JPH08231331A - フッ化物放出合成物質 - Google Patents
フッ化物放出合成物質Info
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- JPH08231331A JPH08231331A JP7349080A JP34908095A JPH08231331A JP H08231331 A JPH08231331 A JP H08231331A JP 7349080 A JP7349080 A JP 7349080A JP 34908095 A JP34908095 A JP 34908095A JP H08231331 A JPH08231331 A JP H08231331A
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Abstract
化物イオン放出度を有する合成歯牙材料を提供する。 【解決手段】 重合可能な歯牙材料で、(a)二官能性
あるいは多官能性(メタ)アクリレートを基本とする重
合可能な不飽和のエチレン性モノマー、(b)開始剤お
よび必要に応じて活性化剤、及び(c)一般的に使用さ
れている充填剤、並びに必要に応じて顔料、チキソトロ
ピー助剤、軟化剤およびその他の助剤に加えて、更に
(d)一般式An MFm (ここでAは一価のカチオン、
Mは III−V主属あるいはII−V亜属の金属、nは1な
いし3の整数、並びにmは3ないし6の整数を表してい
る)で表される可水溶性の(無機)錯フッ化物を含有す
るものとする。
Description
セメントに匹敵し得るフッ化物イオン放出度を有する、
重合可能な歯牙材料に関する。
歯が発生することは、古くから知られており、これは歯
科分野において積年の問題となっている。歯の充填物質
における二次的虫歯の発生は、充填物質として周囲の歯
牙本体に対してフッ化物を放出し得る物質を使用するこ
とによって抑えられることが、立証されている。これは
おそらく歯のヒドロキシルアパタイト(水酸化リン灰
石)と遊離のフッ化物が反応することによって、齲食に
耐性のあるフルオロアパタイト(フッ素化リン灰石)が
形成されることによるものと思われる(R.S.Lev
ine、齲食予防におけるフッ化物の働き、Briti
sh Dental Journal 140 (19
76) 9− 14)。
は、どれくらいの量のフッ化物が充填物質から放出され
なければならないかという問いに対して、文献には一致
した見解が示されていない(R.W.Phillip
s、フッ化物含有修復材料、Journal of A
mericna Dental Associatio
n 116 (1988) 762−763)。しかし
フッ化物を放出し得るいろいろな充填物質を用いた臨床
経験に基づいて、ガラスイオノマーセメントによって放
出される多量のフッ化物によって二次的虫歯の発生が臨
床的に適切に阻止され得ることが確認されている(G.
Wesenberg他、J.Oral Rehabil
7 (1980) 175−184)。さらにフッ化
物を放出しない、あるいは非常に少量しか放出しない、
いわゆる合成充填材料の場合は、二次的虫歯が非常に発
生しやすいことも明らかにされている(E.A.M.K
idd、British Dental Journa
l 144 (1978)139−142)。合成樹脂
は硬化時に収縮するが、この収縮によって周辺部に隙間
が生じやすい。そしてこの隙間が虫歯の形成を助長す
る。
出量がガラスイオノマーセメントに匹敵し得るようなフ
ッ化物放出合成充填材料を提供しようという試みが、多
数なされてきた。
セメントにおいては、比較的簡単に実現されている。フ
ッ化物含有ガラスとポリカルボン酸水溶液の反応によっ
て硬化する物質は、固形状態において、フッ化物の供給
および浸出に対して理想的な条件を備えた水和セメント
を形成する。
成−充填物質の場合、フッ化物の放出は非常に困難であ
る。合成物は、硬化した状態においては、実質的に(メ
タ)アクリレート−モノマーを基本とする高分子プラス
チック−母体と高い含有割合の充填剤とによって構成さ
れる。水による有害な作用(加水分解)に対してプラス
チック−母体と充填剤間の結合を保護するために、合成
物は通常非極性および疎水性を示すように処方されてい
る。
トの親水性母体と違って、合成物の疎水性母体はフッ化
物の放出および浸出を阻害する。さらに合成物系が疎水
性および非極性であるために、このような合成物中にフ
ッ化物を含む添加物を混入することは難しい。この問題
性は、B.F.Zimmermann等、J.Den
t.Res.63 (1984) 689−692に、
「低極性のポリマー樹脂に高極性の無機フッ化物塩を合
体させる場合の最大の問題点は、相の分離とその結果生
じる機械的性質の不完全さである・・・」として非常に
明確に記載されている。
−4572920(Rawls等)には、フッ化物含有
モノマーと(メタ)アクリレートの共重合によって得ら
れるポリマーについて記載がある。
等)には、特殊なフッ化物を含有する単一重合可能なモ
ノマーとしてモルホリノエチル−メタアクリロイル−フ
ッ化水素酸塩(MEM HF)を含有する歯牙材料が記
載されている。しかしガラスイオノマーセメントと同等
のフッ化物イオン放出作用を示すほど、多量の有機フッ
化物を混入することは、ポリマー母体を弱める結果とな
る。そしてこのような材料では、機械的安定度に関して
プラスチック−充填材料に課せられる高度な条件を満足
させることはできない。
等)には、たとえばバリウムヘキサフルオロジルコネー
トのような水に難溶性の錯化重金属−フッ化物および/
あるいはフッ化イットリウムを含有する、重合可能な、
レントゲン不透明化歯牙材料が記載されている。これら
の化合物はもっぱら歯牙材料のレントゲン不透明度の増
大に使用される。
(6):42608e)は、ポリメチルメタアクリレ−
トを基本とし、その上にフッ化ナトリウムあるいはカリ
ウムヘキサフルオロチタネートを含有する義歯用プラス
チックについて、述べている。彼らは、カリウムヘキサ
フルオロチタネートが、フッ化ナトリウムとは反対に、
ポリマーの引張り強度を低下させることを見い出してい
る。そして彼らは、フッ化ナトリウム含有材料に比べ
て、カリウムヘキサフルオロチタネート含有材料は義歯
製造に対する適性に欠けるという結論を導き出してい
る。しかしながら周知のようにフッ化ナトリウムは毒性
を有する。
ノマーセメントに匹敵し得るフッ化物イオン放出度を有
する合成歯牙材料を提供すること、および耐久的充填剤
として良好な機械的安定度を有する合成歯牙材料を提供
すること課題としている。
を基本とする重合可能な不飽和のエチレン性モノマーを
一個あるいは複数個; (b)開始剤および必要に応じて活性化剤; (c)一般に使用されている充填剤、並びに必要に応じ
て顔料、チキソトロピー助剤、軟化剤およびその他の助
剤を含有する重合可能な歯牙材料において、これらに加
えてさらに (d)一般式 An MFm (ここでAは一価のカチオン、Mは III−V主属あるい
はII−V亜属の金属、nは1ないし3の整数、並びにm
は3ないし6の整数を表している)で表される可水溶性
の(無機)錯フッ化物を一個あるいは複数個含有するこ
とを特徴とする歯牙材料によって解決される。
(R=C1 −C18のアルキル基、フェニル基あるいは置
換基を有するフェニル基)であることが好ましい。
のアルキル基;ハロゲン化物、あるいは窒素あるいは酸
素含有基によって置換されたC1 −C6 のアルキル基;
ハロゲン化物;C1 −C6 のオキシアルキル基およびC
1 −C6 のアゾアルキル基の中から選択されていること
が好ましい。
ンであるのが好ましく、またRが特にC1 −C6 のアル
キル基を示すのが好ましい。
6 2- 、AlF6 3- 、 ZnF3 - 、PF6 - およびBF
4 - の中から選択されていることが好ましい。これらの
中でも特にZnF3 - が好ましい。
し(d) 成分)の合計重量に関して、2ないし25重量
パーセント、望ましくは5ないし15重量パーセント、
特に望ましくは5ないし10重量パーセント含有されて
いることが好ましい。
じて活性化剤は、材料((a) ないし(d) 成分)の合
計重量に関して、0.01ないし10重量パーセント、
特に0.1ないし5重量パーセント含有されていること
が好ましい。また本発明による材料中に充填剤は、全材
料((a) ないし(b) 成分)の合計重量に関して、4
0ないし85重量パーセント、特に50ないし80重量
パーセント含有されていることが好ましい。
る二価以上の官能基を有するアクリル酸エステルおよび
/あるいはメタアクリル酸エステルには、アクリレート
およびメタアクリレートのモノマーおよびポリマーが含
まれる。たとえばUS−A−3066112に記載のビ
スフェノールA、グリシジルメタアクリレートあるいは
これらの、イソシアネートの付加によって得られる誘導
体に基づく長鎖のモノマーが有効に使用される。さらに
ビスフェノール−A−ジエチルオキシ(メタ)アクリレ
ートおよびビスフェノール−A−ジプロピルオキシ(メ
タ)アクリレート型の化合物も適する。さらにまたオリ
ゴ−エトキシル化およびオリゴ−プロポキシル化ビスフ
ェノール−A−ジアクリル酸エステルおよび−ジメタア
クリル酸エステルも使用することができる。
アルコールのアクリル酸エステルおよびメタアクリル酸
エステル、たとえばトリエチレングリコール−ジ(メ
タ)−アクリレート、エチレングリコール−ジ(メタ)
−アクリレート、ヘキサンジオール−ジ(メタ)−アク
リレートおよびトリメチロールプロパン−トリ(メタ)
−アクリレートも良好に使用することができる。
−2816823に挙げられている、ビス(ヒロドロキ
シメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6 ]−デカ
ンのジアクリル酸エステルおよびジメタアクリル酸エス
テル、およびビス(ヒドロキシメチル)−トリシクロ
[5.2.1.02,6 ]−デカンのエチレンオキサイド
および/あるいはプロピレンオキサイド1ないし3単位
で延長された化合物のジアクリル酸エステルおよびジメ
タアクリル酸エステルを挙げることができる。
ているメタアクリル酸エステル、例えばトリグリコール
酸−ビス[3(4)−メタアクリルオキシメチル−8
(9)−トリシクロ[5.2.1.02,6 ]デシルメチ
ルエステル]も有用である。
び/あるいはこれから製造される不飽和のポリマーも使
用することができる。
有するモノマーのラジカル重合を誘発する開始剤、たと
えば光開始剤あるいはいわゆる酸化還元系開始剤が適し
ている。
ンのようなα−ジケトンと第二あるいは第三アミンの組
合せ、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およびビス−(2、6−ジクロル
−ベンゾイル)−4−n−プロピルフェニル−ホスフィ
ンオキサイドのようなモノ−およびビス−アシルホスフ
ィンオキサイドが有用である。しかしこれらの他に、ヨ
ーロッパ特許公開明細書EP−A−0073413、E
P−A−0007508、EP−A−0047902、
EP−A−0057474およびEP−A−01840
95に記載されている型の化合物も適している。
(a)+(b)+(c)+(d)に関して、好ましくは
0.1ないし3重量パーセント、特に好ましくは0.1
ないし3重量パーセントである。
といわゆる活性化剤の組合せが適している。この場合有
機過酸化物として、特にラウロイルパーオキサイド、ベ
ンゾイルパーオキサイド、p−クロルベンゾイルパーオ
キサイドおよびp−メチルベンゾイルパーオキサイドを
挙げることができる。
541068において公知のN、N−ビス−(ヒドロキ
シアルキル)−3、5−キシリジン、並びにDE−A−
2658530において公知のN、N−ビス−(ヒドロ
キシアルキル)−3、5−ジ−t−ブチルアニリン、特
にN、N−ビス−(β−オキシブチル)−3、5−ジ−
t−ブチルアニリン並びにN、N−ビス−(ヒドロキシ
アルキル)−3、4、5−トリメチルアニリンのような
芳香族第三アミンが有用である。
95520に記載されているバルビタール酸およびバル
ビタール酸誘導体、並びにEP−A−0059451に
記載されているマロニルスルファミドも良好に使用する
ことができる。好ましいマロニルスルファミドとして、
2、6−ジメチル−4−イソブチルマロニルスルファミ
ド、2、6−ジイソブチル−4−プロピルマロニルスル
ファミド、2、6−ジブチル−4−プロピルマロニルス
ルファミド、2、6−ジメチル−4−エチルマロニルス
ルファミド、並びに2、6−ジオクチル−4−イソブチ
ルマロニルスルファミドを挙げることができる。
金属化合物およびイオン化ハロゲンあるいは擬ハロゲン
の存在下に重合を行うことが好ましい。重金属として
銅、ハロゲン化物として塩化物イオンが特に有用であ
る。重金属は可溶性有機化合物の形態で使用することが
好ましい。同様にハロゲン化物イオンおよび擬ハロゲン
化物イオンは可溶性塩の形態で、たとえば可溶性塩化水
素酸アミン並びに第四塩化アンモニウム化合物の形態で
使用することが好ましい。
(b)成分として有機過酸化物および活性化剤からなる
酸化還元系開始剤が使用される場合、過酸化物および活
性剤は本発明による歯牙材料中において空間的に互いに
分離した状態に維持されていて、歯牙材料使用直前に相
互が均一に混合されることが好ましい。本発明による歯
牙材料において(b)成分として有機過酸化物、銅化合
物、ハロゲン化物およびマロニルスルファミドが併用さ
れる場合は、有機過酸化物、マロニルスルファミドおよ
び銅化合物とハロゲン化物の組み合せ物の三つの要素に
分けられて、それらが空間的に互いに分離した状態に維
持されていることが重要である。たとえば有機過酸化
物、重合可能なモノマー並びに充填剤を練り合わせて一
つのペーストとし、他方上記のように残りの成分をそれ
ぞれ別々に、少量の充填剤あるいは特に好ましくはシラ
ン化硅酸のようなチキソトロピー・助剤、およびフタレ
ートのような軟化剤と一緒に練り合わせて二つの別のペ
ーストとするという方法を採用することができる。ある
いはまた重合可能なモノマーを銅化合物/ハロゲン化物
および充填剤と一緒に提供するという方法も可能であ
る。本発明による歯牙材料が空間的に互いに分離した要
素として提供されることによって、(d)成分はこれら
の分離した状態の要素それぞれに含有させることができ
る。
クリル酸エステルあるいはメタアクリル酸エステルおよ
び(b)成分の開始剤系の他に、有機および/あるいは
無機充填剤、顔料、染料、チクソトロピー−助剤、軟化
剤およびその他の助剤が、全材料(a)+(b)+
(c)+(d)の合計重量に関して85重量パーセント
以下の量において、含有されている。
ラス、CaF2 あるいはSrF2 のような非水溶性フッ
化物、シリカゲル、および硅酸、特に発熱性硅酸、ある
いはこれらの顆粒物を挙げることができる。これらは歯
牙材料中に、全材料(a)+(b)+(c)+(d)の
合計重量に関して、40ないし85重量パーセント、特
に50ないし80重量パーセント含有されていることが
好ましい。ポリマー母体中に良好に混入することができ
るように、充填剤および必要に応じてレントゲン不透明
化添加剤を疎水化することが好ましい。望ましい実施形
態においては、使用される無機充填剤はすべて、好まし
くはトリメトキシメタアクリルオキシプロピルシランを
用いて、シラン化される。シランの使用量は、無機充填
剤に関して、通常 0.5ないし10重量パーセント、
好ましくは1ないし6重量パーセント、特に好ましくは
2ないし5重量パーセントである。一般的な疎水化剤と
して、シラン、たとえばトリメトシメタアクリルオキシ
プロピルシランが使用される。無機充填剤の平均粒度は
15μm以下、特に8μm以下であることが好ましい。
しかしながら平均粒度が3μm以下の充填剤を使用する
ことが特に好ましい。
メチルメタアクリレート粒子あるいはその他の粉末状有
機重合体も有用である。材料の柔軟性を高めるために、
可溶性有機ポリマーを有効に使用することもできる。こ
れに対して、たとえばポリ酢酸ビニル、および塩化ビニ
ル/酢酸ビニル、塩化ビニル/ビニルイソブチルエーテ
ルおよび酢酸ビニル/マレイン酸ジブチルエーテルに基
づくコポリマーが適している。補助的に添加される軟化
剤としては、たとえばジブチルフタレート、ジオクチル
フタレートおよびジノニルフタレートが適している。
閉材料、セメント、一時的充填材料、歯冠材料およびブ
リッジ材料として使用することができる。
材料は、良好な機械的特性(圧縮強度および屈曲強
度)、硬化物質に対して良好な長期安定性および良好な
美観を備えている。このフッ化物放出度は現在使用され
ているガラスイオノマーセメントのフッ化物放出度に匹
敵し得る。
充填材料およびフッ化物放出着色合成歯牙充填材料の製
造および試験予備混合物の製造 ビス−アクリルオキシメチルトリシクロ(2.5.1.
02,6 )−デカン70重量部、2、2−ビス−4−(3
−メタアクリルオキシプロポキシ)−フェニルプロパン
(変性ビス−GMA)30重量部、シラン化された発熱
性硅酸24重量部、カンフル・キノン0.3重量部、N
−ジメチルアミノエチルメタアクリレート3重量部およ
びYF3 110重量部を混和して、予備混合物を製造す
る。標準例 上記の予備混合物3.9gおよび歯似着色されたシラン
化石英(粒面幅約3μm、平均粒度約1.5μm)6.
1gを混和して、従来の均質なペースト状の歯牙充填材
料を製造する。
にカリウムヘキサフルオロチタネート粉末1.6gと、
比較ペースト用にフッ化ナトリウム粉末1.6gと、さ
らにそれぞれ歯似着色されたシラン化石英(平均粒度
1.5μm)4.5gと混和し、均一なペースト状の歯
牙充填材料を製造する。
4gおよび歯似着色されたシラン化石英(平均粒度1.
5μm)5.7gと混和し、均一なペースト状の歯牙充
填材料を製造する。
較例1ないし2の歯似着色ペーストを、下記表1に示さ
れている規定に従って、成形、硬化させることによって
試験用粒子を造った。ついでこの試験用粒子を用いて圧
縮強度、屈曲強度および乳白度の測定を行った。これら
の測定結果は下記表1の通りである。
実施例、比較例1および比較例2の歯似着色硬化合成
物、並びに市販のガラスイオノマーセメントに対するフ
ッ化物イオン放出度を調べた。この結果は下記表2の通
りである。これはさらに図1にグラフで示されている。
フッ化物イオンの放出は非常に多く、市販のガラスイオ
ノマーセメントと比較し得る。
填材料およびフッ化物放出無着色合成歯牙充填材料の製
造および試験予備混合物の製造 ビス−アクリルオキシメチルトリシクロ(2.5.1.
02,6 )−デカン70重量部、2、2−ビス−4−(3
−メタアクリルオキシプロポキシ)フェニルプロパン3
0重量部、シラン化発熱性硅酸24重量部、カンフルキ
ノン0.3重量部、N−ジメチルアミノエチルメタアク
リレート3重量部およびYF3 110重量部を混和し
て、予備混合物を製造する。
されている量のフッ化物放出充填剤および無着色の石英
と混和して、ペースト状の歯牙充填材料を製造する。こ
の合成物について粘度調整を行う。
例および比較例1ないし4に対する成分組成を表してい
る。フッ化物放出充填剤の含有量および粘度(加工処理
特性)が比較可能な範囲である場合、本発明による合成
物は全充填剤に対して高い含有量を示す。充填剤の低含
有量系と違って、このように充填剤が高含有量であるこ
とによって、プラスチック母体に起因する重合時の収縮
を阻止することができる(表4参照)。そしてこれによ
って周辺部における隙間の形成を阻止することができ
る。
的特性を有すると共に無着色状態においても良好な美観
(=低不透明度)を有することを示している。光沢がな
く、生気のないフッ化ナトリウムを含有する材料(比較
例2および3)と違って、本発明による材料は歯に類似
する透明さと美観を備えている。
iF6 含有材料とNaF含有材料を比較した場合、フッ
化物放出成分としてのNaFは、 K2 TiF6 に比べ
て、PMMA−義歯プラスチックの機械的数値が明らか
に劣っていることを、驚きをもって報告している。予想
に反して、二官能性(メタ)アクリレートを基本とする
合成材料について反対の見地である。
おいて10時間保持)において本発明による材料の表面
硬度が、比較例の場合に比べて、明らかに上昇している
ことを示している(いわゆる後熱処理効果)。
覧表である。図2はこれをグラフで表してものである。
本発明による合成物を用いることによって、市販のガラ
スイオノマーセメント(たとえばESPE社のKeta
c Fil)と比較し得る程度のフッ化物放出効果を得
ることができる。フッ化物放出充填剤としてNaFを使
用した場合(比較例2参照)、確かに高フッ化物放出効
果を得ることができるが、NaF含有材料は、機械的特
性が劣ることおよび美観的特性が不備であることから
(表3および4参照)、明らかに本発明による合成物に
劣る。
は、下記の条件を良好に満たす歯科素材として定義づけ
ることができ: −ガラスイオノマーセメントに匹敵するフッ化物放出度 −良好な機械的特性 −良好な美観 −水性環境下における高安定性 従って本発明による調合材料は現技術水準を明らかに上
回っている。
関するグラフである。
関するグラフである。
Claims (8)
- 【請求項1】 (a)二官能性あるいは多官能性(メ
タ)アクリレートを基本とする重合可能な不飽和のエチ
レン性モノマーを一個あるいは複数個; (b)開始剤および必要に応じて活性化剤; (c)一般的に使用されている充填剤、並びに必要に応
じて顔料、チキソトロピー助剤、軟化剤およびその他の
助剤を含有する重合可能な歯牙材料において、これらに
加えてさらに (d)一般式 An MFm (ここでAは一価のカチオン、Mは III−V主属あるい
はII−V亜属の金属、nは1ないし3の整数、並びにm
は3ないし6の整数を表している)で表される可水溶性
の(無機)錯フッ化物を一個あるいは複数個含有するこ
とを特徴とする重合可能な歯牙材料。 - 【請求項2】 Aがアルカリ金属イオン、好ましくはナ
トリウムイオンあるいはカリウムイオン、あるいはNR
4 + (R=C1 −C18 のアルキル基、フェニル基ある
いは置換基を有するフェニル基)を表していることを特
徴とする、請求項1に記載の歯牙材料。 - 【請求項3】 Rが置換基を有するフェニルを表してお
り、その場合にフェニル基に対する置換基がC1 −C6
のアルキル基;ハロゲン化物、あるいは窒素あるいは酸
素含有残基によって置換されたC1 −C6 のアルキル
基;ハロゲン化物;C1 −C6 のオキシアルキル基およ
びC1 −C6 のアゾアルキル基の中から選択されている
ことを特徴とする、請求項2に記載の歯牙材料。 - 【請求項4】 RがC1 −C6 のアルキル基を表してい
ることを特徴とする、請求項2に記載の歯牙材料。 - 【請求項5】 MFm 基がSiF6 2- 、TiF6 2- 、Z
rF6 2- 、AlF6 3-、ZnF3 - 、PF6 - およびB
F4 - の中から選択されていることを特徴とする、請求
項1ないし4いずれか1項に記載の歯牙材料。 - 【請求項6】 (a)成分が10ないし55重量パーセ
ント、(b)成分が0.01ないし10重量パーセン
ト、(c)成分が40ないし85重量パーセント、およ
び(d)成分が2ないし25重量パーセント含有されて
いることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれ1項
に記載の歯牙材料。 - 【請求項7】 (a)成分が14ないし44重量パーセ
ント、(b)成分が0.1ないし5重量パーセント、
(c)成分が50ないし80重量パーセント、および
(d)成分が5ないし15重量パーセント、特に好まし
くは5ないし10重量パーセント含有されていることを
特徴とする、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の
歯牙材料。 - 【請求項8】 重合可能な、フッ化物を放出し得る、歯
牙材料を製造するために、 (a)二官能性あるいは多官能性(メタ)アクリレート
を基本とする重合可能な不飽和のエチレン性モノマー
一個あるいは複数個; (b)開始剤および必要に応じて活性化剤;および (c)一般的に使用されている充填剤、並びに必要に応
じて顔料、チキソトロピー助剤、軟化剤およびその他の
助剤の三者と並んで(無機)錯フッ化物を含有する歯牙
材料において、一般式 An MFm (ここでAは一価のカチオン、Mは III−V主属あるい
はII−V亜属の金属,nは1ないし3の整数、並びにm
は3ないし6の整数を表している)で表される可水溶性
の(無機)錯フッ化物を一個あるいは複数個使用するこ
と。
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