着性を改善することができ
る。
【0010】本発明の前処理剤は歯牙に直接に適用する
ことができるが、例えばリン酸水溶液、金属塩を含むク
エン酸水溶液またはEDTA水溶液などのエッチング剤
によって、予め歯牙の表面を処理してから使用すること
が好ましい。その際、エッチング剤としてリン酸水溶液
もしくは塩化第二鉄とクエン酸を含む水溶液が好ましく
用いられる。
【0011】本発明の前処理剤において、(A)成分は
硫黄を含有する還元性無機化合物である。かかる化合物
としては、水などの媒体中でラジカル重合性単量体を重
合させる際に使用できるレドックス重合開始剤のうちの
硫黄を含有する還元性無機化合物が好ましく用いられ
る。かかる化合物として、例えば亜硫酸、重亜硫酸、メ
タ亜硫酸、メタ重亜硫酸、ピロ亜硫酸、チオ硫酸、1亜
2チオン酸、1,2チオン酸、次亜硫酸、ヒドロ亜硫酸
およびこれらの塩が挙げられる。このうち亜硫酸塩が好
ましく用いられ、とりわけ亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カ
リウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウムが
特に好ましい。これらの化合物は単独で、もしくは組み
合わせて使用できる。さらに本発明の効果を損なわない
範囲で他の還元性無機化合物もしくはN,N−ジメチル
アミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルp−ト
ルイジン、N−フェニルグリシンなどの脂肪族あるいは
芳香族の第2級あるいは第3級アミンなどの還元性有機
化合物を使用することができる。
【0012】本発明の前処理剤において、(B)成分は
水系溶媒である。かかる水系溶媒としては、水単独、も
しくは水および水と混合し得る有機溶媒とを混合した溶
媒である。ここで使用できる水としては、例えば蒸留
水、イオン交換水または生理食塩水などが挙げられる。
蒸留水およびイオン交換水が好ましく用いられる。さら
に上記の水に混合し得る有機溶媒として、例えばメタノ
ール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類;
アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、テトラ
ヒドロフラン(THF)などのエーテル類;N,N−ジ
メチルホルムアミドなどのアミド類などが挙げることが
できる。このうちエタノールおよびアセトンが好ましく
用いられる。かかる水系溶媒のうち、水とエタノールま
たは水とアセトンの混合溶液が好ましい。
【0013】本発明の前処理剤は、上記(A)および
(B)の成分について、これらの合計を100重量部と
したとき、(A)成分が0.001重量部から95重量
部、(B)成分が5重量部から99.999重量部の範
囲で含有するのが有利である。さらに好ましい範囲は、
(A)成分が0.05から50重量部、(B)成分が5
0から99.95重量部である。
【0014】本発明の前処理剤は、上記(A)および
(B)成分の他に、本発明の効果を損なわない範囲でホ
ルムアルデヒドやグルタルアルデヒドなどのアルデヒド
類の如きタンパク質架橋剤、重合体による増粘剤、およ
び他の無機、有機の充填材などを含有することができ
る。
【0015】本発明の前処理剤は、上記(A)および
(B)成分を、予め混合して歯質に適用することができ
あるいは歯質上で混合し適用することができる。例えば
その場で本発明の前処理剤を調整する後者の方法では、
例えば先ず歯牙表面を(B)成分の水で十分に濡らして
から(A)成分を接触させる方法などを採用することが
可能である。好ましくは、(A)および(B)成分を使
用直前にあるいはそれより前に予め混合した溶液を歯牙
表面に接触させるのが有利である。その後、圧縮空気な
どを吹きかけて前処理剤を乾燥させ、硬化性組成物を接
着させることが好ましい。その際、既に提案されている
種々のプライマーを併用することもできる。
【0016】以下、本発明を実施例により説明するが、
本発明がこれら実施例に限定されるものではない。な
お、実施例中、接着力は次のようにして評価した。
【0017】新鮮なウシ下顎前歯を抜去し、水中で凍結
し保存したものを歯質サンプルとして使用した。解凍し
た牛歯エナメル質および象牙質を、回転式研磨機ECO
MET−III(BUEHLER製)で注水、指圧下で耐水エ
メリー紙600番まで研削し、平滑な面を得た。研削し
た牛歯を37℃の水中に15分間浸漬した。牛歯を水中
から取り出して気銃にて水分を除去した。研削面にエッ
チング剤として3重量%塩化第二鉄を含む10重量%ク
エン酸水溶液(10−3)をスポンジに充分に浸して塗
布して30秒後に水洗し、気銃にて乾燥した。その表面
に、本発明の前処理剤をスポンジで同様に塗布して15
秒静置し気銃にて乾燥した(約20秒間)。この上に、
接着面積を規定するため、直径5.1mmの円孔のあい
た厚さ1mmの厚紙を置いて固定した。この穴に、硬化
性樹脂組成物を充填し、厚さ50〜100μmのポリエ
ステル製フィルムを介してスライドガラスにて蓋をし
た。10分後にスライドガラス及びポリエステルフィル
ムをはずし、メタファースト(サンメディカル製)にて
硬化物とステンレス棒を接着して15分間静置し37℃
の水中に24時間浸漬後、引っ張り接着試験(クロスヘ
ッドスピード2mm/min)を行った。
【0018】本発明の接着性プライマー組成物の歯牙へ
の接着力を評価するのに使用した硬化性組成物として、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート59重量部、2,
2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシポリエトキ
シフェニル)プロパン(2.6E、新中村化学)32重
量部、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロイルオキ
シプロパン9重量部およびジエチルp−トルイジン0.
45重量部からなる液剤0.1重量部と接着性複合レジ
ンセメントであるケミエース∋に使用されている粉剤
0.09重量部を使用直前に混合し、混合後20秒から
60秒以内にある状態のもの(硬化性組成物A)、また
は5重量部の4−メタクリロイルオキシエチルトリメリ
ット酸無水物(4−META)、94重量部のトリエチ
レングリコールジメタクリレート(3G)、0.5重量
部のd,l−カンファーキノン(CQ)および0.5重量
部のN,N−ジエチルアミノ安息香酸(DEABA)か
ら成る溶液75重量部と微粉末シリカ(RM−50)2
5重量部を混合したもの(硬化性組成物B)を使用し
た。硬化性組成物Bについては、接着性プライマー組成
物で処理した後に薄く塗布して可視光線照射器(トラン
スルクスCL、KULZER製)にて20秒間光照射
し、さらにコンポジットレジンSiluxPlus(3
M製)を充填し1分間光照射して硬化させた。本発明の
前処理剤が適用できる硬化性組成物は、上記の硬化性組
成物に限定されるものではない。
【0019】
【実施例】以下に実施例および比較例を記載した。 実施例1 前処理剤として、5重量部の亜硫酸ナトリウム(Na2
SO3)、95重量部の水溶液を使用した。硬化性組成
物Aを使用して接着した結果、象牙質に対する接着強さ
は38±25kgf/cm2であった。破壊は界面剥離
であった。
【0020】実施例2 前処理剤として、5重量部のNa2SO3、65重量部の
水、30重量部のエタノール(EtOH)の溶液を使用
した。硬化性組成物Aを使用して接着した結果、象牙質
に対する接着強さは50±7kgf/cm2であった。
破壊は界面剥離であった。
【0021】実施例3 実施例1において、前処理剤として、Na2SO3の代わ
りに亜硫酸カリウム(K2SO3)を使用した他は、実施
例1と同様にして行った。硬化性組成物Aを使用して接
着した結果、象牙質に対する接着強さは48±11kg
f/cm2であった。破壊は界面剥離であった。
【0022】実施例4 実施例1において、前処理剤として、Na2SO3の代わ
りに亜硫酸水素ナトリウム(NaHSO3)を使用した
他は、実施例1と同様にして行った。硬化性組成物Aを
使用して接着した結果、象牙質に対する接着強さは65
±19kgf/cm2であった。破壊は界面剥離であっ
た。
【0023】実施例5 実施例2と同じ前処理剤を使用して硬化性組成物Bを使
用して接着した結果、象牙質に対する接着強さは104
±69kgf/cm2であった。破壊は一部に硬化物の
凝集破壊および界面剥離を伴う混合破壊であった。
【0024】実施例6 実施例1において、前処理剤として、5重量部のNa2
SO3と5重量部のNaNO2を同時に使用した他は、実
施例1と同様にして行った。硬化性組成物Aを使用して
接着した結果、象牙質に対する接着強さは120±8k
gf/cm2であった。破壊は硬化性組成物の凝集破壊
であった。
【0025】比較例1 実施例1において、前処理剤を使用せずに接着したとこ
ろ、象牙質に対する接着強さは8±4kgf/cm2
あった。
【0026】比較例2 実施例5において、前処理剤を使用せずに接着したとこ
ろ、象牙質に対する接着強さは49±8kgf/cm2
であった。
【0027】比較例3 実施例1において、前処理剤として、Na2SO3の代わ
りに亜硝酸ナトリウム(NaNO2)を使用した他は、
実施例1と同様にして行った。硬化性組成物Aを使用し
て接着した結果、象牙質に対する接着強さは4±2kg
f/cm2であった。破壊は界面剥離であった。
【0028】比較例4 実施例1において、前処理剤として、Na2SO3の代わ
りに亜リン酸二ナトリウム(Na2HPO3)を使用した
他は、実施例1と同様にして行った。硬化性組成物Aを
使用して接着した結果、象牙質に対する接着強さは5±
3kgf/cm 2であった。破壊は界面剥離であった。
【0029】比較例5 実施例1において、前処理剤として、Na2SO3の代わ
りに次亜リン酸ナトリウム(Na3PH22)を使用し
た他は、実施例1と同様にして行った。硬化性組成物A
を使用して接着した結果、象牙質に対する接着強さは3
±2kgf/cm2であった。破壊は界面剥離であっ
た。
【0030】以上の結果を表1にまとめて記載した。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】本発明の前処理剤は、歯牙に硬化性組成
物を接着する際に硫黄を含有する還元性無機化合物と水
から成る前処理剤を予め歯牙表面に接触させることによ
って、還元性無機化合物を歯牙表面に吸着させ、硬化性
樹脂組成物との界面での硬化を促進させて接着力を向上
させることができる。
フロントページの続き (72)発明者 荒田 正三 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−19707(JP,A) 特開 昭57−168903(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61K 6/00 - 6/097

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)硫黄を含有する還元性無機化合物
    および (B)水系溶媒 からなることを特徴とする歯質への前処理剤。
  2. 【請求項2】 上記の前処理剤において、(A)および
    (B)の合計を100重量部としたとき、(A)成分を
    0.001重量部から95重量部、(B)成分を5重量
    部から99.999重量部の範囲で含有する請求項1に
    記載の前処理剤。
  3. 【請求項3】 上記の前処理剤において、(A)成分が
    亜硫酸またはその塩からなる無機化合物である請求項1
    に記載の前処理剤。
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