JP4934032B2 - 歯科用セメント用の反応性充填材 - Google Patents
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Description
(a)粒状反応性充填材を用意する工程、及び
(b1)表面改質剤で粒状反応性充填材の表面を処理し、遷移金属に対する配位基を示す表面改質された粒状反応性充填材を得る工程、及び
(b2)遷移金属を含有する薬剤で表面改質された粒状反応性充填材を処理することにより、表面改質された粒状反応性充填材の表面上に示される配位基で遷移金属を錯化させる工程、及び/又は
(c)表面改質剤と遷移金属前駆体化合物との反応生成物である表面改質遷移金属錯体で粒状反応性充填材の表面を処理する工程、
を有する、歯科用アイオノマーセメント用の、遷移金属錯体により表面改質された粒状反応性充填材を得る方法を提供する。
(式中、
Xは加水分解性基であり、
Rは、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
L、L’、L’’及びL’’’は同じであっても異なっていてもよく、互いに独立して、遷移金属に配位することができるヘテロ原子を含有する有機基であり、
nは1以上の整数であり、
これより、X、R、L、L’、L’’及びL’’’の合計は式(I)、(II)及び(III)のそれぞれで4である)
の1種の化合物、又はその加水分解生成物であってもよい。
−[(CH2)oZ]q(CH2)pZR’
(式中、
Zは同じであっても異なっていてもよく、かつ、互いに独立したものであり、−NR’−、−O−、S又はPR’であり、R’は独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12の整数である)
で表される。
−[(CH2)oNR’]q(CH2)pNR’’R’’’
(式中、
R’、R’’及びR’’’は互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12、好ましくは1〜6の整数である)
で表される。
−[(CH2)oZ]q(CH2)pZR’
(式中、
R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
Zは酸素原子又はイオウ原子であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12、好ましくは1〜6の整数である)
で表される。
(a)非反応性粒状充填材を用意する工程、及び
(b1)表面改質剤で非反応性粒状充填材の表面を処理することにより、遷移金属に対する配位基を示す表面改質された非反応性粒状充填材を得る工程、及び
(b2)遷移金属を含有する薬剤で表面改質された非反応性粒状充填材を処理することにより表面改質された非反応性粒状充填材の表面上に示される配位基で遷移金属を錯化させる工程、及び/又は
(c)表面改質剤と遷移金属前駆体化合物との反応生成物である表面改質遷移金属錯体で非反応性粒状充填材の表面を処理する工程、
を有する、歯科用アイオノマーセメント用の、遷移金属錯体により表面改質された非反応性粒状充填材を得る方法により得られる。
(式中、
Xは加水分解性基であり、
Rはアルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
L、L’、L’’及びL’’’は同じであっても異なっていてもよく、互いに独立して、遷移金属に配位することができるヘテロ原子を含有する有機基であり、
nは1以上の整数であり、
これより、X、R、L、L’、L’’及びL’’’の合計は式(I)、(II)及び(III)のそれぞれで4である)
の1種の化合物、又はその加水分解生成物であってもよい。
−[(CH2)oZ]q(CH2)pZR’
(式中、
Zは同じであっても異なっていてもよく、かつ、互いに独立したものであり、−NR’−、−O−、S又はPR’であり、
R’は独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12、好ましくは1〜6の整数である)
で表される。
−[(CH2)oNR’]q(CH2)pNR’’R ’’’
(式中、
R’、R’’及びR’’’は互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12の整数である)
で表される。
−[(CH2)oZ]q(CH2)pZR’
(式中、
R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
Zは酸素原子又はイオウ原子であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12、好ましくは1〜6の整数である)
で表される。
乾燥トルエン200ml中の、85gの事前乾燥させたストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラス(BET表面積2m2/g)の懸濁液に、60ml(56.9g)のアミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)を添加した。混合物を環流下で一晩攪拌し、加えて、室温でさらに8時間攪拌して反応を完了した。スラリーを吸引フィルターによりろ過し、3×50mlのDCM、及び3×50mlの石油エーテル(40/60)で洗浄した。50℃、400Pa(4mbar)下で乾燥して、ペンダント型モノアミノ官能基を示す淡黄色ガラスを得た。
乾燥トルエン240ml中の、85gの事前乾燥させたストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラス(BET表面積2m2/g)の懸濁液に、60gの3−トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン(TMSPDETA)を添加した。混合物を環流下で一晩攪拌し、加えて、室温でさらに8時間攪拌して反応を完了した。スラリーを吸引フィルターによりろ過し、3×50mlのジクロロメタン(DCM)、及び3×50mlの石油エーテル(40/60)で洗浄した。50℃、400Pa(4mbar)の減圧下で乾燥して、ペンダント型ジエチレントリアミノ官能基を示す淡黄色ガラスを得た。
MeOH50ml中の、23gのTMSPDETA改質ストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラス(1b)のスラリーを、34mgの酢酸Cu(II)のMeOH溶液(10ml)と共に、室温(RT)で一晩攪拌した。ガラスをP3−フリットでろ過し、全ての可動金属イオンを除去するためにMeOH(メタノール)で過剰に洗浄した。50℃で24時間乾燥して、青緑色のCu(II)改質ガラス2aを得た。
MeOH50ml中の、20gのTMSPDETA改質ストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラス(1b)のスラリーを、20mgの酢酸亜鉛のMeOH溶液(10ml)と共に、室温で一晩攪拌した。ガラスをP3−フリットでろ過し、全ての可動金属イオンを除去するためにMeOHで過剰に洗浄した。50℃で24時間乾燥して、淡黄色の亜鉛改質ガラス2bを得た。
MeOH50ml中の、20gのTMSPDETA改質ストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラス(1b)のスラリーを、37mgの塩化ランタン水和物のMeOH溶液(10ml)と共に、室温で一晩攪拌した。ガラスをP3−フリットでろ過し、全ての固定化されていない金属イオンを除去するためにMeOHで過剰に洗浄した。50℃で24時間乾燥して、淡黄色のランタン改質ガラス2cを得た。
MeOH50ml中の、20gのTMSPDETA改質ストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラス(1b)のスラリーを、26mgの酢酸イットリウムのMeOH溶液(10ml)と共に、室温で一晩攪拌した。ガラスをP3−フリットでろ過し、全ての可動金属イオンを除去するためにMeOHで過剰に洗浄した。50℃で24時間乾燥して、淡黄色のイットリウム改質ガラス2dを得た。
EtOH(エタノール)50ml中の、20gのTMSPDETA改質ストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラス(1b)のスラリーを、26mgの酢酸ガドリニウム水和物のEtOH溶液(10ml)と共に、室温で一晩攪拌した。ガラスをP3−フリットでろ過し、全ての可動金属イオンを除去するためにEtOHで過剰に洗浄した。50℃で24時間乾燥して、ガドリニウム改質ガラス2eを得た。
MeOH50ml中の、20gのTMSPDETA改質ストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラス(1b)のスラリーを、18mgの酢酸Mn(II)のMeOH溶液(10ml)と共に、室温で一晩攪拌した。ガラスをP3−フリットでろ過し、全ての可動金属イオンを除去するためにMeOHで過剰に洗浄した。50℃で24時間乾燥して、淡褐色のマンガン改質ガラス2dを得た。
MeOH55ml中の、20gのTMSPDETA改質ストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラス(1b)のスラリーを、60mgのCe(III)2−エチルヘキサノエートのMeOH溶液(10ml)と共に、室温で一晩攪拌した。ガラスをP3−フリットでろ過し、全ての可動金属イオンを除去するためにMeOHで過剰に洗浄した。50℃で24時間乾燥して、淡褐色のセリウム改質ガラス2eを得た。充填材粒子上の金属の充填量(酸パルプ化(フッ化水素酸/硝酸)後に誘導結合プラズマ原子発光分光分析(EN ISO 11885)により測定された):197mg Ce/kg(0.14mmol Ce/kg)
アミン錯体又は遷移金属錯体により改質された上述のガラスのそれぞれに基づき、実験的アイオノマーセメントを調製し、未処理のストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラスを含有する製剤と比較した。
遷移金属錯体により改質された上述のガラスのそれぞれから実験的アイオノマーセメントを調製し、未処理のストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラスを含有する製剤と比較した。
1H−NMR:δ=0.67(2H,Si−CW2);1.72(2H,H2C−CH2−CH2);1.98(6H,H3CCOO−);2.76(2H,CH2−CH2−CW2−NH);2.85(2H,NH−CH2−CH2−NH2);2.94(2H,NH−CH2−CH2−NH2);3.35(OCH3)
13C−NMR:δ=11.9(Si−CH2);23.9(H2C−CH2−CH2);24.1(H3CCOO−);40.3(NH−CH2−CH2−NH2);49.8(OCH3);51.4(CH2−CH2−CH2−NH);53.3(NH−CH2−CH2−NH2);181.2(H3CCOO−)
実施例6に従ってZn金属錯体により改質されたガラスから、実施例3に従い実験的アイオノマーセメントを調製し、未処理のストロンチウムアルミノケイ酸塩ガラスを含有する製剤と比較した。これらの製剤をそれらの作業時間、凝固時間、圧縮強度及び曲げ強度について検査した。結果を表3に挙げる。
Claims (38)
- 歯科用アイオノマーセメント用の粒状反応性充填材を改質する方法であって、
(a)粒状反応性充填材を用意する工程、及び
(b1)前記粒状反応性充填材の表面原子と反応する表面改質剤で前記粒状反応性充填材の表面を処理することにより、前記粒状反応性充填材の表面原子と改質化合物との間に共有結合を形成し、遷移金属に対する配位基を示す表面改質された粒状反応性充填材を得る工程、及び
(b2)遷移金属を含有する薬剤で前記表面改質された粒状反応性充填材を処理することにより、前記表面改質された粒状反応性充填材の表面上に示される前記配位基で前記遷移金属を錯化させる工程、及び/又は
(c)表面改質剤と遷移金属前駆体化合物との反応生成物である表面改質遷移金属錯体で前記粒状反応性充填材の表面を処理する工程
を有する、歯科用アイオノマーセメント用の、遷移金属錯体により表面改質された粒状反応性充填材を得る方法。 - 前記反応性充填材がガラスを含有する、請求項1に記載の方法。
- 前記反応性充填材が、カルシウムアルミノケイ酸塩ガラス、カルシウムアルミノフルオロケイ酸塩ガラス、カルシウムアルミニウムフルオロホウケイ酸塩ガラス、ストロンチウムアルミニウムケイ酸塩ガラス、ストロンチウムアルミノフルオロケイ酸塩ガラス、ストロンチウムアルミニウムフルオロホウケイ酸塩ガラスから選択される、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記粒状反応性充填材が、0.005〜100μmの平均粒径を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記粒状反応性充填材が、0.01〜40μmの平均粒径を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記表面改質剤が、加水分解性の有機官能性ケイ素化合物を含有する、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- Xがハロゲン原子又はOR(式中、Rは請求項7に定義される通りである)である、請求項7に記載の方法。
- Rがアルキル基である、請求項7又は8に記載の方法。
- L、L’、L’’及びL’’’が、前記遷移金属と結合することができる、窒素原子、酸素原子、イオウ原子及び/又はリン原子を含有する、請求項6〜8のいずれかに記載の方法。
- L、L’、L’’及びL’’’が、下記式:
−[(CH2)oZ]q(CH2)pZR’
(式中、
Zは同じであっても異なっていてもよく、かつ、互いに独立したものであり、−NR’−、−O−、S又はPR’であり、
R’は独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12の整数である)
で表される、請求項8又は9に記載の方法。 - L、L’、L’’及びL’’’が、下記式:
−[(CH2)oNR’]q(CH2)pNR’’R’’’
(式中、
R’、R’’及びR’’’は互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12の整数である)
で表される、請求項8又は9に記載の方法。 - L、L’、L’’及びL’’’が、下記式:
−[(CH2)oZ]q(CH2)pZR’
(式中、
R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
Zは酸素原子又はイオウ原子であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12の整数である)
で表される、請求項8又は9に記載の方法。 - 前記表面改質剤が、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノプロピルジメチルメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)、アミノプロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルジメチルエトキシシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(AEPTMS)、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、(3−トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン、(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)ジエチレントリアミン、(3−ジメチルメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン、(3−トリエトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン(TMSPDETA)、(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)ジエチレントリアミン、(3−ジメチルエトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミンから成る群より選択される化合物を含有する、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- 前記遷移金属が、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、マンガン、銅、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、亜鉛及び鉄から成る群より選択される、請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
- 前記遷移金属が、イットリウム、ランタン、セリウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ホルミウム、イッテルビウム、ルテチウム、銅及び亜鉛から成る群より選択される、請求項1〜15のいずれかに記載の方法。
- 前記遷移金属が、カルボキシル基と錯体を形成することができるイオンである、請求項1〜16のいずれかに記載の方法。
- 歯科用アイオノマーセメント用の反応性粒状充填材及び/又は非反応性粒状充填材であって、請求項1〜17のいずれかに記載の方法によって得られ、及び/又は、粒状充填材を改質する方法によって得られ、
(a)非反応性粒状充填材を用意する工程、及び
(b1)表面改質剤で前記非反応性粒状充填材の表面を処理することにより、前記粒状反応性充填材の表面原子と改質化合物との間に共有結合を形成し、遷移金属に対する配位基を示す表面改質された非反応性粒状充填材を得る工程、及び
(b2)遷移金属を含有する薬剤で前記表面改質された非反応性粒状充填材を処理することであって、それにより、前記表面改質された非反応性粒状充填材の表面上に示される前記配位基で前記遷移金属を錯化させる工程、及び/又は
(c)表面改質剤と遷移金属前駆体化合物との反応生成物である表面改質遷移金属錯体で前記非反応性粒状充填材の表面を処理する工程、
を有する、歯科用アイオノマーセメント用の、遷移金属錯体により表面改質された非反応性粒状充填材を得る方法により得られる、反応性粒状充填材及び/又は非反応性粒状充填材。 - 石英、コロイダルシリカ、長石、ホウケイ酸塩ガラス、カオリン、タルク、チタニア又は発熱性シリカを非反応性粒状充填材として用いることにより得られる、請求項18に記載の非反応性粒状充填材。
- 0.005〜100μmの平均粒径を有する、請求項18又は19に記載の非反応性粒状充填材。
- 0.01〜40μmの平均粒径を有する、請求項18又は19に記載の非反応性粒状充填材。
- 前記表面改質剤が、加水分解性の有機官能性ケイ素化合物を含有する、請求項18〜21のいずれかに記載の非反応性粒状充填材。
- Xがハロゲン原子又はOR(式中、Rは請求項23に定義される通りである)である、請求項23に記載の非反応性粒状充填材。
- Rがアルキル基である、請求項23又は24に記載の非反応性粒状充填材。
- L、L’、L’’及びL’’’が、前記遷移金属と結合することができる、窒素原子、酸素原子、イオウ原子及び/又はリン原子を含有する、請求項23〜25のいずれかに記載の非反応性粒状充填材。
- L、L’、L’’及びL’’’が、下記式:
−[(CH2)oZ]q(CH2)pZR’
(式中、
Zは同じであっても異なっていてもよく、互いに独立したものであり、−NR’−、−O−、S又はPR’であり、
R’は独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12の整数である)
で表される、請求項23又は24に記載の非反応性粒状充填材。 - L、L’、L’’及びL’’’が、下記式:
−[(CH2)oNR’]q(CH2)pNR’’ R’’’
(式中、
R’、R’’及びR’’’は互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12の整数である)
で表される、請求項23又は24に記載の非反応性粒状充填材。 - L、L’、L’’及びL’’’が、下記式:
−[(CH2)oZ]q(CH2)pZR’
(式中、
R’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、
Zは酸素原子又はイオウ原子であり、
o及びpは互いに独立したものであり、同じであっても異なっていてもよく、1〜6の整数であり、
qは0〜12の整数である)
で表される、請求項23又は24に記載の非反応性粒状充填材。 - 前記表面改質剤が、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノプロピルジメチルメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)、アミノプロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルジメチルエトキシシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(AEPTMS)、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、(3−トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン、(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)ジエチレントリアミン、(3−ジメチルメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン、(3−トリエトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン(TMSPDETA)、(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)ジエチレントリアミン、(3−ジメチルエトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミンから成る群より選択される化合物を含有する、請求項18〜29のいずれかに記載の非反応性粒状充填材。
- 前記遷移金属が、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、マンガン、銅、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、亜鉛及び鉄から成る群より選択される、請求項18〜30のいずれかに記載の非反応性粒状充填材。
- 前記遷移金属が、イットリウム、ランタン、セリウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ホルミウム、イッテルビウム、ルテチウム、銅及び亜鉛から成る群より選択される、請求項18〜31のいずれかに記載の非反応性粒状充填材。
- 前記遷移金属が、カルボキシル基と錯体を形成することができるイオンである、請求項18〜32のいずれかに記載の非反応性粒状充填材。
- 請求項18〜33のいずれかに記載の反応性粒状充填材及び/又は非反応性粒状充填材からなる、歯科用アイオノマーセメント。
- さらに、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、及びポリイタコン酸、又はアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸及びイタコン酸のコポリマーから選択されるポリ酸ポリマーを含む、請求項34に記載の歯科用アイオノマーセメント。
- さらに、酒石酸と、非反応性充填材としてのアエロジル、顔料とを含む、請求項34又は35に記載の歯科用アイオノマーセメント。
- 樹脂で改質した歯科用アイオノマーセメントである、請求項34〜36のいずれかに記載の歯科用アイオノマーセメント。
- 歯科用組成物の調製用の、請求項18〜33のいずれかに記載の反応性粒状充填材及び/又は非反応性粒状充填材の使用。
Applications Claiming Priority (5)
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