JPS6347682B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
- A61K6/884—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising natural or synthetic resins
- A61K6/887—Compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は歯科用補修材料、より詳細には重合性
結合剤と微粒子充填剤との混合物からなる歯科用
補修組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to dental repair materials, and more particularly to dental repair compositions comprising a mixture of a polymerizable binder and a particulate filler.
液体の、有機性の、重合性の結合剤と微細に分
割された無機性の固体充填剤とからなる歯科用補
修材料として有用な複合物はよく知られている。
たとえば、米国特許第3066112号〔ボウエン
(Bowen)〕中に記載されている組成物、参照。
ボウエンによつて開示されているように、17ない
し34重量%のたとえば通常ビスGMAとして示さ
れるビスフエノールA(Bisphenol A)のグリシ
ジルメタクリレート誘導体のような熱硬化性樹脂
および66ないし83重量%の充填剤〔たとえば、米
国標準篩系列の325号篩(number325sieve)(44
ミクロン)を通過するのに充分に微細な粒子サイ
ズを有する澄明な、無色の熔融シリカ〕からなる
歯科用補修複合物は補修歯科のための充填物質
〔23000p.s.i.までの圧縮強度を有する〕として受
け入れられている。 Composites useful as dental repair materials consisting of liquid, organic, polymeric binders and finely divided inorganic solid fillers are well known.
See, for example, the compositions described in US Pat. No. 3,066,112 (Bowen).
17 to 34% by weight of a thermoset resin, such as a glycidyl methacrylate derivative of Bisphenol A, commonly designated as BisGMA, and 66 to 83% by weight of a filler, as disclosed by Bowen. agent [for example, No. 325 sieve (number 325 sieve) (44
Dental repair composites consisting of clear, colorless fused silica with a particle size fine enough to pass through microns) as a filling material for restorative dentistry (with compressive strengths up to 23,000 p.si) It is accepted.
定義によれば、それら歯科用補修複合物は、欠
陥のある歯の機能および外観の両方を補修しなけ
ればならず、従つて多数の実施上の制限が適当な
物質の上に置かれる。そのような複合物中に使用
される有機性の重合性結合剤は口腔環境の条件下
に急速なそして完全な重合の性質を所有しなけれ
ばならない。補修材料は低い重合収縮、低い水分
吸収性、口の水性液体中の低い溶解性、低毒性お
よび満足な強度特徴を発揮しなければならない。
それらの要求は樹脂それ自体では完全には満足し
えないので、補修材料は通常複合物であり、即
ち、所望の性質を有する複合物を導くために補強
充填物質が樹脂に加えられる。 By definition, these dental repair composites must repair both the function and appearance of defective teeth, thus placing a number of practical limitations on suitable materials. The organic polymerizable binder used in such composites must possess the property of rapid and complete polymerization under the conditions of the oral environment. The repair material must exhibit low polymerization shrinkage, low moisture absorption, low solubility in oral aqueous fluids, low toxicity and satisfactory strength characteristics.
Since these requirements cannot be completely met by the resin itself, repair materials are usually composites, ie reinforcing filler substances are added to the resin to derive a composite with the desired properties.
液体の有機性結合剤への充填剤の添加は、重合
に際し、デイメンシヨン安定性、摩擦抵抗性、
色、半透明性において、および物質がその元のま
まの姿を維持しそして咀嚼の間残つた歯の構造を
支えるような強度において自然歯冠と比べて優る
と劣らない補修複合物を導く。重合した歯科用補
修複合物の半透明性は歯の自然の半透明性に匹敵
しなければならない。補修複合物のこの要求は、
美的に好ましい補修剤のために、特に複合物が主
に使用される歯の前の部分において必須である。
半透明すぎる重合した複合補修剤は歯にガラス窓
様部分として現われ、そして逆に充分な半透明性
を有しないかまたは不透明すぎる複合補修剤は歯
に不透明な白色点として現われる。従つて、もし
も補修材料がそれらの基本的要求に適合しえない
ならば、歯の自然の外観を補修しまたは装おうの
に失敗するので受け入れられない。 The addition of fillers to liquid organic binders improves dimension stability, abrasion resistance,
It leads to a repair composite that compares favorably with natural tooth crowns in color, translucency, and strength such that the material maintains its intact appearance and supports the remaining tooth structure during mastication. The translucency of the polymerized dental repair composite should be comparable to the natural translucency of the tooth. This requirement for repair composites is
For aesthetically pleasing restoratives, it is essential, especially in the anterior part of the teeth, where composites are mainly used.
A polymerized composite repair agent that is too translucent will appear as a glass window-like area on the tooth, and conversely a composite repair agent that is not sufficiently translucent or too opaque will appear as an opaque white spot on the tooth. Therefore, if a repair material cannot meet these basic requirements, it is unacceptable because it fails to repair or disguise the natural appearance of the tooth.
米国特許第3066112号中に示されている有機性
結合剤の基本の物理的および光学的性質は自然様
補修剤のために適当な半透明性を所有する複合物
を導くのに充分である。使用される充填剤は、補
修複合物の半透明性が自然の歯の構造のそれに釣
り合うように、重合した結合剤の屈折率と釣り合
う屈折率を有しなければならない。この半透明性
の性質は歯科用シリケート・セメント(Dental
Silicate Cement)のためのエー・デー・エー・
スペツク(A.D.A.Spec.)No.9によつて試験さ
れ、そしてこの試験により約35%の不透明性を提
供しなければならない(Co.70)。 The basic physical and optical properties of the organic binders shown in US Pat. No. 3,066,112 are sufficient to lead to composites possessing suitable translucency for natural-like repair agents. The filling material used must have a refractive index that matches the refractive index of the polymerized bonding agent so that the translucency of the repair composite matches that of the natural tooth structure. This translucent property is a characteristic of dental silicate cements (Dental
A.D.A. for Silicate Cement)
Tested according to ADASpec. No. 9 and must provide approximately 35% opacity according to this test (Co. 70).
従つて、商業的に入手しうる歯科用補修複合物
の多くは上記ボウエン特許中に示されている有機
結合剤系に基づくものであり、そしてそれらの多
くは典型的には石英微粒子充填剤を使用する。ポ
リマーは屈折率1.50ないし1.55を有し、そして石
英充填剤はまた屈折率約1.50ないし1.55を有す
る。いくつかの文献に従えば、最良の外観のため
には、樹脂と充填剤との屈折率の間に僅かな差が
なければならない(差約0.005、しかし好ましく
は0.025より大きくはない)。 Accordingly, many of the commercially available dental repair composites are based on the organic binder systems disclosed in the Bowen patent, and many of them typically incorporate quartz particulate fillers. use. The polymer has a refractive index of 1.50 to 1.55, and the quartz filler also has a refractive index of about 1.50 to 1.55. According to some literature, for the best appearance there should be a slight difference between the refractive index of the resin and the filler (difference of about 0.005, but preferably no greater than 0.025).
しかしながら、最近、より改善された圧縮強度
を有する歯科用補修材料が多く望まれるようにな
つた。一般的にいえば、組成物中に存在する微粒
子充填剤の量を増加することによつて圧縮強度を
増加することが可能である。そして、結局、充填
剤の高負荷を得るためには、充填剤が微細にされ
た状態(finely reduced state)にあることが必
要である。 However, recently, dental repair materials having improved compressive strength have become increasingly desirable. Generally speaking, compressive strength can be increased by increasing the amount of particulate filler present in the composition. Finally, in order to obtain a high filler loading, it is necessary that the filler be in a finely reduced state.
それら補修組成物中における微細に分割された
微粒子充填剤の使用を教示する多数の特許があ
る。たとえば、米国特許第3709866号;第3452437
号;第3629187号;第3539533号;および第
3751399号、参照。米国特許第3792531号〔ロツシ
(Rossi)〕は0.7ミクロン以下の直径を有する粒子
のすこしの存在でも排除するように注意を払つ
て、(そのような粒子は補修剤の半透明性に悪影
響を与えるといわれているので)微細に分割され
た微粒子充填剤が0.7ないし30ミクロンの粒子サ
イズを有する補修組成物を教示している。ドイツ
特許公開第2403211号は微細に分割された充填剤
のすべてが直径0.7ミクロン以下(そして好まし
くはより小さい)である歯科用組成物を記載して
いる。ドイツ特許公開第2405578号は充填剤が0.7
ミクロンの最高粒子サイズを有する歯科用組成物
を記載している。微細な微粒子ガラス(粒子サイ
ズ5ミクロン以下)が存在するかも知れないこと
に注意が払われるけれども、総充填剤の25重量%
までのみの量で存在する。 There are numerous patents that teach the use of finely divided particulate fillers in these repair compositions. For example, US Patent No. 3709866; No. 3452437
No. 3629187; No. 3539533; and No.
No. 3751399, reference. U.S. Pat. No. 3,792,531 (Rossi) takes care to exclude even the slightest presence of particles with a diameter of 0.7 microns or less (such particles adversely affect the translucency of the repair agent). teaches repair compositions in which the finely divided particulate filler has a particle size of 0.7 to 30 microns. DE 2403211 describes a dental composition in which all of the finely divided fillers have a diameter of less than 0.7 microns (and preferably smaller). German Patent Publication No. 2405578 has a filler of 0.7
Dental compositions are described that have a maximum particle size of microns. 25% by weight of the total filler, although it is noted that fine particulate glass (particle size less than 5 microns) may be present.
Exists in amounts of up to
先行技術と反対に、本発明においては、充填剤
の多い部分が0.7〜25ミクロンの範囲にあり、一
方充填剤の残部がサイズ0.2〜0.7ミクロンの範囲
内にあるような粒子サイズ分布を有する物質を微
細に分割された微粒子充填剤として使用すること
によつて、所望の半透明性を犠牲にすることなし
に圧縮強度の著しい増加の得られることが見出さ
れた。 Contrary to the prior art, in the present invention the material has a particle size distribution such that the filler-rich portion is in the range 0.7 to 25 microns, while the remainder of the filler is in the size range 0.2 to 0.7 microns. It has been found that by using as a finely divided particulate filler a significant increase in compressive strength can be obtained without sacrificing the desired translucency.
本発明に従えば、液体の、有機性の、重合性の
結合剤と微細に分割された微粒子充填剤とを混合
しそして重合させることにより製造される改善さ
れた歯科用補修材料が提供され、その改善は、該
充填剤が、粒子の70ないし95重量%が0.7ないし
25ミクロンの範囲内にあり、それに応じて粒子の
5ないし30重量%が直径0.2ないし0.7ミクロンの
範囲内にあるような粒子サイズ分布を有すること
からなる。 In accordance with the present invention, there is provided an improved dental repair material made by mixing and polymerizing a liquid, organic, polymerizable binder and a finely divided particulate filler; The improvement is that the filler contains 0.7 to 95% by weight of the particles.
25 microns and correspondingly have a particle size distribution such that 5 to 30% by weight of the particles are in the range 0.2 to 0.7 microns in diameter.
本発明の歯科用補修材料は、異なつた粒子サイ
ズ分布の微粒子充填剤を有する歯科用補修材料と
比較して、優れた圧縮強度および望ましい半透明
性を示す。 The dental restorative materials of the present invention exhibit superior compressive strength and desirable translucency compared to dental restorative materials having particulate fillers with different particle size distributions.
本発明によつて得られる利点はここに使用する
微粒子充填剤の粒子サイズ分布に帰因するので、
任意の液体の、有機性の、重合性結合剤が本発明
において使用しうる。多種の公知の有用な重合性
結合剤がある。たとえば、米国特許第3066112号
中に記載されたビスGMA型は全く有用でありそ
して現在本発明において好ましい。そのような重
合性結合剤は、好ましくはそれらの粘度を減少さ
せる目的で、ある量の反応性希釈剤(たとえばト
リエチレングリコールジメタクリレートまたはテ
トラエチレングリコールジメタクリレート)を含
有する。粘度制御のために典型的に使用される希
釈剤の量は重合性結合剤の約25ないし50重量%の
範囲内である。液体の重合性結合剤はまた米国特
許第3539533号中に記載されている。更に他の型
の有用な重合性結合剤は米国特許第3709866号中
に記載されている光重合性の型のものである。他
の有用な重合性結合剤はこの技術分野においてよ
く知られている。 Since the advantages obtained by the present invention are attributable to the particle size distribution of the particulate filler used herein,
Any liquid, organic, polymeric binder can be used in the present invention. There are a wide variety of known useful polymeric binders. For example, the bisGMA type described in US Pat. No. 3,066,112 is quite useful and is currently preferred in the present invention. Such polymerizable binders preferably contain an amount of a reactive diluent (eg triethylene glycol dimethacrylate or tetraethylene glycol dimethacrylate) for the purpose of reducing their viscosity. The amount of diluent typically used for viscosity control is within the range of about 25 to 50% by weight of the polymerizable binder. Liquid polymeric binders are also described in US Pat. No. 3,539,533. Yet another type of useful polymerizable binder is the photopolymerizable type described in US Pat. No. 3,709,866. Other useful polymeric binders are well known in the art.
本発明の実施において有用な微細に分割された
微粒子充填剤は、粒子の70ないし95重量%が直径
0.7ないし25ミクロンの範囲内にあり、それに応
じて粒子の5ないし30重量%が0.2ないし0.7ミク
ロンの範囲内にあるような粒子サイズ分布を有し
なければならない。直径が25ミクロンより大きい
粒子は、それらが望ましいよりも大きな表面のあ
らさを賦与し、そしてそれらがまた補修材料の圧
縮強度を減少させやすいので、望ましくない。直
径が0.2ミクロン以下の粒子は歯科補修剤中に通
常の濃化剤として使用できるけれども、該粒子は
硬化に先立つて結合剤の粘度を非常に増加させる
のに加えて結合剤の硬化後に得られる圧縮強度の
随伴する減少を与えうる充填剤の量の減少を生ず
るので、充填剤の約5重量%を超える量を使用し
てはならない。 Finely divided particulate fillers useful in the practice of this invention are those in which 70 to 95% by weight of the particles are
It should have a particle size distribution such that it is in the range 0.7 to 25 microns and accordingly 5 to 30% by weight of the particles are in the range 0.2 to 0.7 microns. Particles larger than 25 microns in diameter are undesirable because they impart greater surface roughness than is desired and they also tend to reduce the compressive strength of the repair material. Particles with a diameter of 0.2 microns or less can be used as conventional thickening agents in dental repair formulations, but they greatly increase the viscosity of the binder prior to curing as well as after curing of the binder. Do not use more than about 5% by weight of filler as this will result in a reduction in the amount of filler which may give a concomitant reduction in compressive strength.
本発明において使用される粒子サイズ分布で
は、中間の粒子サイズは1ないし5ミクロンの範
囲内であり、従つて商業的に入手しうる歯科補修
剤において使用されているものよりもより小さ
い。他のものは従来、大量の超微細粒子〔たとえ
ば、“カブオシル(Cab―O―Sil)”〕が比較的に
大きな粒子(たとえば1ないし30ミクロン)に加
えて歯科補修剤に包含されうることを示唆してい
るけれども、かなりの量の超微細粒子の存在はま
た液体の重合性結合剤の粘度を著しく増加させ
る。結局、該補修材料中への充填剤の非常な高負
荷量を合体させることは可能でない。結果とし
て、該補修材料は高い圧縮強度を示さない。 In the particle size distribution used in the present invention, the median particle size is in the range of 1 to 5 microns and is therefore smaller than that used in commercially available dental restorative materials. Others have previously recognized that large amounts of ultrafine particles (e.g., "Cab-O-Sil") can be included in dental restorative agents in addition to relatively larger particles (e.g., 1 to 30 microns). Although suggested, the presence of significant amounts of ultrafine particles also significantly increases the viscosity of the liquid polymerizable binder. After all, it is not possible to incorporate very high loadings of filler into the repair material. As a result, the repair material does not exhibit high compressive strength.
しかしながら、驚くべきことには、本発明にお
いて使用される広い粒子サイズ分布および生成す
る小中間粒子サイズで、大量の微粒子充填剤を本
発明の歯科用補修材料中に合体することが可能で
あり、相応して高い圧縮強度の得られることが見
出された。即ち、本発明に従えば、微粒子充填剤
は補修材料中の75ないし90重量%を占める。微細
な粒子は液体の重合性結合剤を非常に濃化し、従
つて補修剤中に合体しうる微粒子充填剤の量を制
限することが予想されるという見地において、驚
くべきことである。本発明の歯科用補修材料が望
ましい半透明性を示すことは、可視光線の波長
(約0.7ミクロン)に相応する直径を有する微粒子
充填剤の著量の存在が著しい不透明性を賦与する
ことが予想されるので、また驚くべきことであ
る。 Surprisingly, however, with the wide particle size distribution used in the present invention and the small intermediate particle sizes produced, it is possible to incorporate large amounts of particulate filler into the dental restorative materials of the present invention; It has been found that correspondingly high compressive strengths are obtained. Thus, according to the invention, the particulate filler accounts for 75 to 90% by weight of the repair material. This is surprising in that the fine particles would be expected to greatly thicken the liquid polymerizable binder and thus limit the amount of particulate filler that can be incorporated into the repair agent. The desirable translucency of the dental restorative materials of the present invention is predicted by the presence of a significant amount of particulate filler having a diameter corresponding to the wavelength of visible light (approximately 0.7 microns) imparting significant opacity. This is surprising because it is.
ここに使用できる微細に分割された微粒子充填
剤の型は、普通に入手でき、そして好ましくはモ
ス硬度(Mon′s hardness)約3ないし8、より
好ましくは5ないし7を有するものを包含する。
従つて有用な物質は、現在好ましいものである結
晶性石英(いわゆるアルフアー・石英)、熔融シ
リカ、粉砕ガラス、合成ケイ酸物質(synthetic
siliceous materials)、酸化アルミニウム、およ
びこの技術分野においてよく知られている他の充
填剤を包含する。 Types of finely divided particulate fillers that can be used herein include those that are commonly available and preferably have a Mon's hardness of about 3 to 8, more preferably 5 to 7.
Useful materials therefore include crystalline quartz (so-called alpha quartz), fused silica, ground glass, synthetic silicic materials, which are currently preferred.
siliceous materials), aluminum oxide, and other fillers well known in the art.
適当な半透明性〔即ち、透過密度計
〔transmission densitometer〕により測定して光
学密度0.2ないし0.5〕を有する歯科用補修材料に
到達するためには、この技術分野において知られ
ているように、硬化した結合剤樹脂の屈折率と近
似した微粒子充填剤の屈折率を必要とする。 In order to arrive at a dental repair material with suitable translucency (i.e., an optical density of 0.2 to 0.5 as measured by a transmission densitometer), curing, as is known in the art, is required. The refractive index of the particulate filler should be similar to that of the binder resin.
微細に分割された微粒子充填剤を製造するため
の通常の技術は比較的大きな粒子を所望の粒子サ
イズが得られるまでミル ジヤー(mill jar)で
磨砕することであるけれども、そのような技術は
たとえば石英から作られるもののような小粒子を
製造するために通常の磨砕装置を使用するときに
は完全に満足できるものではない。通常のミルジ
ヤーは陶器製であり、従つて高アルミナ含量(た
とえば、70―80%アルミナ)を有する。ミル ジ
ヤーで使用されるたとえば磁器球(porcelain
ball)およびボランダム(borundum)のような
通常の磨砕媒質はまた高アルミナ含量を有する。
磨砕媒質として普通使用される火打ち石(flint
pebbles)は二酸化ケイ素からなり、そして更に
微量の夾雑物を含有する。通常の磨砕の間に、製
造される粒子は比較的高い屈折率を有するアルミ
ナまたは他の夾雑物を必然的に夾雑する。 Although the usual technique for producing finely divided particulate fillers is to mill relatively large particles in a mill jar until the desired particle size is obtained, such techniques The use of conventional milling equipment to produce small particles, such as those made from quartz, is not completely satisfactory. Typical mill jars are made of ceramic and therefore have a high alumina content (eg, 70-80% alumina). For example, porcelain balls used in mill jars.
Common grinding media such as ball and borundum also have high alumina content.
flint commonly used as a grinding medium
pebbles) consists of silicon dioxide and also contains trace amounts of contaminants. During normal milling, the particles produced inevitably become contaminated with alumina or other contaminants that have a relatively high refractive index.
この夾雑は直径が約1ミクロンもしくはそれ以
上の粒子の屈折率を著しくは変化させないけれど
も、直径的0.7ミクロン(可視光線の波長とほぼ
等しい)の粒子の屈折率は劇的に変化される。従
つて、通常のボールミル磨砕によつて製造される
小粒子は、それらの屈折率が同じ物質のより大き
な粒子(即ち、直径約1ミクロンより大きな粒
子)のそれと異なるので、歯科用補修剤に使用す
るのには非常に望ましくない。 Although this contamination does not significantly change the refractive index of particles that are about 1 micron or larger in diameter, the refractive index of particles that are 0.7 microns in diameter (approximately the wavelength of visible light) is changed dramatically. Therefore, small particles produced by conventional ball milling are suitable for use in dental restorative agents because their refractive index differs from that of larger particles (i.e., particles larger than about 1 micron in diameter) of the same material. Highly undesirable for use.
通常のボールミル技術に結びついている固有の
欠点に打ち勝つために、本発明は改善された技術
を提供し、それによれば物質たとえば石英の非常
に小さな粒子がそれらの屈折率を望ましくなく変
化させないで製造される。改善された技術は自働
磨砕(autogenous milling)として示され、即
ち磨砕媒質は小粒子に磨砕される物質と同じ化学
組成を有する。更に、ミル ジヤーの内側は好ま
しくは顔料および他の無機夾雑物を含んでいない
強い耐久性のある有機被覆(たとえば、ポリウレ
タン)で内張りされる。磨砕は、粒子の湿潤磨砕
が本発明において要求されるよりも狭い粒子サイ
ズ分布を生ずるので、乾燥状態においてなされ
る。磨砕が完了した後に、粒子を高温で加熱して
そのありうる夾雑物を除去する。 To overcome the inherent drawbacks associated with conventional ball milling techniques, the present invention provides an improved technique whereby very small particles of materials such as quartz can be manufactured without undesirably changing their refractive index. be done. The improved technique is referred to as autogenous milling, ie the milling medium has the same chemical composition as the material being milled into small particles. Additionally, the inside of the mill jar is preferably lined with a strong durable organic coating (eg, polyurethane) free of pigments and other inorganic contaminants. Milling is done in a dry state since wet milling of the particles produces a narrower particle size distribution than required in the present invention. After milling is complete, the particles are heated at high temperatures to remove any possible contaminants.
従つて、たとえば、所望の粒子サイズ分布を有
する石英粒子を製造するためには、石英結晶(約
0.5ないし5cm)を磨砕媒質として使用し、そし
て破砕された石英フツトを供給物質として使用す
る。それらの物質をミル(好ましくは、上記のよ
うに内張りされた内側を有する振動ミル)中に入
れ、そして磨砕を乾燥状態で数時間継続し、その
後微細に分割された微粒子石英を回収し、そして
高温(たとえば、900度C)に加熱する。 Thus, for example, to produce quartz particles with a desired particle size distribution, quartz crystals (approximately
0.5 to 5 cm) is used as the grinding medium and crushed quartz foot is used as the feed material. placing the materials in a mill (preferably a vibratory mill with a lined interior as described above) and continuing the grinding in dry conditions for several hours, after which the finely divided particulate quartz is recovered; Then, it is heated to a high temperature (for example, 900 degrees Celsius).
補修剤に使用される微細に分割された微粒子は
好ましくは、充填剤と結合樹脂との間の結合を改
善するためおよび充填剤―樹脂内部の湿気感受性
を減少させるためにかぎ剤(keying agent)で
処理されなければならない。この目的に有用な各
種の公知のかぎ剤がある。好ましいかぎ剤はエチ
レン性不飽和有機シランである。たとえば、米国
特許米国特許第3066112号(ボウエン)に記載さ
れているかぎ剤および技術、参照。他の適当なか
ぎ剤は米国特許第3539533号中に記載されている。
本発明において使用するために特に好ましいかぎ
剤はγ―メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ランおよびビニールトリメトキシシランを包含す
る。他の有用なかぎ剤はこの技術分野においてよ
く知られている。 The finely divided particulates used in the repair agent are preferably a keying agent to improve the bond between the filler and the binding resin and to reduce moisture sensitivity within the filler-resin. must be processed. There are a variety of known keying agents useful for this purpose. Preferred keying agents are ethylenically unsaturated organosilanes. See, for example, the locking agents and techniques described in U.S. Pat. No. 3,066,112 (Bowen). Other suitable locking agents are described in US Pat. No. 3,539,533.
Particularly preferred keying agents for use in the present invention include gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane and vinyltrimethoxysilane. Other useful locking agents are well known in the art.
微細に分割された微粒子充填剤をかぎ剤で処理
する1方法が米国特許第3862920号に記載されて
おり、それによればγ―メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランは水/アセトン調合物中に溶
解される。ついで微粒子充填剤をシラン溶液と混
合して泥状物を形成する。ついで水およびアセト
ンを100度Cで除去し、その後処理された充填剤
を125度Cで2時間加熱する。微粒子充填剤をか
ぎ剤で処理する他の技術はシランをトルエンに溶
解し(たとえば、50%溶液を形成)、ついで溶液
を微粒子充填剤と混合し、引続き湿つたケーキを
115度Cで乾燥することを包含する。 One method of treating finely divided particulate fillers with a locking agent is described in U.S. Pat. No. 3,862,920, in which γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane is dissolved in a water/acetone formulation. . The particulate filler is then mixed with the silane solution to form a slurry. Water and acetone are then removed at 100°C and the treated filler is then heated at 125°C for 2 hours. Other techniques for treating particulate fillers with locking agents include dissolving the silane in toluene (e.g., forming a 50% solution), then mixing the solution with the particulate filler, and subsequently forming a wet cake.
Includes drying at 115 degrees C.
本発明の複合歯科用補修物質は典型的には2部
分系として提供される。好ましくは、重合性結合
剤は2つの等しいかまたはほぼ等しい容量部分に
分離され、そして所望の微粒子充填剤がまた2つ
の部分に分離され、ついで結合剤と混合されて2
つのペーストを形成する。重合性結合剤のための
触媒は1つのペースト部分に含有され、そして活
性化剤が他のペースト部分に含有される。かくし
て、2つのペーストは各々全く安定であり、そし
て別々に包装できる。ついで、使用のときに、等
しい容量の両ペーストを一緒に充分に混合し、そ
して充填されるべき歯の空洞中に置かれる。つい
で結合剤の硬化がその場所で生じて、高い圧縮強
度および所望の半透明性を有する歯科補修を提供
する。 The composite dental restorative materials of the present invention are typically provided as a two-part system. Preferably, the polymerizable binder is separated into two equal or approximately equal volume portions, and the desired particulate filler is also separated into two portions and then mixed with the binder to form two
Form two pastes. The catalyst for the polymerizable binder is contained in one paste part and the activator in another paste part. Thus, each of the two pastes is quite stable and can be packaged separately. At the time of use, equal volumes of both pastes are then thoroughly mixed together and placed into the cavity of the tooth to be filled. Curing of the bonding agent then occurs in situ to provide a dental repair with high compressive strength and desired translucency.
本発明を次の非限定的な実施例により更に説明
し、その中で“部”なる語は特に指示しない限り
重量部を示す。 The invention is further illustrated by the following non-limiting examples, in which the word "parts" refers to parts by weight unless otherwise indicated.
例 1
粗アルフアー石英を1000度Cに加熱し、ついで
加熱された石英を水中に投入することにより冷却
する。生成した破砕されたフリツトを150度Cで
乾燥し、ついで冷却する。この破砕されたフリツ
トをついで磨砕媒質として石英球(quartz
pebbles)(直径0.5―5cm)を有する内張りした
振動磨砕ミル中に充填する。磨砕ミルそれ自体は
スウエコ社(Sweco,Inc.)から“DM―3”型
(Model“DM―3”)として商業的に入手しうる。
使用に先立つてミルの内部表面は頑丈なポリウレ
タンポリマー〔“アジプレン(Adiprene)L―
167“、イー・アイ・デユポン(E.I.Dupont)から
商業的に入手でき、そしてMOCAで硬化される〕
で内張りされている。Example 1 Crude alpha quartz is heated to 1000 degrees Celsius and then cooled by pouring the heated quartz into water. The resulting crushed frit is dried at 150°C and then cooled. This crushed frit is then used as a grinding medium.
pebbles) (0.5-5 cm in diameter) into a lined vibratory mill. The grinding mill itself is commercially available from Sweco, Inc. as the Model "DM-3".
Prior to use, the internal surfaces of the mill were coated with a tough polyurethane polymer (“Adiprene L”).
167“, commercially available from EIDupont and cured with MOCA]
It is lined with.
破砕されたフリツトを48時間すりつぶして粒子
サイズを減少させる。生成した粉末化石英をつい
で900度Cに加熱して有機夾雑物を除去する。 The crushed frits are ground for 48 hours to reduce particle size. The resulting powdered quartz is then heated to 900 degrees Celsius to remove organic impurities.
微細に分割された充填剤を冷却し、それを325
メツシユのナイロン篩に通す。生成した粉末化さ
れた石英は次の粒子サイズ分布を有する:粒子直径(ミクロン)
より微細なものの重量%
21 100
8.8 90
5.4 75
2.5 50
1.7 40
0.9 25
0.7 20
0.5 15
0.2 2
例 2
例1の方法に従つて製造した石英粒子のある量
を4重量%(石英粒子の重量に基づき)のコロイ
ド状シリカ濃化剤〔“カブ―オ―シル(cab―O
―Sil)M―5”、カボー社(Cabot
Corporation)から商業的に入手できる〕と一緒
で通常の粉末調合機に充填する。それらの物質を
充分に混和し、その後8重量%(石英粒子とコロ
イド状シリカの総重量に基づき)のトルエン中γ
―メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの
50%溶液を更に混和しつつ加える。充分な混和の
後、生成した湿つたケーキを薄い層に拡げ、115
度Cで1時間乾燥し、ついで冷却する。 Cool the finely divided filler and heat it to 325
Pass through a mesh nylon sieve. The resulting powdered quartz has the following particle size distribution: Weight % finer than particle diameter (microns) 21 100 8.8 90 5.4 75 2.5 50 1.7 40 0.9 25 0.7 20 0.5 15 0.2 2 Example 2 of Example 1 A quantity of the quartz particles produced according to the method was added to 4% by weight (based on the weight of the quartz particles) of a colloidal silica thickener [“cab-O-sil”].
-Sil) M-5", Cabot
(commercially available from Powder Corporation) and fill it into a conventional powder blender. The materials were thoroughly mixed and then 8% by weight (based on the total weight of quartz particles and colloidal silica) γ in toluene.
-methacryloxypropyltrimethoxysilane
Add the 50% solution with further mixing. After thorough mixing, spread the resulting wet cake into a thin layer and mix 115
Dry for 1 hour at 50°C and then cool.
例 3
2つの部分のペースト歯科用補修剤を次のよう
に製造する:
N,N―ジ―(2―ヒドロキシエチル)―p―
トルイジン2.5gをトリエチレングリコールジメ
タクリレート48.8gに加え、ついで溶液が得られ
るまで混合することによつて、樹脂結合剤(その
ための活性化剤を含有する)を製造する。ついで
溶液をビスGMA(即ち、ビスフエノールAのグ
リシジルメタクリレート誘導体)46.5gと充分に
混合する。ついで、例2で製造した処理された微
粒子充填剤525gを均一なペーストが得られるま
で撹拌しつつゆつくり加える。Example 3 A two-part paste dental restoration is prepared as follows: N,N-di-(2-hydroxyethyl)-p-
The resin binder (containing the activator therefor) is prepared by adding 2.5 g of toluidine to 48.8 g of triethylene glycol dimethacrylate and then mixing until a solution is obtained. The solution is then thoroughly mixed with 46.5 g of bisGMA (ie, the glycidyl methacrylate derivative of bisphenol A). 525 g of the treated particulate filler prepared in Example 2 are then slowly added with stirring until a homogeneous paste is obtained.
ベンゾイルパーオキサイド1.1gをトリエチレ
ングリコールジメタクリレート48.7g中に溶かす
ことによつて樹脂結合剤(触媒を含有する)を製
造する。生成した溶液をついでビスGMA49.3g
と充分に混合する。小量の重合阻害剤(たとえ
ば、置換フエノール)をまた加える。ついで例2
で製造した処理された微粒子充填剤525gを均一
なペーストが得られるまで撹拌しつつゆつくり加
える。 A resin binder (containing catalyst) is prepared by dissolving 1.1 g of benzoyl peroxide in 48.7 g of triethylene glycol dimethacrylate. Next, add 49.3g of BisGMA to the resulting solution.
Mix thoroughly. A small amount of polymerization inhibitor (eg, substituted phenol) is also added. Next, example 2
Slowly add 525 g of the treated particulate filler prepared in above with stirring until a homogeneous paste is obtained.
例 4
歯の空洞は、先ず例3で製造した2つのペース
トの等容量を混合することによつて補修する。典
型的には混合は、木、プラスチツクまたは磁器の
小さなへらで行ない、そして約20秒間しか要しな
い。ついで、補修材料を結合剤がその場所で重合
する(約2分間で)歯の空洞中に置いて、高い圧
縮強度を有する歯の補修を形成する。Example 4 A tooth cavity is repaired by first mixing equal volumes of the two pastes prepared in Example 3. Mixing is typically done with a small wooden, plastic or porcelain spatula and takes only about 20 seconds. The repair material is then placed into the tooth cavity where the binder polymerizes in situ (in approximately 2 minutes) to form a tooth repair with high compressive strength.
硬化した歯科補修剤の他の検体を水(37度C)
中に24時間浸し、ついで圧縮強度を試験する。
55000p.s.i.の値が観察される。 Add another sample of the hardened dental repair agent to water (37 degrees C).
Soak in water for 24 hours and then test for compressive strength.
A value of 55000p.si is observed.
例 5
歯科補修剤の試験検体を次のように製造する:
例3の2つのペーストの等容量を充分に混合
し、そしてポリエステル膜(厚さ250ミクロン)
の上に置いた環状型(ring mold)(直径20mm)
に直ちに入れる。ついで環状型の上面をポリエス
テル膜(厚さ250ミクロン)の他の片でおおい、
その後、型装置全体(entire mold assembly)
を圧搾機中に置く。装置をついで1秒間またはそ
れ以下で20000p.s.i.以上に加圧し、そして該圧力
を少なくとも5分間継続する。ついで加圧を止
め、そして試験円板を型から取り出す。ペースト
を混合し、混合物を型に入れ、そしてそれを
20000p.s.i以上に加圧する工程は1分間もしくは
それ以下で逐行しなければならない。Example 5 A test specimen of a dental repair agent is prepared as follows: Equal volumes of the two pastes of Example 3 are thoroughly mixed and a polyester film (250 microns thick) is prepared.
Ring mold (20mm diameter) placed on top of
immediately. The top of the annular mold was then covered with another piece of polyester film (250 microns thick).
Then the entire mold assembly
Place in the press. The device is then pressurized to 20,000 psi or more for 1 second or less and the pressure is maintained for at least 5 minutes. The pressure is then stopped and the test disc is removed from the mold. Mix the paste, put the mixture into the mold, and pour it
The step of applying pressure to 20,000 p.si or more must be carried out for one minute or less.
例 6
例5で製造した試験円板を、可視光領域におけ
る光フイルターを付した通常の透過密度計〔マク
ベス(Macbeth)“TD501”型〕(ゼロ読みに調
節し、そしてまた歯科補修材料の半透明範囲に調
節した)。の載物台(stage)上に置く。EXAMPLE 6 The test disc produced in Example 5 was tested using a conventional transmission densitometer (Macbeth type TD501) with an optical filter in the visible region (adjusted to zero reading) and also half of the dental restorative material. (adjusted to transparent range). Place it on the stage.
試験円板の不透明性の測定は0.25光学密度単位
の読みを与えた(それは歯科補修剤が受容しうる
半透明性を有することを意味する)。 Measurement of the opacity of the test disc gave a reading of 0.25 optical density units (which means that the dental restorative has acceptable translucency).
例 7
粗アルフアー石英を1000度Cに加熱し、そして
加熱された石英を水に投入することにより冷却し
た。生成した破砕されたフリツトを磨砕媒質とし
て石英結晶を有する内張りした振動磨砕ミル中に
充填する。破砕されたフリツトと同重量の水をま
たミルに充填する。破砕されたフリツトをついで
26.5時間磨砕する。生成した泥状物をミルから汲
み出し、900度Cに加熱した強制空気炉中で乾燥
し、ついで325メツシユのナイロン篩で篩過する。
生成した粉末化石英は次の粒子サイズ分布を有す
る:粒子直径(ミクロン)
より微細なものの重量%
11 100
7.4 90
5.2 75
3.4 50
2.8 40
2.0 25
1.6 20
1.1 10
0.8 5
0.7 2
すべて例2に記載したようにして、磨砕された
石英をコロイド状シリカと混和し、そしてシラン
カツプリング剤で処理する。例1の樹脂調合物を
使用して、この例の充填剤物質の317gのみ(例
3における充填剤525gと比較して)が樹脂中に
合体しうることが認められた。追加充填剤を合体
させる試みは歯科用補修材料としての使用に不適
当な乾燥混合物をもたらした。Example 7 Crude alpha quartz was heated to 1000 degrees Celsius and cooled by pouring the heated quartz into water. The resulting crushed frits are loaded into a lined vibratory mill with quartz crystals as milling medium. The mill is also filled with the same weight of water as the crushed frits. Next to the crushed frit
Grind for 26.5 hours. The resulting slurry is pumped from the mill, dried in a forced air oven heated to 900 degrees Celsius, and then sieved through a 325 mesh nylon screen.
The powdered quartz produced has the following particle size distribution: Weight % finer than particle diameter (microns) 11 100 7.4 90 5.2 75 3.4 50 2.8 40 2.0 25 1.6 20 1.1 10 0.8 5 0.7 2 All described in Example 2 In this manner, ground quartz is blended with colloidal silica and treated with a silane coupling agent. Using the resin formulation of Example 1, it was observed that only 317 g of filler material in this example (compared to 525 g of filler in Example 3) could be incorporated into the resin. Attempts to incorporate additional fillers have resulted in dry mixtures unsuitable for use as dental restorative materials.
試験標品を圧縮強度のための米国歯科医師会明
細書(American Dental Association
Specification)No.9の標準に従つて製造した。
37度Cで24時間保存の後、試験検体は砕けて圧縮
強度45000p.s.i.を生じた。この重合した歯科用補
修組成物は蒸留水中37度Cで24時間保存の後バー
コル硬度値(Barcol Hardness value)80を与
えた。 The test specimens were tested according to the American Dental Association specification for compressive strength.
Specification) No.9.
After storage for 24 hours at 37 degrees C., the test specimens crumbled and developed a compressive strength of 45,000 p.si. This polymerized dental repair composition gave a Barcol Hardness value of 80 after storage for 24 hours at 37 degrees Celsius in distilled water.
この例は微粒子充填剤のための狭い粒子サイズ
分布が歯科用補修材料中に合体しうる充填剤の量
を本質的に限定すること(従つてより低い圧縮強
度を有して)を実証する。 This example demonstrates that a narrow particle size distribution for a particulate filler inherently limits the amount of filler that can be incorporated into a dental restoration material (and thus has a lower compressive strength).
Claims (1)
分割された微粒子状充填剤とを混合しそして重合
させることによつて製造される複合歯科用補修材
料において、前記充填剤は、粒子の70〜95重量%
が0.7〜25ミクロンの範囲内にあり、それに応じ
て該粒子の5〜30重量%が0.2〜0.7ミクロンの範
囲内にあるような粒子サイズ分布を有することを
特徴とする、複合歯科用補修材料。 2 該粒子の75〜85重量%が0.7〜20ミクロンの
範囲内にあり、それに応じて該粒子の15〜25重量
%が0.2〜0.7ミクロンの範囲内にあることを特徴
とする、第1項に従う複合歯科用補修材料。 3 該粒子がアルフアー石英である、第1項に従
う複合歯科用補修材料。 4 該粒子充填剤が該補修材料の約75〜90重量%
からなる、第1項に従う複合歯科用補修材料。 5 該重合性結合剤がビスフエノールAのグリシ
ジルメタクリレート誘導体からなる、第1項に従
う複合歯科用補修材料。 6 該結合剤が反応性希釈剤を更に含有する、第
1項に従う複合歯科用補修材料。Claims: 1. A composite dental restorative material produced by mixing and polymerizing a liquid, organic, polymerizable binder and a finely divided particulate filler, comprising: The filler accounts for 70-95% by weight of the particles
composite dental restorative material, characterized in that it has a particle size distribution such that 5 to 30% by weight of the particles are in the range 0.2 to 0.7 micron, and accordingly 5 to 30% by weight of the particles are in the range 0.2 to 0.7 micron. . 2. Clause 1, characterized in that 75-85% by weight of the particles are within the range of 0.7-20 microns and correspondingly 15-25% by weight of the particles are within the range of 0.2-0.7 microns. Composite dental restorative materials in accordance with. 3. A composite dental restorative material according to clause 1, wherein the particles are alpha quartz. 4. The particulate filler is about 75-90% by weight of the repair material.
A composite dental restorative material according to paragraph 1, consisting of: 5. A composite dental restorative material according to clause 1, wherein the polymerizable binder consists of a glycidyl methacrylate derivative of bisphenol A. 6. A composite dental restorative material according to clause 1, wherein the binder further contains a reactive diluent.
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