JP5300269B2 - 歯科用自己接着性セメント - Google Patents

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Description

本発明は、歯科治療において、クラウン、インレー、ブリッジなどの補綴物と歯質との合着などに用いられる歯科用自己接着性セメントに関する。
歯牙患部の欠損部に対してクラウン、インレー、ブリッジなどの補綴物を合着するための材料として、歯科用セメントが用いられている(例えば、特許文献1〜2参照)。
しかし、歯科用セメントを歯質に直接用いたのでは、十分な接着強度が得られないおそれがある。そのため、クラウン、インレー、ブリッジなどの補綴物を合着する際の操作として、まず、セルフエッチングプライマーを用いて歯の表面のスミア層除去とコラーゲン層へのセルフエッチングプライマーの浸透を同時に行い(脱灰+浸透工程)、その後、セルフエッチングプライマーの浸透した歯質と補綴物とを、歯科用セメントを硬化させて合着すること(硬化工程)が行われている。
近年は、歯科治療を迅速化して患者にかかる負担を軽減するために、歯科治療操作の簡易化が望まれている。そこで、歯科治療操作の簡易化のために、セルフエッチングプライマーを用いることなく、歯質と補綴物とを十分な接着強度で合着可能なセメント、すなわち、脱灰、浸透、硬化工程の全てを一度に行える自己接着性セメントの開発が望まれている。
特開平5−255034号公報 特開平5−255036号公報
本発明は、セルフエッチングプライマーを用いることなく、歯質と補綴物とを十分な接着強度で合着することが可能な自己接着性セメントを提供することを目的とする。
本発明は、4個以上の炭素が連続して結合した非共役の炭素鎖、2個以上の重合性基及び2個以上の水酸基を有する重合性単量体(A)を含有してなる歯科用自己接着性セメントである。
本発明において、前記重合性単量体(A)が、式(1)
Figure 0005300269
(式中、Gは、水酸基又は重合性基であり、*は、結合手を示す。)
で表される基を有することが好ましい。また、前記重合性基が、式(2)、式(3)又は式(4)
Figure 0005300269
Figure 0005300269
Figure 0005300269
(式中、R1、R2、及びR3は、それぞれ水素原子又は炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を示し、*は、結合手を示す。)で表される基であることが好ましい。
本発明の重合性単量体(A)は、式(5)
Figure 0005300269
(式中、Gは、水酸基又は重合性基であり、nは、2以上の整数であり、Gのうち少なくとも2個が水酸基であり、かつGのうち少なくとも2個が重合性基である。)
で表される化合物であることが好ましい。より好ましい重合性単量体(A)の一つは、式(6)
Figure 0005300269
(式中、R1は、水素原子又は炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を示し、mは、2以上の整数を示し、kは、1以上の整数を示し、m個のエステル基を有する単位とk個の水酸基を有する単位の配列順序は、任意である。)
で表される化合物であり、ここでmが、2〜5であり、かつkが、1〜5であることが好ましい。
より好ましい重合性単量体(A)の別の一つは、式(7)
Figure 0005300269
(式中、R1は、水素原子又は炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を示し、pは、2以上の整数を示す。)
で表される化合物であり、ここで、pが、2〜4であることが好ましい。
上記においてR1は、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
本発明の歯科用自己接着性セメントは、酸性基を有する重合性単量体(B)を、重合性単量体成分の全量100質量部中において1〜80質量部さらに含有してなることが好ましい。酸性基を有する重合性単量体(B)としては、リン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、及びカルボン酸基からなる群より選択される少なくとも1種の酸性基を有する重合性単量体が好ましく、10−メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルジハイドロジェンホスフェート、4−メタクリロイルオキシエチルトリメリテートアンハイドライド、4−メタクリロイルオキシエチルトリメリテート、11−メタクリロイルオキシウンデカン−1,1−ジカルボン酸、及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸からなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましい。
本発明の歯科用自己接着性セメントは、1個の重合性官能基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)を、重合性単量体成分の全量100質量部中において10〜70質量部さらに含有してなることが好ましい。また、架橋性の重合性単量体(D)を、重合性単量体成分の全量100質量部中において5〜80質量部さらに含有してなることが好ましい。
本発明の歯科用自己接着性セメントは、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.01〜30質量部含有してなることが好ましい。また、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合促進剤(F)を0.01〜30質量部含有してなることが好ましい。重合促進剤(F)は、スルフィン酸及びその塩、バルビツール酸誘導体、トリアジン化合物、チオール化合物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、並びにチオ尿素化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
本発明の歯科用自己接着性セメントは、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、フィラー(G)を40〜900質量部含有してなることが好ましい。
本発明の歯科用自己接着性セメントの好ましい実施態様としては、重合性単量体成分100質量部中において、重合性単量体(A)を5〜60質量部、酸性基を有する重合性単量体(B)を2〜50質量部、1個の重合性官能基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)を0〜60質量部、及び架橋性の重合性単量体(D)を10〜65質量部含み、かつ重合性単量体成分100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.1〜10質量部、重合促進剤(F)を0.1〜10質量部、及びフィラー(G)を100〜500質量部含む歯科用自己接着性セメントが挙げられ、より好ましい実施態様としては、重合性単量体成分100質量部中において、重合性単量体(A)を5〜40質量部、10−メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェートを5〜40質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを0〜50質量部、及び架橋性の重合性単量体(D)を20〜50質量部含み、かつ重合性単量体成分100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.5〜5質量部、重合促進剤(F)を0.2〜5質量部、及びフィラー(G)を150〜400質量部含む歯科用自己接着性セメントが挙げられる。
本発明の歯科用自己接着性セメントによれば、セルフエッチングプライマーを用いることなく、歯質と補綴物とを十分な接着強度で合着することができる。従って、脱灰、浸透、硬化工程の全てを一度に行うことができるため、本発明の歯科用自己接着性セメントを用いることにより、簡便かつ迅速に補綴物による歯科治療を行うことができる。
まず、本発明の歯科用自己接着性セメントの必須成分である重合性単量体(A)について説明する。
重合性単量体(A)
重合成単量体(A)は、4個以上の炭素が連続して結合した非共役の炭素鎖、2個以上の重合性基及び2個以上の水酸基を有する。重合成単量体(A)として、係る定義を満たす重合性単量体を、単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
重合性単量体(A)は、2個以上の重合性基を有する。この重合性基が重合することによって硬化が可能となり、歯科用セメントとしての機能が発現する。また、重合性基の数が2個以上であるため、重合性単量体(A)は架橋性を有する。従って、歯科用自己接着性セメントの硬化性及び硬化物の機械的強度が高い。
重合性単量体(A)に関し、重合性基とは、ラジカル重合可能な官能基を含む基のことをいい、例えば、ビニル基を含む基が挙げられる。特に、重合性基としては、重合反応性の観点から下記式(2)、式(3)又は式(4)で表される基が好ましく、これらのうち、重合性単量体(A)への導入の容易さの観点から、式(2)で表される基が最も好ましい。
Figure 0005300269
Figure 0005300269
Figure 0005300269
ここで、R1、R2、及びR3はそれぞれ、は水素原子、又は炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基であり、*は結合手を示す。炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基の例としては、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数2〜10のアルキニル基等が挙げられる。
炭素数1〜10のアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよく、例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、シクロヘプタニル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、シクロオクタニル基、n−ノニル基、シクロノナニル基、n−デシル基等が挙げられる。
炭素数2〜10のアルケニル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよく、例としては、ビニル基、アリル基、メチルビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。
炭素数2〜10のアルキニル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよく、例としては、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、1−メチル−2−プロピニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−ペンチニル、1−エチル−2−プロピニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、1−メチル−2−ブチニル、4−ペンチニル、1−メチル−3−ブチニル、2−メチル−3−ブチニル、1−ヘキシニル、2−ヘキシニル、1−エチル−2−ブチニル、3−ヘキシニル、1−メチル−2−ペンチニル、1−メチル−3−ペンチニル、4−メチル−1−ペンチニル、3−メチル−1−ペンチニル、5−ヘキシニル、1−エチル−3−ブチニル等が挙げられる。
重合性単量体(A)を含む歯科用自己接着性セメントが使用される際には、ラジカル重合が行われる。従って、R1、R2、及びR3はそれぞれ、最終生成物のラジカル重合反応性の観点から、水素原子又はメチル基であることが好ましい。また、加水分解などにより重合性基が重合性単量体(A)より脱離するおそれがある。脱離した重合性基の生体への刺激性を考慮した場合、重合性基は、メタクリロイルオキシ基を含むことが好ましい。よって、R1、R2、及びR3はメチル基であることがより好ましい。
重合性単量体(A)は、2個以上の重合性基を有するが、2個以上の重合性基は同一であっても異なっていてもよい。
重合性単量体(A)は、2個以上の水酸基を有する。この水酸基によって、重合性単量体(A)は、高い親水性が付与されて象牙質のコラーゲン層への浸透性が良好となり、それにより歯科用自己接着性セメントの歯質への接着性が良好となる。
重合性単量体(A)は4個以上の炭素が連続して結合した非共役の炭素鎖を有する。この炭素鎖が、重合性単量体(A)の骨格の全部又は一部を構成し、当該炭素鎖に、前記重合性基と水酸基が結合していることが好ましい。
重合性単量体(A)の例としては、4個以上の炭素が連続して結合した非共役の炭素鎖を有する4価以上のアルコール化合物の水酸基の一部を、水酸基及び重合性基がそれぞれ2個以上となるように重合性基に置換した化合物が挙げられる。4個以上の炭素が連続して結合した非共役の炭素鎖を有する4価以上のアルコール化合物の例としては、特に限定されないが、炭素数4〜20の糖アルコール、単糖類、二糖類及び三糖類などが好適なものとして例示される。糖アルコールとしては、炭素数4の糖アルコールであるエリスリトール、炭素数5の糖アルコールであるキシリトール、リビトール、アラビニトールや、炭素数6の糖アルコールであるマンニトール、ソルビトール及びイジトールや、炭素数12の糖アルコールであるマルチトールなどが好ましく用いられる。また、アミノ基を含有する糖アルコールであるグルカミンも好ましく用いられる。単糖類としては、炭素数5の単糖であるキシロース、リボース、アラビノース、リキソースや、炭素数6の単糖であるグルコース、マンノース、ガラクトース、ソルボース及びフルクトースなどが好ましく用いられる。また、アミノ基及びその誘導体を含有する単糖類であるグルコサミン、マンノサミン、ガラクトサミン、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルマンノサミン、N−アセチルガラクトサミンなども好ましく用いられる。二糖類としては、トレハロース、スクロース、マルトース、ラクトース、セロビオースなどが好ましく用いられる。三糖類としては、カップリングシュガー(登録商標)、ラクトスクロース、マルトトリオース、イソマルトトリオースなどが好ましく用いられる。歯科用自己接着性セメントの歯質(特に象牙質)との接着性の観点からは、重合性単量体(A)は、歯質(特に象牙質)への浸透性が高いことが好ましい。かかる観点からは、前記アルコール化合物の炭素数としては、4〜15がより好ましく、4〜9がさらに好ましく、4〜7が特に好ましい。また、同様の観点から、前記アルコール化合物の水酸基の数は4〜15が好ましく、4〜9がより好ましく、4〜7が特に好ましい。好ましい具体的なアルコール化合物は、糖アルコールとしては、エリスリトール、マンニトール、ソルビトール、マルチトール;単糖類としては、グルコース、グルコサミン;二糖類としては、トレハロース、マルトース;三糖類としては、マルトトリオースが挙げられる。これらの中でも、エリスリトール、マンニトール、グルコース、トレハロースがさらに好ましく、エリスリトール、マンニトールが特に好ましい。
重合性単量体(A)は、下記式(1)で表される基を有することが好ましい。当該基は、上記例示した化合物に特徴的な構造である。
Figure 0005300269
ここで、Gは、水酸基又は重合性基であり、*は、結合手を示す。
重合性単量体(A)の構造について具体的には、重合性単量体(A)は、式(5)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 0005300269
ここで、Gは、水酸基又は重合性基であり、nは、2以上の整数であり、Gのうち少なくとも2個が水酸基であり、かつGのうち少なくとも2個が重合性基である。
当該構造は、炭素鎖の各炭素原子に重合性基又は水酸基が結合しており、重合性基及び水酸基が高い密度で密集している。そのため、当該重合性単量体(A)を含む歯科用自己接着性セメントは、優れた硬化性及び接着性を示す。また、糖アルコールを用いて容易に製造が可能であるという利点も有する。
歯科用自己接着性セメントの硬化性及び歯質との接着性、並びに原料の入手の容易性の観点からnは、2〜18の整数であることが好ましく、より好ましくは2〜9の整数であり、最も好ましくは2〜4の整数である。
歯科用自己接着性セメントの歯質との接着性を重視する場合には、重合性単量体(A)は、下記式(6)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 0005300269
ここで、R1は前記と同義であり、mは、2以上の整数を示し、kは1以上の整数を示し、m個のエステル基を有する単位とk個の水酸基を有する単位の配列順序は、任意である。
歯科用自己接着性セメントの硬化性及び歯質との接着性、並びに原料の入手の容易性の観点から、mは、好ましくは2〜5であり、より好ましくは2〜4であり、最も好ましくは2である。kは、好ましくは1〜5であり、より好ましくは2〜4であり、最も好ましくは2である。mとkの合計は、3〜18が好ましく、3〜9がより好ましく、4〜8がさらに好ましく、4が最も好ましい。
式(6)で表される化合物は、3個以上の水酸基を有し、うち2個が第1級水酸基である。当該第1級水酸基は、歯質(特に象牙質)と相互作用するのに非常に有利であるため、歯科用自己接着性セメントが式(6)で表される化合物を含む場合には、歯質(特に象牙質)との接着性が特に高い歯科用自己接着性セメントとなる。また重合性基として式(2)で表される基を2個以上有するため、硬化性も良好である。
さらに、式(6)で表される化合物の中でも、式(8)及び式(9)で表される化合物が歯科用自己接着性セメントの硬化性及び歯質との接着性の観点から好ましい。
Figure 0005300269
Figure 0005300269
他方で、歯科用自己接着性セメントの硬化性を重視する場合には、重合性単量体(A)は、下記式(7)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 0005300269
ここでR1は前記と同義であり、pは2以上の整数を示す。
式(7)で表される化合物は、4個以上の炭素が連続して結合した非共役の炭素鎖の両末端に式(2)で表される重合性基を有しており、立体的な要因から重合性能が特に高くなっている。従って、歯科用自己接着性セメントが式(7)で表される化合物を含む場合には、特に硬化性が高い歯科用自己接着性セメントとなる。また、複数の水酸基を有するため、象牙質のコラーゲン層への浸透性が良好であり、歯質との接着性も良好である。
口腔内において加水分解などの作用で分解物が生成された場合に、分解物がエリスリトール、キシリトール、ソルビトール又はマンニトールなどの安全性の高い化合物であることから、pは2〜4であることが好ましい。pが2〜4の化合物としては、例えば、エリスリトールジ(メタ)アクリレート、キシリトールジ(メタ)アクリレート、ソルビトールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。さらに、pが2であるエリスリトールジ(メタ)アクリレートがより好ましく、前述した重合性及び生体への刺激性の観点も併せて、下記一般式(10)で表されるエリスリトールジメタクリレートが最も好ましい。
Figure 0005300269
重合性単量体(A)は、公知方法により製造して入手することができる。具体的には例えば、重合性基を有するカルボン酸(例えば、式(2)で表される基の結合手に水素原子が結合したカルボン酸)又はその誘導体と、4個以上の炭素が連続して結合した非共役の炭素鎖を有する4価以上のアルコール化合物とを常法に従いエステル化反応させ、クロマトグラフィー等の分離手段により精製すればよい。収率を向上させるために、前記重合性基を有するカルボン酸を、酸ハライド等の誘導体に変換してからエステル化反応を行ってもよい。
重合性単量体(A)が、式(6)で表される化合物、中でも式(8)又は式(9)で表される化合物であった場合には、前記アルコール化合物の第1級水酸基が予め保護された化合物を原料に用い、当該化合物と重合性基を有するカルボン酸(ここでは、式(2)で表される基の結合手に水素原子が結合したカルボン酸)又はその誘導体とをエステル化する工程(a)、及び得られたエステル化合物の第1級水酸基の保護基を脱保護する工程(b)を実施して製造することが好ましい。前記重合性基を有するカルボン酸の誘導体としては特に限定されないが、酸ハライド又は酸無水物が好ましく用いられる。前記アルコール化合物との反応性を考慮した場合、酸ハライドがより好ましく用いられる。また、化合物の入手のしやすさや貯蔵安定性を考慮した場合、前記酸ハライドの中でも、酸クロリドが特に好ましく用いられる。当該工程を含む製造方法は、高収率で重合性単量体を得ることができ、工業生産に好適である。
前記アルコール化合物の第1級水酸基が予め保護された化合物は、例えば、1,2:5,6−ジ−O−イソプロピリデン−D−マンニトール(1,2:5,6-Di-O-isopropylidene-D-mannitol)、1,3:4,6−ジ−O−ベンジリデン−D−マンニトール(1,3:4,6-Di-O-benzylidene-D-mannitol)など、市販品として入手することができる。また、前記アルコール化合物の第1級水酸基を保護する工程を実施して製造することもできる。前記アルコール化合物の第1級水酸基が予め保護された化合物において、第1級水酸基以外の水酸基は、複数の水酸基を残しつつ、一部が保護されていることが好ましい。このようにしておけば、水酸基を3個以上有する構造を得ることが容易となる。
前記アルコール化合物の第1級水酸基を保護する工程は、公知の保護基を導入する反応を行うことにより実施できる。
前記アルコール化合物の第1級水酸基の保護基としては、第1級水酸基に優先的に導入される基を選択するとよい。また、保護基は、エステル化反応時に脱保護反応を起こしにくく、またその脱保護反応時に、エステル結合を開裂させにくいものを選択するとよい。このような観点から、保護基としては、エーテル系保護基、シリルエーテル系保護基及びアセタール系保護基が好ましく用いられる。エーテル系保護基としては、1−エトキシエチルエーテル基及びトリフェニルメチルエーテル基がより好ましく用いられる。シリルエーテル系保護基としては、トリイソプロピルシリルエーテル基、t−ブチルジメチルシリルエーテル基及びt−ブチルジフェニルシリルエーテル基がより好ましく用いられる。これらの保護基はいずれも第1級水酸基に優先的に導入することができ、かつ、マイルドな酸性条件下で脱保護できるため、エステル結合を開裂させることなく脱保護できるという利点を有する。一方、アセタール系保護基としては、イソプロピリデン基、シクロヘプチリデン基、ベンジリデン基及びp−メトキシベンジリデン基がより好ましく用いられる。アセタール系保護基を用いた場合、1級水酸基に対して優先的に導入できるだけでなく、1級水酸基を含む2個以上の水酸基を一度に保護できるため、重合性単量体(A)の合成には極めて適している。このため、エーテル系保護基、シリルエーテル系保護基及びアセタール系保護基の中でもアセタール系保護基がさらに好ましく用いられる。さらに、特にマイルドな酸性条件で脱保護が可能であり、脱保護の際に精製する副生物が容易に除去できる観点から、イソプロピリデン基が特に好ましく用いられる。
前記アルコール化合物の第1級水酸基が予め保護された化合物と、重合性基を有するカルボン酸又はその誘導体とをエステル化する工程は、公知方法に従い行うことができ、エステル化反応においては、保護基の種類を考慮して、脱保護反応が起こりにくい適切な反応条件(特に、温度条件、及び触媒の種類)を選択することが重要である。また、エステル化反応後に、1分子中に、複数のエステル結合が形成され、また保護された水酸基及び未反応の水酸基が合計で3個以上あるように、反応条件(特に、前記アルコール化合物の第1級水酸基が予め保護された化合物と、重合性基を有するカルボン酸又はその誘導体の使用量)を選択することが重要である。
得られたエステル化合物の第1級水酸基の保護基を脱保護する工程は、保護基の種類に応じて公知方法に従って行えばよい。この際、エステル結合を開裂させにくい反応条件(特に、温度条件、及び触媒の種類)を選択することが重要である。上述したように、第1級水酸基の保護基として好ましいエーテル系保護基、シリルエーテル系保護基及びアセタール系保護基を用いた場合は、いずれもマイルドな酸性条件下で脱保護が可能であり、エステル結合を開裂させずに脱保護を行うことができる。また、シリルエーテル系保護基はTBAF(テトラブチルアンモニウムフルオライド)などのフッ素含有化合物を用いることにより極めて高い選択性を伴った脱保護が可能であり、有用性が高い。酸性条件で脱保護する場合は、塩酸、硫酸などの鉱酸及びその水溶液;ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸などの有機酸及びその水溶液;陽イオン交換樹脂、などが好ましく用いられる。これらの中でも、酸性度が適切であり、エステル結合の開裂を効率的に抑制した脱保護が行えることから、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸などの有機酸及びその水溶液がより好ましく、ギ酸、酢酸及びその水溶液がさらに好ましい。
重合性単量体(A)は、複数の重合性基及び複数の水酸基を有するために、架橋反応性に優れ、親水性基を有する化合物と強く相互作用することができる。従って、当該重合性単量体を、適切な成分と混合して歯科用自己接着性セメントとすれば、優れた硬化性及び接着性を発揮する歯科用自己接着性セメントとなる。なお、歯科用自己接着性セメントの歯質との接着性と硬化性をバランスよく両立させる観点から、前記式(6)と前記式(7)で表される化合物を併用することができる。
重合性単量体(A)の配合量としては、適宜決定すればよく、重合性単量体成分(他の重合性単量体成分については後述する)の全量100質量部中において、重合性単量体(A)は2〜70質量部含有されることが好ましい。重合性単量体(A)の配合量がこのような範囲にある歯科用自己接着性セメントは、象牙質のコラーゲン層への浸透性が良好であり、接着強度が高いという利点を有する。重合性単量体(A)の配合量が2質量部未満の場合、接着強度が低下するとともに接着耐久性が低下するおそれがあり、より好適には5質量部以上であり、さらに好適には10質量部以上であり、最も好適には15質量部以上である。一方、重合性単量体(A)の配合量が70質量部を超える場合、取り扱い性が低下するおそれがあり、より好適には60質量部以下であり、さらに好適には50質量部以下であり、よりさらに好適には45質量部以下であり、最も好適には40質量部以下である。
次に、本発明の歯科用自己接着性セメントのその他の成分について説明する。
本発明の歯科用自己接着性セメントが含むべき重合性単量体(A)以外の重合性単量体成分として、酸性基を有する重合性単量体(B)が挙げられる。また、重合性単量体(A)以外の重合性単量体成分として、本発明の歯科用自己接着性セメントは、1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)、架橋性の重合性単量体(D)等の重合性単量体成分を含んでいてもよい。また、本発明の歯科用自己接着性セメントが含むべき成分としては、重合開始剤(E)、及びフィラー(G)が挙げられ、また、本発明の歯科用自己接着性セメントは、重合促進剤(F)を含んでいてもよい。
本発明において、「重合性単量体成分の全量」とは、重合性単量体(A)〜(D)の総量を意味する。
以下の説明において、「一官能性」、「二官能性」及び「三官能性」という用語を使用するが、「一官能性」、「二官能性」及び「三官能性」とは、1分子中に重合性基を1個、2個及び3個有することをそれぞれ表わす。この重合性基は、重合性単量体(A)の重合性基と、ラジカル共重合可能な基であることが好ましい。
酸性基を有する重合性単量体(B)
酸性基を有する重合性単量体(B)は本発明の歯科用自己接着性セメントが含有すべき成分である。酸性基を有する重合性単量体(B)は、酸エッチング効果やプライマー処理効果を有するため、酸性基を有する重合性単量体(B)を含むセメントは、脱灰作用及び浸透作用を有し、自己接着性を発揮する。
酸性基を有する重合性単量体(B)は、単独で又は2種以上適宜組み合わせて使用することができる。重合性単量体(B)として好ましくは、リン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、及びカルボン酸基からなる群から選択される少なくとも1種の酸性基を有する重合性単量体である。
リン酸基を有する重合性単量体の例としては、例えば、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルジハイドロジェンホスフェート、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルジハイドロジェンホスフェート、4−(メタ)アクリロイルオキシブチルジハイドロジェンホスフェート、5−(メタ)アクリロイルオキシペンチルジハイドロジェンホスフェート、6−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルジハイドロジェンホスフェート、7−(メタ)アクリロイルオキシヘプチルジハイドロジェンホスフェート、8−(メタ)アクリロイルオキシオクチルジハイドロジェンホスフェート、9−(メタ)アクリロイルオキシノニルジハイドロジェンホスフェート、10−(メタ)アクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート、11−(メタ)アクリロイルオキシウンデシルジハイドロジェンホスフェート、12−(メタ)アクリロイルオキシドデシルジハイドロジェンホスフェート、16−(メタ)アクリロイルオキシヘキサデシルジハイドロジェンホスフェート、20−(メタ)アクリロイルオキシエイコシルジハイドロジェンホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニルハイドロジェンホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル 2’−ブロモエチルハイドロジェンホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル フェニルホスホネート等;(5−メタクリロキシ)ペンチル−3−ホスホノプロピオネート、(6−メタクリロキシ)ヘキシル−3−ホスホノプロピオネート、(10−メタクリロキシ)デシル−3−ホスホノプロピオネート、(6−メタクリロキシ)ヘキシル−3−ホスホノアセテート、(10−メタクリロキシ)デシル−3−ホスホノアセテート等;2−メタクリロイルオキシエチル(4−メトキシフェニル)ハイドロジェンホスフェート、2−メタクリロイルオキシプロピル(4−メトキシフェニル)ハイドロジェンホスフェート等の重合性単量体、及びこれらの酸塩化物等が挙げられる。
チオリン酸基を有する重合性単量体の例としては、例えば、10−(メタ)アクリロイルオキシデシルジハイドロジェンジチオホスフェート等の重合性単量体、及びこれらの酸塩化物等が挙げられる。
ホスホン酸基を有する重合性単量体の例としては、3−(メタ)アクリロキシプロピル−3−ホスホノプロピオネート、3−(メタ)アクリロキシプロピルホスホノアセテート、4−(メタ)アクリロキシブチル−3−ホスホノプロピオネート、4−(メタ)アクリロキシブチルホスホノアセテート、5−(メタ)アクリロキシペンチル−3−ホスホノプロピオネート、5−(メタ)アクリロキシペンチルホスホノアセテート、6−(メタ)アクリロキシヘキシル−3−ホスホノプロピオネート、6−(メタ)アクリロキシヘキシルホスホノアセテート、10−(メタ)アクリロキシデシル−3−ホスホノプロピオネート、10−(メタ)アクリロキシデシルホスホノアセテート、2−(メタ)アクリロキシエチル−フェニルホスホネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホン酸、10−(メタ)アクリロイルオキシデシルホスホン酸、N−(メタ)アクリロイル−ω−アミノプロピルホスホン酸等の重合性単量体、及びこれらの酸塩化物等が挙げられる。
スルホン酸基を有する重合性単量体の例としては、例えば、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、10−スルホデシル(メタ)アクリレート等の重合性単量体、及びこれらの酸塩化物等が挙げられる。
カルボン酸基を有する重合性単量体は、カルボン酸基を1個有するものでも複数有するものであってもよい。また、カルボン酸基が酸無水物基化されているものも、カルボン酸基を潜在的に有しているため、本発明においては、カルボン酸基が酸無水物基化された重合性単量体は、カルボン酸基を有する重合性単量体に含まれるものとする。
分子内に1個のカルボン酸基又はその酸無水物基を有する一官能性重合性単量体の例としては、(メタ)アクリル酸、N−(メタ)アクリロイルグリシン、N−(メタ)アクリロイルアスパラギン酸、N−(メタ)アクリロイル−5−アミノサリチル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンマレート、6−(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン−1,2,6−トリカルボン酸、O−(メタ)アクリロイルチロシン、N−(メタ)アクリロイルチロシン、N−(メタ)アクリロイルフェニルアラニン、N−(メタ)アクリロイル−p−アミノ安息香酸、N−(メタ)アクリロイル−o−アミノ安息香酸、p−ビニル安息香酸、2−(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、3−(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、4−(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、N−(メタ)アクリロイル−5−アミノサリチル酸、N−(メタ)アクリロイル−4−アミノサリチル酸等及びこれらの化合物のカルボキシル基を酸無水物基化した化合物が挙げられる。
分子内に複数のカルボン酸基又はその酸無水物基を有する一官能性重合性単量体の例としては、11−(メタ)アクリロイルオキシウンデカン−1,1−ジカルボン酸、10−(メタ)アクリロイルオキシデカン−1,1−ジカルボン酸、12−(メタ)アクリロイルオキシドデカン−1,1−ジカルボン酸、6−(メタ)アクリロイルオキシヘキサン−1,1−ジカルボン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−3’−メタクリロイルオキシ−2’−(3,4−ジカルボキシベンゾイルオキシ)プロピルサクシネート、4−(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)トリメリテートアンハイドライド、4−(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)トリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシデシルトリメリテート、4−(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメリテート、6−(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン−1,2,6−トリカルボン酸無水物、6−(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン−2,3,6−トリカルボン酸無水物、4−(メタ)アクリロイルオキシエチルカルボニルプロピオノイル−1,8−ナフタル酸無水物、4−(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン−1,8−トリカルボン酸無水物、9−(メタ)アクリロイルオキシノナン−1,1−ジカルボン酸、13−(メタ)アクリロイルオキシトリデカン−1,1−ジカルボン酸、11−(メタ)アクリルアミドウンデカン−1,1−ジカルボン酸などが挙げられる。
酸性基を有する重合性単量体(B)として特に好ましくは、10−メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルジハイドロジェンホスフェート、4−メタクリロイルオキシエチルトリメリテートアンハイドライド、4−メタクリロイルオキシエチルトリメリテート、11−メタクリロイルオキシウンデカン−1,1−ジカルボン酸、及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸からなる群から選択される少なくとも1種である。
酸性基を有する重合性単量体(B)の配合量は特に限定されないが、重合性単量体成分の全量100質量部中において、酸性基を有する重合性単量体(B)が1〜80質量部含有されることが好ましい。酸性基を有する重合性単量体(B)の配合量が1質量部未満の場合、酸エッチング効果やプライマー処理効果が得られないおそれがあり、より好適には2質量部以上であり、さらに好適には5質量部以上である。一方、酸性基を有する重合性単量体(B)の配合量が80質量部を超える場合、十分な硬化性が得られず、接着性能の低下を招くおそれがあり、より好適には70質量部以下であり、さらに好適には50質量以下であり、最も好適には40質量部以下である。
1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)
本発明の歯科用自己接着性セメントは、1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)を含有してなることが好ましい。本発明の歯科用自己接着性セメントが、重合性単量体(C)を含む場合、象牙質のコラーゲン層への浸透性が良好であるとともに、接着強度が良好となる。重合性単量体(C)が重合性基を有することによりラジカル重合が可能となるとともに、他の単量体との共重合が可能となる。1個の重合性基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)としては特に限定されず、重合性単量体(C)の重合性基は、重合性単量体(A)の重合性基とラジカル共重合可能な基であることが好ましい。ラジカル重合が容易である観点からは、重合性単量体(C)の重合性基は(メタ)アクリル基、又は(メタ)アクリルアミド基が好ましい。なお、口腔内は湿潤な環境であるため、加水分解などにより重合性基が脱離するおそれがある。脱離した重合性基の生体への刺激性を考慮した場合、重合性単量体(C)の重合性基は、メタクリル基、又はメタクリルアミド基であることが好ましい。
また、重合性単量体(C)は、水酸基を1個以上有するため親水性が良好であり、かつ重合性基を1個有する一官能性重合体単量体であるため、本発明の歯科用自己接着性セメントが重合性単量体(C)を含む場合には、象牙質のコラーゲン層への浸透性がより優れているという効果もある。
重合性単量体(C)は、単独で又は2種以上適宜組み合わせて使用することができる。重合性単量体(C)としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、エリスリトールモノ(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N、N−(ジヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド等が挙げられるが、これらの中でも、象牙質のコラーゲン層への浸透性の改善の観点からは、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、エリスリトールモノ(メタ)アクリレートが好ましく、特に好ましくは2−ヒドロキシエチルメタクリレートである。
前記重合性単量体(C)の配合量は特に限定されないが、重合性単量体成分の全量100質量部中において、重合性単量体(C)が70質量部以下含有されることが好ましい。重合性単量体(C)の配合量が70質量部を超える場合、十分な硬化性が得られずに硬化物の機械的強度が低下するおそれがある。このため、接着強度が低下するおそれがある。重合性単量体(C)の配合量は、60質量部以下であることがより好ましく、55質量部以下であることがさらに好ましく、50質量部以下であることが特に好ましい。ただし、重合性単量体(C)の配合量が少ないと、重合性単量体(C)による象牙質のコラーゲン層への浸透の寄与が得られないおそれがあるとともに、接着強度が低下するおそれがあるため、重合性単量体(C)を配合する場合には、その配合量は、10質量部以上であることがより好ましく、15質量部以上であることがさらに好ましく、20質量部以上であることが特に好ましい。
架橋性の重合性単量体(D)
本発明の歯科用自己接着性セメントは、架橋性の重合性単量体(D)を含有してなることが好ましい。本発明の歯科用自己接着性セメントが架橋性の重合性単量体(D)を含む場合には、接着強度がさらに向上する等の利点を有する。
架橋性の重合性単量体(D)は、単独で又は2種以上適宜組み合わせて使用することができる。架橋性の重合性単量体(D)としては、特に限定されないが、芳香族化合物系の二官能性重合性単量体、脂肪族化合物系の二官能性重合性単量体、三官能性以上の重合性単量体などが挙げられる。
芳香族化合物系の二官能性重合性単量体の例としては、2,2−ビス((メタ)アクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス〔4−(3−(メタ)アクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロポキシフェニル〕プロパン(通称「Bis−GMA」)、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、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、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン)、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシトリエトキシフェニル)プロパン)、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシテトラエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジプロポキシフェニル)プロパン、2−(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)−2−(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2−(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)−2−(4−(メタ)アクリロイルオキシトリエトキシフェニル)プロパン、2−(4−(メタ)アクリロイルオキシジプロポキシフェニル)−2−(4−(メタ)アクリロイルオキシトリエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシプロポキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシイソプロポキシフェニル)プロパン、1,4−ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ピロメリテートなどが挙げられる。
脂肪族化合物系の二官能性重合性単量体の例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−ビス(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)エタン及び2,2,4−トリメチルヘキサメチレンビス(2−カルバモイルオキシエチル)ジメタクリレート(通称「UDMA」)等が挙げられる。
三官能性以上の重合性単量体の例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、N,N−(2,2,4−トリメチルヘキサメチレン)ビス〔2−(アミノカルボキシ)プロパン−1,3−ジオール〕テトラメタクリレート、及び1,7−ジアクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラアクリロイルオキシメチル−4−オキシヘプタン等が挙げられる。
架橋性の重合性単量体(D)の配合量は特に限定されないが、重合性単量体成分の全量100質量部中において、重合性単量体成分の全量100質量部中において、架橋性の重合性単量体(D)を5〜80質量部含有してなることが好ましい。本発明の歯科用自己接着性セメントが、架橋性の重合性単量体(D)をこのような範囲内で含む場合には、接着強度がさらに向上する等の利点を有する。架橋性の重合性単量体(D)の配合量が5質量部未満の場合、充分な接着強度が得られないおそれがあり、より好適には10質量部以上であり、さらに好適には15質量部以上であり、最も好適には20質量部以上である。一方、架橋性の重合性単量体(D)の配合量が80質量部を超える場合、象牙質のコラーゲン層への浸透が不十分となり、高い接着強度が得られなくなるおそれがあり、より好適には65質量部以下であり、さらに好適には50質量部以下である。
本発明の歯科用自己接着性セメントは、必要に応じ、上記(A)、(B)、(C)及び(D)以外の重合性単量体を含んでいてもよい。
重合開始剤(E)
本発明に用いられる重合開始剤(E)は、一般工業界で使用されている重合開始剤から選択して使用でき、中でも歯科用セメントに用いられている重合開始剤が好ましく用いられる。本発明の歯科用セメントは、化学重合型、光重合型、および化学重合型と光重合型の併用型(デュアルキュア型)のいずれにも適用でき、化学重合及び光重合の重合開始剤が、単独で又は2種以上適宜組み合わせて使用される。
本発明に用いられる化学重合開始剤としては、有機過酸化物が好ましく用いられる。上記の化学重合開始剤に使用される有機過酸化物は特に限定されず、公知のものを使用することができる。代表的な有機過酸化物としては、ケトンパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるケトンパーオキサイドとしては、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド及びシクロヘキサノンパーオキサイド等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるハイドロパーオキサイドとしては、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド及び1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるジアシルパーオキサイドとしては、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド及びラウロイルパーオキサイド等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるジアルキルパーオキサイドとしては、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン及び2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3−ヘキシン等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるパーオキシケタールとしては、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン及び4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレリックアシッド−n−ブチルエステル等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるパーオキシエステルとしては、α−クミルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,2,4−トリメチルペンチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタラート、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート及びt−ブチルパーオキシマレリックアシッド等が挙げられる。
上記化学重合開始剤として用いられるパーオキシジカーボネートとしては、ジ−3−メトキシパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート及びジアリルパーオキシジカーボネート等が挙げられる。
これらの有機過酸化物の中でも、安全性、保存安定性及びラジカル生成能力の総合的なバランスから、ジアシルパーオキサイドが好ましく用いられ、その中でもベンゾイルパーオキサイドが特に好ましく用いられる。
また、本発明の歯科用自己接着性セメントを、光重合可能な態様(光硬化型セメント、デュアルキュア型セメント)で使用する場合には、(ビス)アシルホスフィンオキサイド類、水溶性アシルホスフィンオキサイド類、チオキサントン類又はチオキサントン類の第4級アンモニウム塩、ケタール類、α−ジケトン類、クマリン類、アントラキノン類、ベンゾインアルキルエーテル化合物類、α−アミノケトン系化合物などの、歯科用セメントに用いられ得る光重合開始剤を用いてもよい。これらの中でも、(ビス)アシルホスフィンオキサイド類、及びα−ジケトン類からなる群から選択される少なくとも1種が好ましく用いられ、その中でも(ビス)アシルホスフィンオキサイド類として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サイド、α−ジケトン類としてカンファーキノンが特に好ましく用いられる。
重合開始剤(E)は、単独で又は2種以上適宜組み合わせて使用される。
本発明に用いられる重合開始剤(E)の配合量は特に限定されないが、得られる歯科用自己接着性セメントの硬化性等の観点からは、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.01〜30質量部含有してなることが好ましい。重合開始剤(E)の配合量が0.01質量部未満の場合、重合が十分に進行せず、接着力の低下を招くおそれがあり、より好適には0.05質量部以上、さらに好適には0.1質量部以上、最も好適には0.5質量部以上である。一方、重合開始剤(E)の配合量が30質量部を超える場合、重合開始剤自体の重合性能が低い場合には、十分な接着強度が得られなくなるおそれがあり、さらには歯科用自己接着性セメントからの析出を招くおそれがあるため、より好適には20質量部以下、さらに好適には10質量部以下、最も好適には5質量部以下である。
重合促進剤(F)
好ましい実施態様では、重合促進剤(F)が用いられる。本発明に用いられる重合促進剤(F)としては、アミン類、スルフィン酸及びその塩、ボレート化合物、バルビツール酸誘導体、トリアジン化合物、銅化合物、スズ化合物、バナジウム化合物、ハロゲン化合物、アルデヒド類、チオール化合物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ尿素化合物などが挙げられ、スルフィン酸及びその塩、バルビツール酸誘導体、トリアジン化合物、チオール化合物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、並びにチオ尿素化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
重合促進剤(F)として用いられるアミン類は、脂肪族アミン及び芳香族アミンに分けられる。脂肪族アミンとしては、例えば、n−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−オクチルアミン等の第1級脂肪族アミン;ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、N−メチルエタノールアミン等の第2級脂肪族アミン;N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−n−ブチルジエタノールアミン、N−ラウリルジエタノールアミン、2−(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、N−メチルジエタノールアミンジメタクリレート、N−エチルジエタノールアミンジメタクリレート、トリエタノールアミンモノメタクリレート、トリエタノールアミンジメタクリレート、トリエタノールアミントリメタクリレート、トリエタノールアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等の第3級脂肪族アミンなどが挙げられる。これらの中でも、歯科用自己接着性セメントの硬化性及び保存安定性の観点から、第3級脂肪族アミンが好ましく、その中でもN−メチルジエタノールアミン及びトリエタノールアミンがより好ましく用いられる。
また、芳香族アミンとしては、例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3,5−ジメチルアニリン、N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3,4−ジメチルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−4−エチルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−4−イソプロピルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−4−t−ブチルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3,5−ジ−イソプロピルアニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3,5−ジ−t−ブチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジメチル−m−トルイジン、N,N−ジエチル−p−トルイジン、N,N−ジメチル−3,5−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−3,4−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−4−エチルアニリン、N,N−ジメチル−4−イソプロピルアニリン、N,N−ジメチル−4−t−ブチルアニリン、N,N−ジメチル−3,5−ジ−t−ブチルアニリン、4−N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、4−N,N−ジメチルアミノ安息香酸メチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸n−ブトキシエチルエステル、4−N,N−ジメチルアミノ安息香酸2−(メタクリロイルオキシ)エチルエステル、4−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸ブチル等が挙げられる。これらの中でも、歯科用自己接着性セメントに優れた硬化性を付与できる観点から、N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン、4−N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸n−ブトキシエチルエステル及び4−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノンからなる群から選択される少なくとも1種が好ましく用いられる。
重合促進剤(F)として用いられるスルフィン酸及びその塩としては、例えば、p−トルエンスルフィン酸、p−トルエンスルフィン酸ナトリウム、p−トルエンスルフィン酸カリウム、p−トルエンスルフィン酸リチウム、p−トルエンスルフィン酸カルシウム、ベンゼンスルフィン酸、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム、ベンゼンスルフィン酸カリウム、ベンゼンスルフィン酸リチウム、ベンゼンスルフィン酸カルシウム、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸カリウム、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸リチウム、2,4,6−トリメチルベンゼンスルフィン酸カルシウム、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸カリウム、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸リチウム、2,4,6−トリエチルベンゼンスルフィン酸カルシウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸カリウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸リチウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸カルシウム等が挙げられ、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム、p−トルエンスルフィン酸ナトリウム、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸ナトリウムが特に好ましい。
重合促進剤(F)として用いられるボレート化合物は、好ましくはアリールボレート化合物である。好適に使用されるアリールボレート化合物を具体的に例示すると、1分子中に1個のアリール基を有するボレート化合物として、トリアルキルフェニルホウ素、トリアルキル(p−クロロフェニル)ホウ素、トリアルキル(p−フロロフェニル)ホウ素、トリアルキル(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、トリアルキル[3,5−ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロ−2−メトキシ−2−プロピル)フェニル]ホウ素、トリアルキル(p−ニトロフェニル)ホウ素、トリアルキル(m−ニトロフェニル)ホウ素、トリアルキル(p−ブチルフェニル)ホウ素、トリアルキル(m−ブチルフェニル)ホウ素、トリアルキル(p−ブチルオキシフェニル)ホウ素、トリアルキル(m−ブチルオキシフェニル)ホウ素、トリアルキル(p−オクチルオキシフェニル)ホウ素及びトリアルキル(m−オクチルオキシフェニル)ホウ素(アルキル基はn−ブチル基、n−オクチル基及びn−ドデシル基等からなる群から選択される少なくとも1種である)のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩、ブチルキノリニウム塩等を挙げることができる。
また、1分子中に2個のアリール基を有するボレート化合物としては、ジアルキルジフェニルホウ素、ジアルキルジ(p−クロロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p−フロロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、ジアルキルジ[3,5−ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロ−2−メトキシ−2−プロピル)フェニル]ホウ素、ジアルキルジ(p−ニトロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(m−ニトロフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p−ブチルフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(m−ブチルフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p−ブチルオキシフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(m−ブチルオキシフェニル)ホウ素、ジアルキルジ(p−オクチルオキシフェニル)ホウ素及びジアルキルジ(m−オクチルオキシフェニル)ホウ素(アルキル基はn−ブチル基、n−オクチル基及びn−ドデシル基等からなる群から選択される少なくとも1種である)のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩ブチルキノリニウム塩等が挙げられる。
さらに、1分子中に3個のアリール基を有するボレート化合物としては、モノアルキルトリフェニルホウ素、モノアルキルトリ(p−クロロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p−フロロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、モノアルキルトリ[3,5−ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロ−2−メトキシ−2−プロピル)フェニル]ホウ素、モノアルキルトリ(p−ニトロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(m−ニトロフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p−ブチルフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(m−ブチルフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p−ブチルオキシフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(m−ブチルオキシフェニル)ホウ素、モノアルキルトリ(p−オクチルオキシフェニル)ホウ素及びモノアルキルトリ(m−オクチルオキシフェニル)ホウ素(アルキル基はn−ブチル基、n−オクチル基又はn−ドデシル基等から選択される1種である)のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩、ブチルキノリニウム塩等が挙げられる。
さらに1分子中に4個のアリール基を有するボレート化合物としては、テトラフェニルホウ素、テトラキス(p−クロロフェニル)ホウ素、テトラキス(p−フロロフェニル)ホウ素、テトラキス(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルホウ素、テトラキス[3,5−ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロ−2−メトキシ−2−プロピル)フェニル]ホウ素、テトラキス(p−ニトロフェニル)ホウ素、テトラキス(m−ニトロフェニル)ホウ素、テトラキス(p−ブチルフェニル)ホウ素、テトラキス(m−ブチルフェニル)ホウ素、テトラキス(p−ブチルオキシフェニル)ホウ素、テトラキス(m−ブチルオキシフェニル)ホウ素、テトラキス(p−オクチルオキシフェニル)ホウ素、テトラキス(m−オクチルオキシフェニル)ホウ素、(p−フロロフェニル)トリフェニルホウ素、(3,5−ビストリフロロメチル)フェニルトリフェニルホウ素、(p−ニトロフェニル)トリフェニルホウ素、(m−ブチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素、(p−ブチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素、(m−オクチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素及び(p−オクチルオキシフェニル)トリフェニルホウ素のナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、メチルピリジニウム塩、エチルピリジニウム塩、ブチルピリジニウム塩、メチルキノリニウム塩、エチルキノリニウム塩ブチルキノリニウム塩等が挙げられる。
これらアリールボレート化合物の中でも、保存安定性の観点から、1分子中に3個又は4個のアリール基を有するボレート化合物を用いることがより好ましい。また、これらアリールボレート化合物は1種又は2種以上を混合して用いることも可能である。
重合促進剤(F)として用いられるバルビツール酸誘導体としては、バルビツール酸、1,3−ジメチルバルビツール酸、1,3−ジフェニルバルビツール酸、1,5−ジメチルバルビツール酸、5−ブチルバルビツール酸、5−エチルバルビツール酸、5−イソプロピルバルビツール酸、5−シクロヘキシルバルビツール酸、1,3,5−トリメチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−エチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−n−ブチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−イソブチルバルビツール酸、1,3−ジメチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−シクロペンチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−シクロヘキシルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−フェニルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−1−エチルバルビツール酸、1−ベンジル−5−フェニルバルビツール酸、5−メチルバルビツール酸、5−プロピルバルビツール酸、1,5−ジエチルバルビツール酸、1−エチル−5−メチルバルビツール酸、1−エチル−5−イソブチルバルビツール酸、1,3−ジエチル−5−ブチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−メチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−エチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−オクチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−ヘキシルバルビツール酸、5−ブチル−1−シクロヘキシルバルビツール酸、1−ベンジル−5−フェニルバルビツール酸及びチオバルビツール酸類、ならびにこれらの塩(特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属類が好ましい)が挙げられ、これらバルビツール酸類の塩としては、例えば、5−ブチルバルビツール酸ナトリウム、1,3,5−トリメチルバルビツール酸ナトリウム及び1−シクロヘキシル−5−エチルバルビツール酸ナトリウム等が例示される。
特に好適なバルビツール酸誘導体としては、5−ブチルバルビツール酸、1,3,5−トリメチルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−エチルバルビツール酸、1−ベンジル−5−フェニルバルビツール酸、及びこれらバルビツール酸類のナトリウム塩が挙げられる。
重合促進剤(F)として用いられるトリアジン化合物としては、例えば、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メチルチオフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2,4−ジクロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−ブロモフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−n−プロピル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(α,α,β−トリクロロエチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−スチリル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(p−メトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(o−メトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(p−ブトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(3,4,5−トリメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(1−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−ビフェニリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−{N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ}エトキシ]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−{N−ヒドロキシエチル−N−エチルアミノ}エトキシ]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−{N−ヒドロキシエチル−N−メチルアミノ}エトキシ]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−{N,N−ジアリルアミノ}エトキシ]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等が例示される。
上記で例示したトリアジン化合物の中で特に好ましいものは、重合活性の点で2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジンであり、また保存安定性の点で、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、及び2−(4−ビフェニリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジンである。上記トリアジン化合物は1種又は2種以上を混合して用いても構わない。
重合促進剤(F)として用いられる銅化合物としては、例えば、アセチルアセトン銅、酢酸第2銅、オレイン酸銅、塩化第2銅、臭化第2銅等が好適に用いられる。
重合促進剤(F)として用いられるスズ化合物としては、例えば、ジ−n−ブチル錫ジマレート、ジ−n−オクチル錫ジマレート、ジ−n−オクチル錫ジラウレート、ジ−n−ブチル錫ジラウレートなどが挙げられる。特に好適なスズ化合物は、ジ−n−オクチル錫ジラウレート及びジ−n−ブチル錫ジラウレートである。
重合促進剤(F)として用いられるバナジウム化合物は、好ましくはIV価及び/又はV価のバナジウム化合物類である。IV価及び/又はV価のバナジウム化合物類としては、例えば、四酸化二バナジウム(IV)、酸化バナジウムアセチルアセトナート(IV)、シュウ酸バナジル(IV)、硫酸バナジル(IV)、オキソビス(1−フェニル−1,3−ブタンジオネート)バナジウム(IV)、ビス(マルトラート)オキソバナジウム(IV)、五酸化バナジウム(V)、メタバナジン酸ナトリウム(V)、メタバナジン酸アンモン(V)等の特開2003−96122号公報に記載されている化合物が挙げられる。
重合促進剤(F)として用いられるハロゲン化合物としては、例えば、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、ベンジルジメチルセチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムブロマイド等が好適に用いられる。
重合促進剤(F)として用いられるアルデヒド類としては、例えば、テレフタルアルデヒドやベンズアルデヒド誘導体などが挙げられる。ベンズアルデヒド誘導体としては、ジメチルアミノベンズアルデヒド、p−メチルオキシベンズアルデヒド、p−エチルオキシベンズアルデヒド、p−n−オクチルオキシベンズアルデヒドなどが挙げられる。これらの中でも、硬化性の観点から、p−n−オクチルオキシベンズアルデヒドが好ましく用いられる。
重合促進剤(F)として用いられるチオール化合物としては、例えば、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2−メルカプトベンゾオキサゾール、デカンチオール、チオ安息香酸等が挙げられる。
重合促進剤(F)として用いられる亜硫酸塩としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸カルシウム、亜硫酸アンモニウム等が挙げられる。
重合促進剤(F)として用いられる亜硫酸水素塩としては、例えば、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム等が挙げられる。
重合促進剤(F)として用いられるチオ尿素化合物としては、1−(2−ピリジル)−2−チオ尿素、チオ尿素、メチルチオ尿素、エチルチオ尿素、N,N’−ジメチルチオ尿素、N,N’−ジエチルチオ尿素、N,N’−ジ−n−プロピルチオ尿素、N,N’−ジシクロヘキシルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、トリエチルチオ尿素、トリ−n−プロピルチオ尿素、トリシクロヘキシルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、テトラエチルチオ尿素、テトラ−n−プロピルチオ尿素、テトラシクロヘキシルチオ尿素等が挙げられる。
本発明に用いられる重合促進剤(F)の配合量は特に限定されないが、得られる歯科用自己接着性セメントの硬化性等の観点からは、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合促進剤(F)を、30質量部以下含有してなることが好ましい。重合促進剤(F)の配合量が30質量部を超える場合、重合開始剤自体の重合性能が低い場合には、十分な接着強度が得られなくなるおそれがあり、さらには歯科用自己接着性セメントからの析出を招くおそれがあるため、より好適には20質量部以下、さらに好適には10質量部以下、最も好適には5質量部以下である。一方、配合量が少なすぎると、重合が十分に進行せず、接着力の低下を招くこともあるため、重合促進剤(F)を配合する場合には、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、0.01質量部以上配合することが好ましく、0.1質量部以上配合することがより好ましく、0.2質量部以上配合することがさらに好ましい。
フィラー(G)
フィラー(G)は、本発明の歯科用自己接着性セメントが含むべき成分である。歯科用セメントに用いられるフィラーは、通常、有機フィラー、無機フィラー及び有機−無機複合フィラーに大別される。有機フィラーの素材としては、例えばポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル−メタクリル酸エチル共重合体、架橋型ポリメタクリル酸メチル、架橋型ポリメタクリル酸エチル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上の混合物として用いることができる。有機フィラーの形状は特に限定されず、フィラーの粒子径を適宜選択して使用することができる。得られる歯科用自己接着性セメントのハンドリング性及び機械強度などの観点から、前記有機フィラーの平均粒子径は、0.001〜50μmであることが好ましく、0.001〜10μmであることがより好ましい。
無機フィラーの素材としては、石英、シリカ、アルミナ、シリカ−チタニア、シリカ−チタニア−酸化バリウム、シリカ−ジルコニア、シリカ−アルミナ、ランタンガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス、バリウムガラス、ストロンチウムガラス、ガラスセラミック、アルミノシリケートガラス、バリウムボロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムボロアルミノシリケートガラス、フルオロアルミノシリケートガラス、カルシウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムフルオロアルミノシリケートガラス、バリウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムカルシウムフルオロアルミノシリケートガラス等が挙げられる。これらもまた、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。無機フィラーの形状は特に限定されず、フィラーの粒子径を適宜選択して使用することができる。得られる歯科用自己接着性セメントのハンドリング性及び機械強度などの観点から、前記無機フィラーの平均粒子径は0.001〜50μmであることが好ましく、0.001〜10μmであることがより好ましい。
無機フィラーの形状としては、不定形フィラー及び球状フィラーが挙げられる。歯科用自己接着性セメントの機械強度を向上させる観点からは、前記無機フィラーとして球状フィラーを用いることが好ましい。ここで球状フィラーとは、走査型電子顕微鏡(以下、SEMと略す)でフィラーの写真を撮り、その単位視野内に観察される粒子が丸みをおびており、その最大径に直交する方向の粒子径をその最大径で割った平均均斉度が0.6以上であるフィラーである。前記球状フィラーの平均粒子径は好ましくは0.1〜5μmである。平均粒子径が0.1μm未満の場合、歯科用自己接着性セメント中の球状フィラーの充填率が低下し、機械的強度が低くなるおそれがある。一方、平均粒子径が5μmを超える場合、前記球状フィラーの表面積が低下し、高い機械的強度を有する硬化体が得られないおそれがある。
前記無機フィラーは、歯科用自己接着性セメントの流動性を調整するため、必要に応じてシランカップリング剤等の公知の表面処理剤で予め表面処理してから用いてもよい。かかる表面処理剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、11−メタクリロイルオキシウンデシルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
本発明で用いられる有機−無機複合フィラーとは、上述の無機フィラーにモノマー化合物を予め添加し、ペースト状にした後に重合させ、粉砕することにより得られるものである。前記有機−無機複合フィラーとしては、例えば、TMPTフィラー(トリメチロールプロパンメタクリレートとシリカフィラーを混和、重合させた後に粉砕したもの)などを用いることができる。前記有機−無機複合フィラーの形状は特に限定されず、フィラーの粒子径を適宜選択して使用することができる。得られる歯科用自己接着性セメントのハンドリング性及び機械強度などの観点から、前記有機−無機複合フィラーの平均粒子径は、0.001〜50μmであることが好ましく、0.001〜10μmであることがより好ましい。
本発明の歯科用自己接着性セメントにフッ素徐放性を付与したい場合は、前記フィラー(G)として、フルオロアルミノシリケートガラス、カルシウムフルオロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムフルオロアルミノシリケートガラス、バリウムフルオロアルミノシリケートガラス及びストロンチウムカルシウムフルオロアルミノシリケートガラスからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、フルオロアルミノシリケートガラス及び/又はバリウムフルオロアルミノシリケートガラスを用いることがより好ましい。一方、前記セメントにX線造影性を付与したい場合は、前記フィラー(G)として、バリウムガラス、ストロンチウムガラス、バリウムボロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムボロアルミノシリケートガラス、ストロンチウムフルオロアルミノシリケートガラス及びバリウムフルオロアルミノシリケートガラスからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、バリウムガラス及び/又はバリウムフルオロアルミノシリケートガラスを用いることがより好ましい。
本発明に用いられるフィラー(G)の配合量は特に限定されず、重合性単量体成分の全量100質量部に対して、フィラー(G)を40〜900質量部含有してなることが好ましく、100〜500質量部含有してなることがより好ましく、150〜400質量部含有してなることがさらに好ましい。フィラー(G)の含有量が40質量部未満の場合は、硬化物の機械強度が不充分となるおそれがある。一方、(G)の含有量が900質量部を超える場合は、2ペースト型のセメントとして用いたときに、前記ペーストの取り扱い性が低下し、充分な混和を行うことが困難となるため、硬化物の強度が低下するおそれがある。
この他、本発明の歯科用自己接着性セメントには、本発明の効果を阻害しない範囲で水、有機溶媒、pH調整剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、増粘剤、着色剤、抗菌剤、香料等を配合してもよい。
本発明の歯科用自己接着性セメントの好ましい実施態様としては、重合性単量体成分の全量100質量部中において、重合性単量体(A)を2〜70質量部、酸性基を有する重合性単量体(B)を1〜80質量部、1個の重合性官能基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)を0〜70質量部、及び架橋性の重合性単量体(D)を5〜80質量部含み、かつ重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.01〜30質量部、重合促進剤(F)を0〜30質量部、及びフィラー(G)を40〜900質量部含む歯科用自己接着性セメントが挙げられる。
本発明の歯科用自己接着性セメントのより好ましい実施態様としては、重合性単量体成分100質量部中において、重合性単量体(A)を5〜60質量部、酸性基を有する重合性単量体(B)を2〜50質量部、1個の重合性官能基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)を0〜60質量部、及び架橋性の重合性単量体(D)を10〜65質量部含み、かつ重合性単量体成分100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.1〜10質量部、重合促進剤(F)を0.1〜10質量部、及びフィラー(G)を100〜500質量部含む歯科用自己接着性セメントが挙げられる。さらに好ましい実施態様としては、重合性単量体成分100質量部中において、重合性単量体(A)を5〜40質量部、10−メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェートを5〜40質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを0〜50質量部、及び架橋性の重合性単量体(D)を20〜50質量部含み、かつ重合性単量体成分100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.5〜5質量部、重合促進剤(F)を0.2〜5質量部、及びフィラー(G)を150〜400質量部含む歯科用自己接着性セメントが挙げられる。
本発明の歯科用自己接着性セメントは、上記の含有成分に応じて、常法に従い調製すればよい。化学重合開始剤を用いる場合は、保存安定性の観点から、前記(E)と前記(F)とを、それぞれ別々の容器に保存することが好ましい。すなわち、好ましい実施態様では、歯科用自己接着性セメントは2剤型の形態で用いられる。より好ましい実施態様では、歯科用自己接着性セメントは2ペースト型の形態で用いられる。それぞれのペーストをペースト同士が隔離された状態で保存し、使用直前にその2つのペーストを混練し、化学重合を進行させて硬化させることが好ましい。上記ペーストは、重合性単量体等の液状成分とフィラー(G)(粉末)とを混練することにより調製される。また、前記(F)としてスルフィン酸及びその塩を用いた場合は、保存安定性の観点から、前記(B)と前記(F)とは別々の容器に保存することが好ましい。上述の2つのペーストをそれぞれAペースト及びBペーストと称した場合、前記Aペーストが(A)、(B)、(E)及び(G)を含み、前記Bペーストが(A)、(F)及び(G)を含む実施態様が特に好ましく用いられる。
本発明の歯科用自己接着性セメントは、歯牙患部の欠損部に対してクラウン、インレー、ブリッジなどの補綴物を合着する際、セルフエッチングプライマーを用いることなく、歯質と補綴物との合着に用いてよく、本発明の歯科用自己接着性セメントによれば、歯質と補綴物との合着を十分な接着強度で行うことができる。従って、本発明の歯科用自己接着性セメントによれば、脱灰、浸透、硬化工程の全てを一度に行うことができるため、簡便かつ迅速に補綴物による歯科治療を行うことができる。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に制限されるものではない。
[歯科用自己接着性セメントの調製]
表1に記載の各成分を、常温で混合し、Aペースト及びBペーストを調製した。次いで、これらのペーストを、1:1の質量比で混合して、セメント組成物を調製し、次の手順で、牛歯象牙質との接着強度を測定した。
[牛歯象牙質との接着評価サンプルの作成]
ウシ下顎前歯の唇面を流水下にて#80シリコン・カーバイド紙(日本研紙社製)で研磨して、象牙質の平坦面を露出させたサンプルを得た。得られたサンプルを流水下にて#1000のシリコン・カーバイド紙(日本研紙社製)でさらに研磨した。研磨終了後、表面の水をエアブローすることで乾燥した。乾燥後の平滑面に、直径3mmの丸穴を有する厚さ約150μmの粘着テープを貼着し、接着面積を規定した。
上記Aペースト及びBペーストを混合したセメント組成物を、ステンレス製円柱棒(直径7mm、長さ2.5cm)の一方の端面(円形断面)に築盛し、上記の丸穴の中心と上記のステンレス製円柱棒の中心とが一致するように、上記セメント組成物を築盛した端面を上記の丸穴に載置して押しつけ、歯面に対して垂直にステンレス製円柱棒を植立した。
植立後、ステンレス製円柱棒の周囲に出た余剰のセメント組成物をインスツルメントで除去し、当該サンプルを30分間室温で静置した後、蒸留水に浸漬した。接着試験供試サンプルは計10個作製し、蒸留水に浸漬したすべてのサンプルを、37℃に保持した恒温器内に24時間静置した。10個のサンプルのうち5個については、接着初期の接着力を評価するため、24時間静置後ただちに接着強さを測定した。残りの5個については、接着耐久性を評価するため、さらに4℃の冷水と60℃の温水に交互に1分間浸漬する工程を1サイクルとする熱サイクルを4000サイクル行った後に接着強さを測定した。
[接着強度の測定]
上記の5個の接着試験供試サンプルの引張接着強度を、万能試験機(島津製作所社製)にてクロスヘッドスピードを2mm/分に設定して測定し、平均値を引張接着強度とした。
Figure 0005300269
EDMA:エリスリトールジメタクリレート〔1,4−ビス(メタクリロイルオキシ)−2,3−ブタンジオール〕
MDMA:マンニトールジメタクリレート(3,4−ジ−O−メタクリロイル−D−マンニトール)
XDMA:キシリトールジメタクリレート〔1,5−ビス(メタクリロイルオキシ)−2,3,4−ペンタントリオール〕
SDMA:ソルビトールジメタクリレート〔1,6−ビス(メタクリロイルオキシ)−2,3,4,5−ヘキサンテトラオール〕
GDMA:グリセロールジメタクリレート〔重合性単量体(A)に該当しない比較例用の重合性単量体〕
HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
MDP :10−メタアクリロイルオキシデシルジハイドロジェンフォスフェート
3G :トリエチレングリコールジメタクリレート
THP :1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド
CHP :クメンハイドロパーオキサイド
BPO :ベンゾイルパーオキサイド
BHT :2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール
D−2.6E:2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン{オキシエチレン鎖平均値=2.6}
DD :デカンジオールジメタクリレート
Bis−GMA:2,2−ビス〔4−(3−メタクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロポキシフェニル〕プロパン(ビスフェノールAジグリシジルメタクリレート)
PTU :1−(2−ピリジル)−2−チオ尿素
DEPT:N,N―ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン
TPBSS:2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフィン酸ナトリウム
無機フィラー1:シラン処理バリウムガラス粉
バリウムガラス(エステック社製、商品コード「Raysorb E-3000」)をボールミルで粉砕し、バリウムガラス粉を得た。得られたバリウムガラス粉の平均粒子径をレーザ回折式粒度分布測定装置(島津製作所製、型式「SALD−2100」)を用いて測定したところ、2.4μmであった。このバリウムガラス粉100重量部に対して常法により3重量部の3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランで表面処理を行い、シラン処理バリウムガラス粉を得た。
無機フィラー2:シラン処理コロイドシリカ粉末
蒸留水100重量部中に0.3重量部の酢酸と3重量部の3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランを加えて攪拌し、さらにコロイドシリカ粉末(日本アエロジル社製、商品コード「アエロジルOX50」)を50重量部加えて1時間攪拌した。凍結乾燥により水を除去した後、80℃で5時間加熱処理を行い、シラン処理コロイドシリカ粉末を得た。
なお、MDMAは新規化合物であり、以下の方法により合成した。
参考例 MDMAの合成
(1)1,2:5,6-Di-O-isopropylidene-3,4-di-O-methacryloyl-D-mannitolの合成
冷却管を装着した2Lセパラブルフラスコに無水ピリジン700mLを加えた後、1,2:5,6-Di-O-isopropylidene-D-mannitol(和光純薬製)65gを少しずつフラスコ内に加えて完全に溶解させた。反応系に氷浴をセットして反応系を0℃まで冷却した。続いて、反応系の温度を0℃付近に保ちつつ、かつ反応系を攪拌しながら、滴下ロートを用いてメタクリロイルクロライド(和光純薬製)60gを窒素雰囲気下で約1時間掛けて反応系に滴下した。滴下ロートをガラス栓に差し替え、オイルバスを用いて反応系を70℃に加熱した。該加熱を8時間続けた。加熱終了後、オイルバスを外して反応系を室温まで冷却した。続いて、1Lの氷水を入れたビーカーに反応系を注いで反応を停止させた。反応を停止した後、1500mLのジエチルエーテルを用いて5回抽出を行った。その後、得られた有機層を、エバポレーターを用いて減圧濃縮し、油状物質を得た。前記油状物質を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し(展開系:ヘキサン:ジエチルエーテル=7:3)、濃縮後、ヘキサンを加えて再結晶を行って目的の化合物を得た。収量は36.3g、収率は37%であった。
1H-NMR (400MHz, CDCl3, δ) 1.31 (s, 6H), 1.36 (s, 6H), 1.96 (s, 6H), 3.85-3.96 (m,4H), 4.21-4.27 (m, 2H), 5.43 (dd, 2H), 5.64 (s, 2H), 6.15 (s, 2H) (ppm)
13C-NMR (100MHz, CDCl3, δ) 18.2, 25.1, 26.3, 65.5, 71.6, 74.7, 109.3, 126.6, 135.6, 166.0 (ppm)
(2)MDMA(3,4-di-O-methacryloyl-D-mannitol)の合成
2L丸底フラスコに酢酸540mL及び水180mLを加えた。得られた酢酸水溶液を攪拌しながら、上記で合成した1,2:5,6-Di-O-isopropylidene-3,4-di-O-methacryloyl-D-mannitol 18gを少しずつ加えて完全に溶解させた。このようにして調製した溶液の温度を25℃に保った状態で、18時間攪拌を行った。攪拌終了後、前記溶液をエバポレーターを用いて減圧濃縮することで油状物質を得た。前記油状物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し(展開系:酢酸エチル100%)、濃縮を行ったところ、白色の結晶が析出した。NMRにより、この結晶が目的とする化合物であることを確認した。収量は8.7g、収率は60%であった。
1H-NMR (400MHz, CD3OD, δ) 1.84 (s, 6H), 3.39 (dd, 2H), 3.51 (dd, 2H), 3.59-3.66 (m,2H), 5.28 (d, 2H), 5.56 (s, 2H), 6.03 (s, 2H) (ppm)
13C-NMR (100MHz, CD3OD, δ) 18.4, 64.2, 71.6, 73.1, 126.8, 137.4, 167.9 (ppm)
表1に示された結果より、本発明の歯科用自己接着性セメントが、セルフエッチングプライマーを用いることなく、歯質と補綴物とを十分な接着強度で合着できることがわかる。
本発明の歯科用自己接着性セメントは、歯科治療において、クラウン、インレー、ブリッジなどの補綴物と歯質との合着などに利用可能である。

Claims (15)

  1. エリスリトール又はマンニトールの水酸基の一部を、水酸基及び重合性基がそれぞれ2個以上となるように重合性基に置換した化合物である重合性単量体(A)を含有してなる歯科用自己接着性セメント。
  2. 前記重合性基が、式(2)、式(3)又は式(4)
    Figure 0005300269
    Figure 0005300269
    Figure 0005300269
    (式中、R1、R2、及びR3は、それぞれ水素原子又は炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を示し、*は、結合手を示す。)
    で表される基である請求項1に記載の歯科用自己接着性セメント。
  3. 前記重合性基が、前記式(2)で表される基である請求項2に記載の歯科用自己接着性セメント。
  4. 1が、水素原子又はメチル基である請求項2又は3に記載の歯科用自己接着性セメント。
  5. 酸性基を有する重合性単量体(B)を、重合性単量体成分の全量100質量部中において1〜80質量部さらに含有してなる請求項1〜のいずれかに記載の歯科用自己接着性セメント。
  6. 前記酸性基を有する重合性単量体(B)が、リン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、及びカルボン酸基からなる群より選択される少なくとも1種の酸性基を有する重合性単量体である請求項に記載の歯科用自己接着性セメント。
  7. 前記酸性基を有する重合性単量体(B)が、10−メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルジハイドロジェンホスフェート、4−メタクリロイルオキシエチルトリメリテートアンハイドライド、4−メタクリロイルオキシエチルトリメリテート、11−メタクリロイルオキシウンデカン−1,1−ジカルボン酸、及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸からなる群より選択される少なくとも1種である請求項又はに記載の歯科用自己接着性セメント。
  8. 1個の重合性官能基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)を、重合性単量体成分の全量100質量部中において10〜70質量部さらに含有してなる請求項1〜のいずれかに記載の歯科用自己接着性セメント。
  9. 架橋性の重合性単量体(D)を、重合性単量体成分の全量100質量部中において5〜80質量部さらに含有してなる請求項1〜のいずれかに記載の歯科用自己接着性セメント。
  10. 重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.01〜30質量部含有してなる請求項1〜のいずれかに記載の歯科用自己接着性セメント。
  11. 重合性単量体成分の全量100質量部に対して、重合促進剤(F)を0.01〜30質量部含有してなる請求項1〜10のいずれかに記載の歯科用自己接着性セメント。
  12. 前記重合促進剤(F)が、スルフィン酸及びその塩、バルビツール酸誘導体、トリアジン化合物、チオール化合物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、並びにチオ尿素化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項11に記載の歯科用自己接着性セメント。
  13. 重合性単量体成分の全量100質量部に対して、フィラー(G)を40〜900質量部含有してなる請求項1〜12のいずれかに記載の歯科用自己接着性セメント。
  14. 重合性単量体成分100質量部中において、重合性単量体(A)を5〜60質量部、酸性基を有する重合性単量体(B)を2〜50質量部、1個の重合性官能基と1個以上の水酸基とを有する重合性単量体(C)を0〜60質量部、及び架橋性の重合性単量体(D)を10〜65質量部含み、かつ重合性単量体成分100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.1〜10質量部、重合促進剤(F)を0.1〜10質量部、及びフィラー(G)を100〜500質量部含む請求項1〜のいずれかに記載の歯科用自己接着性セメント。
  15. 重合性単量体成分100質量部中において、重合性単量体(A)を5〜40質量部、10−メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェートを5〜40質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを0〜50質量部、及び架橋性の重合性単量体(D)を20〜50質量部含み、かつ重合性単量体成分100質量部に対して、重合開始剤(E)を0.5〜5質量部、重合促進剤(F)を0.2〜5質量部、及びフィラー(G)を150〜400質量部含む請求項1〜のいずれかに記載の歯科用自己接着性セメント。
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