JPS63240869A

JPS63240869A - 生体材料用接着剤

Info

Publication number: JPS63240869A
Application number: JP62076999A
Authority: JP
Inventors: 宣男中林; 誠一太田; 永嶋　智; 英樹小川; 平山　泰彦; 伊形　明子
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd; Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp; Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-06
Also published as: JPH0237786B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「技術分野」本発明は、インブラント材料などの製造に際して、例え
ばリン酸カルシウム系などのセラミックス材料とチタン
、チタン合金などの金属材料との接合に適用される生体
材料用接着剤に間する。

「従来技術およびその問題点」従来より、歯科、整形外科などの分野では、歯槽膿漏、
事故による骨折、骨腫瘍などの手術によって生じた骨の
欠損部を埋めるために、各種のインブラント材料が使用
されている。これらのインブラント材料の中でも、ハイ
ドロキシアパタイトに代表されるリン酸カルシウム系材
料は、その高い生体親和性のために注目されている。

しかし、リン酸カルシウム系材料などのセラミックスは
、一般に、耐衝撃力、引張の力、曲げの力などに弱く、
余慶などの他の材料と比べると加工性も劣っている。こ
のため、これらのセラミックス材料を、チタン、チタン
合金などの金属材料と接合することにより、強度も生体
親和性も共に優れたインブラント材料を得る試みがなさ
れている。

ところが、上記のようなセラミックス材料と金属材料と
の接合に際しては、その接着強度もさることながら、主
体に対する安全性が重要となってくる。このため、工業
用に用いられでいる接着剤をそのまま使用することはで
きず、生体に対する安全・闇が確認されている歯科用接
着剤を使用しでいるのが現状である。

しかしながら、従来の歯科用接着剤は、一般に口腔内で
接着可能なことを条件として開発されたものであるため
、常温硬化型のものが殆どであり、人工歯根、人工骨な
どの高い強度と耐久性とを要求される分野においては、
その接着強度が充分とはいえなかった。

このため、人工歯根、人工骨などの高い強度と耐久性と
を要求される分野においても使用し得るより高い接着強
度を有する生体材料用接着剤の開発が望まれていた。

「発明の目的」本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、生体に
対する安全性が高く、しかも高い接着強度を有する生体
材料用接着剤を提供することにある。

「発明の構成」本発明による生体材料用接着剤は、２，２ビス［４−（
３メタクリロキシ−２−ハイドロキシプロポキシ）フェ
ニル］プロパンと、トリエチレングリコールジメタクリ
レートと、ベンゾイルパーオキシドと、４−メタクリロ
キシエチルトリメリット酸および／またはその無水物と
、フィラーとを含有することを特徴とする。

本発明の接着剤は、５０〜１５０℃程度に加熱すること
により硬化させることができ、従来の歯科用接着剤（ご
比べて飛躍的に高い接着強度を得ることができる１本発
明の接着剤は、硬化温度が高いので、例えば口腔内など
におけるＭ接使用には向いでいないが、体内に組込む前
におけるインブラント材料の接合には問題は生じない、
また、本発明の接着剤の成分は、いずれも従来より歯科
の分野で用いられできたものであり、生体に対する安全
性が確認されでいる。

本発明においで、２．２ビス［４−（３メタクリロキシ
−２−ハイドロキシプロポキシ）フェニル］プロパン（
２，２８ｉｓ［４−（３ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙ−２
−ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｏｘｙ）ｐｈｅｎｙｌｌｐｒ
ｏｐａｎｅ）　　Ｃ以下、８ｉｓ−ＧＭＡと略称する）
は、接着剤の主成分をなすモノマーの一種であり、その
含有量は、１０〜５５重鳳％が好ましい。Ｂｉｓ−ＧＭ
Ａが１０重量％未満では、充分なＷｉ着力が得られず、
８ｉｓ−ＧＭＡが５５重量％を超えると、粘性か高すぎ
で取り扱いにくくなり、作業性が低下する。

また、トリエチレングリコールジメタクリレート（Ｔｒ
ｉｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｑｌｙｃｏｌ　ｄｉｍｅｔｈａｃ
ｒｙｌａｔｅ）　　（以下、ＴＥＧＤＭＡと略称する）
は、本発明における他のモノマー成分であり、上記Ｂｉ
ｓ−ＧＭＡの粘度を調整する役割りをなす。ＴＥＧＤＭ
Ａの含有量は、５〜５０重量％が好ましく、５重■％未
満では、接着剤の粘度が高くなるため作業性が低下し、
５０重景％を超えると、相対的にＢｉｓ−ＧＭＡの配合
量が少なくなるので、充分な接着力が得られない。

ざらに、ベンゾイルパーオキシド（Ｂｅｎｚｏｙｌｐｅ
ｒｏｘｉｄｅ）　　（以下、ＢＰＯと略称する）は、重
合開始剤であり、その添加量は、０．２〜２．０重量％
が好ましい、０．２重量％未満では、重合開始剤として
の効果が不足し、２．０重量％を超えると、接着に直接
寄与しない成分がふえるため、接着力が不足する傾向が
ある。

ざらにまた、４−メタクリロキシエチルトリメリット！
（４−Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｅｔｈｙｌ　ｔｒｉｍ
ｅｌｌｉｔａｔｅ）および／またはその無水物（４−Ｍ
ｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｅｔｈｙｌｔｒｉｍｅｌｌｉｔ
ａｔｅ　ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）　　（以下、無水物を４
−ＭＥＴＡと略称する）は、被接着物の界面に作用して
接着力を向上させる物質であり、その添加量は０．８〜
５．０重１％が好ましい。０．８重量％未満では、上記
効果が乏しく、５．０重量％を超えると、耐水性などの
樹脂強度が劣化する傾向がある。なあ、４−ＭＥＴＡに
ついでは、特公昭５８−２７７８１号などにその合成例
等が記載されている。

最復１こ、フィラーは、樹脂の重合収縮を抑えて強度を
付与するものであり、その添加量は３０〜７５重量％が
好ましい、３０重量％未満では、接着力を向上きせる効
果が乏しくなり、７５重量％を超えると、粘度が高くな
って取り扱いにくくなり、作業性が低下する。なお、フ
ィラーの平均粒径は、０．５〜５０ｕｍが好ましく、０
．５　ｕｍ未溝では、粘度が高くなるので作業性が低下
し、５０ｕｍを超えると、接着層の厚みが増して強度が
低下する傾向がある。フィラーとしては、セラミックス
粉末、樹脂粉末など各種のものが使用できるが、リン酸
カルシウム系のセラミックス粉末を用いることがより好
ましい０例えばリン酸カルシウム系のセラミックスフィ
ラーとしてハイドロキシアパタイトを用いる場合、湿式
合成しで得たハイドロキシアパタイト粉末を１０５０℃
程度で焼成し、これを粉砕して所定の粒度に調整したも
のなどが使用される。

本発明の接着剤の上記成分は、いずれも公知の物質であ
るが、これらの組合せにより、従来の歯科用接着剤では
得られなかった強い接着力を付与することができ、例え
ばインブラント材料におけるセラミックスと金属との接
合に好適なものとなる。特に、本発明の接着剤は、リン
酸カルシウム系のセラミックス材料と、チタン（Ｔｉ）
、チタン合金（Ｔｉ−６ＡＩ−４Ｖなど）　、Ｇｏ−Ｃ
ｒ系合金などの合圧材料との接合に適している。この場
合、リン酸カルシウム系のセラミックス材料としては、
例えばハイドロオキシアパタイト、フッ素アパタイト、
塩素アパタイト、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシ
ウムなどが挙げられる。

「発明の実施例」第１図に示すような試験装置を用いて、各種接着剤にお
けるハイドロキシアパタイトと純チタンとの接着強度を
測定した。

すなわち、ハイドロキシアパタイトのブロック１１に純
チタンの棒１２１！着剤で固着する。このとき、純チタ
ンの棒１２の端面にお１プる接着面積は０．２０　ｃｒ
ｔ？とした。そして、チャック１３に保持された柄部１
４１こユニバーサルジヨイント１５ヲ介してホルダー１
６を接続し、このホルダー１６に上記ハイドロキシアパ
タイトのブロック１１ヲ図示の如く保持させる。この状
態で純チタンの欅１２を引張り、面引張り強度を測定し
た。

実施例１．２Ｂｉｓ−０Ｍ４１９．７重量％、ＴＥＧＯＭＡ　１３．
２重■％、ＢＰＯＯ，３ｍｍ％、４−ＭＥＴＡ＋、０重
量％、ハイドロキシアパタイトフィラー（粒径１０−１
００　ｕｍ　）　６５．８重量％とを混合して本発明に
よる接着剤を得た。

この接着剤を用いて、前記試験方法に従って面引張強度
を測定した。この場合、接着剤の重合条件を、１００℃
で３０分どしたもの（実施例１）、１２０℃で３０分と
したもの（実施例２）の２種類についで測定した。

比較例１．２上記実施例１．２の接着剤の組成においで、４−ＭＥＴ
Ａを全く添加しない接着剤を調製した。

この接着剤を用いて、前記試験方法に従って面引張強度
を測定した。この場合、接着剤の重合条件を、１００°
Ｃで３０分としたもの（比較例１）、１２０°Ｃで３０
分としたもの（比較例２）の２種類について測定した。

比較例３８ｉｓ−ＧＭＡ　１９．７重量％、ＴＥＧＤＭＡ１３．
２重量％、８Ｐ００．３重量％、２−ハイドロキシエチ
ルメククリレート（２−Ｈｙｄｒｏｘｙ　ｅｔｈｙｌ　
ｍｅｔｈａｃｒｙＪａｔｅ＞　（以下、）ＩＥＭＡと略
称する）１．０重量％、ハイドロキシアパタイトフィラ
ー（粒径１０〜１００　ｕｍ　）　６５．８重量％とを
混合して接着剤を得た。なお、ＨＥＭＡは、４−ＭＥＴ
Ａと同様な接着力を向上させる物質として利用されでい
るものである。

この接着剤を用いで、前記試験方法（こ従）で面引張強
度を測定した。この場合、接着剤の重合条件は１５０℃
で３０分とした。

比較例４市販の歯科用接着剤ｒｃＨＥＭＩＡｃＥ、Ｉ　　（商品
名、サンメディカル■製）を用いで、前記試験方法に従
って面引張強度を測定した。この場合、撞着剤の重合条
件は常温である。なお、この接着剤は、メタクリル酸メ
チル（ＭＭＡ）と、ＢＰＯ＋アミン（重合開始剤）と、
４−ＭＥＴＡと、フィラーとを配合したものである。

実施例１．２および比較例１〜４の測定結果を次表に示
す。

表前記表から、本発明の接着剤は、従来の歯科用接着剤に
比べて優れた接着強度を有していることがわかる。また
、４−ＭＥＴＡを添加しない場合、および４−ＭＥＴＡ
の代りにＨＥＭＡを添加した場合は、いずれも接着強度
が低下することがわかる。

「発明の効果Ｊ以上説明したように、本発明によれば、Ｂｉｓ−ＧＭＡ
と、ＴＥＧＤＭＡと、ＢＰＯと、４−ＭＥＴおよび／ま
たは４−ＭＥＴＡと、フィラーとを含有してなるので、
これらの組合せにより加熱重合型の強い接着強度を有す
る接着剤が得られる。そして、上記各成分はいずれも歯
科用接着剤の分野で従来より使用されてきｊとものであ
るから、その安全性が確認されでいる。したかっで、イ
ンブラント材料などにおりるセラミックスと金属との接
合に好適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種接着剤の接着強度を測定するために用いた
試験装置を示す正面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２，２ビス［４−（３メタクリロキシ−２−ハイ
ドロキシプロポキシ）フェニル］プロパンと、トリエチ
レングリコールジメタクリレートと、ベンゾイルパーオ
キシドと、４−メタクリロキシエチルトリメリット酸お
よび／またはその無水物と、フィラーとを含有すること
を特徴とする生体材料用接着剤。
（２）特許請求の範囲第１項において、２，２ビス［４
−（３メタクリロキシ−２−ハイドロキシプロポキシ）
フェニル］プロパン１０〜５５重量％と、トリエチレン
グリコールジメタクリレート５〜５０重量％と、ベンゾ
イルパーオキシド０．２〜２．０重量％と、４−メタク
リロキシエチルトリメリット酸および／またはその無水
物０．８〜５．０重量％と、フィラー３０〜７５重量％
とを含有する生体材料用接着剤。
（３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記フィラーがリン酸カルシウム系セラミックスフィラー
からなる生体材料用接着剤。