JP5694188B2 - 歯のホワイトニング用の多孔性ポリマーコーティング - Google Patents
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Description
本発明は、概して歯の化粧品(dental cosmetics)の分野に関し、より詳細には、歯をホワイトニングする組成物に関する。
歯のホワイトニングは、一般的には、汚れ(すなわちクロモゲン)を歯から除去するために、歯を化学的に処理することにより行われる。ほとんどの化学的処理は、過酸化水素、過酸化カルバミド、過ホウ酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウムおよび同種のものなどの漂白剤を利用する。化学的処理はしばしば、汚れ吸着を脱着または防止するのに役立つ研磨剤の使用を伴う。
本発明は、知覚される歯の白さを増大するため、コーティングとして歯に容易に適用され得る、歯のホワイトニング用組成物に関する。この組成物は、約100ナノメートル(100nm)〜約5ミクロン(5μm)のサイズ範囲以内の気体充填または流体充填区画(本明細書では、小孔、空隙、もしくは気泡とも呼ばれる)を内部に収容する、実質的に水不溶性で実質的に非分解性のポリマーマトリックス(すなわち連続相)を含有し、気体または液体およびポリマーマトリックス構成要素は、少なくとも0.1の屈折率差を有する。組成物の気体または液体小孔とポリマーマトリックスとの屈折率差により、光の回折(すなわち散乱)が促進され、これにより、より白い外観が生じる。
第1の態様では、本発明は、歯のホワイトニング用組成物に関する。歯のホワイトニング用組成物は、少なくとも2つの構成要素、すなわちi)実質的に水不溶性で実質的に非分解性のポリマーマトリックスと、ii)ポリマーマトリックスに埋め込まれた気体充填または液体充填小孔(気泡)と、を含有し、気体または液体充填気泡は、約100nm〜約5μmの範囲のサイズを有する。
モノマー、メタクリル酸メチル(MMA)(Acros Organicsより)、および2−ヒドロキシメタクリル酸エチル(HEMA)(Aldrich Chemicalsより)を、異なる重量比(40:60、60:40、75:25、または90:10)で混合し、3wt%の光開始剤(Darocur 1173, Ciba Specialty Chemicals Inc.)を、2.5mLのモノマー混合物に加え、これをUV光(UVP Blak-Ray 〜8mW/cm2)にさらして、部分重合粘性前駆体を得た。40:60および60:40の容量比でMMAおよびHEMAを含有するモノマー混合物を、UV光に3分間さらし、より多量のMMAを含有するモノマー混合物を10分間さらした。イソプロピルアルコール中に分散した、直径70〜100nmのシリカ粒子(IPA-ST-ZL, Nissan Chemical Industries Ltd.)を、異なる量で粘性前駆体に混合した(最終的なシリカ含量は、モノマー混合物の0.75〜7.5wt%の範囲)。追加の光開始剤(モノマー混合物の2wt%)、および架橋剤としてのエチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)(モノマー混合物の1wt%)を、粘性前駆体に加えた。前駆体の滴をシリコンウェーハに注ぎ、これを平らなポリ(ジメチルシロキサン)(PDMS)エラストマー片でプレスし、その後、12000mJ/cm2の線量でUV光(Oriel NUV Illumination System、ニューポート)にさらすことにより、ポリマーフィルムが作られた。これにより、約200μmの厚さを有する、ポリマー−シリカ粒子複合フィルムが生じた。このフィルムを次に、フッ化水素酸で2分間処理し、埋め込まれたシリカ粒子をエッチングで取り去り、その後、水ですすいで、空気流中で乾燥させた。得られた多孔性フィルムの色は白であった。
フィルムの白さを、MHT機器によりL、a、bの尺度で測定した。Lは、0〜100の段階のフィルムの白さである。多孔性フィルムの断面を、5kVの加速電圧でSEM(FEI Strata DB235 FIB)により画像化した。小孔のサイズおよび密度が、ImageJソフトウェアを用いて特徴付けられた。
SiO2+4HF=2H2O+SiF4(g)
(1) 歯のホワイトニング用組成物において、
(i)歯の表面に付着することができる、実質的に水不溶性で実質的に非分解性のポリマーマトリックス構成要素であって、前記ポリマーマトリックス構成要素が非固形形態である場合は化学的変質によって凝固可能である、ポリマーマトリックス構成要素と、
(ii)前記ポリマーマトリックス構成要素に埋め込まれた気体または液体充填小孔であって、前記気体または液体充填小孔の少なくとも一部が、約100nm〜約5μm(約5ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有し、前記気体または液体充填小孔およびポリマーマトリックス構成要素は、少なくとも0.1の屈折率差を有する、気体または液体充填小孔と、
を含む、組成物。
(2) 実施態様1に記載の組成物において、前記小孔は、気体充填のみされている、組成物。
(3) 実施態様2に記載の組成物において、前記気体は、空気である、組成物。
(4) 実施態様1に記載の組成物において、
前記小孔およびポリマーマトリックス構成要素は、少なくとも0.3の屈折率差を有する、組成物。
(5) 実施態様1に記載の組成物において、
前記組成物は、固形フィルムの形態である、組成物。
前記フィルムは、300μm(300ミクロン)以下の厚さである、組成物。
(7) 実施態様5に記載の歯のホワイトニング用フィルムにおいて、
前記フィルムは、約20〜100μm(約20〜100ミクロン)の範囲の厚さを有する、歯のホワイトニング用フィルム。
(8) 実施態様1に記載の組成物において、
前記組成物は、ペーストまたは液体の形態である、組成物。
(9) 実施態様1に記載の組成物において、
前記組成物は、少なくとも10単位だけ、歯のCIE明度指数を増大させることができる、組成物。
(10) 実施態様1に記載の組成物において、
前記組成物は、少なくとも20単位だけ、歯のCIE明度指数を増大させることができる、組成物。
前記小孔は、前記組成物の0.1〜60容量%を占める、組成物。
(12) 実施態様1に記載の組成物において、
前記小孔は、前記組成物の2〜20容量%を占める、組成物。
(13) 実施態様1に記載の組成物において、
前記小孔の少なくとも80%が、約100nm〜約5μm(約5ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有する、組成物。
(14) 実施態様1に記載の組成物において、
前記小孔の少なくとも80%が、約200nm〜約5μm(約5ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有する、組成物。
(15) 実施態様1に記載の組成物において、
前記小孔の少なくとも80%が、約100nm〜約1μm(約1ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有する、組成物。
前記小孔の少なくとも80%が、約200nm〜約1μm(約1ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有する、組成物。
(17) 実施態様1に記載の組成物において、
前記ポリマーマトリックスは、ビニル添加ポリマーで構成される、組成物。
(18) 実施態様17に記載の組成物において、
前記ビニル添加ポリマーの少なくとも一部が、式:
式中、R1、R2、およびR3は、独立して、水素原子、ニトリル基、フッ素原子、塩素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、R4は、水素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、前記炭化水素基は、1つまたは複数のニトリル基、フッ素原子、または塩素原子によって置換され得る、組成物。
(19) 実施態様17に記載の組成物において、
前記ビニル添加ポリマーの少なくとも一部が、式:
式中、R5、R6、およびR7は、独立して、水素原子、ニトリル基、フッ素原子、塩素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、R8は、水素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、前記炭化水素基は、1つまたは複数のニトリル基、フッ素原子、または塩素原子によって置換されることができ、R5、R6、R7、およびR8のうち少なくとも1つは、少なくとも1つの−OH基で置換された飽和もしくは不飽和炭化水素基である、組成物。
(20) 実施態様17に記載の組成物において、
前記ビニル添加ポリマーの少なくとも一部が、それぞれアクリレート基を含有する少なくとも2つのモノマータイプから得られ、第1のモノマータイプは、式:
式中、R1、R2、およびR3は、独立して、水素原子、ニトリル基、フッ素原子、塩素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、R4は、水素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、前記炭化水素基は、1つまたは複数のニトリル基、フッ素原子、または塩素原子で置換されることができ、
第2のモノマータイプは、式:
式中、R5、R6、およびR7は、独立して、水素原子、ニトリル基、フッ素原子、塩素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、R8は、水素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、前記炭化水素基は、1つまたは複数のニトリル基、フッ素原子、または塩素原子で置換されることができ、R5、R6、R7、およびR8のうち少なくとも1つは、少なくとも1つの−OH基で置換された飽和もしくは不飽和炭化水素基である、組成物。
(i)歯の表面に付着することができる、水不溶性で実質的に非分解性のポリマーマトリックス構成要素であって、前記ポリマーマトリックス構成要素が非固形形態である場合は化学的変質により凝固可能である、ポリマーマトリックス構成要素と、
(ii)前記ポリマーマトリックス構成要素に埋め込まれた水溶性または生分解性粒子であって、前記水溶性または分解性粒子の少なくとも一部は、前記前駆体組成物が水性環境にさらされた場合に約70nm〜約5μm(約5ミクロン)の範囲の少なくとも1つのサイズ寸法を有する気体または液体充填小孔を生成することができ、結果として得られる前記気体または液体充填小孔およびポリマーマトリックス構成要素は、少なくとも0.1の屈折率差を有する、前駆体組成物。
(22) 実施態様21に記載の前駆体組成物において、
前記ポリマーマトリックスは、ビニル添加ポリマーで構成される、前駆体組成物。
(23) 歯のホワイトニング用システムにおいて、
(i)実施態様1に記載の歯のホワイトニング用組成物、または実施態様21に記載の前駆体組成物と、
(ii)前記組成物を歯に送達することができる適用装置と、
を含む、歯のホワイトニング用システム。
(24) 実施態様23に記載の歯のホワイトニング用システムにおいて、
前記適用装置は、ぴったり合うように作られた口腔用トレーである、歯のホワイトニング用システム。
(25) 実施態様23に記載の歯のホワイトニング用システムにおいて、
前記適用装置は、前記組成物のフィルムを含有する裏打ち層である、歯のホワイトニング用システム。
前記適用装置は、上塗り送達装置である、歯のホワイトニング用システム。
(27) 歯をホワイトニングする方法において、
実施態様1に記載の歯のホワイトニング用組成物、または実施態様21に記載の前駆体組成物の付着固形フィルムが歯に形成されるように、前記歯のホワイトニング用組成物または前記前駆体組成物を前記歯に適用すること、
を含む、方法。
(28) 実施態様27に記載の方法において、
前記歯のホワイトニング用組成物または前駆体組成物は、非固形形態で歯に適用され、前記歯のホワイトニング用組成物または前駆体組成物は、いったん前記歯の上にくると、凝固フィルム形成プロセスにより処理される、方法。
(29) 実施態様28に記載の方法において、
前記凝固フィルム形成プロセスは、前記歯のホワイトニング用組成物または前記前駆体組成物を放射硬化プロセスにさらすことを含む、方法。
(30) 実施態様28に記載の方法において、
前記凝固フィルム形成プロセスは、前記歯のホワイトニング用組成物または前記前駆体組成物を化学硬化プロセスにさらすことを含む、方法。
Claims (30)
- 歯のホワイトニング用組成物において、
(i)歯の表面に付着することができる、水不溶性で非分解性のポリマーマトリックス構成要素であって、前記ポリマーマトリックス構成要素は固形形態であるか、または化学的変質によって凝固可能である非固形形態であり、前記ポリマーマトリックスは少なくとも2つのアクリレートモノマーから得られるコポリマーを含む、ポリマーマトリックス構成要素と、
(ii)前記ポリマーマトリックス構成要素に埋め込まれた気体または液体充填小孔であって、前記気体または液体充填小孔の少なくとも一部が、100nm〜5μm(5ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有し、前記気体または液体充填小孔およびポリマーマトリックス構成要素は、少なくとも0.1の屈折率差を有する、気体または液体充填小孔と、
を含む、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、前記小孔は、気体充填のみされている、組成物。
- 請求項2に記載の組成物において、前記気体は、空気である、組成物。
- 請求項1に記載の組成物において、
前記小孔およびポリマーマトリックス構成要素は、少なくとも0.3の屈折率差を有する、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記組成物は、固形フィルムの形態である、組成物。 - 請求項5に記載の組成物において、
前記フィルムは、300μm(300ミクロン)以下の厚さである、組成物。 - 請求項5に記載の組成物において、
前記フィルムは、20〜100μm(20〜100ミクロン)の範囲の厚さを有する、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記組成物は、ペーストまたは液体の形態である、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記組成物は、少なくとも10単位だけ、歯のCIE明度指数を増大させることができる、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記組成物は、少なくとも20単位だけ、歯のCIE明度指数を増大させることができる、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記小孔は、前記組成物の0.1〜60容量%を占める、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記小孔は、前記組成物の2〜20容量%を占める、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記小孔の少なくとも80%が、100nm〜5μm(5ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有する、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記小孔の少なくとも80%が、200nm〜5μm(5ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有する、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記小孔の少なくとも80%が、100nm〜1μm(1ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有する、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記小孔の少なくとも80%が、200nm〜1μm(1ミクロン)の範囲の、少なくとも1つのサイズ寸法を有する、組成物。 - 請求項1に記載の組成物において、
前記ポリマーマトリックスは、ビニル添加ポリマーで構成される、組成物。 - 請求項17に記載の組成物において、
前記ビニル添加ポリマーの少なくとも一部が、式:
式中、R5、R6、およびR7は、独立して、水素原子、ニトリル基、フッ素原子、塩素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、R8は、水素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、前記炭化水素基は、1つまたは複数のニトリル基、フッ素原子、または塩素原子によって置換されることができ、R5、R6、R7、およびR8のうち少なくとも1つは、少なくとも1つの−OH基で置換された飽和もしくは不飽和炭化水素基である、組成物。 - 請求項17に記載の組成物において、
前記ビニル添加ポリマーの少なくとも一部が、それぞれアクリレート基を含有する少なくとも2つのモノマータイプから得られ、第1のモノマータイプは、式:
式中、R1、R2、およびR3は、独立して、水素原子、ニトリル基、フッ素原子、塩素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、R4は、水素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、前記炭化水素基は、1つまたは複数のニトリル基、フッ素原子、または塩素原子で置換されることができ、
第2のモノマータイプは、式:
式中、R5、R6、およびR7は、独立して、水素原子、ニトリル基、フッ素原子、塩素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、R8は、水素原子、または1〜6個の炭素原子を含有する飽和もしくは不飽和炭化水素基を表し、前記炭化水素基は、1つまたは複数のニトリル基、フッ素原子、または塩素原子で置換されることができ、R5、R6、R7、およびR8のうち少なくとも1つは、少なくとも1つの−OH基で置換された飽和もしくは不飽和炭化水素基である、組成物。 - 歯のホワイトニング用組成物のための複合組成物において、
(i)歯の表面に付着することができる、水不溶性で非分解性のポリマーマトリックス構成要素であって、前記ポリマーマトリックス構成要素は固形形態であるか、または化学的変質により凝固可能である非固形形態であり、前記ポリマーマトリックスは少なくとも2つのアクリレートモノマータイプから得られるコポリマーを含む、ポリマーマトリックス構成要素と、
(ii)前記ポリマーマトリックス構成要素に埋め込まれた水溶性または生分解性粒子であって、前記水溶性または分解性粒子の少なくとも一部は、前記複合組成物が水性環境にさらされた場合に70nm〜5μm(5ミクロン)の範囲の少なくとも1つのサイズ寸法を有する気体または液体充填小孔を生成することができ、結果として得られる前記気体または液体充填小孔およびポリマーマトリックス構成要素は、少なくとも0.1の屈折率差を有する、複合組成物。 - 請求項21に記載の複合組成物において、
前記ポリマーマトリックスは、ビニル添加ポリマーで構成される、複合組成物。 - 歯のホワイトニング用システムにおいて、
(i)請求項1に記載の歯のホワイトニング用組成物、または請求項21に記載の複合組成物と、
(ii)前記組成物を歯に送達することができる適用装置と、
を含む、歯のホワイトニング用システム。 - 請求項23に記載の歯のホワイトニング用システムにおいて、
前記適用装置は、ぴったり合うように作られた口腔用トレーである、歯のホワイトニング用システム。 - 請求項23に記載の歯のホワイトニング用システムにおいて、
前記適用装置は、前記組成物のフィルムを含有する裏打ち層である、歯のホワイトニング用システム。 - 請求項23に記載の歯のホワイトニング用システムにおいて、
前記適用装置は、上塗り送達装置である、歯のホワイトニング用システム。 - 歯をホワイトニングする方法において、
請求項1に記載の歯のホワイトニング用組成物、または請求項21に記載の複合組成物の付着固形フィルムが歯に形成されるように、前記歯のホワイトニング用組成物または前記複合組成物を前記歯に適用すること、
を含む、方法。 - 請求項27に記載の方法において、
前記歯のホワイトニング用組成物または複合体組成物は、非固形形態で歯に適用され、前記歯のホワイトニング用組成物または複合組成物は、いったん前記歯の上にくると、凝固フィルム形成プロセスにより処理される、方法。 - 請求項28に記載の方法において、
前記凝固フィルム形成プロセスは、前記歯のホワイトニング用組成物または前記複合組成物を放射硬化プロセスにさらすことを含む、方法。 - 請求項28に記載の方法において、
前記凝固フィルム形成プロセスは、前記歯のホワイトニング用組成物または前記複合組成物を化学硬化プロセスにさらすことを含む、方法。
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