JP2025540069A - Surface-treated fillers, dental compositions containing such fillers, methods for making and uses thereof - Patents.com - Google Patents
Surface-treated fillers, dental compositions containing such fillers, methods for making and uses thereof - Patents.comInfo
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Abstract
本発明は、硬化性成分と、その表面が表面処理剤で処理された充填剤粒子を含む表面処理された充填剤とを含む歯科用組成物であって、表面処理剤が、以下の特性:少なくとも1つの(メタ)アクリレート部分を含むこと、少なくとも1つの加水分解性シラン部分を含むこと、1つのみのウレタン部分を含むこと、少なくとも1つの(メタ)アクリレート部分をウレタン部分に結合する直鎖アルキレン部分AM1を含むこと、少なくとも1つの加水分解性シラン部分をウレタン部分と結合する直鎖アルキレン部分AM2を含むこと、直鎖アルキレン部分AM1が直鎖アルキレン部分AM2よりも多い炭素原子を含むことによって特徴付けられる、歯科用組成物に関する。本発明はまた、このような歯科用組成物を製造する方法、歯科における歯を修復する方法における歯科用組成物の使用、及び歯科用組成物を含むパーツのキットにも関する。 The present invention relates to a dental composition comprising a hardenable component and a surface-treated filler comprising filler particles whose surfaces have been treated with a surface treatment agent, wherein the surface treatment agent is characterized by the following properties: at least one (meth)acrylate moiety, at least one hydrolyzable silane moiety, only one urethane moiety, a linear alkylene moiety AM1 linking at least one (meth)acrylate moiety to the urethane moiety, a linear alkylene moiety AM2 linking at least one hydrolyzable silane moiety to the urethane moiety, and the linear alkylene moiety AM1 containing more carbon atoms than the linear alkylene moiety AM2. The present invention also relates to a method for producing such a dental composition, the use of the dental composition in a dental tooth restoration method, and a kit of parts containing the dental composition.
Description
本発明は、表面処理された充填剤、及びこのような充填剤を含有する歯科用組成物に関する。記載されるのはまた、このような充填剤を製造する方法、及び歯を修復するための歯科用組成物の使用である。表面処理された充填剤は、低い剪断速度で低い粘度を有する流動性又は注入可能な歯科用組成物を製造するのに特に有用である。 The present invention relates to surface-treated fillers and dental compositions containing such fillers. Also described are methods for making such fillers and the use of dental compositions to restore teeth. The surface-treated fillers are particularly useful for making flowable or pourable dental compositions that have low viscosity at low shear rates.
欠損歯を修復するための重合性歯科用組成物は広く知られている。 Polymerizable dental compositions for restoring missing teeth are widely known.
歯科用組成物は、典型的には、重合性成分を含有する樹脂マトリックス、重合性成分を硬化させるのに好適な開始剤系、及び充填剤系を含む。 Dental compositions typically include a resin matrix containing a polymerizable component, an initiator system suitable for curing the polymerizable component, and a filler system.
硬化後に十分な機械的性質を達成するために、一般に、高い充填剤の充填量を有する組成物を提供することが望ましい。 To achieve sufficient mechanical properties after curing, it is generally desirable to provide a composition with a high filler loading.
しかしながら、充填剤粒子はかなり極性の表面を有することが多いが、その一方で重合性成分はかなり非極性である。したがって、かなり非極性の樹脂マトリックス中に多量の極性の充填剤を組み込むことは、困難になり得る。 However, filler particles often have fairly polar surfaces, while the polymerizable components are fairly non-polar. Therefore, incorporating large amounts of polar filler into a fairly non-polar resin matrix can be difficult.
この問題に対処するために、充填剤粒子は、典型的には、充填剤粒子を樹脂マトリックスとより適合性にするシラン成分で表面処理される。 To address this issue, filler particles are typically surface treated with a silane component, which makes the filler particles more compatible with the resin matrix.
しかしながら、充填剤の充填量が増加すると、重合性歯科用組成物の粘度又は稠度が典型的には増加し、これにより、特に包装装置から歯科用組成物を圧出する工程中に、歯科用組成物の取り扱いがより困難になる。 However, as the filler loading increases, the viscosity or consistency of the polymerizable dental composition typically increases, making the dental composition more difficult to handle, particularly during the process of squeezing the dental composition from the packaging device.
それにもかかわらず、ある種の用途では、施術者は、かなり低い粘度及び容易に流動する歯科用組成物を利用可能にすることを好むが、それでも硬化後には十分な機械的性質を依然として示すべきである。 Nevertheless, in certain applications, practitioners prefer to have available dental compositions that are fairly low viscosity and flow easily, yet still exhibit sufficient mechanical properties after hardening.
特許文献には、様々な試みが、この点に関して記載されている。 Various attempts in this regard are described in the patent literature.
米国特許第10441512(B2)号(田中ら)は、重合性モノマー、無機粒子(A)、及び無機粒子(B)を含む歯科用流動性コンポジット組成物を記載しており、無機粒子(A)は、一般式(1)で表される化合物で表面処理されており、無機粒子(B)は、一般式(A)で表される基及び一般式(B)で表される基のうちの少なくとも1つが無機粒子(B)の表面に存在する。実施例では、表面処理剤として、主に3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン及び8-メタクリロイルオキシオクチルトリメトキシシランが使用される。コンポジット組成物は、良好な研磨性、耐摩耗性、成形性、取り扱い性、及び曲げ強度を有すると言われている。 U.S. Patent No. 10,441,512 (B2) (Tanaka et al.) describes a dental flowable composite composition containing a polymerizable monomer, inorganic particles (A), and inorganic particles (B), where the inorganic particles (A) are surface-treated with a compound represented by general formula (1), and the inorganic particles (B) have at least one of a group represented by general formula (A) and a group represented by general formula (B) present on their surfaces. In the examples, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane and 8-methacryloyloxyoctyltrimethoxysilane are primarily used as surface treatment agents. The composite composition is said to have good polishability, abrasion resistance, moldability, handleability, and flexural strength.
米国特許第10975229(B2)号(渕上ら)は、シランカップリング剤、並びにそれを含む医療用及び/又は歯科用硬化性組成物に関する。シランカップリング剤は、ラジカル重合性モノマーに対して高い親和性を付与することにより、医療用及び/又は歯科用硬化性組成物並びにシランカップリング剤で表面処理された無機充填剤のために使用された場合に、高い機械的強度、柔軟性、及び耐久性を付与することができるとされている。シランカップリング剤は、ウレタン結合、ポリエチレングリコール(エーテル結合)などの繰り返し単位を特定の位置に含む。 U.S. Patent No. 10,975,229 (B2) (Fuchigami et al.) relates to a silane coupling agent and a medical and/or dental hardenable composition containing the same. The silane coupling agent is said to impart high affinity to radically polymerizable monomers, thereby imparting high mechanical strength, flexibility, and durability when used in medical and/or dental hardenable compositions and inorganic fillers surface-treated with the silane coupling agent. The silane coupling agent contains repeating units such as urethane bonds and polyethylene glycol (ether bonds) at specific positions.
米国特許第10561584(B2)号(柿沼ら)は、重合性モノマー、それぞれ化学物質による表面処理を受けた第1及び第2の無機微粒子、並びに第3の無機微粒子を含む歯科用接着剤を記載している。実施例において、表面処理剤として、主に3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン及び8-メタクリロイルオキシオクチルトリメトキシシランが使用される。 U.S. Patent No. 10,561,584 (B2) (Kakinuma et al.) describes a dental adhesive containing a polymerizable monomer, first and second inorganic microparticles each surface-treated with a chemical, and third inorganic microparticles. In the examples, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane and 8-methacryloyloxyoctyltrimethoxysilane are primarily used as surface treatment agents.
米国特許第10918578(B2)号(村田ら)は、重合性モノマー、無機粒子(A1)及び/又は無機粒子(A2)、並びに無機粒子(B)を含む、歯科用硬化性組成物を記載している。無機粒子(A1)は、一般式(1)で表される化合物で表面処理されている。無機粒子(A2)は、一般式(2)で表される化合物で表面処理されている。無機粒子(B)は、一般式(A)で表される基が表面に存在する粒子、一般式(B)で表される基が表面に存在する粒子、及び/又は一般式(3)で表される化合物で表面処理された粒子である。 U.S. Patent No. 10,918,578 (B2) (Murata et al.) describes a dental curable composition containing a polymerizable monomer, inorganic particles (A1) and/or inorganic particles (A2), and inorganic particles (B). The inorganic particles (A1) are surface-treated with a compound represented by general formula (1). The inorganic particles (A2) are surface-treated with a compound represented by general formula (2). The inorganic particles (B) are particles having groups represented by general formula (A) present on their surface, particles having groups represented by general formula (B) present on their surface, and/or particles surface-treated with a compound represented by general formula (3).
米国特許第11246808(B2)号(Craigら)は、1つ以上のエチレン性不飽和モノマー又はオリゴマー、及びナノ粒子を含む重合性樹脂を含む歯科用組成物を記載している。ナノ粒子は、少なくとも1.600の屈折率、及び100nm以下の平均離散又は凝結粒径を有する。歯科用組成物は、少なくとも200nmの離散又は凝結平均粒径を有する無機金属酸化物充填剤を更に含む。 U.S. Pat. No. 1,124,6808 (B2) (Craig et al.) describes a dental composition comprising a polymerizable resin containing one or more ethylenically unsaturated monomers or oligomers and nanoparticles. The nanoparticles have a refractive index of at least 1.600 and an average discrete or aggregated particle size of 100 nm or less. The dental composition further comprises an inorganic metal oxide filler having an average discrete or aggregated particle size of at least 200 nm.
米国特許第9050252(B2)号(Craigら)は、無機酸化物粒子を表面処理する方法、重合性樹脂組成物及び表面処理された粒子を含む固化性(例えば、歯科用)組成物、並びに表面処理された(例えば、ナノクラスター)無機酸化物粒子、並びにシラン表面処理化合物を記載している。一実施形態では、本方法は、少なくとも350g/モルの分子量を有する(メタ)アクリレートモノマーの第1の官能基をシラン化合物の第2の官能基と反応させることによって表面処理化合物を形成することであって、第1の官能基と第2の官能基とが反応して共有結合を形成する、形成することと、表面処理化合物を無機酸化物粒子と組み合わせることと、を含む。 U.S. Patent No. 9,050,252 (B2) (Craig et al.) describes a method for surface treating inorganic oxide particles, a hardenable (e.g., dental) composition comprising a polymerizable resin composition and the surface-treated particles, and surface-treated (e.g., nanocluster) inorganic oxide particles, and a silane surface treatment compound. In one embodiment, the method includes forming a surface treatment compound by reacting a first functional group of a (meth)acrylate monomer having a molecular weight of at least 350 g/mol with a second functional group of a silane compound, wherein the first functional group and the second functional group react to form a covalent bond, and combining the surface treatment compound with the inorganic oxide particles.
種々のシラン処理剤は、特許第6904646号、特許第6220723号、特許第6173254号、及び出願公開第2021-155395(A)号にも記載されている。 Various silane treating agents are also described in Japanese Patent Nos. 6,904,646, 6,220,723, 6,173,254, and Publication No. 2021-155395(A).
従来技術で概説された選択肢のいずれもが、施術者にとって完全に満足のいくものではない。 None of the options outlined in the prior art are entirely satisfactory to practitioners.
取り扱いが容易な硬化性歯科用組成物、特に修復される歯の表面に容易に適用することができる歯科用組成物が依然として必要とされている。 There remains a need for hardenable dental compositions that are easy to handle, particularly dental compositions that can be easily applied to the tooth surface being restored.
特に、典型的には低い剪断速度で低い粘度を伴う構造をほとんど有していない歯科用組成物が必要とされている。 In particular, there is a need for dental compositions that have little structure, typically with low viscosity at low shear rates.
更に、硬化後に、歯科用組成物は、依然として十分な機械的性質を有しているべきである。 Furthermore, after hardening, the dental composition should still have sufficient mechanical properties.
上記目的のうちの1つ以上は、本明細書及び特許請求の範囲に記載の本発明によって対処される。 One or more of the above objectives are addressed by the present invention as described herein and in the claims.
一態様によれば、本発明は、その表面が表面処理剤で処理された充填剤粒子を含む表面処理された充填剤であり、表面処理剤が、以下の特性:
少なくとも1つの(メタ)アクリレート部分を含むこと、
少なくとも1つの加水分解性シラン部分を含むこと、
1つのみのウレタン部分を含むこと、
少なくとも1つの(メタ)アクリレート部分をウレタン部分に結合する直鎖アルキレン部分AM1を含むこと、
少なくとも1つの加水分解性シラン部分をウレタン部分と結合する直鎖アルキレン部分AM2を含むこと、
直鎖アルキレン部分AM1が直鎖アルキレン部分AM2よりも多い炭素原子を含むこと
によって特徴付けられる、表面処理された充填剤に関する。
According to one aspect, the present invention is a surface-treated filler comprising filler particles whose surfaces have been treated with a surface treatment agent, wherein the surface treatment agent has the following properties:
comprising at least one (meth)acrylate moiety;
containing at least one hydrolyzable silane moiety;
containing only one urethane moiety;
comprising a linear alkylene moiety AM1 linking at least one (meth)acrylate moiety to a urethane moiety;
comprising a linear alkylene moiety AM2 linking at least one hydrolyzable silane moiety to a urethane moiety;
The present invention relates to a surface-treated filler characterized in that the linear alkylene moiety AM1 contains more carbon atoms than the linear alkylene moiety AM2.
本発明の更なる態様は、硬化性成分と、特に歯科用組成物の重量に対して40重量%~80重量%の量の本明細書に記載されている表面処理された充填剤とを含む、歯科用組成物を対象とする。 A further aspect of the present invention is directed to a dental composition comprising a hardenable component and a surface-treated filler, particularly as described herein, in an amount of 40% to 80% by weight, based on the weight of the dental composition.
本発明の別の態様は、本明細書に記載されている表面処理された充填剤を製造する方法であって、
任意選択で分散液を使用して、充填剤粒子を表面処理剤と組み合わせる工程と、
表面処理剤を充填剤粒子と反応させる工程と、
任意選択の分散液を除去する工程と、
任意選択で、表面処理された充填剤粒子を乾燥させ篩い分けする工程と
を含む、方法を対象とする。
Another aspect of the present invention is a method for making the surface treated filler described herein, comprising the steps of:
combining the filler particles with a surface treatment, optionally using a dispersion;
reacting a surface treatment agent with the filler particles;
removing the optional dispersing liquid;
optionally drying and sieving the surface-treated filler particles.
本発明のなおも更なる態様は、本明細書に記載されている、哺乳動物の口内の歯を修復する方法において使用するための歯科用組成物であって、方法が、
歯科用組成物を、修復される歯の表面と接触させる工程と、
放射線を適用することによって歯科用組成物を硬化させる工程と
を含む、歯科用組成物を対象とする。
A still further aspect of the present invention is a dental composition for use in a method of restoring a tooth in the mouth of a mammal as described herein, the method comprising:
contacting the dental composition with the tooth surface to be restored;
and curing the dental composition by applying radiation.
更に、本発明は、表面処理された充填剤の、低い剪断速度で歯科用組成物の粘度を低下させるための、使用であって、歯科用組成物が、硬化性成分と、歯科用組成物の重量に対して40重量%~80重量%の量の充填剤とを含む、使用を対象とする。 The present invention further relates to the use of a surface-treated filler to reduce the viscosity of a dental composition at low shear rates, wherein the dental composition comprises a hardenable component and a filler in an amount of 40% to 80% by weight, based on the weight of the dental composition.
更なる実施形態は、パーツのキットを対象とし、これは、本明細書に記載されている歯科用組成物、及び以下のパーツ:歯科用接着剤、歯科用硬化ライト、適用機器
を単独又は組み合わせで含む。
Further embodiments are directed to kits of parts that include the dental compositions described herein and the following parts, alone or in combination: dental adhesives, dental curing lights, and application instruments.
別段の定義がない限り、本明細書では、以下の用語は以下の所与の意味を有するものとする。 Unless otherwise defined, the following terms used herein shall have the given meanings:
「1部式組成物」は、組成物の全ての成分が、貯蔵及び使用中に一緒に存在することを意味する。すなわち、適用又は使用される組成物は、使用前に組成物の異なるパーツを混合することによっては調製されない。1部式組成物とは対照的に、これらの組成物は、2部式組成物と称されることが多い(例えば、粉末/液体、液体/液体、又はペースト/ペースト組成物として配合されている)。 A "one-part composition" means that all components of the composition are present together during storage and use. That is, the composition to be applied or used is not prepared by mixing different parts of the composition prior to use. In contrast to one-part compositions, these compositions are often referred to as two-part compositions (e.g., formulated as powder/liquid, liquid/liquid, or paste/paste compositions).
「2成分形組成物」は、成分が、使用前に互いに分離されたパーツのキット又はパーツのシステムとして提供されることを意味する。使用のために、それぞれの成分又はパーツを混合する必要がある。 "Two-component composition" means that the components are provided as a kit of parts or system of parts that are separated from one another before use. For use, the respective components or parts must be mixed.
用語「化合物」又は「成分」は、特定の分子同一性を有するか、又はそのような物質の混合物、例えばポリマー物質からなる化学物質である。 The term "compound" or "component" refers to a chemical substance having a particular molecular identity or consisting of a mixture of such substances, e.g., a polymeric substance.
「固化性(hardenable)又は硬化性(curable)又は重合性(polymerizable)成分」は、光開始剤の存在下で放射線誘導重合によって硬化させることができる又は固めることができる任意の成分である。固化性成分は、1つのみ、2つ、3つ以上の重合性基を含有し得る。重合性基の典型的な例としては、例えば(メチル)アクリレート基中に存在するビニル基などの不飽和炭素基が挙げられる。 A "hardenable or curable or polymerizable component" is any component that can be cured or hardened by radiation-induced polymerization in the presence of a photoinitiator. The hardenable component may contain only one, two, three, or more polymerizable groups. Typical examples of polymerizable groups include unsaturated carbon groups, such as vinyl groups present in (methyl)acrylate groups.
本明細書で使用される場合、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」及び/又は「メタクリル」を指す省略語である。例えば、「(メタ)アクリルオキシ」基は、アクリルオキシ基(すなわち、CH2=CH-C(O)-O-)及び/又はメタクリルオキシ基(すなわち、CH2=C(CH3)-C(O)-O-)のいずれかを指す省略語である。 As used herein, "(meth)acryl" is a shorthand term that refers to "acryl" and/or "methacryl." For example, a "(meth)acryloxy" group is a shorthand term that refers to either an acryloxy group (i.e., CH 2 ═CH—C(O)—O—) and/or a methacryloxy group (i.e., CH 2 ═C(CH 3 )—C(O)—O—).
本明細書で使用される場合、組成物の「固化」又は「硬化」は互換的に使用され、例えば、組成物中に含まれる1種以上の材料が関与する、光重合反応及び化学重合技術(例えば、エチレン性不飽和化合物を重合するのに有効なラジカルを形成するイオン反応又は化学反応)を含む重合及び/又は架橋反応を指す。 As used herein, "solidifying" or "curing" a composition are used interchangeably and refer to polymerization and/or crosslinking reactions, including, for example, photopolymerization reactions and chemical polymerization techniques (e.g., ionic or chemical reactions that form radicals effective to polymerize ethylenically unsaturated compounds), involving one or more materials included in the composition.
「放射線硬化性」は、成分(又は場合によっては、組成物)を、放射線の適用、好ましくは、周囲条件下及び適切な時間枠内(例えば、約60秒、30秒、又は10秒以内)での可視光スペクトルの波長の電磁放射線の適用によって硬化させることができることを意味するものとする。 "Radiation-curable" shall mean that the component (or composition, as the case may be) can be cured by the application of radiation, preferably electromagnetic radiation of wavelengths in the visible light spectrum under ambient conditions and within a suitable time frame (e.g., within about 60 seconds, 30 seconds, or 10 seconds).
「ペースト」とは、液体中に分散された固体(すなわち、粒子)の軟質の粘性塊を意味する。 "Paste" means a soft, viscous mass of solids (i.e., particles) dispersed in a liquid.
「粒子」は、幾何学的に決定され得る形状を有する固体である物質を意味する。形状は規則的であっても不規則であってもよい。粒子は、典型的には、例えば粒径及び粒径分布に関して分析されてもよい。 "Particle" means a solid substance having a geometrically determinable shape. The shape may be regular or irregular. Particles may typically be analyzed, for example, with respect to particle size and particle size distribution.
粉末の粒径(d50)は、粒度分布の累積分布曲線から得られてもよい。それぞれの測定は、市販の粒度計(例えば、Malvern Mastersizer 2000)を使用して行われてもよい。「D」は粉末粒子の直径を表し、「50」は粒子の体積百分率を指す。50%を「0.5」と表現することもある。例えば、「(d50)=1μm」は、粒子のうちの50%が1μm以下のサイズを有することを意味する。 The particle size (d50) of a powder may be obtained from the cumulative particle size distribution curve. Each measurement may be performed using a commercially available particle size analyzer (e.g., Malvern Mastersizer 2000). "D" represents the diameter of the powder particle, and "50" refers to the volume percentage of the particle. 50% is sometimes expressed as "0.5". For example, "(d50) = 1 μm" means that 50% of the particles have a size of 1 μm or less.
用語「一次粒径」は、非会合の単一粒子のサイズを指す。X線回折(X-ray Diffraction、XRD)は、典型的には、本明細書に記載されている技術を使用して一次粒径を測定するために使用される。 The term "primary particle size" refers to the size of a single, non-associated particle. X-ray diffraction (XRD) is typically used to measure primary particle size using the techniques described herein.
「ナノサイズ充填剤」は、その個々の粒子がナノメートル範囲のサイズ、例えば、100nm未満の平均粒子直径を有する充填剤である。有用な例は、米国特許第6899948号(Zhangら)及び同第6572693号(Wuら)に記載されている。 "Nano-sized fillers" are fillers whose individual particles have sizes in the nanometer range, e.g., an average particle diameter of less than 100 nm. Useful examples are described in U.S. Pat. Nos. 6,899,948 (Zhang et al.) and 6,572,693 (Wu et al.).
ナノ粒子のサイズの測定は、好ましくはTEM(transmission electron microscopy、透過型電子顕微鏡)法に基づき、それにより集合が分析され、平均粒子直径が得られる。粒子直径を測定するための好ましい方法は、以下のように説明することができる:
およそ80nm厚の試料を、炭素安定化フォルムバール基板を備えた200メッシュの銅グリッド(Structure Probe,Inc.,West Chester,PAの一部門であるSPI Supplies)上に置く。透過型電子顕微鏡写真(transmission electron micrograph、TEM)を、200KVでJEOL200CX(日本電子株式会社、昭島市、日本;JEOL USA,Incにより販売)を使用して撮影する。約50個~100個の粒子の集団サイズを測定することができ、平均直径が決定される。
The measurement of the size of the nanoparticles is preferably based on TEM (transmission electron microscopy) techniques, by which the population is analyzed and the average particle diameter is obtained. A preferred method for measuring particle diameter can be described as follows:
Approximately 80 nm thick samples are placed on 200 mesh copper grids (SPI Supplies, a division of Structure Probe, Inc., West Chester, PA) with carbon-stabilized Formvar substrates. Transmission electron micrographs (TEM) are taken at 200 KV using a JEOL 200CX (JEOL Ltd., Akishima, Japan; sold by JEOL USA, Inc.). Population sizes of approximately 50-100 particles can be measured, and the average diameter is determined.
「集塊した(agglomerated)」は、電荷又は極性によって通常一緒に保持されて、より小さい実体に分解することができる、粒子の弱い会合を説明している。集塊した粒子の比表面積は、集塊体を構成する一次粒子の比表面積から本質的に逸脱しない(DIN 53206;1972を参照)。 "Agglomerated" describes a weak association of particles, usually held together by charge or polarity, that can be broken down into smaller entities. The specific surface area of the agglomerated particles does not deviate substantially from the specific surface area of the primary particles that make up the agglomerates (see DIN 53206; 1972).
集塊した充填剤は、例えば、Degussa、Cabot Corp又はWackerから、製品名Aerosil(商標)、CAB-O-SIL(商標)及びHDK(商標)で市販されている。 Agglomerated fillers are commercially available, for example, from Degussa, Cabot Corp. or Wacker under the product names Aerosil™, CAB-O-SIL™ and HDK™.
「凝結した(aggregated)」は、本明細書で使用される場合、例えば残留化学物質処理又は部分的焼結によって一緒に結合されることが多い粒子の強い会合を説明している。凝結した粒子の比表面積は、典型的には、凝結体を構成する一次粒子の比表面積よりも小さい(DIN53206;1972を参照)。 "Aggregated," as used herein, describes a strong association of particles, often bonded together, for example, by residual chemical treatment or partial sintering. The specific surface area of aggregated particles is typically smaller than the specific surface area of the primary particles that make up the aggregate (see DIN 53206; 1972).
凝結体のより小さい実体への更なる分解は、凝結した充填剤を含有する組成物の表面に適用される研磨工程中に起こり得るが、凝結した粒子を樹脂中に分散させる間には起こらない。 Further breakdown of the aggregates into smaller entities may occur during the polishing process applied to the surface of the composition containing the aggregated filler, but not during dispersion of the aggregated particles in the resin.
凝結した充填剤、並びにその製造及び表面処理の方法は、例えば、米国特許第6730156(B1)号(Windischら)及び同第6730156号(Windischら)に記載されている。 Agglomerated fillers and methods for their manufacture and surface treatment are described, for example, in U.S. Patent Nos. 6,730,156 (B1) (Windisch et al.) and 6,730,156 (Windisch et al.).
用語「会合した」は、凝結した及び/又は集塊した2つ以上の一次粒子のグループ化を指す。 The term "associated" refers to a grouping of two or more primary particles that are aggregated and/or agglomerated.
同様に、用語「非会合の」は、凝結及び/又は集塊がないか又は実質的にない2つ以上の一次粒子を指す。 Similarly, the term "non-associated" refers to two or more primary particles that are free or substantially free of aggregation and/or agglomeration.
「非集塊の充填剤」は、充填剤粒子が、離散した非会合の(すなわち、非集塊の及び非凝結の)段階で樹脂中に存在することを意味する。所望により、これは、TEM電子顕微鏡法により証明することができる。 "Non-agglomerated filler" means that the filler particles are present in the resin in a discrete, non-associated (i.e., non-agglomerated and non-aggregated) state. If desired, this can be verified by TEM electron microscopy.
「酸反応性充填剤又はガラス」は、酸性成分の存在下で化学的に反応する充填剤又はガラスを意味するものとする。 "Acid-reactive filler or glass" means a filler or glass that chemically reacts in the presence of an acidic component.
「非酸反応性充填剤」は、(ポリ)酸と混合された場合に6分以内に化学反応を全く示さないか又は低減された(すなわち時間遅延された)反応のみを示す充填剤を意味するものとする。 "Non-acid-reactive filler" shall mean a filler that, when mixed with a (poly)acid, exhibits no or only a reduced (i.e., time-delayed) chemical reaction within 6 minutes.
酸反応性充填剤を非酸反応性充填剤から区別するために、以下の試験を行うことができる又は行うべきである:
パーツPとパーツLとを3:1の質量比で混合することによって組成物を調製し、ここで、
パーツPは、分析される充填剤:100重量%を含有し、
パーツLは、ポリ(アクリル酸コマレイン酸)(Mw:約18,000+/-3,000):43.6重量%、水:47.2重量%、酒石酸:9.1重量%、安息香酸:0.1重量%を含有する。
To distinguish acid-reactive fillers from non-acid-reactive fillers, the following tests can or should be performed:
A composition was prepared by mixing Part P and Part L in a 3:1 weight ratio, wherein:
Part P contains 100% by weight of the filler to be analyzed;
Part L contains 43.6 wt% poly(acrylic acid co-maleic acid) (Mw: about 18,000 +/- 3,000), 47.2 wt% water, 9.1 wt% tartaric acid, and 0.1 wt% benzoic acid.
8mmプレート、0.75mmギャップ、28℃、周波数:1.25Hz、変形:1.75%という条件を適用することによってレオメーターを使用して振動測定を行うことにより決定される場合に、上記組成物を調製した後6分以内に剪断応力が50,000Pa未満である場合、充填剤は非酸反応性であると特徴付けられる。 The filler is characterized as non-acid reactive if the shear stress is less than 50,000 Pa within 6 minutes after preparing the composition, as determined by oscillatory measurements using a rheometer by applying the following conditions: 8 mm plate, 0.75 mm gap, 28°C, frequency: 1.25 Hz, deformation: 1.75%.
「カチオン低減アルミノシリケートガラス」は、ガラス粒子の内部領域と比較して、ガラス粒子の表面領域においてより低いカチオン含有量を有するガラスを意味するものとする。 "Cation-reduced aluminosilicate glass" shall mean glass having a lower cation content in the surface region of the glass particle compared to the interior region of the glass particle.
これらのガラスは、典型的な酸反応性充填剤と比較して、水中のポリアクリル酸の溶液と接触すると、はるかにゆっくりと反応する。非酸反応性充填剤の例としては、石英ガラスが挙げられる。更なる例を以下の本文に示す。 These glasses react much more slowly when in contact with a solution of polyacrylic acid in water compared to typical acid-reactive fillers. An example of a non-acid-reactive filler is quartz glass. Further examples are provided in the text below.
カチオンの低減は、ガラス粒子の表面処理によって達成することができる。好適な表面処理としては、酸洗浄(例えば、リン酸又は塩酸による処理)、リン酸塩による処理、又は酒石酸などのキレート剤による処理が挙げられるが、これらに限定されない。 Cation reduction can be achieved by surface treatment of the glass particles. Suitable surface treatments include, but are not limited to, acid washing (e.g., treatment with phosphoric acid or hydrochloric acid), treatment with phosphate salts, or treatment with chelating agents such as tartaric acid.
「樹脂内に分散した」は、充填剤粒子が、集塊した若しくは凝結した、又は離散した(すなわち、非会合の、非集塊の、及び非凝結の)粒子として樹脂中に存在することを意味する。 "Dispersed within the resin" means that the filler particles are present in the resin as agglomerated or aggregated, or as discrete (i.e., non-associated, non-agglomerated, and non-aggregated) particles.
「ウレタン基」は、構造「-NH-CO-O-」を有する基である。 A "urethane group" is a group having the structure "-NH-CO-O-".
「尿素基」は、構造「-NH-CO-NH-」を有する基である。 A "urea group" is a group having the structure "-NH-CO-NH-".
「アミド基」は、構造「-NH-CO-」を有する基である。 An "amide group" is a group having the structure "-NH-CO-".
用語「可視光」は、約400ナノメートル(nm)~約800ナノメートル(nm)の波長を有する光を指すように使用される。 The term "visible light" is used to refer to light having wavelengths between about 400 nanometers (nm) and about 800 nanometers (nm).
「歯科用物品」は、特に、歯科修復物を製造するものとして又は歯科修復物を製造するために、歯科分野において使用される物品を意味する。歯科物品は、典型的には、2つの異なる表面部分である外側表面及び内側表面を有する。外側表面は、典型的には歯の表面と恒久的には接触しない表面である。それとは対照的に、内側表面は、歯科物品を歯に取り付けるか又は固定するために使用される表面である。歯科物品が歯科クラウンの形状を有する場合、内側表面は典型的には凹形状を有し、一方、外側表面は典型的には凸形状を有する。歯科物品は、患者の健康に有害である成分を含有してはならず、したがって、歯科物品又は歯列矯正物品から漏出し得る有害成分及び毒性成分を含まない。 "Dental article" refers specifically to an article used in the dental field, specifically as or for producing dental restorations. Dental articles typically have two distinct surface portions: an outer surface and an inner surface. The outer surface is typically the surface that is not in permanent contact with the tooth surface. In contrast, the inner surface is the surface used to attach or secure the dental article to the tooth. If the dental article has the shape of a dental crown, the inner surface typically has a concave shape, while the outer surface typically has a convex shape. Dental articles should not contain ingredients that are harmful to the patient's health and, therefore, do not contain harmful or toxic ingredients that may leach from the dental or orthodontic article.
「歯科修復物」は、治療される歯を修復するために使用される歯科物品を意味する。歯科修復物の例としては、クラウン、ブリッジ、インレー、アンレー、ベニヤ、前装、コーピング、クラウンブリッジフレームワーク、及びこれらの部品が挙げられる。「接着剤」又は「歯科用接着剤」は、「歯科用材料」(例えば、「修復材」、歯科矯正用装具(例えば、ブラケット)、又は「歯科矯正用接着剤」)を歯の表面に接着するために、歯の構造物(例えば、歯)上の前処理として使用される組成物を指す。「歯科矯正用接着剤」は、歯科矯正用装具を歯科(例えば、歯の)表面に接着するために使用される組成物を指す。一般に、歯の表面は、例えば、エッチング、下塗り、及び/又は接着剤を塗布することによって前処理され、歯の表面への「歯科矯正用接着剤」の接着を強化する。 "Dental restoration" refers to a dental article used to restore a treated tooth. Examples of dental restorations include crowns, bridges, inlays, onlays, veneers, facings, copings, crown-bridge frameworks, and components thereof. "Adhesive" or "dental adhesive" refers to a composition used as a pretreatment on a dental structure (e.g., a tooth) to bond a "dental material" (e.g., a "restorative," an orthodontic appliance (e.g., a bracket), or an "orthodontic adhesive") to the tooth surface. "Orthodontic adhesive" refers to a composition used to bond an orthodontic appliance to a dental (e.g., tooth) surface. Typically, the tooth surface is pretreated, for example, by etching, priming, and/or applying an adhesive, to enhance adhesion of the "orthodontic adhesive" to the tooth surface.
「歯科表面」又は「歯の表面」は、歯の構造(例えば、エナメル質、象牙質、及びセメント質)並びに骨の表面を指す。組成物が本質的な特性として特定の成分を含有しない場合、組成物はこの成分を「本質的に又は実質的に含まない(essentially or substantially free of)」。したがって、この成分は、そのままで又は他の成分若しくは他の成分の要素と組み合わせて、のいずれかで、組成物に故意に添加されることはない。 "Dental surface" or "tooth surface" refers to tooth structures (e.g., enamel, dentin, and cementum) and bone surfaces. If a composition does not contain a particular component as an essential characteristic, the composition is "essentially or substantially free of" that component. Thus, the component is not intentionally added to the composition, either by itself or in combination with other components or elements of other components.
特定の成分を本質的に含まない組成物は、通常、組成物又は材料全体に対して、約1重量%未満、又は約0.5重量%未満、又は約0.1重量%未満、又は約0.01重量%未満の量でその成分を含有する。組成物は、この成分を全く含有しなくてもよい。しかしながら、例えば使用される原材料中に含有される不純物のために、少量のこの成分の存在が避けられない場合がある。 A composition that is essentially free of a particular component typically contains that component in an amount of less than about 1% by weight, or less than about 0.5% by weight, or less than about 0.1% by weight, or less than about 0.01% by weight, based on the total composition or material. The composition may not contain this component at all. However, the presence of a small amount of this component may be unavoidable, for example, due to impurities contained in the raw materials used.
「周囲条件」は、本明細書に記載されている組成物が、保管及び取り扱い中に通常さらされる条件を意味する。周囲条件は、例えば、圧力900mbar~1,100mbar、温度10℃~40℃、及び相対湿度10%~100%としてもよい。実験室では、周囲条件は、典型的には、20℃~25℃及び1,000mbar~1,025mbar(海面気圧で)に調整される。 "Ambient conditions" refers to the conditions to which the compositions described herein are typically exposed during storage and handling. Ambient conditions may be, for example, a pressure of 900 mbar to 1,100 mbar, a temperature of 10°C to 40°C, and a relative humidity of 10% to 100%. In the laboratory, ambient conditions are typically adjusted to 20°C to 25°C and 1,000 mbar to 1,025 mbar (at sea level pressure).
本明細書で使用される場合、「a」、「an」、「the」、「少なくとも1つの」、及び「1つ以上の」は、互換的に使用される。また、本明細書において、端点による数値範囲の列挙は、その範囲内に包含される全ての数を含む(例えば、1~5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5などを含む)。 As used herein, "a," "an," "the," "at least one," and "one or more" are used interchangeably. Also herein, the recitation of numerical ranges by endpoints includes all numbers subsumed within that range (e.g., 1 to 5 includes 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5, etc.).
用語に「(複数可)」を付加することは、その用語が単数形及び複数形を含むべきであることを意味する。例えば、用語「添加剤(複数可)(additive(s))」は、1つの添加剤及びそれよりも多い(例えば2つ、3つ、4つなどの)添加剤を意味する。 Adding "(s)" to a term means that the term should include the singular and the plural. For example, the term "additive(s)" means one additive and more (e.g., two, three, four, etc.) additives.
別段の指示がない限り、以下に記載され、本明細書及び特許請求の範囲で使用されるなどの要素の量、物理的性質の測定値を表す全ての数は、全ての場合において「約」という用語によって修飾されるものとして理解されるべきである。 Unless otherwise indicated, all numbers expressing quantities of elements, measurements of physical properties, etc., set forth below and used in the specification and claims are to be understood as being modified in all instances by the term "about."
用語「含む(comprise)」又は「含有する(contain)」及びそれらの変化形は、これらの用語が本明細書及び特許請求の範囲に現れる場合、限定的な意味を有しない。「から本質的になる(consisting essentially of)」は、特定の更なる成分、すなわち、物品又は組成物の本質的な特徴に実質的に影響を及ぼさない成分が存在し得ることを意味する。「からなる(consisting of)」は、更なる成分が存在すべきではないことを意味する。用語「含む(comprise)」は、用語「から本質的になる(consist essentially of)」及び「からなる(consists of)」も含むものとする。 The terms "comprise" or "contain" and variations thereof do not have a limiting meaning when these terms appear in the specification and claims. "Consisting essentially of" means that certain additional components may be present, i.e., components that do not materially affect the essential characteristics of the article or composition. "Consisting of" means that no additional components should be present. The term "comprise" is intended to include the terms "consist essentially of" and "consists of."
組成物が本質的な特徴として特定の成分を含有しない場合、組成物はこの成分を「本質的に又は実質的に含まない(essentially or substantially free of)」。したがって、この成分は、そのままで、又は他の成分若しくは他の成分の要素と組み合わせて、のいずれかで、組成物に故意に添加されることはない。特定の成分を本質的に含まない組成物は、通常、その成分を全く含有しない。しかしながら、例えば使用される原材料中に含有される不純物のために、少量のこの成分の存在が避けられない場合がある。 If a composition does not contain a particular component as an essential feature, the composition is "essentially or substantially free of" that component. Thus, the component is not intentionally added to the composition, either as is or in combination with other components or elements of other components. A composition that is essentially free of a particular component typically does not contain that component at all. However, the presence of a small amount of that component may be unavoidable, for example, due to impurities contained in the raw materials used.
本明細書に記載されている表面処理された充填剤が、いくつかの有利な性質を有することが見出された。 The surface-treated fillers described herein have been found to have several advantageous properties.
充填剤粒子の表面処理は、充填剤粒子を歯科用組成物の樹脂マトリックスとより適合性にするだけでなく、レオロジー性質、特にこれらの表面処理された充填剤粒子を含有する歯科用組成物の粘度プロファイルにも影響を及ぼす。 Surface treatment of filler particles not only makes the filler particles more compatible with the resin matrix of the dental composition, but also affects the rheological properties, particularly the viscosity profile, of dental compositions containing these surface-treated filler particles.
歯科用組成物は、より流動性になり、シリンジ様包装材料からより容易に分配することができる。 The dental composition becomes more flowable and can be more easily dispensed from the syringe-like packaging.
特に、歯科用組成物は、ニュートン液体と同様に、内部構造の欠如の指標である低い剪断速度における低い粘度を有する。 In particular, the dental composition has a low viscosity at low shear rates, indicative of a lack of internal structure, similar to a Newtonian liquid.
更に、固化後の歯科用組成物は、曲げ強度及び曲げ弾性率などの機械的性質も十分であることが見出された。 Furthermore, it was found that the dental composition after hardening also had sufficient mechanical properties, such as flexural strength and flexural modulus.
特定の理論に拘束されることを望むものではないが、2つのアルキレン部分の長さが役割を果たし、アルキレン部分AM1の長さがアルキレン部分AM2の長さよりも長いことが重要であると考えられる。したがって、ウレタン部分は、(メタ)アクリル部分よりも加水分解性シラン部分の近くに位置するべきである。 While not wishing to be bound by any particular theory, it is believed that the lengths of the two alkylene moieties play a role, and that it is important that the length of the alkylene moiety AM1 is longer than the length of the alkylene moiety AM2. Therefore, the urethane moiety should be located closer to the hydrolyzable silane moiety than the (meth)acrylic moiety.
本明細書で提案される長さを選択することによって、望ましくない水素架橋の形成の可能性が低減され、表面処理剤は、処理された充填剤の表面を遮蔽するのにより効果的であると推測される。 By selecting the lengths proposed herein, it is believed that the likelihood of undesired hydrogen bridge formation is reduced and the surface treatment agent is more effective at shielding the surface of the treated filler.
一態様によれば、本発明は、表面処理された充填剤を対象とする。 In one aspect, the present invention is directed to a surface-treated filler.
充填剤の性質及び構造は、意図した目的が達成され得ないことがない限り、特に限定されない。異なる種類の充填剤を使用することができる。 The nature and structure of the filler are not particularly limited, as long as the intended purpose cannot be achieved. Different types of fillers can be used.
本明細書に記載されている歯科用組成物は、充填剤(F1)、充填剤(F2)、充填剤(F3)、充填剤(F4)、充填剤(F5)、又は充填剤(F6)のうちの1つ以上を含み得る。 The dental compositions described herein may include one or more of filler (F1), filler (F2), filler (F3), filler (F4), filler (F5), or filler (F6).
歯科用組成物は、1種類のみの充填剤(F1)を含有してもよく、又は複数の種類の充填剤(F1)、例えば、2つ、3つ又は4つの異なる種類を含有してもよい。 The dental composition may contain only one type of filler (F1), or it may contain multiple types of fillers (F1), for example, two, three, or four different types.
歯科用組成物は、1種類のみの充填剤(F2)を含有してもよく、又は複数の種類の充填剤(F2)、例えば、2つ、3つ又は4つの異なる種類を含有してもよい。 The dental composition may contain only one type of filler (F2), or it may contain multiple types of fillers (F2), for example, two, three, or four different types.
歯科用組成物は、1種類のみの充填剤(F3)を含有してもよく、又は複数の種類の充填剤(F3)、例えば、2つ、3つ又は4つの異なる種類を含有してもよい。 The dental composition may contain only one type of filler (F3), or it may contain multiple types of fillers (F3), for example, two, three, or four different types.
歯科用組成物は、1種類のみの充填剤(F4)を含有してもよく、又は複数の種類の充填剤(F4)、例えば、2つ、3つ又は4つの異なる種類を含有してもよい。 The dental composition may contain only one type of filler (F4), or it may contain multiple types of fillers (F4), for example, two, three, or four different types.
歯科用組成物は、1種類のみの充填剤(F5)を含有してもよく、又は複数の種類の充填剤(F5)、例えば、2つ、3つ又は4つの異なる種類を含有してもよい。 The dental composition may contain only one type of filler (F5), or it may contain multiple types of fillers (F5), for example, two, three, or four different types.
歯科用組成物は、1種類のみの充填剤(F6)を含有してもよく、又は複数の種類の充填剤(F6)、例えば、2つ、3つ又は4つの異なる種類を含有してもよい。 The dental composition may contain only one type of filler (F6), or it may contain multiple types of fillers (F6), for example, two, three, or four different types.
全体として、歯科用組成物は、典型的には、充填剤を、少なくとも40重量%、又は45重量%、又は50重量%の量、最大で80重量%、又は75重量%、又は70重量%の量、40重量%~80重量%、又は45重量%~75重量%、又は50重量%~70重量%の範囲の量で含有し、重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。 Overall, dental compositions typically contain fillers in an amount of at least 40%, 45%, or 50% by weight, up to 80%, 75%, or 70% by weight, in an amount ranging from 40% to 80%, 45% to 75%, or 50% to 70% by weight, where the weight percentages are based on the weight of the dental composition.
充填剤(F1)は、SiO2、ZrO2及びこれらの混合物の、非凝結の、非集塊のナノサイズ粒子を含む。 Filler (F1) comprises non-aggregated, non-agglomerated nano-sized particles of SiO 2 , ZrO 2 and mixtures thereof.
ナノサイズ粒子は、好ましくは実質的に球状であり、実質的に非多孔性である。 The nano-sized particles are preferably substantially spherical and substantially non-porous.
充填剤(F1)は、典型的には、以下の特性:
a)比表面積(BET):50m2/g~400m2/g、又は60m2/g~300m2/g、又は80m2/g~250m2/g、
b)一次粒径:5nm~30nm、又は7nm~20nm、
c)SiO2、ZrO2、及びこれらの混合物の粒子を含むこと
のうちの少なくとも1つ又は全てにより特徴付けることができる。
The filler (F1) typically has the following properties:
a) specific surface area (BET): 50 m 2 /g to 400 m 2 /g, or 60 m 2 /g to 300 m 2 /g, or 80 m 2 /g to 250 m 2 /g;
b) Primary particle size: 5 nm to 30 nm, or 7 nm to 20 nm,
c) containing particles of SiO 2 , ZrO 2 , and mixtures thereof.
特性a)及びc)によって特徴付けられる充填剤(F1)が、時に好ましい。 Fillers (F1) characterized by properties a) and c) are sometimes preferred.
所望により、比表面積は、Quantachromeから入手可能なデバイス(Monosorb)を使用することにより、ブルナウアー-エメット-テラー(Brunauer, Emmet and Teller)(BET)に準拠して決定することができる。 If desired, the specific surface area can be determined according to the Brunauer, Emmett and Teller (BET) method by using a device available from Quantachrome (Monosorb).
シリカは、好ましいナノ-サイズ充填剤(F1)の例である。シリカは好ましくは本質的に純粋であるが、アンモニウム及びアルカリ金属イオンのような安定化イオンを少量含有していてもよい。 Silica is an example of a preferred nano-sized filler (F1). The silica is preferably essentially pure, but may contain small amounts of stabilizing ions such as ammonium and alkali metal ions.
ジルコニアは、別の好ましいナノサイズ充填剤(F1)である。酸化ジルコニウムを作製する有用な方法は、例えば、米国特許第6376590(B1)号(Kolbら)に記載されている。 Zirconia is another preferred nano-sized filler (F1). Useful methods for making zirconium oxide are described, for example, in U.S. Pat. No. 6,376,590 (B1) (Kolb et al.).
この出願は、20nm未満、好ましくは7nm~20nmの範囲の平均一次粒径を有する複数の単結晶ジルコニア粒子を分散させた水性相を含むジルコニアゾルを開示している。ジルコニアゾルは、実質的に非会合(すなわち、非凝結及び非集塊)である。 This application discloses a zirconia sol comprising an aqueous phase in which a plurality of single-crystal zirconia particles having an average primary particle size of less than 20 nm, preferably in the range of 7 nm to 20 nm, are dispersed. The zirconia sol is substantially non-associated (i.e., non-aggregated and non-agglomerated).
非集塊のナノサイズシリカは、例えば、Nalco Chemical Co.(Naperville,Ill.)から製品名NALCO COLLOIDAL SILICAS、例えば、NALCO製品#1040、1042、1050、1060、2327及び2329で市販されている。非凝結の充填剤は、例えば、米国特許第7393882号(3M)において使用され記載されている。 Non-agglomerated nano-sized silica is commercially available, for example, from Nalco Chemical Co. (Naperville, Ill.) under the product name NALCO COLLOIDAL SILICAS, e.g., NALCO product numbers 1040, 1042, 1050, 1060, 2327, and 2329. Non-agglomerated fillers are used and described, for example, in U.S. Pat. No. 7,393,882 (3M).
充填剤(F2)は、凝結したナノサイズ粒子を含む。 The filler (F2) comprises aggregated nano-sized particles.
充填剤(F2)は、典型的には、以下の特性:
a)比表面積(BET):30m2/g~400m2/g、又は50m2/g~400m2/g、又は60m2/g~300m2/g、又は80m2/g~250m2/g、
b)一次粒径:5nm~100nm、又は10nm~80nm、又は10nm~50nm、
c)平均粒径(凝結体):0.5μm~2μm、
d)SiO2、ZrO2、及びこれらの混合物の粒子を含むこと
の単独又は組み合わせによって特徴付けられ得る。
The filler (F2) typically has the following properties:
a) specific surface area (BET): 30 m 2 /g to 400 m 2 /g, or 50 m 2 /g to 400 m 2 /g, or 60 m 2 /g to 300 m 2 /g, or 80 m 2 /g to 250 m 2 /g;
b) primary particle size: 5 nm to 100 nm, or 10 nm to 80 nm, or 10 nm to 50 nm;
c) Average particle size (agglomerates): 0.5 μm to 2 μm,
d) containing particles of SiO 2 , ZrO 2 , and mixtures thereof, alone or in combination.
特性a)とc)、又はa)とd)、又はa)とc)とd)によって特徴付けられる充填剤(F2)が、時に好ましい。 Fillers (F2) characterized by properties a) and c), or a) and d), or a), c) and d) are sometimes preferred.
一実施形態によれば、充填剤(F2)は、50nm~100nmの範囲の一次粒径、及び30m2/g~50m2/gの範囲の比表面積(BET)によって特徴付けられる。 According to one embodiment, the filler (F2) is characterized by a primary particle size ranging from 50 nm to 100 nm and a specific surface area (BET) ranging from 30 m 2 /g to 50 m 2 /g.
所望により、平均粒径は、例えば、Malvern Instrumentsから入手可能なMalvern Mastersizer 2000デバイスを使用して、光散乱によって決定することができる。 Optionally, the average particle size can be determined by light scattering, for example, using a Malvern Mastersizer 2000 device available from Malvern Instruments.
充填剤(F2)は、例えば、米国特許第6730156(B1)号(Windischら)に記載されている方法に従って製造することができる。 Filler (F2) can be prepared, for example, according to the method described in U.S. Pat. No. 6,730,156 (B1) (Windisch et al.).
詳細には、充填剤(F2)は、好適なゾルと、塩、ゾル、溶液又はナノサイズ粒子であってもよい1つ以上の酸素含有重金属化合物溶液前駆体とから調製することができる。これらのうち、ゾルが好ましい。本発明の目的のために、ゾルは、液体中のコロイド状固体粒子の安定な分散物として定義される。固体粒子は、典型的には、周囲の液体よりも密度が高く、分散力が重力よりも大きくなるように十分に小さい。更に、粒子は、可視光を一般に屈折させないように十分に小さいサイズのものである。前駆体ゾルの賢明な選択は、所望の程度の視覚的不透明度、強度などをもたらす。ゾルの選択を導く要因は、以下の性質の組み合わせに依存する:a)個々の粒子の平均サイズが好ましくは直径約100nm未満であること、b)酸性度:ゾルのpHが、好ましくは6未満、より好ましくは4未満であるべきであること、c)噴霧乾燥又は焼成などの後続の工程中に、容易に分散又は転換することができず、したがって半透明性及び研磨性を低下させるより大きいサイズの粒子へと個々の離散粒子の過度の凝結を引き起こす(充填剤調製プロセス中に)不純物を、ゾルが含まないでいるべきこと。 Specifically, filler (F2) can be prepared from a suitable sol and one or more oxygen-containing heavy metal compound solution precursors, which may be salts, sols, solutions, or nano-sized particles. Of these, sols are preferred. For purposes of this invention, a sol is defined as a stable dispersion of colloidal solid particles in a liquid. The solid particles are typically denser than the surrounding liquid and small enough so that dispersing forces are greater than gravity. Furthermore, the particles are of a small enough size so as not to generally refract visible light. Judicious selection of the precursor sol results in the desired degree of visual opacity, strength, etc. Factors guiding the selection of a sol depend on a combination of the following properties: a) the average size of the individual particles is preferably less than about 100 nm in diameter; b) acidity: the pH of the sol should preferably be less than 6, more preferably less than 4; and c) the sol should be free of impurities (during the filler preparation process) that would cause excessive aggregation of the individual discrete particles into larger-sized particles that cannot be easily dispersed or converted during subsequent steps such as spray drying or calcination, thereby reducing translucency and abrasiveness.
出発ゾルが塩基性である場合、例えば、硝酸又は他の好適な酸を添加してpHを低下させることによって、出発ゾルを酸性化すべきである。しかしながら、塩基性の出発ゾルを選択することは、追加の工程を必要とし、望ましくない不純物の導入をもたらし得るので、あまり望ましくない。回避されることが好ましい典型的な不純物は、金属塩、特にアルカリ金属、例えばナトリウムの塩である。 If the starting sol is basic, it should be acidified, for example, by adding nitric acid or another suitable acid to lower the pH. However, selecting a basic starting sol is less desirable because it requires additional steps and may result in the introduction of undesirable impurities. Typical impurities that are preferably avoided are metal salts, particularly salts of alkali metals, such as sodium.
非重金属ゾルと重金属酸化物前駆体とは、好ましくは、固化性樹脂の屈折率に一致するモル比で一緒に混合される。これは、低くかつ望ましい視覚的不透明度を付与する。好ましくは、非重金属酸化物(「非HMO」)対重金属酸化物(「HMO」)のモル比範囲は、非HMO:HMOとして表され、0.5:1~10:1、より好ましくは3:1~9:1、最も好ましくは4:1~7:1の範囲である。 The non-heavy metal sol and heavy metal oxide precursor are preferably mixed together in a molar ratio that matches the refractive index of the solidifiable resin. This imparts low and desirable visual opacity. Preferably, the molar ratio range of non-heavy metal oxide ("non-HMO") to heavy metal oxide ("HMO"), expressed as non-HMO:HMO, is in the range of 0.5:1 to 10:1, more preferably 3:1 to 9:1, and most preferably 4:1 to 7:1.
凝結したナノサイズ粒子がシリカ及びジルコニウム含有化合物を含有する好ましい実施形態では、調製方法は、約5.5:1のモル比における、シリカゾルと酢酸ジルコニルとの混合物から開始する。 In a preferred embodiment in which the aggregated nano-sized particles contain silica and a zirconium-containing compound, the preparation method begins with a mixture of silica sol and zirconyl acetate in a molar ratio of approximately 5.5:1.
非重金属酸化物ゾルを重金属酸化物前駆体と混合する前に、非重金属酸化物ゾルのpHを低下させて、pH1.5~4.0の酸性溶液を得ることが好ましい。 Before mixing the non-heavy metal oxide sol with the heavy metal oxide precursor, it is preferable to lower the pH of the non-heavy metal oxide sol to obtain an acidic solution with a pH of 1.5 to 4.0.
次いで、非重金属酸化物ゾルを、重金属酸化物前駆体を含有する溶液とゆっくりと混合し、激しく撹拌する。強い撹拌は、好ましくは、ブレンドプロセスの全体にわたって行われる。次いで、溶液を乾燥させて、水及び他の揮発性成分を除去する。乾燥は、例えば、トレイ乾燥、流動床、及び噴霧乾燥を含む様々な方法で達成することができる。酢酸ジルコニルを使用する好ましい方法では、噴霧乾燥によって乾燥させる。 The non-heavy metal oxide sol is then slowly mixed with a solution containing the heavy metal oxide precursor and vigorously stirred. Vigorous stirring is preferably performed throughout the blending process. The solution is then dried to remove water and other volatile components. Drying can be accomplished by a variety of methods, including, for example, tray drying, fluidized bed drying, and spray drying. A preferred method using zirconyl acetate is drying by spray drying.
得られた乾燥材料は、好ましくは、実質的に球状の小粒子、並びに壊れた中空球から構成される。これらの断片は、次いで、バッチ焼成されて、残留有機物を更に除去する。残留有機物の除去は、充填剤をより脆くすることを可能にし、これは、より効率的な粒径の低減をもたらす。焼成時の均熱温度は、200℃~800℃とすることが好ましく、300℃~600℃とすることがより好ましい。浸漬は、焼成される材料の量に応じて、0.5時間~8時間行われる。焼成工程の浸漬時間は、平坦な表面積が得られるような時間であることが好ましい。時間及び温度が、得られる充填剤が目視検査によって決定されるように、白色であり、黒色、灰色、又は琥珀色の粒子を含まないように選択されることが好ましい。 The resulting dried material preferably consists of small, substantially spherical particles as well as broken hollow spheres. These fragments are then batch fired to further remove residual organic matter. Removal of residual organic matter allows the filler to become more brittle, which results in more efficient particle size reduction. The soaking temperature during firing is preferably between 200°C and 800°C, more preferably between 300°C and 600°C. Soaking is performed for 0.5 hours to 8 hours, depending on the amount of material being fired. The soaking time for the firing step is preferably such that a flat surface area is obtained. The time and temperature are preferably selected so that the resulting filler is white, as determined by visual inspection, and does not contain black, gray, or amber particles.
次いで、焼成された材料は、好ましくは、Sedigraph 5100(Micrometrics,Norcross,GA)を使用することによって決定され得るように、5μm未満、好ましくは2μm未満(体積基準で)のメジアン粒径に粉砕される。粒子サイズの決定は、Accuracy 1330 Pycometer(Micrometrics,Norcross,GA)を使用して充填剤の比重を最初に得ることによって行うことができる。粉砕は、例えば、撹拌粉砕、振動粉砕、流体エネルギー粉砕、ジェット粉砕、及びボールミル粉砕を含む様々な方法によって達成することができる。ボールミル粉砕が好ましい方法である。 The calcined material is then preferably ground to a median particle size of less than 5 μm, preferably less than 2 μm (by volume), as can be determined by using a Sedigraph 5100 (Micrometrics, Norcross, GA). Particle size determination can be performed by first obtaining the specific gravity of the filler using an Accuracy 1330 Pycometer (Micrometrics, Norcross, GA). Grinding can be accomplished by a variety of methods, including, for example, agitator milling, vibratory milling, fluid energy milling, jet milling, and ball milling. Ball milling is the preferred method.
得られた充填剤は、凝結したナノサイズ粒子を含むか、それらを含有するか、それらから本質的になるか、又はそれらからなる。所望により、これは、透過型電子顕微鏡法(transmission electron microscopy、TEM)により証明することができる。 The resulting filler comprises, contains, consists essentially of, or consists of aggregated nano-sized particles. Optionally, this can be verified by transmission electron microscopy (TEM).
樹脂中に分散されると、充填剤(F2)は、凝結した段階において留まる。すなわち、分散工程中、粒子は、離散した(すなわち、個々の)粒子、及び非会合の(すなわち、非集塊の、非凝結の)粒子へと分解されない。 Once dispersed in the resin, the filler (F2) remains in the aggregated stage, i.e., the particles are not broken down into discrete (i.e., individual) and non-associated (i.e., non-agglomerated, non-aggregated) particles during the dispersion process.
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、充填剤(F2)は、本明細書に記載されている歯科用組成物の研磨性に寄与すると考えられる。充填剤(F2)粒子の凝結体は、研磨工程中に破壊されて、平滑な表面、及び粗い表面と比較して低い光散乱に寄与し得ることが見出された。臨床的観点から、これは、典型的には、高い光沢保持及び色安定性をもたらす。 While not wishing to be bound by any particular theory, it is believed that filler (F2) contributes to the polishing properties of the dental compositions described herein. It has been found that aggregates of filler (F2) particles can be broken down during the polishing process, contributing to smooth surfaces and lower light scattering compared to rough surfaces. From a clinical perspective, this typically results in higher gloss retention and color stability.
存在する場合、充填剤(F2)は、典型的には、少なくとも30重量%、又は35重量%、又は40重量%の量、最大で70重量%、又は60重量%、又は50重量%の量、30重量%~70重量%、又は35重量%~60重量%、又は40重量%~50重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。 When present, filler (F2) is typically present in an amount of at least 30 wt%, or 35 wt%, or 40 wt%, and up to 70 wt%, or 60 wt%, or 50 wt%, and in an amount ranging from 30 wt% to 70 wt%, or 35 wt% to 60 wt%, or 40 wt% to 50 wt%, where wt% is based on the weight of the dental composition.
充填剤(F3)は、集塊したナノサイズ粒子を含み得る。 The filler (F3) may include agglomerated nano-sized particles.
一実施形態によれば、充填剤(F3)は、以下の特性:
a)比表面積(BET):30m2/g~400m2/g、又は50m2/g~300m2/g、又は70m2/g~250m2/g、
b)SiO2、ZrO2、Al2O3及びこれらの混合物の粒子を含むこと
の単独又はその組み合わせにより特徴付けることができる。
According to one embodiment, the filler (F3) has the following characteristics:
a) specific surface area (BET): 30 m 2 /g to 400 m 2 /g, or 50 m 2 /g to 300 m 2 /g, or 70 m 2 /g to 250 m 2 /g;
b) containing particles of SiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 and mixtures thereof, alone or in combination.
所望により、比表面積は、上記のように決定することができる。 If desired, the specific surface area can be determined as described above.
好適な集塊したナノ粒子としては、ヒュームドシリカ、例えば、Aerosil(商標)、例えば、Aerosil OX-130、-150、及び-200、Degussa AG(Hanau,Germany)から入手可能なAerosil R8200、Cabot Corp(Tuscola,Illinois)から入手可能なCAB-O-SIL(商標)M5、及びHDK(商標)、例えば、Wackerから入手可能なHDK-H 2000、HDK H15、HDK H18、HDK H20及びHDK H30が挙げられる。 Suitable agglomerated nanoparticles include fumed silica, such as Aerosil™, e.g., Aerosil OX-130, -150, and -200; Aerosil R8200 available from Degussa AG (Hanau, Germany); CAB-O-SIL™ M5 available from Cabot Corp (Tuscola, Illinois); and HDK™, e.g., HDK-H 2000, HDK H15, HDK H18, HDK H20, and HDK H30 available from Wacker.
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、充填剤(F2)は、本明細書に記載されている歯科用組成物のレオロジー挙動に寄与すると考えられる。 Without wishing to be bound by any particular theory, it is believed that filler (F2) contributes to the rheological behavior of the dental compositions described herein.
この種の充填剤を使用することにより、静的混合チップを使用してもなお混合可能であるにもかかわらず、高度に充填された歯科用組成物を提供することが可能になる。臨床的観点から、これは、典型的には、ペーストの容易な混合及びカートリッジシステムからの低い押出力などの改善された取り扱い性質をもたらす。 The use of this type of filler makes it possible to provide a highly filled dental composition that is still mixable using a static mixing tip. From a clinical standpoint, this typically results in improved handling properties, such as easier mixing of the paste and lower extrusion forces from cartridge systems.
存在する場合、充填剤(F3)は、典型的には、少なくとも1重量%、又は3重量%、又は5重量%の量、最大で20重量%、又は15重量%、又は10重量%の量、1重量%~20重量%、又は3重量%~15重量%、又は5重量%~10重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。 When present, filler (F3) is typically present in an amount of at least 1 wt%, or 3 wt%, or 5 wt%, and up to 20 wt%, or 15 wt%, or 10 wt%, and in an amount ranging from 1 wt% to 20 wt%, or 3 wt% to 15 wt%, or 5 wt% to 10 wt%, where wt% is based on the weight of the dental composition.
充填剤(F4)は、非酸反応性ガラス、例えばランタンガラス、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、アルミケイ酸ガラス、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、ケイ酸塩、例えばケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、並びに金属酸化物、例えば石英、クリストバル石、アルミナ、チタニア、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-アルミナを含む。 Fillers (F4) include non-acid-reactive glasses such as lanthanum glass, borosilicate glass, soda glass, barium glass, strontium glass, glass ceramics, aluminum silicate glass, barium boroaluminosilicate glass, strontium boroaluminosilicate glass, silicates such as calcium silicate and zirconium silicate, as well as metal oxides such as quartz, cristobalite, alumina, titania, silica-titania, silica-titania-barium oxide, silica-zirconia, and silica-alumina.
特に、以下のガラスが有用であることが見出された:バリウムガラス、ストロンチウムガラス、アルミノケイ酸ガラス、バリウムボロアルミノケイ酸ガラス、及びストロンチウムボロアルミノケイ酸ガラス。 In particular, the following glasses have been found to be useful: barium glass, strontium glass, aluminosilicate glass, barium boroaluminosilicate glass, and strontium boroaluminosilicate glass.
有用なガラスは、例えば、SchottからGM32087、GM27884、G018-053、G018-308、G018-431及びG018-432のように市販されている。 Useful glasses are commercially available, for example, from Schott, such as GM32087, GM27884, G018-053, G018-308, G018-431, and G018-432.
所望により、充填剤(F4)は、以下の特性:
a)比表面積(BET):10m2/g~50m2/g、又は15m2/g~40m2/g、
b)平均粒径:0.1μm~1μm、又は0.2μm~0.6μm
の単独又は組み合わせによって特徴付けられ得る。
Optionally, the filler (F4) has the following properties:
a) specific surface area (BET): 10 m 2 /g to 50 m 2 /g, or 15 m 2 /g to 40 m 2 /g;
b) Average particle size: 0.1 μm to 1 μm, or 0.2 μm to 0.6 μm
may be characterized by either alone or in combination.
存在する場合、充填剤(F4)は、典型的には、少なくとも1重量%、又は5重量%、又は10重量%の量、最大で80重量%、又は70重量%、又は60重量%の量、1重量%~80重量%、又は5重量%~70重量%、又は10重量%~60重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。 When present, filler (F4) is typically present in an amount of at least 1 wt%, or 5 wt%, or 10 wt%, and up to 80 wt%, or 70 wt%, or 60 wt%, and in an amount ranging from 1 wt% to 80 wt%, or 5 wt% to 70 wt%, or 10 wt% to 60 wt%, where wt% is based on the weight of the dental composition.
充填剤(F5)は、酸反応性充填剤、特に酸反応性ガラスを含む。 Filler (F5) includes an acid-reactive filler, particularly an acid-reactive glass.
酸反応性充填剤は、固化プロセス中にpH値を調節することによって、歯科用組成物の硬化挙動及び接着を調整するのに役立ち得る。 Acid-reactive fillers can help tailor the hardening behavior and adhesion of dental compositions by adjusting the pH during the hardening process.
酸反応性充填剤は、典型的には、以下の特性:
a)平均粒径:約3μm~約10μm、
b)(d10/μm):0.5μm~3μm、(d50/μm):2μm~7μm、(d90/μm):6μm~15μm
の単独又は組み合わせによって特徴付けられ得る。
Acid-reactive fillers typically have the following properties:
a) Average particle size: about 3 μm to about 10 μm,
b) (d10/μm): 0.5 μm to 3 μm, (d50/μm): 2 μm to 7 μm, (d90/μm): 6 μm to 15 μm
may be characterized by either alone or in combination.
充填剤(F5)の例としては、例えばカルシウム、マグネシウム又は亜鉛の金属酸化物及び水酸化物が挙げられ、水酸化カルシウムの使用が時に好ましく、酸反応性ガラス、特にフルオロアルミノシリケートガラス(FASガラス)が挙げられる。 Examples of fillers (F5) include metal oxides and hydroxides, such as calcium, magnesium, or zinc, with calcium hydroxide sometimes being preferred, and acid-reactive glasses, particularly fluoroaluminosilicate glasses (FAS glasses).
酸反応性ガラスは、各ガラス成分を含有するガラスフリットを溶融し、所望の粒度分布が得られるまでガラスフリットを破砕及び粉砕することによって製造することができる。使用され得るガラス成分には、Al2O3、SiO2、SrF2、及びAlF3水和物、又はAlF3が挙げられる。ガラスフリットのミリング又は粉砕は、例えばボールミルを使用して行うことができる。 Acid-reactive glasses can be produced by melting glass frits containing the respective glass components and crushing and grinding the glass frits until the desired particle size distribution is obtained. Glass components that can be used include Al2O3 , SiO2 , SrF2 , and AlF3 hydrate, or AlF3 . Milling or grinding of the glass frits can be carried out, for example , using a ball mill.
酸反応性ガラスのAl/Si比は、典型的には、重量に対して1/1よりも大きい。これは、酸反応性ガラスがSiよりもAlを多く含有することを意味する。重量に対して1.0/1.0超~1.6/1.0、又は1.0/1.0超~1.4/1.0の範囲のAl/Si比が好ましいことが多い。 The Al/Si ratio of acid-reactive glasses is typically greater than 1/1 by weight. This means that the acid-reactive glass contains more Al than Si. Al/Si ratios in the range of greater than 1.0/1.0 to 1.6/1.0, or greater than 1.0/1.0 to 1.4/1.0 by weight, are often preferred.
存在する場合、充填剤(F5)は、典型的には、少なくとも1重量%、又は5重量%、又は10重量%の量、最大で80重量%、又は70重量%、又は60重量%の量、1~80重量%、又は5~70重量%、又は10~60重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。 When present, filler (F5) is typically present in an amount of at least 1 wt%, or 5 wt%, or 10 wt%, up to 80 wt%, or 70 wt%, or 60 wt%, in an amount ranging from 1 to 80 wt%, or 5 to 70 wt%, or 10 to 60 wt%, where wt% is based on the weight of the dental composition.
充填剤(F6)は、重金属酸化物及びフッ化物を含む。充填剤(F6)は、組成物の放射線不透過性を増加させるのに寄与し得る。 Filler (F6) includes heavy metal oxides and fluorides. Filler (F6) may contribute to increasing the radiopacity of the composition.
「放射線不透過性」は、従来方法で標準的歯科用X線装置を使用して、固化した歯科材料を歯構造と区別できる能力を説明する。歯科材料における放射線不透過性は、X線が歯の状態を診断するために使用される特定の例において有利である。例えば、放射線不透過性材料により、充填物周辺の歯の組織中に形成され得ていた二次齲蝕の検出が可能となる。 "Radiopacity" describes the ability of a hardened dental material to be distinguished from tooth structure in a conventional manner using standard dental x-ray equipment. Radiopacity in dental materials is advantageous in certain instances where x-rays are used to diagnose dental conditions. For example, radiopaque materials allow for the detection of secondary caries that may have formed in the tooth tissue surrounding a filling.
原子番号が28を超える重金属の酸化物又はフッ化物が好ましい場合がある。重金属酸化物又はフッ化物は、それが分散する固化した樹脂に望ましくない色彩又は濃淡を付与しないように選択するべきである。例えば、鉄及びコバルトは、歯科材料の中間色の歯の色に暗くコントラストの強い色彩を付与するので好都合ではない。より好ましくは、重金属酸化物又はフッ化物は、原子番号が30を超える金属の酸化物又はフッ化物である。好適な金属酸化物は、イットリウム、ストロンチウム、バリウム、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、タングステン、ビスマス、モリブデン、スズ、亜鉛、ランタニド元素(すなわち、原子番号が両端を含め57~71の範囲の元素)、セリウム、及びこれらの組み合わせの酸化物である。好適な金属フッ化物は、例えば、三フッ化イットリウム及び三フッ化イッテルビウムである。最も好ましくは、原子番号が30より大きいが72未満の重金属の酸化物及びフッ化物が本発明の材料に任意選択で含まれる。特に好ましい放射線不透過性金属酸化物としては、酸化ランタン、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化セリウム、及びこれらの組み合わせが挙げられる。重金属酸化物粒子は、凝結していてもよい。その場合、凝結した粒子が、平均直径200nm以下であることが好ましい。放射線不透過性を増大させる他の好適な充填剤は、バリウム及びストロンチウムの塩、特に硫酸ストロンチウム及び硫酸バリウムである。 Oxides or fluorides of heavy metals with atomic numbers greater than 28 may be preferred. The heavy metal oxide or fluoride should be selected so as not to impart an undesirable color or shade to the hardened resin in which it is dispersed. For example, iron and cobalt are undesirable because they impart a dark, contrasting color to the neutral tooth color of the dental material. More preferably, the heavy metal oxide or fluoride is an oxide or fluoride of a metal with an atomic number greater than 30. Suitable metal oxides are oxides of yttrium, strontium, barium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, tungsten, bismuth, molybdenum, tin, zinc, the lanthanides (i.e., elements with atomic numbers ranging from 57 to 71, inclusive), cerium, and combinations thereof. Suitable metal fluorides include, for example, yttrium trifluoride and ytterbium trifluoride. Most preferably, oxides and fluorides of heavy metals having atomic numbers greater than 30 but less than 72 are optionally included in the materials of the present invention. Particularly preferred radiopaque metal oxides include lanthanum oxide, zirconium oxide, yttrium oxide, ytterbium oxide, barium oxide, strontium oxide, cerium oxide, and combinations thereof. The heavy metal oxide particles may be aggregated. In that case, the aggregated particles preferably have an average diameter of 200 nm or less. Other suitable fillers that enhance radiopacity are barium and strontium salts, particularly strontium sulfate and barium sulfate.
存在する場合、充填剤(F6)は、典型的には、少なくとも1重量%、又は3重量%、又は5重量%の量、最大で50重量%、又は40重量%、又は30重量%の量、1重量%~50重量%、又は3重量%~40重量%、又は5重量%~30重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。 When present, filler (F6) is typically present in an amount of at least 1 wt%, or 3 wt%, or 5 wt%, and up to 50 wt%, or 40 wt%, or 30 wt%, and in an amount ranging from 1 wt% to 50 wt%, or 3 wt% to 40 wt%, or 5 wt% to 30 wt%, where wt% is based on the weight of the dental composition.
特定の実施形態では、歯科用組成物は、充填剤(F1)と(F2)、又は(F1)と(F3)、又は(F2)と(F6)、又は(F1)と(F2)と(F6)、又は(F2)と(F3)と(F6)の組み合わせを含んでもよく、充填剤(F2)と(F6)の組み合わせが時に好ましい。 In certain embodiments, the dental composition may include a combination of fillers (F1) and (F2), or (F1) and (F3), or (F2) and (F6), or (F1), (F2) and (F6), or (F2), (F3) and (F6), with the combination of fillers (F2) and (F6) sometimes being preferred.
表面処理剤は、以下:
a.少なくとも1つの(メタ)アクリレート部分を含むこと、
b.少なくとも1つの加水分解性シラン部分を含むこと、
c.1つのみのウレタン部分を含むこと、
d.少なくとも1つの(メタ)アクリレート部分をウレタン部分に結合する直鎖アルキレン部分AM1を含むこと、
e.少なくとも1つの加水分解性シラン部分をウレタン部分と結合する直鎖アルキレン部分AM2を含むこと、
f.直鎖アルキレン部分AM1が直鎖アルキレン部分AM2よりも多い炭素原子を含むこと
のように特徴付けられる。
The surface treatment agent is as follows:
a. comprising at least one (meth)acrylate moiety;
b. comprising at least one hydrolyzable silane moiety;
c. containing only one urethane moiety;
d. comprising a linear alkylene moiety AM1 linking at least one (meth)acrylate moiety to a urethane moiety;
e. comprising a linear alkylene moiety AM2 connecting at least one hydrolyzable silane moiety to a urethane moiety;
f) the linear alkylene moiety AM1 contains more carbon atoms than the linear alkylene moiety AM2.
表面処理剤は、ポリオール部分(例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン部分)を含まない。 The surface treatment agent does not contain a polyol moiety (e.g., a polyethylene or polypropylene moiety).
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、ウレタン部分と組み合わせたポリオール部分の存在は、水素結合による相互作用をもたらし得、組成物内に望ましくない内部構造を生成し得る。 While not wishing to be bound by any particular theory, the presence of polyol moieties in combination with urethane moieties may result in hydrogen bonding interactions, which may create undesirable internal structure within the composition.
より正確には、表面処理剤は、以下:
a.1つのみの(メタ)アクリレート部分を含むこと、
b.少なくとも1つの加水分解性シラン部分を含むこと、
c.1つのみのウレタン部分を含むこと、
d.(メタ)アクリレート部分をウレタン部分に結合する1つの直鎖アルキレン部分AM1を含み、アルキレン部分AM1が6個~12個のC原子を含むこと、
e.少なくとも1つの加水分解性シラン部分をウレタン部分と結合する1つの直鎖アルキレン部分AM2を含み、直鎖アルキレン部分AM2が1個~4個のC原子を含むこと
のように特徴付けられ得る。
More precisely, the surface treatment agent is:
a. containing only one (meth)acrylate moiety;
b. comprising at least one hydrolyzable silane moiety;
c. containing only one urethane moiety;
d. Containing one linear alkylene moiety AM1 connecting the (meth)acrylate moiety to the urethane moiety, wherein the alkylene moiety AM1 contains 6 to 12 C atoms;
e. comprises one linear alkylene moiety AM2 linking at least one hydrolyzable silane moiety with a urethane moiety, the linear alkylene moiety AM2 comprising 1 to 4 C atoms.
シラン部分の加水分解性部分は、典型的には、
-Si(R2)o(R3)3-o
(式中、R1=H又はCH3、R2=Cl、Br、O-C1~4アルキル、O-C1~4アシルから独立して選択され、R3=C1~4アルキルから独立して選択され、X=O、Y=NH、n=6~12、m=1~4、o=1~3)
から選択される。
The hydrolyzable portion of the silane moiety is typically
-Si(R 2 ) o (R 3 ) 3-o
wherein R 1 =H or CH 3 , R 2 =Cl, Br, O—C 1-4 alkyl, O—C 1-4 acyl, R 3 =C 1-4 alkyl, X=O, Y=NH, n=6-12, m=1-4, o=1-3.
is selected from.
好ましいものが、トリ-アルキルオキシシラン、特にトリ-メトキシシラン、トリ-エトキシシラン、トリ-プロピルオキシシラン又はトリ-ブチルオキシシラン部分であることが多い。 Tri-alkyloxysilanes, particularly tri-methoxysilane, tri-ethoxysilane, tri-propyloxysilane, or tri-butyloxysilane moieties, are often preferred.
更により正確には、表面処理剤は、以下の式:
H2C=CHR1-CO-O-(CH2)n-X-CO-Y-(CH2)m-Si(R2)o(R3)3-o
(式中、R1=H又はCH3、R2=Cl、Br、O-C1-4アルキル、O-C1~4アシルから独立して選択され、R3=C1~4アルキルから独立して選択され、X=O、Y=NH、n=6~12、m=1~4、o=1~3)
によって特徴付けられ得る。
Even more precisely, the surface treatment agent has the following formula:
H 2 C=CHR 1 -CO-O-(CH 2 ) n -X-CO-Y-(CH 2 ) m -Si(R 2 ) o (R 3 ) 3-o
wherein R 1 =H or CH 3 , R 2 =Cl, Br, O—C 1-4 alkyl, O—C 1-4 acyl; R 3 =C 1-4 alkyl; X=O, Y=NH; n=6-12; m=1-4; o=1-3.
It can be characterized by:
加水分解性シラン部分の好ましい実施形態は、以下の式:
H2C=CHR1-CO-O-(CH2)n-X-CO-Y-(CH2)m-SiR2
3
(式中、R1=H又はCH3、R2=Cl、Br、OCH3、OCH2CH3、OCH2CH2CH3、OCH2CH2CH2CH3から独立して選択され、X=O、Y=NH、n=6~12、m=1~4)
によって表される。
A preferred embodiment of the hydrolyzable silane moiety is represented by the following formula:
H 2 C=CHR 1 -CO-O-(CH 2 ) n -X-CO-Y-(CH 2 ) m -SiR 2 3
wherein R 1 =H or CH 3 , R 2 =Cl, Br, OCH 3 , OCH 2 CH 3 , OCH 2 CH 2 CH 3 , OCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 , X=O, Y=NH, n=6-12, m=1-4.
is expressed by
表面処理剤は、典型的には、300g/mol~800g/mol、又は350g/mol~600g/molの範囲の分子量(Mw)を有する。 The surface treatment agent typically has a molecular weight (Mw) in the range of 300 g/mol to 800 g/mol, or 350 g/mol to 600 g/mol.
表面処理剤の特定の例としては、以下の分子が挙げられる: Specific examples of surface treatment agents include the following molecules:
表面処理剤は、
ヒドロキシ部分を含む(メタ)アクリレート成分を、
加水分解性イソシアネートシラン成分と
反応させる工程
を含む方法によって製造することができる。
The surface treatment agent is
a (meth)acrylate component containing a hydroxy moiety,
The polyisocyanate silane compound can be prepared by a method comprising the step of reacting a polyisocyanate silane compound with a hydrolyzable isocyanate silane component.
反応は、典型的には、わずかに高い温度(例えば、40℃~80℃)で行われる。 The reaction is typically carried out at slightly elevated temperatures (e.g., 40°C to 80°C).
表面処理された充填剤は、
任意選択で分散液を使用して、充填剤粒子を表面処理剤と組み合わせる工程と、
表面処理剤を充填剤粒子と反応させる工程と、
任意選択の分散液を除去する工程と、
表面処理された充填剤粒子を任意選択で乾燥させ篩い分けする工程と
を含む方法によって製造することができる。
The surface-treated filler is
combining the filler particles with a surface treatment, optionally using a dispersion;
reacting a surface treatment agent with the filler particles;
removing the optional dispersing liquid;
optionally drying and sieving the surface-treated filler particles.
好適な分散液には、水、及びメタノール、エタノール又はプロパノールなどのアルコールが挙げられる。所望により、分散液のpH値は、例えばアンモニア水を添加することにより調整することができる。 Suitable dispersion liquids include water and alcohols such as methanol, ethanol, or propanol. If desired, the pH of the dispersion can be adjusted, for example, by adding aqueous ammonia.
いくつかの実施形態では、表面処理剤を充填剤粒子と反応させることは、加水分解、すなわち、水の、加水分解性シラン基のうちの少なくとも1つとの反応、及び得られたシラノール基の充填剤表面及び/又は別の表面処理剤分子への縮合からなる。いくつかの実施形態では、表面処理された充填剤は、部分的に又は完全に加水分解された表面処理剤を含む。いくつかの実施形態では、部分的に又は完全に加水分解された表面処理剤は、完全に又は部分的に縮合されて、隣接する表面処理剤分子同士の間にシロキサン結合を形成するか、又は表面処理剤と充填剤表面との間にシロキサン結合を形成する。いくつかの実施形態では、加水分解及び/又は縮合した表面処理剤のいくらかの一部は、再エステル化反応、すなわち、加水分解性シラン部分を再形成するのに有効な触媒を含むアルコール中に表面処理された充填剤を浸漬することによって、表面処理された充填剤から除去することができる。有効な触媒としては、フッ化水素酸、フッ化ナトリウム、フッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウム、塩酸、p-トルエンスルホン酸、及びトリフルオロメタンスルホン酸が挙げられるが、これらに限定されない。 In some embodiments, reacting the surface treatment agent with the filler particles comprises hydrolysis, i.e., reaction of water with at least one of the hydrolyzable silane groups, and condensation of the resulting silanol groups to the filler surface and/or to another surface treatment agent molecule. In some embodiments, the surface-treated filler comprises a partially or fully hydrolyzed surface treatment agent. In some embodiments, the partially or fully hydrolyzed surface treatment agent is fully or partially condensed to form siloxane bonds between adjacent surface treatment agent molecules or to form siloxane bonds between the surface treatment agent and the filler surface. In some embodiments, some portion of the hydrolyzed and/or condensed surface treatment agent can be removed from the surface-treated filler by immersing the surface-treated filler in an alcohol containing a catalyst effective for re-esterification, i.e., reforming the hydrolyzable silane moieties. Effective catalysts include, but are not limited to, hydrofluoric acid, sodium fluoride, tetramethylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, hydrochloric acid, p-toluenesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid.
別の態様によれば、本発明は、本明細書に記載されている表面処理された充填剤を含む歯科用組成物を対象とする。 In another aspect, the present invention is directed to a dental composition comprising the surface-treated filler described herein.
歯科用組成物は、典型的には、充填剤系、樹脂マトリックス、及び開始剤系を含む。充填剤系は、本明細書に記載されている表面処理された充填剤を含む。樹脂マトリックスは、硬化性成分を含む。 Dental compositions typically include a filler system, a resin matrix, and an initiator system. The filler system includes a surface-treated filler as described herein. The resin matrix includes a hardenable component.
歯科用組成物は、典型的には、固化前の、以下の性質:
400nm~700nmの範囲の波長を有する光で照射した後10分以内に固化可能であること、
pH値:7以下であること
の単独又は組み合わせによって特徴付けられ得る。
Dental compositions typically have the following properties before hardening:
It is capable of being solidified within 10 minutes after being irradiated with light having a wavelength in the range of 400 nm to 700 nm.
pH value: 7 or less, either alone or in combination.
レオロジー改質剤を含まない歯科用組成物は、典型的には、25℃及び0.01s-1の剪断速度で5~1,500Pa*sの範囲の粘度を有する。 Dental compositions that do not contain a rheology modifier typically have a viscosity in the range of 5 to 1,500 Pa* s at 25° C. and a shear rate of 0.01 s −1 .
歯科用組成物は、典型的には、固化後の、以下の性質:
曲げ強度:ISO 4049(2019)に準拠して100MPa~200MPaであると決定されること、
曲げ弾性率:ISO 4049(2019)に準拠して4GPa~8GPaであると決定されること
の単独又は組み合わせによって特徴付けられ得る。
Dental compositions typically have the following properties after hardening:
Flexural strength: determined to be 100 MPa to 200 MPa according to ISO 4049 (2019);
Flexural modulus: determined to be 4 GPa to 8 GPa according to ISO 4049 (2019).
所望により、これらの性質は、実施例のセクションに記載されているように決定することができる。 If desired, these properties can be determined as described in the Examples section.
歯科用組成物は、硬化性成分を含む。 The dental composition includes a hardenable component.
硬化性成分は、樹脂マトリックスの一部である。1種以上の異なる硬化性成分が存在してもよい。 The hardenable component is part of the resin matrix. One or more different hardenable components may be present.
硬化性成分は、典型的には、1つ以上の重合性部分、特に(メタ)アクリレート部分を含む。更に、硬化性成分は、酸性部分を含んでもよく又は酸性部分を含まなくてもよい。 The curable component typically includes one or more polymerizable moieties, particularly (meth)acrylate moieties. Additionally, the curable component may or may not include acidic moieties.
硬化性成分は、典型的には、少なくとも5重量%、又は10重量%、又は15重量%の量、最大で50重量%、又は45重量%、又は40重量%の量、5重量%~50重量%、又は10重量%~45重量、又は15重量%~40重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物に対するものである。 The hardenable component is typically present in an amount of at least 5%, 10%, or 15% by weight, up to 50%, 45%, or 40% by weight, in an amount ranging from 5% to 50%, 10% to 45%, or 15% to 40% by weight, where the weight percentages are based on the dental composition.
使用され得る酸性部分を含まない好適な重合性成分は、以下の式:
AnBAm
[式中、Aは、(メタ)アクリル部分などのエチレン性不飽和基であり、
Bは、(i)他の官能基(例えば、ハロゲン化物(Cl、Br、Iを含む)、OH、又はこれらの混合物)で任意選択で置換された直鎖若しくは分枝鎖C1~C12アルキル、(ii)他の官能基(例えば、ハロゲン化物、OH、又はこれらの混合物)で任意選択で置換されたC6~C12アリール、又は(iii)1つ以上のエーテル、チオエーテル、エステル、チオエステル、チオカルボニル、アミド、ウレタン、カルボニル、及び/若しくはスルホニル結合によって互いに結合している4~20個の炭素原子を有する有機基から選択され、
m、nは、0、1、2、3、4、5、又は6から独立して選択され、ただし、n+mは0より大きい、すなわち、少なくとも1つのA基が存在する]
によって特徴付けることができる。
Suitable polymerizable components that do not contain acidic moieties that can be used are represented by the following formula:
A n BA m
wherein A is an ethylenically unsaturated group such as a (meth)acrylic moiety;
B is selected from (i) linear or branched C 1 -C 12 alkyl optionally substituted with other functional groups (e.g., halides (including Cl, Br, I), OH, or mixtures thereof), (ii) C 6 -C 12 aryl optionally substituted with other functional groups (e.g., halides, OH, or mixtures thereof), or (iii) organic groups having 4 to 20 carbon atoms bonded together by one or more ether, thioether, ester, thioester, thiocarbonyl, amide, urethane, carbonyl, and/or sulfonyl bonds;
m, n are independently selected from 0, 1, 2, 3, 4, 5, or 6, provided that n+m is greater than 0, i.e., at least one A group is present.
can be characterized by
このような重合性材料としては、以下が挙げられる:
モノ-、ジ-又はポリ-アクリレート及びメタクリレート、例えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、
2-ヒドロキシエチルメタクリレート(hydroxyethyl methacrylate、HEMA)と2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレンジイソシアネート(trimethyl-hexamethylene diisocyanate、TMDI)との反応生成物であるUDMA(urethane dimethacrylate、異性体の混合物、例えばRohm Plex 6661-0)と呼ばれるウレタンジメタクリレート、
グリセロールトリ(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、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(triethyleneglycol di(meth)acrylate、TEGDMA)、1,3-プロパンジオールジアクリレート、1,3-プロパンジオールジメタクリレート、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、1,12-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1,2,4-ブタントリオールトリ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジ(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アクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、ビス[1-(2-(メタ)アクリロキシ)]-p-エトキシ-フェニルジメチルメタン、及びトリスヒドロキシエチル-イソシアヌレートトリメタクリレート、
分子量200~500のポリエチレングリコールのビス-アクリレート及びビス-メタクリレート、アクリル化モノマーの共重合性混合物(例えば、米国特許第4652274号(Boettcherら)を参照)、並びにアクリル化オリゴマー(例えば、米国特許第4642126号(Zadorら)を参照)、
スチレン、ジビニルスクシネート、ジビニルアジペート、及びジビニルフタレートなどのビニル化合物、並びに
ウレタン、尿素、又はアミド基を含む多官能性(メタ)アクリレート。
Such polymerizable materials include:
Mono-, di- or poly-acrylates and methacrylates, for example methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, allyl (meth)acrylate, glycerol di(meth)acrylate,
urethane dimethacrylate, known as UDMA (urethane dimethacrylate, a mixture of isomers, e.g., Rohm Plex 6661-0), which is the reaction product of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and 2,2,4-trimethyl-hexamethylene diisocyanate (TMDI);
Glycerol tri(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate di(meth)acrylate, TEGDMA), 1,3-propanediol diacrylate, 1,3-propanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,10-decanediol di(meth)acrylate, 1,12-dodecanediol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, 1,2,4-butanetriol tri(meth)acrylate, 1,4-cyclohexanediol di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, sorbitol hexa(meth)acrylate, bis[1-(2-(meth)acryloxy)]-p-ethoxy-phenyldimethylmethane, and trishydroxyethyl-isocyanurate trimethacrylate,
bis-acrylates and bis-methacrylates of polyethylene glycols of molecular weight 200 to 500, copolymerizable mixtures of acrylated monomers (see, e.g., U.S. Pat. No. 4,652,274 (Boettcher et al.)), and acrylated oligomers (see, e.g., U.S. Pat. No. 4,642,126 (Zador et al.));
Vinyl compounds such as styrene, divinyl succinate, divinyl adipate, and divinyl phthalate, and multifunctional (meth)acrylates containing urethane, urea, or amide groups.
これらのフリーラジカル重合性材料のうちの2つ以上の混合物を、所望により使用することができる。 Mixtures of two or more of these free-radically polymerizable materials can be used if desired.
存在する場合、酸性部分を有していない重合性成分は、典型的には、少なくとも1重量%、又は少なくとも2重量%、又は少なくとも5重量%の量、最大で20重量%、又は最大で15重量%、又は最大で10重量%の量、1重量%~20重量%、又は2重量%~15重量%、又は5重量%~10重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。 When present, polymerizable components not having acidic moieties are typically present in an amount of at least 1 wt%, or at least 2 wt%, or at least 5 wt%, or up to 20 wt%, or up to 15 wt%, or up to 10 wt%, or in an amount ranging from 1 wt% to 20 wt%, or from 2 wt% to 15 wt%, or from 5 wt% to 10 wt%, where wt% is based on the weight of the dental composition.
歯科用組成物は、酸性部分を有する重合性モノマーも含み得る。 The dental composition may also include a polymerizable monomer having an acidic moiety.
酸部分を有する重合性成分は、典型的には、以下の式:
AnBCm
[式中、Aは、(メタ)アクリル部分などのエチレン性不飽和基であり、
Bは、(i)他の官能基(例えば、ハロゲン化物(Cl、Br、Iを含む)、OH、又はこれらの混合物)で任意選択で置換された直鎖若しくは分枝鎖C1~C12アルキル、(ii)他の官能基(例えば、ハロゲン化物、OH、又はこれらの混合物)で任意選択で置換されたC6~C12アリール、(iii)1つ以上のエーテル、チオエーテル、エステル、チオエステル、チオカルボニル、アミド、ウレタン、カルボニル、及び/若しくはスルホニル結合によって互いに結合している4個~20個の炭素原子を有する有機基などのスペーサー基であり、
Cは、酸性基、又は酸無水物等の酸性基の前駆体であり、
m、nは、0、1、2、3、4、5又は6から独立して選択され、
ここで、酸性基は、1つ以上のカルボン酸残基、例えば-COOH又は-CO-O-CO-、リン酸残基、例えば-O-P(O)(OH)OH、ホスホン酸残基、例えばC-P(O)(OH)(OH)、スルホン酸残基、例えば-SO3H、又はスルフィン酸残基、例えば-SO2Hを含む]
によって特徴付けることができる。
The polymerizable component having an acid moiety typically has the following formula:
A n BC m
wherein A is an ethylenically unsaturated group such as a (meth)acrylic moiety;
B is (i) a linear or branched C 1 -C 12 alkyl optionally substituted with other functional groups (e.g., halides (including Cl, Br, I), OH, or mixtures thereof); (ii) a C 6 -C 12 aryl optionally substituted with other functional groups (e.g., halides, OH, or mixtures thereof); (iii) a spacer group such as an organic group having 4 to 20 carbon atoms bonded together by one or more ether, thioether, ester, thioester, thiocarbonyl, amide, urethane, carbonyl, and/or sulfonyl bonds;
C is an acidic group or a precursor of an acidic group such as an acid anhydride;
m and n are independently selected from 0, 1, 2, 3, 4, 5, or 6;
wherein the acidic group comprises one or more carboxylic acid residues, such as —COOH or —CO—O—CO—, phosphoric acid residues, such as —O—P(O)(OH)OH, phosphonic acid residues, such as —P(O)(OH)(OH), sulfonic acid residues, such as —SO 3 H, or sulfinic acid residues, such as —SO 2 H.
can be characterized by
酸性部分を有する重合性化合物の例としては、グリセロールリン酸モノ(メタ)アクリレート、グリセロールリン酸ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート(例えば、HEMA)リン酸塩、ビス((メタ)アクリルオキシエチル)リン酸塩、((メタ)アクリルオキシプロピル)リン酸塩、ビス((メタ)アクリルオキシプロピル)リン酸塩、ビス((メタ)アクリルオキシ)プロピルオキシリン酸塩、(メタ)アクリルオキシヘキシルリン酸塩、ビス((メタ)アクリルオキシヘキシル)リン酸塩、(メタ)アクリルオキシオクチルリン酸塩、ビス((メタ)アクリルオキシオクチル)リン酸塩、(メタ)アクリルオキシデシルリン酸塩、ビス((メタ)アクリルオキシデシル)リン酸塩、カプロラクトンメタクリレートリン酸塩、クエン酸ジ-又はトリ-メタクリレート、ポリ(メタ)アクリレート化オリゴマレイン酸、ポリ(メタ)アクリレート化ポリマレイン酸、ポリ(メタ)アクリレート化ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリレート化ポリカルボキシル-ポリホスホン酸、ポリ(メタ)アクリレート化ポリクロロリン酸、ポリ(メタ)アクリレート化ポリスルホネート、ポリ(メタ)アクリレート化ポリホウ酸などが挙げられる。例えば水と容易に反応して上述の特定の例を形成することができる酸部分を有するこれらの固化性成分の誘導体、例えば酸ハロゲン化物又は無水物も考えられる。 Examples of polymerizable compounds having an acidic moiety include glycerol phosphate mono(meth)acrylate, glycerol phosphate di(meth)acrylate, hydroxylethyl (meth)acrylate (e.g., HEMA) phosphate, bis((meth)acryloxyethyl)phosphate, ((meth)acryloxypropyl)phosphate, bis((meth)acryloxypropyl)phosphate, bis((meth)acryloxy)propyloxyphosphate, (meth)acryloxyhexylphosphate, bis((meth)acryloxyhexyl)phosphate, (meth)acryloxyoctylphosphate, bis((meth) Examples of suitable solidifying components include (meth)acryloxyoctyl)phosphate, (meth)acryloxydecyl phosphate, bis((meth)acryloxydecyl)phosphate, caprolactone methacrylate phosphate, citric acid di- or tri-methacrylate, poly(meth)acrylated oligomaleic acid, poly(meth)acrylated polymaleic acid, poly(meth)acrylated poly(meth)acrylic acid, poly(meth)acrylated polycarboxyl-polyphosphonic acid, poly(meth)acrylated polychlorophosphoric acid, poly(meth)acrylated polysulfonate, and poly(meth)acrylated polyboric acid. Derivatives of these solidifying components, such as acid halides or anhydrides, having acid moieties that can readily react with water to form the specific examples mentioned above, are also contemplated.
また、(メタ)アクリル酸、芳香族(メタ)アクリレート化酸(例えば、メタクリレート化トリメリット酸)、及びこれらの無水物などの不飽和カルボン酸のモノマー、オリゴマー、及びポリマーを使用することができる。 Also, monomers, oligomers, and polymers of unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid, aromatic (meth)acrylated acids (e.g., methacrylated trimellitic acid), and their anhydrides can be used.
これらの化合物のうちのいくつかは、例えば、イソシアナトアルキル(メタ)アクリレートとカルボン酸との間の反応生成物として得ることができる。酸官能性成分とエチレン性不飽和成分との両方を有するこのタイプの更なる化合物は、米国特許第4872936号(Engelbrecht)及び米国特許第5130347号(Mitra)に記載されている。エチレン性不飽和部分と酸部分との両方を含有する多種多様なこのような化合物を使用することができる。所望により、このような化合物の混合物を使用することができる。 Some of these compounds can be obtained, for example, as the reaction product between an isocyanatoalkyl (meth)acrylate and a carboxylic acid. Additional compounds of this type having both acid-functional and ethylenically unsaturated components are described in U.S. Pat. No. 4,872,936 (Engelbrecht) and U.S. Pat. No. 5,130,347 (Mitra). A wide variety of such compounds containing both ethylenically unsaturated and acid moieties can be used. Mixtures of such compounds can be used if desired.
(メタ)アクリレート官能化ポリアルケン酸を使用することは、これらの成分が、歯の硬組織への接着、均質層の形成、粘度、又は水分耐性などの性質を改善するのに有用であることが見出されたため、多くの場合好ましい。 The use of (meth)acrylate-functionalized polyalkenoic acids is often preferred, as these components have been found to be useful in improving properties such as adhesion to dental hard tissue, homogeneous layer formation, viscosity, or moisture resistance.
一実施形態によれば、組成物は、(メタ)アクリレート官能化ポリアルケン酸、例えば、AA:ITA:IEM(アクリル酸:イタコン酸のペンダントメタクリレートとのコポリマー)を含有する。 According to one embodiment, the composition contains a (meth)acrylate-functionalized polyalkenoic acid, such as AA:ITA:IEM (acrylic acid:itaconic acid copolymer with pendant methacrylate).
これらの成分は、例えば、AA:ITAコポリマーの酸基の一部をペンダントメタクリレート基に変換するために、AA:ITAコポリマーを2-イソシアナトエチルメタクリレートと反応させることによって作製することができる。これらの成分の製造方法は、例えば、米国特許第5130347号(Mitra)の実施例11に記載されており、米国特許第4259075号(山内ら)、同第4499251号(Omuraら)、同第4537940号(Omuraら)、同第4539382号(Omuraら)、同第5530038(山本ら)、同第6458868号(岡田ら)、欧州特許第0712622(A1)号(株式会社トクヤマ)及び欧州特許第1051961(A1)号(株式会社クラレ)に引用されているものである。 These components can be prepared, for example, by reacting an AA:ITA copolymer with 2-isocyanatoethyl methacrylate to convert some of the acid groups of the AA:ITA copolymer to pendant methacrylate groups. Methods for preparing these components are described, for example, in Example 11 of U.S. Pat. No. 5,130,347 (Mitra) and are cited in U.S. Pat. Nos. 4,259,075 (Yamauchi et al.), 4,499,251 (Omura et al.), 4,537,940 (Omura et al.), 4,539,382 (Omura et al.), 5,530,038 (Yamamoto et al.), 6,458,868 (Okada et al.), EP 0 712,622 (A1) (Tokuyama Corporation), and EP 1,051,961 (Kuraray Co., Ltd.).
存在する場合、酸性部分を有する重合性成分は、水と接触させた場合に、組成物のpH値が6未満、又は4未満、又は2未満であるような量で存在するべきである。 If present, polymerizable components having acidic moieties should be present in an amount such that the pH of the composition, when contacted with water, is less than 6, or less than 4, or less than 2.
存在する場合、酸性部分を有する重合性成分は、典型的には、少なくとも1重量%、又は少なくとも2重量%、又は少なくとも5重量%の量、最大で20重量%、又は最大で15重量%、又は最大で10重量%の量、1重量%~20重量%、又は2重量%~15重量%、又は5重量%~10重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。 When present, polymerizable components having acidic moieties are typically present in an amount of at least 1 wt%, or at least 2 wt%, or at least 5 wt%, or up to 20 wt%, or up to 15 wt%, or up to 10 wt%, or in an amount ranging from 1 wt% to 20 wt%, or from 2 wt% to 15 wt%, or from 5 wt% to 10 wt%, where wt% is based on the weight of the dental composition.
所望により、付加開裂モノマー(addition fragmentation monomer、AFM)も添加してもよい。 Optionally, an addition fragmentation monomer (AFM) may also be added.
付加開裂モノマーは、以下の式: Addition-cleavage monomers have the following formula:
R1、R2、及びR3は、それぞれ独立して、Zm-Q-、(ヘテロ)アルキル基又は(ヘテロ)アリール基であるが、R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、Zm-Q-であることを条件とし、Qは、m+1の原子価を有する結合基であり、Zは、エチレン性不飽和重合性基であり、mは、1~6であり、各X1は、独立して、-O-又は-NR4-(式中、R4は、H又はC1~C4アルキルである)であり、nは、0又は1である]
によって特徴付けることができる。
R 1 , R 2 , and R 3 are each independently Z m -Q-, a (hetero)alkyl group, or a (hetero)aryl group, with the proviso that at least one of R 1 , R 2 , and R 3 is Z m -Q-, Q is a linking group having a valence of m+1, Z is an ethylenically unsaturated polymerizable group, m is 1 to 6, each X 1 is independently —O— or —NR 4 — (wherein R 4 is H or C 1 to C 4 alkyl), and n is 0 or 1.
can be characterized by
これらのモノマーは応力を低下させると言われている。好適なモノマーは、米国特許第9056043号(Jolyら)にも記載されている。 These monomers are said to reduce stress. Suitable monomers are also described in U.S. Pat. No. 9,056,043 (Joly et al.).
ヒドロキシル部分を含むモノマーも存在してもよい。 Monomers containing hydroxyl moieties may also be present.
好適な化合物としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(HEMA)、2-又は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、5-ヒドロキシペンチル(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、ジアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、例えば、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートが挙げられ、更に1,2-又は1,3-及び2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル-1,3-ジ(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-プロピル-1,2-ジ(メタ)アクリレート、N-(メタ)アクリロイル-1,2-ジヒドロキシプロピルアミン、N-(メタ)アクリロイル-1,3-ジヒドロキシ-プロピルアミン、フェノールとグリシジル(メタ)アクリレートとの付加物、例えば、1-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及び1-ナフトキシ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートが挙げられる。 Suitable compounds include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate (HEMA), 2- or 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 5-hydroxypentyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 10-hydroxydecyl (meth)acrylate, dialkylene glycol mono(meth)acrylates, such as diethylene glycol mono(meth)acrylate, triethylene glycol mono(meth)acrylate, tetraethylene glycol mono(meth)acrylate, polyethylene glycol mono(meth)acrylate, and dipropylene glycol mono(meth)acrylate. acrylate, polypropylene glycol mono(meth)acrylate, and further examples include 1,2- or 1,3- and 2,3-dihydroxypropyl(meth)acrylate, 2-hydroxypropyl-1,3-di(meth)acrylate, 3-hydroxypropyl-1,2-di(meth)acrylate, N-(meth)acryloyl-1,2-dihydroxypropylamine, N-(meth)acryloyl-1,3-dihydroxypropylamine, adducts of phenol and glycidyl(meth)acrylate, such as 1-phenoxy-2-hydroxypropyl(meth)acrylate, and 1-naphthoxy-2-hydroxypropyl(meth)acrylate.
所望により、これらの成分のうちの1つ以上の混合物を使用することができる。 If desired, a mixture of one or more of these ingredients can be used.
歯科用組成物は、硬化性成分を硬化させるのに好適な開始剤系も含む。 The dental composition also includes an initiator system suitable for hardening the hardenable component.
開始剤系は、レドックス開始剤系、光開始剤系、又は熱硬化系とすることができる。開始剤系は、樹脂マトリックス中に存在する固化性成分の硬化プロセスを開始することができる。 The initiator system can be a redox initiator system, a photoinitiator system, or a thermosetting system. The initiator system can initiate the curing process of the solidifiable components present in the resin matrix.
開始剤系は、典型的には、少なくとも0.1重量%、又は少なくとも0.2重量%、又は少なくとも0.5重量%の量、最大で5重量%、又は最大で4重量%、又は最大で3重量%の量、0.1重量%~5重量%、又は0.2重量%~4重量%、又は0.5重量%~3重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。 The initiator system is typically present in an amount of at least 0.1 wt%, or at least 0.2 wt%, or at least 0.5 wt%, or up to 5 wt%, or up to 4 wt%, or up to 3 wt%, or in an amount ranging from 0.1 wt% to 5 wt%, or from 0.2 wt% to 4 wt%, or from 0.5 wt% to 3 wt%, where wt% is based on the weight of the dental composition.
1部式組成物を硬化させるために、典型的には、光開始剤系が使用される。 A photoinitiator system is typically used to cure one-part compositions.
フリーラジカル重合のための好適な光開始剤系は、一般的に、歯科材料を扱う当業者に既知である。 Suitable photoinitiator systems for free radical polymerization are generally known to those skilled in the art of working with dental materials.
好適な光開始剤系は、アルファ-アルファジ-ケト部分、アントラキノン部分、チオキサントン部分、又はベンゾイン部分を含む増感剤を含有することが多い。アルファ-アルファジ-ケト部分を含有する増感剤が好ましいことが多い。 Suitable photoinitiator systems often contain a sensitizer containing an alpha-alpha di-keto moiety, an anthraquinone moiety, a thioxanthone moiety, or a benzoin moiety. Sensitizers containing an alpha-alpha di-keto moiety are often preferred.
典型的な光開始剤系は、増感剤と還元剤又は供与体成分との組み合わせを含み、これは光開始剤系と称されることが多い。 A typical photoinitiator system includes a combination of a sensitizer and a reducing agent or donor component, often referred to as a photoinitiator system.
増感剤としては、390nm~830nmの波長を有する可視光の作用によって重合性モノマーを重合できるものが好ましい。 Preferably, the sensitizer is one that can polymerize the polymerizable monomer under the action of visible light with a wavelength of 390 nm to 830 nm.
使用され得る増感剤の例としては、カンファーキノン、ベンジル、ジアセチル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ベンジルジ(2-メトキシエチル)ケタール、4,4,’-ジメチルベンジルジメチルケタール、アントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-クロロアントラキノン、1,2-ベンズアントラキノン、1-ヒドロキシアントラキノン、1-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、1-ブロモアントラキノン、チオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-ニトロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、2-クロロ-7-トリフルオロメチルチオキサントン、チオキサントン-10,10-ジオキシド、チオキサントン-10-オキシド、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾフェノン、ビス(4-ジメチルアミノ-フェニル)ケトン、4,4,’-ビスジエチルアミノベンゾフェノンが挙げられる。 Examples of sensitizers that can be used include camphorquinone, benzil, diacetyl, benzil dimethyl ketal, benzil diethyl ketal, benzil di(2-methoxyethyl) ketal, 4,4,'-dimethylbenzyl dimethyl ketal, anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 1-hydroxyanthraquinone, 1-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 1-bromoanthraquinone, thioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, and 2-nitrothioxanthone. Examples include thionone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2-chloro-7-trifluoromethylthioxanthone, thioxanthone-10,10-dioxide, thioxanthone-10-oxide, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzophenone, bis(4-dimethylamino-phenyl)ketone, and 4,4,'-bisdiethylaminobenzophenone.
還元剤又は供与体成分としては、第三級アミンなどが一般的に使用される。第三級アミンの好適な例としては、N,N-ジメチル-p-トルイジン、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート、トリエタノールアミン、メチル4-ジメチルアミノベンゾエート、エチル4-ジメチルアミノベンゾエート、メチルジフェニルアミン及びイソアミル4-ジメチルアミノベンゾエートが挙げられる。 Tertiary amines are commonly used as reducing agents or donor components. Suitable examples of tertiary amines include N,N-dimethyl-p-toluidine, N,N-dimethylaminoethyl methacrylate, triethanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, methyldiphenylamine, and isoamyl 4-dimethylaminobenzoate.
更なる好適な還元剤としては、以下の式Ar1Ar2RN[式中、Ar1及びAr2は、フェニル又はアルキル(例えば、C1~C4)置換フェニルから独立して選択され、Rは、1個以上のH原子がハロゲンによって置換されていてもよいアルキル(例えば、C1~C4)基であり、Nは窒素である]によって特徴付けられるジアリールアルキルアミンが挙げられる。これらの還元剤は、米国特許第8314162号(Hailandら)に、より詳細に記載されている。 Further suitable reducing agents include diarylalkylamines characterized by the formula Ar 1 Ar 2 RN, where Ar 1 and Ar 2 are independently selected from phenyl or alkyl (e.g., C 1 -C 4 ) substituted phenyl, R is an alkyl (e.g., C 1 -C 4 ) group in which one or more H atoms may be replaced by halogen, and N is nitrogen. These reducing agents are described in more detail in U.S. Pat. No. 8,314,162 (Hailand et al.).
その上、増感剤、電子供与体、オニウム塩からなる三元系の光重合開始系を使用することもできる。 In addition, a ternary photopolymerization initiation system consisting of a sensitizer, electron donor, and onium salt can also be used.
例が記載されているのは、米国特許第6187833号(Oxmanら)、同第6025406号(Oxmanら)、同第6043295号(Oxmanら)、同第5998495号(Oxmanら)、同第6084004号(Weinmannら)、同第5545676号(Palazzottoら)、及び同第8314162(B2)号(Hailandら)、及び同第6765036号(Dedeら)である。 Examples are described in U.S. Patent Nos. 6,187,833 (Oxman et al.), 6,025,406 (Oxman et al.), 6,043,295 (Oxman et al.), 5,998,495 (Oxman et al.), 6,084,004 (Weinmann et al.), 5,545,676 (Palazzotto et al.), and 8,314,162 (B2) (Hailand et al.), and 6,765,036 (Dede et al.).
三元系の光開始剤系では、第1の成分はオニウム、好ましくはヨードニウム塩、すなわちジアリールヨードニウム塩である。 In a ternary photoinitiator system, the first component is an onium, preferably an iodonium salt, i.e., a diaryliodonium salt.
ヨードニウム塩は、増感剤及び供与体の存在下でモノマー中に溶解されるとき、好ましくはモノマーに可溶であり、かつ保存安定性がある(すなわち、自発的には重合を促進しない)。したがって、特定のヨードニウム塩の選択は、選択された特定のモノマー、ポリマー又はオリゴマー、増感剤及び供与体に、ある程度依存してもよい。好適なヨードニウム塩は、例えば、米国特許第3729313号(Smithら)、同第3741769号、同第3808006号(Smithら)、同第4250053号(Smithら)、及び同第4394403号(Smithら)に記載されている。 The iodonium salt is preferably soluble in the monomer and shelf-stable (i.e., does not spontaneously promote polymerization) when dissolved in the monomer in the presence of the sensitizer and donor. Thus, the selection of a particular iodonium salt may depend, in part, on the particular monomer, polymer, or oligomer, sensitizer, and donor selected. Suitable iodonium salts are described, for example, in U.S. Pat. Nos. 3,729,313 (Smith et al.), 3,741,769, 3,808,006 (Smith et al.), 4,250,053 (Smith et al.), and 4,394,403 (Smith et al.).
ヨードニウム塩は、単塩(例えば、Cl-、Br-、I-、又はC4H5SO3 -などのアニオンを含有する)、又は金属錯塩(例えば、SbF5OH-又はAsF6 -を含有する)とすることができる。ヨードニウム塩の混合物を、所望により使用することができる。好ましいヨードニウム塩としては、ジフェニルヨードニウム塩、例えば、ジフェニルヨードニウムクロリド、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、及びジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレートが挙げられる。 The iodonium salt can be a simple salt (e.g., containing anions such as Cl - , Br - , I - , or C 4 H 5 SO 3 - ) or a complex metal salt (e.g., containing SbF 5 OH - or AsF 6 - ). Mixtures of iodonium salts can be used if desired. Preferred iodonium salts include diphenyliodonium salts, such as diphenyliodonium chloride, diphenyliodonium hexafluorophosphate, and diphenyliodonium tetrafluoroborate.
三元系の光開始剤系の第2の成分は、増感剤である。 The second component of a ternary photoinitiator system is a sensitizer.
増感剤は、望ましくは、モノマーに可溶であり、400nm超~1200nm、より好ましくは400nm超~700nm、最も好ましくは400nm超~600nmの波長範囲内で光吸収することができる。 The sensitizer is desirably soluble in the monomer and capable of absorbing light within a wavelength range of greater than 400 nm to 1200 nm, more preferably greater than 400 nm to 700 nm, and most preferably greater than 400 nm to 600 nm.
好適な増感剤としては、以下の範疇の化合物:ケトン、クマリン色素(例えば、ケトクマリン)、キサンテン色素、アクリジン色素、チアゾール色素、チアジン色素、オキサジン色素、アジン色素、アミノケトン色素、ポルフィリン、芳香族多環式炭化水素、p-置換アミノスチリルケトン化合物、アミノトリアリールメタン、メロシアニン、スクアリリウム色素、及びピリジニウム色素を挙げることができる。ケトン(例えば、モノケトン又はアルファ-ジケトン)、ケトクマリン、アミノアリールケトン、及びp-置換アミノスチリルケトン化合物が、好ましい増感剤である。 Suitable sensitizers include compounds from the following categories: ketones, coumarin dyes (e.g., ketocoumarins), xanthene dyes, acridine dyes, thiazole dyes, thiazine dyes, oxazine dyes, azine dyes, aminoketone dyes, porphyrins, aromatic polycyclic hydrocarbons, p-substituted aminostyryl ketone compounds, aminotriarylmethanes, merocyanines, squarylium dyes, and pyridinium dyes. Ketones (e.g., monoketones or alpha-diketones), ketocoumarins, aminoaryl ketones, and p-substituted aminostyryl ketone compounds are preferred sensitizers.
例えば、好ましいクラスのケトン増感剤は、式ACO(X)bB[式中、XはCO又はCR5R6であり、R5とR6とは、同一であっても異なっていてもよく、水素、アルキル、アルカリール、又はアラルキルであり得、bは0又は1であり、AとBとは異なり、置換されていてもよく(1つ以上の非干渉置換基を有する)、同じ若しくは非置換のアリール基、アルキル基、アルカリール基、若しくはアラルキル基であり得るか、又はAとBとは一緒に、置換若しくは非置換の脂環式、芳香族、複素芳香族、若しくは縮合芳香族環であり得る環状構造を形成することができる]を有する。 For example, a preferred class of ketone sensitizers has the formula ACO(X) b B, where X is CO or CR5R6 , where R5 and R6 may be the same or different and may be hydrogen, alkyl, alkaryl, or aralkyl, b is 0 or 1, and A and B are different and may be substituted (with one or more non-interfering substituents), the same or unsubstituted aryl, alkyl, alkaryl, or aralkyl groups, or A and B may together form a ring structure which may be a substituted or unsubstituted alicyclic, aromatic, heteroaromatic, or fused aromatic ring.
上記式の好適なケトンとしては、モノケトン(b=0)、例えば、2,2-、4,4-又は2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、ジ-2-ピリジルケトン、ジ-2-フラニルケトン、ジ-2-チオフェニルケトン、ベンゾイン、フルオレノン、カルコン、ミヒラーケトン、2-フルオロ-9-フルオレノン、2-クロロチオキサントン、アセトフェノン、ベンソフェノン、1-又は2-アセトナフトン、9-アセチルアントラセン、2-、3-又は9-アセチルフェナントレン、4-アセチルビフェニル、プロピオフェノン、n-ブチロフェノン、バレロフェノン、2-、3-又は4-アセチルピリジン、3-アセチルクマリンなどが挙げられる。好適なジケトンとしては、アラルキルジケトン、例えば、アントラキノン、フェナントレンキノン、o-、m-及びp-ジアセチルベンゼン、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-及び1,8-ジアセチルナフタレン、1,5-、1,8-及び9,10-ジアセチルアントラセンなどが挙げられる。好適なアルファ-ジケトン(b=1かつX=CO)としては、2,3-ブタンジオン、2,3-ペンタンジオン、2,3-ヘキサンジオン、3,4-ヘキサンジオン、2,3-ヘプタンジオン、3,4-ヘプタンジオン、2,3-オクタンジオン、4,5-オクタンジオン、ベンジル、2,2’-3,3’-及び4,4’-ジヒドロキシルベンジル、フリル、ジ-3,3’-インドリルエタンジオン、2,3-ボルナンジオン(カンファーキノン)、ビアセチル、1,2-シクロヘキサンジオン、1,2-ナフタキノンなどが挙げられる。 Suitable ketones of the above formula include monoketones (b=0), such as 2,2-, 4,4-, or 2,4-dihydroxybenzophenone, di-2-pyridyl ketone, di-2-furanyl ketone, di-2-thiophenyl ketone, benzoin, fluorenone, chalcone, Michler's ketone, 2-fluoro-9-fluorenone, 2-chlorothioxanthone, acetophenone, benzophenone, 1- or 2-acetonaphthone, 9-acetylanthracene, 2-, 3-, or 9-acetylphenanthrene, 4-acetylbiphenyl, propiophenone, n-butyrophenone, valerophenone, 2-, 3-, or 4-acetylpyridine, and 3-acetylcoumarin. Suitable diketones include aralkyl diketones such as anthraquinone, phenanthrenequinone, o-, m- and p-diacetylbenzene, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7- and 1,8-diacetylnaphthalene, 1,5-, 1,8- and 9,10-diacetylanthracene, and the like. Suitable alpha-diketones (b=1 and X=CO) include 2,3-butanedione, 2,3-pentanedione, 2,3-hexanedione, 3,4-hexanedione, 2,3-heptanedione, 3,4-heptanedione, 2,3-octanedione, 4,5-octanedione, benzyl, 2,2'-3,3'- and 4,4'-dihydroxybenzyl, furyl, di-3,3'-indolylethanedione, 2,3-bornanedione (camphorquinone), biacetyl, 1,2-cyclohexanedione, 1,2-naphthaquinone, and the like.
三元系の開始剤系の第3の成分は、供与体である。 The third component of a ternary initiator system is a donor.
好ましい供与体としては、例えば、アミン(アミノアルデヒド及びアミノシランを含む)、アミド(ホスホルアミドを含む)、エーテル(チオエーテルを含む)、尿素(チオ尿素を含む)、フェロセン、スルフィン酸及びそれらの塩、フェロシアン化物の塩、アスコルビン酸及びその塩、ジチオカルバミン酸及びその塩、キサンテートの塩、エチレンジアミン四酢酸の塩、並びにテトラフェニルボロン酸の塩が挙げられる。供与体は、非置換であってもよく、又は1つ以上の非干渉置換基により置換されていてもよい。特に好ましい供与体は、窒素、酸素、リン、又は硫黄原子などの電子供与体原子、及び電子供与体原子に対してα位にある炭素又はケイ素原子に結合した引抜き可能な水素原子を含有する。様々な種類の供与体が、米国特許第5545676号(Palazzottoら)に開示されている。 Preferred donors include, for example, amines (including aminoaldehydes and aminosilanes), amides (including phosphoramides), ethers (including thioethers), ureas (including thioureas), ferrocene, sulfinic acids and their salts, ferrocyanide salts, ascorbic acid and its salts, dithiocarbamic acids and their salts, xanthate salts, ethylenediaminetetraacetic acid salts, and tetraphenylboronic acid salts. Donors may be unsubstituted or substituted with one or more non-interfering substituents. Particularly preferred donors contain an electron donor atom, such as a nitrogen, oxygen, phosphorus, or sulfur atom, and an abstractable hydrogen atom bonded to a carbon or silicon atom alpha to the electron donor atom. Various types of donors are disclosed in U.S. Pat. No. 5,545,676 (Palazzotto et al.).
あるいは、使用され得るフリーラジカル開始剤としては、アシルホスフィンオキシド及びビスアシルホスフィンオキシドのクラスが挙げられる。 Alternatively, free radical initiators that can be used include the classes of acylphosphine oxides and bisacylphosphine oxides.
好適なアシルホスフィンオキシドは、一般式:
(R9)2-P(=O)-C(=O)-R10
[式中、各R9は、個々に、いずれもがハロ基、アルキル基、若しくはアルコキシ基で置換されていてもよい、アルキル、シクロアルキル、アリール、及びアラルキルなどのヒドロカルビル基であり得るか、又は2つのR9基は結合してリン原子と共に環を形成することができ、R10は、ヒドロカルビル基、S、O、若しくはN含有5員若しくは6員複素環基、又は-Z-C(=O)-P(=O)-(R9)2基(式中、Zは、2個~6個の炭素原子を有するアルキレン又はフェニレンなどの二価のヒドロカルビル基を表す)である]
によって説明することができる。
Suitable acylphosphine oxides have the general formula:
(R 9 )2-P(=O)-C(=O)-R 10
wherein each R 9 can individually be a hydrocarbyl group such as alkyl, cycloalkyl, aryl, and aralkyl, any of which may be substituted with a halo, alkyl, or alkoxy group, or two R 9 groups can combine to form a ring with the phosphorus atom; and R 10 is a hydrocarbyl group, an S-, O-, or N-containing 5- or 6-membered heterocyclic group, or a -Z-C(═O)-P(═O)-(R 9 ) 2 group, where Z represents a divalent hydrocarbyl group such as alkylene or phenylene having 2 to 6 carbon atoms.
This can be explained by:
好ましいアシルホスフィンオキシドは、R9及びR10基が、フェニル又は低級アルキル若しくは低級アルコキシ置換フェニルであるものである。「低級アルキル」及び「低級アルコキシ」とは、1~4個の炭素原子を有するそのような基を意味する。例はまた、例えば、米国特許第4737593号に見出すことができる。 Preferred acylphosphine oxides are those in which the R9 and R10 groups are phenyl or lower alkyl or lower alkoxy substituted phenyl. "Lower alkyl" and "lower alkoxy" refer to such groups having 1 to 4 carbon atoms. Examples can also be found, for example, in U.S. Pat. No. 4,737,593.
例としては、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-エトキシフェニル-ホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-ビフェニリルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-プロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-2-ナフチルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-1-ナフチルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-クロロフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-2,4-ジメトキシフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)デシルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-オクチルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロ-3,4,5-トリメトキシベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロ-3,4,5-トリメトキシベンゾイル)-4-エトキシフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2-メチル-1-ナフトイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2-メチル-1-ナフトイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス-(2-メチル-1-ナフトイル)-4-ビフェニリルホスフィンオキシド、ビス-(2-メチル-1-ナフトイル)-4-エトキシフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2-メチル-1-ナフトイル)-2-ナフチルホスフィンオキシド、ビス-(2-メチル-1-ナフトイル)-4-プロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2-メチル-1-ナフトイル)-2,5-ジメチルホスフィンオキシド、ビス-(2-メトキシ-1-ナフトイル)-4-エトキシフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2-メトキシ-1-ナフトイル)-4-ビフェニリルホスフィンオキシド、ビス-(2-メトキシ-1-ナフトイル)-2-ナフチルホスフィンオキシド、及びビス-(2-クロロ-1-ナフトイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシドが挙げられる。 Examples include bis-(2,6-dichlorobenzoyl)phenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-4-ethoxyphenyl-phosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-4-biphenylylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-4-propylphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-2-naphthylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-1-naphthylphosphine oxide, Bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-4-chlorophenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-2,4-dimethoxyphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)decylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-4-octylphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-phenylphosphine oxide, bis-(2,4,6-trimethylbenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide Cide, bis-(2,6-dichloro-3,4,5-trimethoxybenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichloro-3,4,5-trimethoxybenzoyl)-4-ethoxyphenylphosphine oxide, bis-(2-methyl-1-naphthoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis-(2-methyl-1-naphthoyl)phenylphosphine oxide, bis-(2-methyl-1-naphthoyl)-4-biphenylylphosphine oxide, bis-(2-methyl-1-naphthoyl)-4-ethoxyphenylphosphine oxide, bis-(2-methyl Examples of such compounds include bis-(2-methyl-1-naphthoyl)-2-naphthylphosphine oxide, bis-(2-methyl-1-naphthoyl)-4-propylphenylphosphine oxide, bis-(2-methyl-1-naphthoyl)-2,5-dimethylphosphine oxide, bis-(2-methoxy-1-naphthoyl)-4-ethoxyphenylphosphine oxide, bis-(2-methoxy-1-naphthoyl)-4-biphenylylphosphine oxide, bis-(2-methoxy-1-naphthoyl)-2-naphthylphosphine oxide, and bis-(2-chloro-1-naphthoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide.
第三級アミン還元剤を、アシルホスフィンオキシドと組み合わせて使用してもよい。本発明において有用な例示的な第三級アミンとしては、エチル4-(N,N-ジメチルアミノ)ベンゾエート及びN,N-ジメチルアミノエチルメタクリレートが挙げられる。 A tertiary amine reducing agent may be used in combination with an acylphosphine oxide. Exemplary tertiary amines useful in the present invention include ethyl 4-(N,N-dimethylamino)benzoate and N,N-dimethylaminoethyl methacrylate.
400nm超~1,200nmの波長で照射された場合にフリーラジカル開始が可能な市販のホスフィンオキシド光開始剤としては、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシドと2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オンとの、重量で25:75の混合物(以前はIrgacure(商標)1700、Cibaとして知られていた)、2-ベンジル-2-(N,N-ジメチルアミノ)-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン(以前はIrgacure(商標)369、Cibaとして知られていた)、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタン(以前はIrgacure(商標)784DC、Cibaとして知られていた)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシドと2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オンとの、重量で1:1の混合物(以前はDarocur(商標)4265、Cibaとして知られていた)、エチル-2,4,6-トリメチルベンジルフェニルホスフィンオキシド(以前はLucirin(商標)LR8893X、BASFとして知られていた)、及びビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド(以前はIrgacure(商標)819、BASFとして知られていた)が挙げられる。 Commercially available phosphine oxide photoinitiators capable of free radical initiation when irradiated with wavelengths greater than 400 nm to 1,200 nm include a 25:75 by weight mixture of bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (formerly known as Irgacure™ 1700, Ciba), 2-benzyl-2-(N,N-dimethylamino)-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone (formerly known as Irgacure™ 369, Ciba), and bis(η5-2,4-cyclopentadien-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrolidone)). Examples of suitable bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl titanium (formerly known as Irgacure™ 784DC, Ciba), a 1:1 by weight mixture of bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (formerly known as Darocur™ 4265, Ciba), ethyl-2,4,6-trimethylbenzylphenylphosphine oxide (formerly known as Lucirin™ LR8893X, BASF), and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide (formerly known as Irgacure™ 819, BASF).
代替的に使用され得る別のフリーラジカル開始剤系としては、ボレートアニオン及び相補的カチオン性色素を含むイオン性色素対イオン錯体開始剤のクラスが挙げられる。 Another free radical initiator system that can alternatively be used is the class of ionic dye counterion complex initiators that contain a borate anion and a complementary cationic dye.
ボレート塩光開始剤は、例えば、米国特許第4772530号(Gottschalkら)、同第4954414号(Adairら)、同第4874450号(Gottschalk)、同第5055372号(Shanklinら)、及び同第5057393号(Shanklinら)に記載されている。 Borate salt photoinitiators are described, for example, in U.S. Pat. Nos. 4,772,530 (Gottschalk et al.), 4,954,414 (Adair et al.), 4,874,450 (Gottschalk), 5,055,372 (Shanklin et al.), and 5,057,393 (Shanklin et al.).
これらの光開始剤において有用なボレートアニオンは、一般的に、式R1R2R3R4B-[式中、R1、R2、R3、及びR4は、独立して、アルキル、アリール、アルカリール、アリル、アラルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、及び飽和又は不飽和複素環基であり得る]のものとすることができる。好ましくは、R2、R3、及びR4はアリール基、より好ましくはフェニル基であり、R1はアルキル基、より好ましくは第二級アルキル基である。 Borate anions useful in these photoinitiators can generally be of the formula R1R2R3R4B- , where R1 , R2 , R3 , and R4 can independently be alkyl, aryl , alkaryl, aryl, aralkyl, alkenyl, alkynyl, alicyclic, and saturated or unsaturated heterocyclic groups. Preferably, R2 , R3 , and R4 are aryl groups, more preferably phenyl groups, and R1 is an alkyl group, more preferably a secondary alkyl group.
カチオン性対イオンは、カチオン性色素、第四級アンモニウム基、遷移金属配位錯体などであり得る。対イオンとして有用なカチオン性色素は、カチオン性メチン、ポリメチン、トリアリールメチン、インドリン、チアジン、キサンテン、オキサジン、又はアクリジン色素であり得る。より具体的には、色素は、カチオン性シアニン、カルボシアニン、ヘミシアニン、ローダミン、及びアゾメチン色素であり得る。有用なカチオン性色素の具体例としては、メチレンブルー、サフラニンO、及びマラカイトグリーンが挙げられる。対イオンとして有用な第四級アンモニウム基は、トリメチルセチルアンモニウム、セチルピリジニウム、及びテトラメチルアンモニウムであり得る。他の有機親和性カチオンとしては、ピリジニウム、ホスホニウム、及びスルホニウムを挙げることができる。 Cationic counterions can be cationic dyes, quaternary ammonium groups, transition metal coordination complexes, and the like. Cationic dyes useful as counterions can be cationic methine, polymethine, triarylmethine, indoline, thiazine, xanthene, oxazine, or acridine dyes. More specifically, dyes can be cationic cyanine, carbocyanine, hemicyanine, rhodamine, and azomethine dyes. Specific examples of useful cationic dyes include methylene blue, safranine O, and malachite green. Quaternary ammonium groups useful as counterions can be trimethylcetylammonium, cetylpyridinium, and tetramethylammonium. Other organophilic cations can include pyridinium, phosphonium, and sulfonium.
使用され得る感光性遷移金属配位錯体としては、コバルト、ルテニウム、オスミウム、亜鉛、鉄及びイリジウムと、ピリジン、2,2’-ビピリジン、4,4’-ジメチル-2,2’-ビピリジン、1,10-フェナントロリン、3,4,7,8-テトラメチルフェナントロリン、2,4,6-トリ(2-ピリジル-s-トリアジン)及び関連配位子などの配位子との錯体が挙げられる。 Photosensitive transition metal coordination complexes that can be used include complexes of cobalt, ruthenium, osmium, zinc, iron, and iridium with ligands such as pyridine, 2,2'-bipyridine, 4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridine, 1,10-phenanthroline, 3,4,7,8-tetramethylphenanthroline, 2,4,6-tri(2-pyridyl-s-triazine), and related ligands.
更なる代替において、フリーラジカル活性基の固化又は重合を開始するために熱が使用されてもよい。 In a further alternative, heat may be used to initiate solidification or polymerization of the free radically active groups.
本発明の歯科材料に好適な熱源の例としては、誘導性、対流性、及び放射性熱源が挙げられる。熱の供給源は、通常条件下又は高圧で、少なくとも40℃~15℃の温度を発生可能であるべきである。 Examples of heat sources suitable for the dental materials of the present invention include inductive, convective, and radiative heat sources. The heat source should be capable of generating temperatures of at least 40°C to 15°C under normal conditions or at elevated pressure.
熱硬化手順は、口腔環境外で生じる材料の重合を開始させるために、例えば、組成物がミルブランクを製造するために使用される場合、又は積層造形法における樹脂として組成物を加工することによって得られる物品の後硬化工程において、時に好ましい。 A thermal curing procedure is sometimes preferred to initiate polymerization of the material outside the oral environment, for example, when the composition is used to manufacture mill blanks, or in a post-cure step of an article obtained by processing the composition as a resin in an additive manufacturing process.
光開始剤系の成分は、典型的には、少なくとも0.1重量%、又は0.2重量%、又は0.3重量%の量、最大で4重量%、又は3重量%、又は2重量%の量、0.1重量%~4重量%、又は0.2重量%~3重量%、又は0.3重量%~2重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物に対するものである。 The components of the photoinitiator system are typically present in an amount of at least 0.1 wt%, or 0.2 wt%, or 0.3 wt%, and up to 4 wt%, or 3 wt%, or 2 wt%, and in an amount ranging from 0.1 wt% to 4 wt%, or 0.2 wt% to 3 wt%, or 0.3 wt% to 2 wt%, where the weight percentages are based on the dental composition.
あるいは、又は更に、歯科用組成物は、レドックス開始剤系を使用することによって硬化させることができる。 Alternatively, or in addition, the dental composition can be hardened by using a redox initiator system.
レドックス反応に依存する開始剤は、「自己硬化触媒」又は「暗硬化触媒」と呼ばれることが多い。歯科用組成物の早期硬化を回避するために、この系の2つの主要成分(酸化剤及び還元剤)は、歯科用組成物の貯蔵中に別々に保持されるべきである。 Initiators that rely on redox reactions are often called "self-cure catalysts" or "dark-cure catalysts." To avoid premature hardening of the dental composition, the two main components of the system (oxidizer and reducer) should be kept separate during storage of the dental composition.
酸化剤として、典型的には過酸化物などのペルオキシ成分が使用される。使用され得る有機過酸化物には、ジ-ペルオキシド及びヒドロペルオキシドが挙げられる。 The oxidizing agent typically used is a peroxy component such as a peroxide. Organic peroxides that can be used include diperoxides and hydroperoxides.
一実施形態によれば、有機過酸化物は、ジ-ペルオキシドであり、好ましくは部分R1-O-O-R2-O-O-R3を含み、R1及びR3は、H、アルキル(例えば、C1~C6)、分岐アルキル(例えば、C1~C6)、シクロアルキル(例えば、C5~C10)、アルキルアリール(例えば、C7~C12)、又はアリール(例えば、C6~C10)から独立して選択され、R2は、アルキル(例えば、C1~C6)、又は分岐アルキル(例えば、C1~C6)から選択されるジ-ペルオキシドである。 According to one embodiment, the organic peroxide is a di-peroxide, preferably comprising the moiety R 1 -O-O-R 2 -O-O-R 3 , where R 1 and R 3 are independently selected from H, alkyl (e.g., C 1 to C 6 ), branched alkyl (e.g., C 1 to C 6 ), cycloalkyl (e.g., C 5 to C 10 ), alkylaryl (e.g., C 7 to C 12 ), or aryl (e.g., C 6 to C 10 ), and R 2 is selected from alkyl (e.g., C 1 to C 6 ), or branched alkyl (e.g., C 1 to C 6 ).
好適な有機ジ-ペルオキシドの例としては、2,2-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)-ブタン及び2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)-ヘキサン、並びにこれらの混合物が挙げられる。 Examples of suitable organic di-peroxides include 2,2-di-(tert-butylperoxy)-butane and 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane, and mixtures thereof.
別の実施形態によれば、有機過酸化物は、ヒドロペルオキシド、特に構造部分:
R-O-O-H
[式中、Rは、(例えば、C1~C20)アルキル、(例えば、C3~C20)分岐アルキル、(例えば、C6~C12)シクロアルキル、(例えば、C7~C20)、アルキルアリール(例えば、C6~C12)、又はアリール(例えば、C6~C12)である]
を含むヒドロペルオキシドである。
According to another embodiment, the organic peroxide is a hydroperoxide, particularly one having the structural moiety:
R-O-O-H
wherein R is (e.g., C 1 -C 20 ) alkyl, (e.g., C 3 -C 20 ) branched alkyl, (e.g., C 6 -C 12 ) cycloalkyl, (e.g., C 7 -C 20 ), alkylaryl (e.g., C 6 -C 12 ), or aryl (e.g., C 6 -C 12 ).
is a hydroperoxide containing
好適な有機ヒドロペルオキシドの例としては、t-ブチルヒドロペルオキシド、t-アミルヒドロペルオキシド、p-ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ピナンヒドロペルオキシド、p-メタンヒドロペルオキシド、及び1,1,3,3-テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、並びにこれらの混合物が挙げられる。 Examples of suitable organic hydroperoxides include t-butyl hydroperoxide, t-amyl hydroperoxide, p-diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, pinane hydroperoxide, p-methane hydroperoxide, and 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, and mixtures thereof.
ヒドロペルオキシドの使用は、特に自己接着性組成物を配合するために、時に好ましい。 The use of hydroperoxides is sometimes preferred, especially for formulating self-adhesive compositions.
使用され得る他の過酸化物は、ケトンペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ペルオキシケタール、ペルオキシエステル、及びペルオキシジカーボネートである。 Other peroxides that can be used are ketone peroxides, diacyl peroxides, dialkyl peroxides, peroxyketals, peroxyesters, and peroxydicarbonates.
ケトンペルオキシドとしては、メチルエチルケトンペルオキシド、メチルイソブチルケトンペルオキシド、メチルシクロヘキサノンペルオキシド、及びシクロヘキサノンペルオキシドが挙げられる。 Ketone peroxides include methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, methyl cyclohexanone peroxide, and cyclohexanone peroxide.
ペルオキシエステルの例としては、アルファ-クミルペルオキシネオデカノエート、t-ブチルペルオキシピバレート、t-ブチルペルオキシネオデカノエート、2,2,4-トリメチルペンチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-アミルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-t-ブチルペルオキシイソフタレート、ジ-t-ブチルペルオキシヘキサヒドロテレフタレート、t-ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルヘキサノエート(t-butylperoxy-3,3,5-trimethylhexanoate、TBPIN)、t-ブチルペルオキシアセテート、t-ブチルペルオキシベンゾエート、及びt-ブチルペルオキシマレイン酸が挙げられる。 Examples of peroxyesters include alpha-cumyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxyneodecanoate, 2,2,4-trimethylpentylperoxy-2-ethylhexanoate, t-amyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, di-t-butylperoxyisophthalate, di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate, t-butylperoxy-3,3,5-trimethylhexanoate (t-butylperoxy-3,3,5-trimethylhexanoate, TBPIN), t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxybenzoate, and t-butyl peroxymaleate.
ペルオキシジカーボネートの例としては、ジ-3-メトキシペルオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルペルオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジイソプロピル-1-ペルオキシ-ジカーボネート、ジ-n-プロピルペルオキシジカーボネート、ジ-2-エトキシエチルペルオキシジカーボネート、及びジアリルペルオキシジカーボネートが挙げられる。 Examples of peroxydicarbonates include di-3-methoxyperoxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, bis(4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, diisopropyl-1-peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxydicarbonate, and diallyl peroxydicarbonate.
ジアシルペルオキシドの例としては、アセチルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、3,3,5-トリメチルヘキサノイルペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、及びラウロイルペルオキシドが挙げられる。 Examples of diacyl peroxides include acetyl peroxide, benzoyl peroxide, decanoyl peroxide, 3,3,5-trimethylhexanoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, and lauroyl peroxide.
ジアルキルペルオキシドの例としては、ジ-t-ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、t-ブチルクミルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルポキシ)ヘキサン、1,3-ビス(t-ブチルペル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-ブチルペルオキシ)-3-ヘキサンが挙げられる。 Examples of dialkyl peroxides include di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 1,3-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, and 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)-3-hexane.
ペルオキシケタールの例としては、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブタン、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)オクタン、及び4,4-ビス(t-ブチルペルオキシ)吉草酸-n-ブチルエステルが挙げられる。 Examples of peroxyketals include 1,1-bis(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane, 2,2-bis(t-butylperoxy)octane, and 4,4-bis(t-butylperoxy)valeric acid-n-butyl ester.
ペルオキシ成分が存在する場合、それは、典型的には、歯科用組成物の0.1重量%~5重量%、又は0.25重量%~4重量%の量で存在する。 When a peroxy component is present, it is typically present in an amount of 0.1% to 5% by weight, or 0.25% to 4% by weight, of the dental composition.
過酸化物成分に加えて、更なる酸化成分、例えば過硫酸塩成分、特に水溶性過硫酸塩成分が存在してもよい。 In addition to the peroxide component, further oxidizing components, such as persulfate components, particularly water-soluble persulfate components, may be present.
使用され得る過硫酸塩は、式D2S2O8(式中、DはLi、Na、K、NH4、NR4から選択され、RはH及びCH3から選択される)によって特徴付けることができる。使用され得る過硫酸塩の例としては、Na2S2O8、K2S2O8、(NH4)2S2O8、及びこれらの混合物が挙げられる。 Persulfates that may be used can be characterized by the formula D2S2O8 , where D is selected from Li, Na, K, NH4 , NR4 , and R is selected from H and CH3 . Examples of persulfates that may be used include Na2S2O8 , K2S2O8 , ( NH4 ) 2S2O8 , and mixtures thereof.
過硫酸塩成分が存在する場合、典型的には0.1重量%~5重量%、又は0.25重量%~4重量%の量で存在する。 When a persulfate component is present, it is typically present in an amount of 0.1% to 5% by weight, or 0.25% to 4% by weight.
還元剤として、バルビツール酸又はチオバルビツール酸成分、特にそれらのそれぞれの塩を使用することができる。好適なバルビツール酸成分は、以下の式: Barbituric acid or thiobarbituric acid components, particularly their respective salts, can be used as reducing agents. Suitable barbituric acid components have the following formula:
によって特徴付けることができる。
can be characterized by
塩は、金属カチオン又は無機カチオンを含み得る。好適な金属カチオンとしては、安定なカチオンM+、M2+、又はM3+を提供することができる任意の金属Mが挙げられる。いくつかの可能な無機カチオンとしては、Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Fe、Cu、Zn、又はLaのカチオンが挙げられる。 The salt may comprise a metal cation or an inorganic cation. Suitable metal cations include any metal M that can provide a stable cation M + , M2 + , or M3 + . Some possible inorganic cations include cations of Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Fe, Cu, Zn, or La.
好適なバルビツール酸又はチオバルビツール酸成分の例としては、バルビツール酸、チオバルビツール酸、1,3,5-トリメチルバルビツール酸、1-フェニル-5-ベンジルバルビツール酸、1-ベンジル-5-フェニルバルビツール酸、1,3-ジメチルバルビツール酸、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-5-エチルバルビツール酸、5-ラウリルバルビツール酸、5-ブチルバルビツール酸、5-アリルバルビツール酸、5-フェニルチオバルビツール酸、1,3-ジメチルチオバルビツール酸、トリクロロバルビツール酸、5-ニトロバルビツール酸、5-アミノバルビツール酸、及び5-ヒドロキシバルビツール酸が挙げられる。 Examples of suitable barbituric acid or thiobarbituric acid components include barbituric acid, thiobarbituric acid, 1,3,5-trimethylbarbituric acid, 1-phenyl-5-benzylbarbituric acid, 1-benzyl-5-phenylbarbituric acid, 1,3-dimethylbarbituric acid, 1,3-dimethyl-5-phenylbarbituric acid, 1-cyclohexyl-5-ethylbarbituric acid, 5-laurylbarbituric acid, 5-butylbarbituric acid, 5-allylbarbituric acid, 5-phenylthiobarbituric acid, 1,3-dimethylthiobarbituric acid, trichlorobarbituric acid, 5-nitrobarbituric acid, 5-aminobarbituric acid, and 5-hydroxybarbituric acid.
例示的な塩は、1-ベンジル-5-フェニル-バルビツール酸のカルシウム塩である。好適なバルビツール酸の塩の別の例は、1-ベンジル-5-フェニル-バルビツール酸のナトリウム塩である。可能な塩は、5-フェニル-チオバルビツール酸のカルシウム塩である。 An exemplary salt is the calcium salt of 1-benzyl-5-phenyl-barbituric acid. Another example of a suitable barbituric acid salt is the sodium salt of 1-benzyl-5-phenyl-barbituric acid. A possible salt is the calcium salt of 5-phenyl-thiobarbituric acid.
塩はまた、有機カチオンを含んでもよい。好適な可能な有機カチオンとしては、アミンのカチオン、例えばアンモニウムのカチオン又はアルキルアンモニウムのカチオンが挙げられる。一例は、1-ベンジル-5-フェニル-バルビツール酸のトリエタノールアンモニウム塩である。 The salt may also contain an organic cation. Suitable possible organic cations include amine cations, such as ammonium cations or alkylammonium cations. One example is the triethanolammonium salt of 1-benzyl-5-phenyl-barbituric acid.
バルビツール酸又はチオバルビツール酸成分が存在する場合、典型的には、歯科用組成物の0.1重量%~3重量%、又は0.5重量%~2重量%の量で存在する。 When present, the barbituric acid or thiobarbituric acid component is typically present in an amount of 0.1% to 3%, or 0.5% to 2%, by weight of the dental composition.
使用され得る他の還元剤としては、芳香族スルフィン酸塩又はチオ尿素成分が挙げられる。 Other reducing agents that can be used include aromatic sulfinates or thiourea moieties.
好適なスルフィン酸成分は、式:
R1SOO-R2
(式中、R1は、アルキル、置換アルキル、アルケニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アリールアルキル、アリール又は置換アリール基であり、R2=H、金属、例えばリチウム、ナトリウム又はカリウムであるか、又はアルキル、置換アルキル、アルケニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アリールアルキル、アリール又は置換アリール基である)
を有することができる。
Suitable sulfinic acid components have the formula:
R 1 SOO-R 2
wherein R 1 is an alkyl, substituted alkyl, alkenyl, cycloalkyl, substituted cycloalkyl, arylalkyl, aryl, or substituted aryl group; and R 2 = H, a metal such as lithium, sodium, or potassium, or an alkyl, substituted alkyl, alkenyl, cycloalkyl, substituted cycloalkyl, arylalkyl, aryl, or substituted aryl group.
can have:
基R1又はR2の一方が非置換アルキルである場合、この基は直鎖又は分岐鎖であることができ、かつ例えば1個~18個の炭素原子、好ましくは1個~10個、特に1個~6個の炭素原子を含有することができる。低分子アルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、t-ブチル、イソブチル、n-ペンチル、及びイソアミルである。 When one of the groups R1 or R2 is unsubstituted alkyl, this group can be straight-chain or branched and can contain, for example, 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10, especially 1 to 6 carbon atoms. Examples of low-molecular alkyl groups are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, isobutyl, n-pentyl, and isoamyl.
基R1又はR2の一方が置換アルキル基である場合、この基のアルキル部分は、典型的には、非置換アルキルについて上に示された炭素原子の数を有する。基R1又はR2の一方がアルコキシアルキル又はアルコキシカルボニルアルキルである場合、アルコキシ基は、例えば、1~5個の炭素原子を含有し、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、t-ブチル、イソブチル、n-ペンチル、又はイソアミルである。基R1又はR2の一方がハロアルキルである場合、ハロ部分は、フルオロ、クロロ、ブロモ、又はヨードであると理解される。 When one of the groups R1 or R2 is a substituted alkyl group, the alkyl portion of this group typically has the number of carbon atoms indicated above for unsubstituted alkyl. When one of the groups R1 or R2 is an alkoxyalkyl or alkoxycarbonylalkyl, the alkoxy group contains, for example, 1 to 5 carbon atoms and is preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, isobutyl, n-pentyl, or isoamyl. When one of the groups R1 or R2 is a haloalkyl, the halo moiety is understood to be fluoro, chloro, bromo, or iodo.
基R1又はR2の一方がアルケニルである場合、それは、典型的にはC3~C5アルケニル基、特にアリルである。基R1又はR2の一方が非置換シクロアルキルである場合、それは、典型的には、シクロペンチル又はシクロヘキシルなどのC4~C7シクロアルキル基である。基R1又はR2の一方が置換シクロアルキルである場合、それは、典型的には上記のシクロアルキル基のうちの1つであり、シクロアルキル基上の置換基は、例えば、C1~C4アルキル、例えばメチル、エチル、プロピル、n-ブチル又はイソブチル、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、又はC1~C4アルコキシ、特にメトキシであり得る。基R1又はR2の一方がアリール又はアラルキルである場合、それは、典型的には、アリールとしてのフェニル又はナフチルである。好ましいアリールアルキル基としては、ベンジル及びフェニルエチルが挙げられる。 When one of the groups R1 or R2 is alkenyl, it is typically a C3 - C5 alkenyl group, especially allyl. When one of the groups R1 or R2 is unsubstituted cycloalkyl, it is typically a C4 - C7 cycloalkyl group such as cyclopentyl or cyclohexyl. When one of the groups R1 or R2 is substituted cycloalkyl, it is typically one of the cycloalkyl groups mentioned above, and the substituents on the cycloalkyl group may be, for example, C1 - C4 alkyl, such as methyl, ethyl, propyl, n-butyl or isobutyl, fluoro, chloro, bromo, iodo, or C1 - C4 alkoxy, especially methoxy. When one of the groups R1 or R2 is aryl or aralkyl, it is typically phenyl or naphthyl as aryl. Preferred arylalkyl groups include benzyl and phenylethyl.
R1又はR2は、所望により、置換アリール基であってもよい。この場合、フェニル及びナフチルが好ましく、環置換基としては、C1~C4アルキル、特にメチル、ハロゲン、又はC1~C4アルコキシ、特にメトキシが好ましい。 R1 or R2 may optionally be a substituted aryl group, of which phenyl and naphthyl are preferred, with ring substituents being C1 - C4 alkyl, especially methyl, halogen, or C1 - C4 alkoxy, especially methoxy.
特に、以下の成分: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ナトリウム二水和物、トルエンスルフィン酸ナトリウム、ホルムアミジンスルフィン酸、ヒドロキシメタンスルフィン酸のナトリウム塩、2,5-ジクロロベンゼンスルフィン酸のナトリウム塩、3-アセトアミド-4-メトキシベンゼンスルフィン酸が有用であることが見出され、トルエンスルフィン酸ナトリウム又はベンゼンスルフィン酸ナトリウム、及びそれらの水和物が時に好ましい。 In particular, the following components have been found to be useful: benzenesulfinic acid, sodium benzenesulfinate, sodium benzenesulfinate dihydrate, sodium toluenesulfinate, formamidinesulfinic acid, the sodium salt of hydroxymethanesulfinic acid, the sodium salt of 2,5-dichlorobenzenesulfinic acid, and 3-acetamido-4-methoxybenzenesulfinic acid, with sodium toluenesulfinate or sodium benzenesulfinate and their hydrates sometimes being preferred.
スルフィン酸成分が存在する場合、それは、典型的には、歯科用セメント組成物の0.1重量%~3重量%、又は0.5重量%~2重量%の量で存在する。 When a sulfinic acid component is present, it is typically present in an amount of 0.1% to 3% by weight, or 0.5% to 2% by weight, of the dental cement composition.
好適なチオ尿素成分としては、1-エチル-2-チオ尿素、テトラエチルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、1,1-ジブチルチオ尿素、及び1,3-ジブチルチオ尿素、並びにこれらの混合物が挙げられる。 Suitable thiourea components include 1-ethyl-2-thiourea, tetraethylthiourea, tetramethylthiourea, 1,1-dibutylthiourea, and 1,3-dibutylthiourea, and mixtures thereof.
所望により、歯科用セメント組成物は、バルビツール酸成分とスルフィン酸成分との組み合わせを含む、異なる還元剤の組み合わせ又は混合物を含有してもよい。 If desired, the dental cement composition may contain a combination or mixture of different reducing agents, including a combination of a barbituric acid component and a sulfinic acid component.
上記の成分の他に、レドックス開始剤系は、活性剤を含んでもよい。 In addition to the above components, the redox initiator system may also include an activator.
好適な活性化剤としては、第三級芳香族アミン、例えば、N,N-ビス-(ヒドロキシアルキル)-3,5-キシリジン(例えば、米国特許第3541068号に記載されているもの)、並びに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-([ベータ]-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が挙げられる。 Suitable activators include tertiary aromatic amines, such as N,N-bis-(hydroxyalkyl)-3,5-xylidine (e.g., those described in U.S. Pat. No. 3,541,068), as well as N,N-bis-(hydroxyalkyl)-3,5-di-t-butylaniline, particularly N,N-bis-([beta]-oxybutyl)-3,5-di-t-butylaniline, and N,N-bis-(hydroxyalkyl)-3,4,5-trimethylaniline.
所望により、かつ促進のために、重合は遷移金属成分の存在下で行うこともできる。好適な遷移金属成分としては、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル及び/又は銅の、有機及び/又は無機塩が挙げられ、銅、鉄、及びバナジウムが時に好ましい。 Optionally, and for promotion, the polymerization can be carried out in the presence of a transition metal component. Suitable transition metal components include organic and/or inorganic salts of vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, and/or copper, with copper, iron, and vanadium sometimes being preferred.
一実施形態によれば、遷移金属成分は銅含有成分である。銅含有成分中の銅の酸化段階は、好ましくは+1又は+2である。 According to one embodiment, the transition metal component is a copper-containing component. The oxidation state of the copper in the copper-containing component is preferably +1 or +2.
使用され得る銅成分の典型的な例としては、酢酸銅、塩化銅、安息香酸銅、アセチルアセトン酸銅、ナフテン酸銅、カルボン酸銅、銅ビス(1-フェニルペンタン-1,3-ジオン)錯体(銅プロピオネート)、エチルヘキサン酸銅、サリチル酸銅、銅とチオ尿素との錯体、エチレンジアミン四酢酸及び/又はこれらの混合物を含む、銅の塩及び錯体が挙げられる。銅化合物は、水和形態で又は水を含まずに使用することができる。 Typical examples of copper components that can be used include copper salts and complexes, including copper acetate, copper chloride, copper benzoate, copper acetylacetonate, copper naphthenate, copper carboxylate, copper bis(1-phenylpentane-1,3-dione) complex (copper propionate), copper ethylhexanoate, copper salicylate, copper thiourea complex, ethylenediaminetetraacetic acid, and/or mixtures thereof. The copper compounds can be used in hydrated or water-free form.
特に好ましいのは、時に、酢酸銅(II)、銅ビス(1-フェニルペンタン-1,3-ジオン)錯体(銅プロピオネート)、及びエチルヘキサン酸銅である。 Particularly preferred are sometimes copper(II) acetate, copper bis(1-phenylpentane-1,3-dione) complex (copper propionate), and copper ethylhexanoate.
一実施形態によれば、遷移金属成分は鉄含有成分である。鉄含有成分中の鉄の酸化段階は、好ましくは+2又は+3である。 According to one embodiment, the transition metal component is an iron-containing component. The oxidation state of the iron in the iron-containing component is preferably +2 or +3.
使用され得る鉄含有成分の典型的な例としては、硫酸鉄(III)、塩化鉄(III)、カルボン酸鉄、ナフテン酸鉄、アセチルアセトン酸鉄(III)を含む鉄の塩及び錯体、並びにこれらの塩の水和物が挙げられる。 Typical examples of iron-containing components that can be used include iron salts and complexes, including iron(III) sulfate, iron(III) chloride, iron carboxylate, iron naphthenate, and iron(III) acetylacetonate, as well as hydrates of these salts.
一実施形態によれば、遷移金属成分はバナジウム含有成分である。バナジウム含有成分中のバナジウムの酸化段階は、好ましくは+4又は+5である。 According to one embodiment, the transition metal component is a vanadium-containing component. The oxidation state of the vanadium in the vanadium-containing component is preferably +4 or +5.
使用され得るバナジウム成分の典型的な例には、アセチルアセトン酸バナジウム、アセチルアセトン酸バナジル、ステアリン酸バナジル、ナフテン酸バナジウム、ベンゾイルアセトン酸バナジウム、シュウ酸バナジル、ビス(マルトラト)オキソバナジウム(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)、バナジウム(V)オキシトリイソプロポキシド、メタバナジン酸アンモニウム(V)、メタバナジン酸ナトリウム(V)、バナジウムペンタオキシド(V)、ジバナジウムテトラオキシド(IV)、及び硫酸バナジル(IV)、並びにこれらの混合物を含む、バナジウムの塩及び錯体が挙げられ、アセチルアセトン酸バナジウム、アセチルアセトン酸バナジル、及びビス(マルトラト)オキソバナジウム(IV)が時に好ましい。 Typical examples of vanadium components that can be used include vanadium salts and complexes, including vanadium acetylacetonate, vanadyl acetylacetonate, vanadyl stearate, vanadium naphthenate, vanadium benzoylacetonate, vanadyl oxalate, bis(maltolato)oxovanadium(IV), oxobis(1-phenyl-1,3-butanedionato)vanadium(IV), vanadium(V)oxytriisopropoxide, ammonium(V) metavanadate, sodium(V) metavanadate, vanadium pentoxide(V), divanadium tetraoxide(IV), and vanadyl(IV) sulfate, and mixtures thereof, with vanadium acetylacetonate, vanadyl acetylacetonate, and bis(maltolato)oxovanadium(IV) being sometimes preferred.
好適なレドックス開始剤系は、米国特許出願公開第2003/008967(A1)号(Hechtら)、同第2004/097613(A1)号(Hechtら)、同第2019/000721(A1)号(Ludsteckら)にも記載されている。これらの参考文献の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。 Suitable redox initiator systems are also described in U.S. Patent Application Publication Nos. 2003/008967(A1) (Hecht et al.), 2004/097613(A1) (Hecht et al.), and 2019/000721(A1) (Ludsteck et al.), the contents of which are incorporated herein by reference.
組成物は、界面活性剤、レオロジー改質剤、遅延剤、安定剤、顔料、色素、光退色性着色剤、フッ化物放出剤、溶媒、及び当業者に既知の他の要素などの好適な補助剤又は添加剤を含有することができる。 The composition may contain suitable adjuvants or additives such as surfactants, rheology modifiers, retarders, stabilizers, pigments, dyes, photobleachable colorants, fluoride release agents, solvents, and other elements known to those skilled in the art.
添加され得る界面活性剤としては、ポリエチレングリコール変性シロキサン(例えば、Momentiveから入手可能なSilwet(商標)型界面活性剤)、及びポリエチレングリコール変性カルボシラン(例えば、米国特許第5750589号(Zechら)に記載)が挙げられる。 Surfactants that can be added include polyethylene glycol-modified siloxanes (e.g., Silwet™-type surfactants available from Momentive) and polyethylene glycol-modified carbosilanes (e.g., as described in U.S. Pat. No. 5,750,589 (Zech et al.)).
添加され得るレオロジー改質剤としては、上記のような表面改質ヒュームドシリカ、親有機性フィロシリケート、改質尿素、ポリヒドロキシカルボン酸アミド(例えば、Byk-Chemie(Wesel,Germany)から入手可能なRheobyk(商標)タイプ)、ジベンジリデンソルビトール、及びジアミド(例えば、Elementis(East Windsor,New Jersey,USA)から入手可能なThixatrol(商標)タイプ)が挙げられる。 Rheology modifiers that can be added include surface-modified fumed silica, organophilic phyllosilicates, modified ureas, polyhydroxycarboxylic acid amides (e.g., Rheobyk™ types available from Byk-Chemie, Wesel, Germany), dibenzylidene sorbitol, and diamides (e.g., Thixatrol™ types available from Elementis, East Windsor, New Jersey, USA) as described above.
添加され得る遅延剤としては、1,2-ジフェニルエチレン、及びその誘導体が挙げられる。 Retarders that can be added include 1,2-diphenylethylene and its derivatives.
使用され得る安定剤としては、特にフリーラジカル捕捉剤、例えば置換及び/又は非置換のヒドロキシ芳香族化合物(例えばブチル化ヒドロキシトルエン(butylated hydroxytoluene、BHT)、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル(hydroquinone monomethyl ether、MEHQ)、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニソール(2,6-ジ-tert-ブチル-4-エトキシフェノール)、2,6-ジ-tert-ブチル-4-(ジメチルアミノ)メチルフェノール又は2,5-ジ-tert-ブチルヒドロキノン、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン(UV-9)、2-(2’-ヒドロキシ-4’,6’-ジ-tert-ペンチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メタクリルオキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、フェノチアジン、及びHALS(hindered amine light stabilizer)(ヒンダードアミン光安定剤)が挙げられる。 Stabilizers that can be used include, in particular, free radical scavengers, such as substituted and/or unsubstituted hydroxyaromatic compounds (e.g., butylated hydroxytoluene (BHT), hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, etc.). ether, MEHQ), 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyanisole (2,6-di-tert-butyl-4-ethoxyphenol), 2,6-di-tert-butyl-4-(dimethylamino)methylphenol or 2,5-di-tert-butylhydroquinone, 2-(2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone (UV-9), 2-(2'-hydroxy-4',6'-di-tert-pentylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2-(2'-hydroxy-5'-methacryloxyethylphenyl)-2H-benzotriazole, phenothiazine, and HALS (hindered amine light stabilizer) (hindered amine light stabilizer).
使用され得る顔料及び/又は色素としては、二酸化チタン又は硫化亜鉛(リトポン)、赤色酸化鉄3395、Bayferrox(商標)920Z Yellow、Neazopon(商標)Blue 807(銅フタロシアニン系色素)、又はHelio(商標)Fast Yellow ERが挙げられる。これらの添加剤は、組成物の個々の着色のために使用することができる。 Pigments and/or dyes that can be used include titanium dioxide or zinc sulfide (lithopone), red iron oxide 3395, Bayferrox™ 920Z Yellow, Neazopon™ Blue 807 (a copper phthalocyanine pigment), or Helio™ Fast Yellow ER. These additives can be used to individually color the composition.
光退色性着色剤の例としては、ローズベンガル、メチレンバイオレット、メチレンブルー、フルオレセイン、エオシンイエロー、エオシンY、エチルエオシン、エオシンブルーイッシュ、エオシンB、エリトロシンB、エリトロシンイエローイッシュブレンド、トルイジンブルー、4’,5’-ジブロモフルオレセイン、及びこれらのブレンドが挙げられる。光退色性着色剤の更なる例は、米国特許第6444725号(Tromら)に見出すことができる。 Examples of photobleachable colorants include rose bengal, methylene violet, methylene blue, fluorescein, eosin yellow, eosin Y, ethyl eosin, eosin blueish, eosin B, erythrosin B, erythrosin yellowish blend, toluidine blue, 4',5'-dibromofluorescein, and blends thereof. Further examples of photobleachable colorants can be found in U.S. Pat. No. 6,444,725 (Trom et al.).
フッ化物放出剤の例としては、天然に存在するか又は合成の、フッ化物鉱物が挙げられる。これらのフッ化物源は、任意選択で、表面処理剤で処理することができる。 Examples of fluoride-releasing agents include naturally occurring or synthetic fluoride minerals. These fluoride sources can optionally be treated with a surface treatment agent.
存在し得る溶媒としては、2個~10個のC原子を有する、直鎖、分岐鎖又は環状の、飽和又は不飽和のアルコール、ケトン、エステル、エーテル、又はこのタイプの溶媒のうちの2種以上の混合物が挙げられる。好ましいアルコール溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール及びn-プロパノールが挙げられる。他の好適な有機溶媒は、THF、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノール、トルエン、アルカン及び酢酸アルキルエステル、特に酢酸エチルエステルである。 Solvents that may be present include linear, branched, or cyclic, saturated or unsaturated alcohols, ketones, esters, ethers, or mixtures of two or more of these types of solvents, each having 2 to 10 carbon atoms. Preferred alcohol solvents include methanol, ethanol, isopropanol, and n-propanol. Other suitable organic solvents are THF, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanol, toluene, alkanes, and alkyl acetates, especially ethyl acetate.
これらの添加剤が存在する必要はなく、したがって添加剤は全く存在しなくてもよい。しかしながら、存在する場合、それらは、典型的には、意図される目的に対して有害でない量で存在する。 These additives need not be present, and therefore may not be present at all. However, if present, they are typically present in amounts that are not deleterious to the intended purpose.
添加剤は、典型的には、少なくとも0重量%、又は0.01重量%、又は0.1重量%の量、最大で20重量%、又は15重量%、又は10重量%の量、0重量%~20重量%、又は0.01重量%~15重量%、又は0.1重量%~10重量%の範囲の量で存在し、重量%は歯科用組成物に対するものである。 Additives are typically present in an amount of at least 0%, 0.01%, or 0.1% by weight, up to 20%, 15%, or 10% by weight, in an amount ranging from 0% to 20%, 0.01% to 15%, or 0.1% to 10% by weight, where the weight percentages are based on the dental composition.
歯科用組成物は、以下の成分:
a.特に40重量%~80重量%の量の表面処理された充填剤と、
b.特に5重量%~50重量%の量の硬化性成分と、
c.特に0.1重量%~5重量%の量の、硬化性成分を硬化させるのに好適な開始剤系と、
d.特に0重量%~10重量%の量の添加剤と
を含むか、それらから本質的になるか、又はそれらからなり、
重量%は歯科用組成物の重量に対するものである。
The dental composition comprises the following components:
a. a surface-treated filler, particularly in an amount of 40% to 80% by weight;
b. a curable component, particularly in an amount of 5% to 50% by weight;
c. an initiator system suitable for curing the curable component, particularly in an amount of 0.1% to 5% by weight;
d. additives, especially in an amount of 0% to 10% by weight, and
The weight percentages are based on the weight of the dental composition.
本明細書に記載されている歯科用組成物は、典型的には、それぞれの成分、すなわち、樹脂マトリックスの重合性成分、充填剤、及び開始剤成分を、添加剤などの他の任意選択の成分と一緒に組み合わせるか又は混合することによって製造される。通常、樹脂マトリックスを最初に提供し、充填剤を後で添加する。 The dental compositions described herein are typically prepared by combining or mixing the respective components, i.e., the polymerizable component of the resin matrix, the filler, and the initiator component, along with other optional components such as additives. Usually, the resin matrix is provided first, and the filler is added later.
所望により、スピードミキサーを使用することができる。混合される成分に応じて、混合は、光を節約する条件下で行われる。混合は、混練も含む。所望により、混合中又は混合の最後に、混合又は混練中に導入された空気を除去するために真空を適用することができる。 Optionally, a speed mixer can be used. Depending on the ingredients being mixed, mixing is carried out under light-saving conditions. Mixing also includes kneading. Optionally, a vacuum can be applied during or at the end of mixing to remove air introduced during mixing or kneading.
本明細書に記載されている歯科用組成物は、典型的には、哺乳動物の口内の歯を修復する方法で使用するためのものであり、歯科用組成物は本明細書に記載されている通りであり、方法は、以下の工程を含む:
a)歯科用組成物を、修復される歯の表面と接触させる工程と、
b)放射線を適用することによって歯科用組成物を硬化させる工程。
The dental compositions described herein are typically for use in a method of restoring a tooth in the mouth of a mammal, wherein the dental composition is as described herein and the method comprises the steps of:
a) contacting a dental composition with the tooth surface to be restored;
b) hardening the dental composition by applying radiation.
より詳細には、本方法は、以下の工程を含む:
a)歯科用組成物を、歯の硬組織の表面に適用する工程であって、所望により、歯の硬組織の表面が、エッチングされた表面(例えばリン酸による)又はエッチングされていない表面であり得る、工程と、
b)任意選択で、好ましくは空気流を使用して、歯科用組成物を薄膜に分散させる工程と、
c)歯科用組成物を放射線硬化する工程。
More specifically, the method comprises the steps of:
a) applying a dental composition to the surface of dental hard tissue, which can be an etched surface (e.g., with phosphoric acid) or an unetched surface, as desired;
b) optionally dispersing the dental composition into a thin film, preferably using an air stream;
c) Radiation curing the dental composition.
硬化工程のために、典型的には歯科用硬化ライトが使用される。放射線は、通常、400nm~800nmの範囲の波長を有し、5秒~1分の範囲の時間、適用される。 A dental curing light is typically used for the curing process. The radiation usually has a wavelength in the range of 400 nm to 800 nm and is applied for a time in the range of 5 seconds to 1 minute.
歯科用組成物は、歯科及び歯科矯正分野において特に有用である。歯科用組成物は、歯科修復物として、又は歯科修復物を製造するために使用することができる。 The dental composition is particularly useful in the fields of dentistry and orthodontics. The dental composition can be used as or to make dental restorations.
歯科修復物の例としては、直接修復材料(例えば、前部及び後部修復材)、プロテーゼ、ベニヤ、人工クラウン、人工歯、義歯などが挙げられる。 Examples of dental restorations include direct restorative materials (e.g., anterior and posterior restorations), prostheses, veneers, artificial crowns, artificial teeth, dentures, etc.
本明細書で使用される場合、用語「プロテーゼ」は、歯に隣接して配置される前に、(例えば、クラウン、ブリッジ、ベニヤ、インレー、アンレーなどとしての)その最終用途のために成形及び重合されるコンポジットを指す。 As used herein, the term "prosthesis" refers to a composite that is shaped and polymerized for its end use (e.g., as a crown, bridge, veneer, inlay, onlay, etc.) before being placed adjacent to a tooth.
歯科材料が歯に適用される場合、歯は、任意選択で、当業者に既知の方法によって、例えば象牙質接着剤又はエナメル質接着剤などのプライマーで前処理されていてもよい。 When the dental material is applied to a tooth, the tooth may optionally be pretreated with a primer, such as a dentin adhesive or enamel adhesive, by methods known to those skilled in the art.
特に、歯科用組成物は、コンポジット充填材料、キャビティライナー、又は歯科矯正用装具のための固定材料として使用することができる。 In particular, the dental composition can be used as a composite filling material, a cavity liner, or a fixing material for orthodontic appliances.
用語「コンポジット充填材料」は、充填される歯科用組成物を指す。歯科用コンポジット材料は、典型的には、患者の口腔内の欠陥のある歯構造を修復するために使用される。 The term "composite filling material" refers to a dental composition that is filled. Dental composite materials are typically used to restore defective tooth structure in a patient's mouth.
「キャビティライナー」は、コンポジット充填材料又は歯科修復物が適用される前に歯髄を保護するための組成物を意味する。 "Cavity liner" means a composition for protecting the dental pulp before a composite filling material or dental restoration is applied.
好ましい態様では、歯科材料は低粘度の歯科用充填材料である。 In a preferred embodiment, the dental material is a low-viscosity dental filling material.
本発明の更なる態様は、硬化性成分と、歯科用組成物の重量に対して40~80重量%の量の充填剤とを含む歯科用組成物の粘度を低減するための、本明細書に記載されている表面処理された充填剤の使用を対象とする。 A further aspect of the present invention is directed to the use of the surface-treated filler described herein to reduce the viscosity of a dental composition comprising a hardenable component and a filler in an amount of 40 to 80 weight percent, based on the weight of the dental composition.
表面処理された充填剤は、レオロジー改質剤が存在しない場合、40重量%~80重量%の充填剤含有量、並びに25℃及び0.01s-1の剪断速度で5Pa*s~1,500Pa*sの粘度を有する固化性歯科用組成物を製造するのに特に有用である。 The surface-treated fillers are particularly useful for producing hardenable dental compositions having a filler content of 40% to 80% by weight and a viscosity of 5 Pa * s to 1,500 Pa * s at 25°C and a shear rate of 0.01 s -1 in the absence of a rheology modifier.
更なる態様において、本発明は、以下の実施形態に関する:
実施形態1
歯科用組成物であって、
40重量%~80重量%の量の充填剤と、
5重量%~50重量%の量の硬化性組成物であり、酸性部分を含む重合性成分、酸性部分を含まない重合性成分、及びこれらの混合物から選択される、硬化性組成物と、
0.1重量%~5重量%の量の、硬化性成分を硬化させるのに好適な開始剤系であり、光開始剤系及び/又はレドックス開始剤系を含む、開始剤系と、
0重量%~10重量%の量の添加剤と
を含むか、それらから本質的になるか、又はそれらからなり、
重量%は歯科用組成物の重量に対するものであり、
表面処理剤が、以下の特性:
1つのみの(メタ)アクリレート部分を含むこと、
少なくとも1つのトリ-メトキシシラン又はトリ-エトキシシラン部分を含むこと、
1つのみのウレタン部分を含むこと、
(メタ)アクリレート部分をウレタン部分に結合する1つの直鎖アルキレン部分AM1を含み、直鎖アルキレン部分AM1が6個~12個のC原子を含むこと、
少なくとも1つのトリ-メトキシシラン又はトリ-エトキシシラン部分をウレタン部分と結合する1つの直鎖アルキレン部分AM2を含み、直鎖アルキレン部分AM2が1個~4個のC原子を含むこと
によって特徴付けられる、
歯科用組成物。
In a further aspect, the present invention relates to the following embodiments:
Embodiment 1
1. A dental composition comprising:
a filler in an amount of 40% to 80% by weight;
a curable composition in an amount of 5% to 50% by weight, the curable composition being selected from a polymerizable component that includes an acidic moiety, a polymerizable component that does not include an acidic moiety, and mixtures thereof;
an initiator system suitable for curing the curable component in an amount of 0.1 wt. % to 5 wt. %, the initiator system comprising a photoinitiator system and/or a redox initiator system;
additives in an amount of 0% to 10% by weight; and
The weight percentages are based on the weight of the dental composition;
The surface treatment agent has the following properties:
containing only one (meth)acrylate moiety;
containing at least one tri-methoxysilane or tri-ethoxysilane moiety;
containing only one urethane moiety;
comprising one linear alkylene moiety AM1 linking the (meth)acrylate moiety to the urethane moiety, the linear alkylene moiety AM1 comprising 6 to 12 C atoms,
characterised in that it comprises one linear alkylene moiety AM2 linking at least one tri-methoxysilane or tri-ethoxysilane moiety to a urethane moiety, the linear alkylene moiety AM2 comprising 1 to 4 C atoms,
Dental compositions.
実施形態2
歯科用組成物であって、
40重量%~80重量%の量の表面処理された充填剤であり、充填剤粒子が、SiO2、ZrO2又はこれらの混合物の非凝結の、非集塊のナノサイズ粒子、SiO2、ZrO2又はこれらの混合物の凝結したナノサイズ粒子、SiO2、ZrO2、Al2O3又はこれらの混合物の集塊したナノサイズ粒子、ガラス、シリカ、金属酸化物又はこれらの混合物の非酸反応性粒子、ガラス、金属酸化物及び水酸化物又はこれらの混合物の酸反応性粒子から選択される、充填剤と、
5重量%~50重量%の量の硬化性組成物であり、酸性部分を含む重合性成分、酸性部分を含まない重合性成分、及びこれらの混合物から選択される、硬化性組成物と、
0.1重量%~5重量%の量の、硬化性成分を硬化させるのに好適な開始剤系であり、光開始剤系及び/又はレドックス開始剤系を含む、開始剤系と、
0重量%~10重量%の量の添加剤と
を含むか、それらから本質的になるか、又はそれらからなり、
重量%が歯科用組成物の重量に対するものであり、
表面処理剤が、以下の特性:
1つのみの(メタ)アクリレート部分を含むこと、
少なくとも1つのトリ-メトキシシラン又はトリ-エトキシシラン部分を含むこと、
1つのみのウレタン部分を含むこと、
(メタ)アクリレート部分をウレタン部分に結合する1つの直鎖アルキレン部分AM1を含み、直鎖アルキレン部分AM1が6個~12個のC原子を含むこと、
少なくとも1つのトリ-メトキシシラン又はトリ-エトキシシラン部分をウレタン部分と結合する1つの直鎖アルキレン部分AM2を含み、直鎖アルキレン部分AM2が1個~4個のC原子を含むこと
によって特徴付けられる、
歯科用組成物。
Embodiment 2
1. A dental composition comprising:
a surface-treated filler in an amount of 40% to 80% by weight, wherein the filler particles are selected from non-aggregated, non-agglomerated nano-sized particles of SiO2 , ZrO2 or mixtures thereof, aggregated nano-sized particles of SiO2 , ZrO2 or mixtures thereof , agglomerated nano-sized particles of SiO2 , ZrO2 , Al2O3 or mixtures thereof, non-acid-reactive particles of glass, silica, metal oxides or mixtures thereof, acid-reactive particles of glass, metal oxides and hydroxides or mixtures thereof;
a curable composition in an amount of 5% to 50% by weight, the curable composition being selected from a polymerizable component that includes an acidic moiety, a polymerizable component that does not include an acidic moiety, and mixtures thereof;
an initiator system suitable for curing the curable component in an amount of 0.1 wt. % to 5 wt. %, the initiator system comprising a photoinitiator system and/or a redox initiator system;
additives in an amount of 0% to 10% by weight; and
The weight percentages are based on the weight of the dental composition;
The surface treatment agent has the following properties:
containing only one (meth)acrylate moiety;
containing at least one tri-methoxysilane or tri-ethoxysilane moiety;
containing only one urethane moiety;
comprising one linear alkylene moiety AM1 linking the (meth)acrylate moiety to the urethane moiety, the linear alkylene moiety AM1 comprising 6 to 12 C atoms,
characterised in that it comprises one linear alkylene moiety AM2 linking at least one tri-methoxysilane or tri-ethoxysilane moiety to a urethane moiety, the linear alkylene moiety AM2 comprising 1 to 4 C atoms,
Dental compositions.
実施形態3
歯科用組成物であって、
40重量%~80重量%の量の充填剤と、
5重量%~50重量%の量の硬化性組成物であり、酸性部分を含む重合性成分、酸性部分を含まない重合性成分、及びこれらの混合物から選択される、硬化性組成物と、
0.1重量%~5重量%の量の、硬化性成分を硬化させるのに好適な開始剤系であり、光開始剤系及び/又はレドックス開始剤系を含む、開始剤系と、
0重量%~10重量%の量の添加剤と
を含むか、それらから本質的になるか、又はそれらからなり、
重量%が歯科用組成物の重量に対するものであり、
表面処理剤が、以下の式:
H2C=CHR1-CO-O-(CH2)n-X-CO-Y-(CH2)m-Si(R2)o(R3)3-o
(式中、R1=H又はCH3、R2=Cl、Br、O-C1~4アルキル、O-C1~4アシルから独立して選択され、R3=C1~4アルキルから独立して選択され、X=O、Y=NH、n=6~12、m=1~4、o=1~3)
によって特徴付けられる、
歯科用組成物。
Embodiment 3
1. A dental composition comprising:
a filler in an amount of 40% to 80% by weight;
a curable composition in an amount of 5% to 50% by weight, the curable composition being selected from a polymerizable component that includes an acidic moiety, a polymerizable component that does not include an acidic moiety, and mixtures thereof;
an initiator system suitable for curing the curable component in an amount of 0.1 wt. % to 5 wt. %, the initiator system comprising a photoinitiator system and/or a redox initiator system;
additives in an amount of 0% to 10% by weight; and
The weight percentages are based on the weight of the dental composition;
The surface treatment agent is represented by the following formula:
H 2 C=CHR 1 -CO-O-(CH 2 ) n -X-CO-Y-(CH 2 ) m -Si(R 2 ) o (R 3 ) 3-o
wherein R 1 =H or CH 3 , R 2 =Cl, Br, O—C 1-4 alkyl, O—C 1-4 acyl, R 3 =C 1-4 alkyl, X=O, Y=NH, n=6-12, m=1-4, o=1-3.
characterized by,
Dental compositions.
実施形態4
歯科用組成物であって、
40重量%~80重量%の量の表面処理された充填剤であり、充填剤粒子が、SiO2、ZrO2又はこれらの混合物の凝結したナノサイズ粒子、SiO2、ZrO2、Al2O3又はこれらの混合物の集塊したナノサイズ粒子から選択される、充填剤と、
5重量%~50重量%の量の硬化性組成物であり、酸性部分を含む重合性成分、酸性部分を含まない重合性成分、及びこれらの混合物から選択される、硬化性組成物と、
0.1重量%~5重量%の量の、硬化性成分を硬化させるのに好適な開始剤系であり、光開始剤系及び/又はレドックス開始剤系を含む開始剤系と、
0重量%~10重量%の量の添加剤と
を含むか、それらから本質的になるか、又はそれらからなり、
重量%が歯科用組成物の重量に対するものであり、
表面処理剤が、以下の特性:
1つのみの(メタ)アクリレート部分を含むこと、
少なくとも1つのトリ-メトキシシラン又はトリ-エトキシシラン部分を含むこと、
1つのみのウレタン部分を含むこと、
(メタ)アクリレート部分をウレタン部分に結合する1つの直鎖アルキレン部分AM1を含み、直鎖アルキレン部分AM1が6個~12個のC原子を含むこと、
少なくとも1つのトリ-メトキシシラン又はトリ-エトキシシラン部分をウレタン部分と結合する1つの直鎖アルキレン部分AM2を含み、直鎖アルキレン部分AM2が1個~4個のC原子を含むこと
によって特徴付けられる、
歯科用組成物。
Embodiment 4
1. A dental composition comprising:
a surface-treated filler in an amount of 40% to 80% by weight, wherein the filler particles are selected from aggregated nano-sized particles of SiO 2 , ZrO 2 or mixtures thereof, agglomerated nano-sized particles of SiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 or mixtures thereof;
a curable composition in an amount of 5% to 50% by weight, the curable composition being selected from a polymerizable component that includes an acidic moiety, a polymerizable component that does not include an acidic moiety, and mixtures thereof;
an initiator system suitable for curing the curable component in an amount of 0.1 wt. % to 5 wt. %, the initiator system comprising a photoinitiator system and/or a redox initiator system;
additives in an amount of 0% to 10% by weight; and
The weight percentages are based on the weight of the dental composition;
The surface treatment agent has the following properties:
containing only one (meth)acrylate moiety;
containing at least one tri-methoxysilane or tri-ethoxysilane moiety;
containing only one urethane moiety;
comprising one linear alkylene moiety AM1 linking the (meth)acrylate moiety to the urethane moiety, the linear alkylene moiety AM1 comprising 6 to 12 C atoms,
characterised in that it comprises one linear alkylene moiety AM2 linking at least one tri-methoxysilane or tri-ethoxysilane moiety to a urethane moiety, the linear alkylene moiety AM2 comprising 1 to 4 C atoms,
Dental compositions.
本明細書に記載されている歯科用組成物は、典型的には、ビスフェノール-A-グリシジルメタクリレート(bisphenol-A-glycidyl methacrylate、Bis-GMA)を含有せず、特に歯科用組成物の重量に対して1重量%以上の量で含有しない。したがって、この成分は、典型的には存在せず、かつ/又は故意に添加されていない。 The dental compositions described herein typically do not contain bisphenol-A-glycidyl methacrylate (Bis-GMA), particularly not in an amount greater than or equal to 1% by weight based on the weight of the dental composition. Thus, this component is typically not present and/or not intentionally added.
歯科用組成物は、典型的には、衛生的条件下で施術者に提供される。保存の間、組成物は、典型的には、好適な包装及び/又は送達デバイスに包装される。 Dental compositions are typically provided to practitioners under hygienic conditions. During storage, the compositions are typically packaged in suitable packaging and/or delivery devices.
これを達成する一候補は、組成物を、封止された容器中に詰めるか又は収容することを含む。好適な容器は、前端部及び後端部と、容器内を移動可能なピストンと、容器内に配置された組成物を送達又は分注するためのノズル又はカニューレとを有することができる。容器は、通常、1つのみの区画又は貯蔵部を有する。容器の容量は、典型的には、0.1mL~100mL、又は0.5mL~50mL、又は1mL~30mLの範囲である。 One possibility for achieving this involves packaging or containing the composition in a sealed container. A suitable container may have a front end and a back end, a piston movable within the container, and a nozzle or cannula for delivering or dispensing the composition disposed within the container. The container usually has only one compartment or reservoir. The volume of the container typically ranges from 0.1 mL to 100 mL, or from 0.5 mL to 50 mL, or from 1 mL to 30 mL.
好適な単回使用容器は、0.05mL~1mLの範囲の容量を有することができる。これは、1回の適用手順に典型的に必要とされる容量である。このような容器は、典型的には1回のみ使用される(例えば、使い捨てパッキング)。 Suitable single-use containers may have a volume ranging from 0.05 mL to 1 mL, which is the volume typically required for a single application procedure. Such containers are typically used only once (e.g., disposable packaging).
組成物は、ノズルの方向にピストンを動かすことにより、容器から分注することができる。ピストンは、手動で、又は容器を受け入れるように設計された適用デバイス若しくは適用器具(例えば、コーキングガンの設計を有する適用デバイス)の補助を得て、動かすことができる。 The composition can be dispensed from the container by moving the piston toward the nozzle. The piston can be moved manually or with the assistance of an application device or implement designed to receive the container (e.g., an application device having the design of a caulking gun).
使用され得る容器の例としては、コンピュール、シリンジ及びスクリューチューブが挙げられる。 Examples of containers that can be used include capsules, syringes, and screw tubes.
コンピュールは、典型的には、前端部及び後端部を有する円筒形筐体と、ノズルとを有する。筐体の後端部は、通常、可動ピストンで封止される。典型的には、歯科用組成物は、可動プランジャを有する適用器具(例えば、コーキングガンの形状を有する適用デバイス)を使用して、コンピュール又は容器から分注される。 A compule typically has a cylindrical housing with a front end and a rear end, and a nozzle. The rear end of the housing is usually sealed with a movable piston. Typically, the dental composition is dispensed from the compule or container using an application tool with a movable plunger (e.g., an application device in the shape of a caulking gun).
好適なコンピュール又は容器の例は、米国特許第5624260号(Wilcoxら)、欧州特許出願公開第1340472(A1)号(Centrix)、米国特許出願公開第2007/0172789(A1)号(Muellerら)、及び米国特許第5865803号(Major)に記載されている。更なる好適な容器は、米国特許第5927562号(Hammenら)、及び米国特許出願公開第2011/151403(A1)号(Pauserら)に例示されている。 Examples of suitable compules or containers are described in U.S. Pat. No. 5,624,260 (Wilcox et al.), European Patent Application Publication No. 1,340,472 (A1) (Centrix), U.S. Pat. Application Publication No. 2007/0172789 (A1) (Mueller et al.), and U.S. Pat. No. 5,865,803 (Major). Further suitable containers are exemplified in U.S. Pat. No. 5,927,562 (Hammen et al.) and U.S. Pat. Application Publication No. 2011/151403 (A1) (Pauser et al.).
修復される歯を取り囲む歯の軟組織、また歯間領域付近への、組成物の容易で安全な適用を可能にする形状及びサイズを有するノズルを備えた容器が使用される場合は、有利であり得る。 It may be advantageous if a container is used that has a nozzle shaped and sized to allow for easy and safe application of the composition to the dental soft tissue surrounding the tooth to be restored, as well as to the interdental areas.
ノズルの直径が小さいほど、2つの歯の間の領域中にノズルを置くことが容易になる。しかしながら、ノズルの直径が小さいと、デバイスから組成物を分注するのに必要とされる押出力が大きくなることがある。したがって、全てのカニューレサイズ及び直径が等しく好適であるわけではない。0.6mm~1.3mmの範囲の外径及び0.2mm~0.9mmの範囲の内径を有するノズル又はカニューレを備えたデバイスが特に有用であることが見出された。 The smaller the nozzle diameter, the easier it is to place the nozzle in the area between two teeth. However, a smaller nozzle diameter may require a greater extrusion force to dispense the composition from the device. Therefore, not all cannula sizes and diameters are equally suitable. Devices with nozzles or cannulas having an outer diameter in the range of 0.6 mm to 1.3 mm and an inner diameter in the range of 0.2 mm to 0.9 mm have been found to be particularly useful.
流動性歯科用コンポジット材料は、シリンジの形状を有する包装材料中に貯蔵されることが多い。 Flowable dental composite materials are often stored in packaging material shaped like a syringe.
包装デバイスは、2つの区画を含んでもよく、各区画は、その中に貯蔵された組成物又はパーツを送達するためのノズルを備える。適切な分量で送達された後、次いで、これらのパーツを混合プレート上、手で混合することができる。 The packaging device may include two compartments, each with a nozzle for delivering the composition or parts stored therein. After delivery in appropriate amounts, the parts can then be mixed by hand on a mixing plate.
2つの区画を有する包装デバイスは、2部式組成物、すなわち、望ましくない重合を回避するために使用前に別々に保持する必要がある組成物を、貯蔵及び送達するのに特に好適である。2部式組成物は、典型的には、酸化剤を含有するパーツが、還元剤を含有するパーツから分離して保たれているレドックス開始剤系によって硬化される。 Two-compartment packaging devices are particularly suitable for storing and delivering two-part compositions, i.e., compositions that must be kept separate prior to use to avoid undesired polymerization. Two-part compositions are typically cured by a redox initiator system in which the oxidizing agent-containing part is kept separate from the reducing agent-containing part.
包装デバイスは、静的混合チップを受け入れるインターフェースを有してもよい。混合チップは、各組成物を混合するために使用される。 The packaging device may have an interface that accepts a static mixing tip. The mixing tip is used to mix the individual compositions.
包装デバイスは、典型的には、2つの収容部又は区画を備え、これらは、ノズルを有する前端と、後端と、収容部又は区画内で移動可能な少なくとも1つのピストンとを有する。 The packaging device typically has two containers or compartments, each having a front end with a nozzle, a rear end, and at least one piston movable within the container or compartment.
使用され得るカートリッジは、例えば、米国特許出願公開第2007/0090079(A1)号、又は米国特許第5918772号にも記載されている。使用され得るカートリッジのうちのいくつかは、例えばSulzerMixpac社(スイス)から市販されている。 Cartridges that can be used are also described, for example, in U.S. Patent Application Publication No. 2007/0090079 (A1) or U.S. Patent No. 5,918,772. Some cartridges that can be used are commercially available, for example, from SulzerMixpac (Switzerland).
使用され得る静的混合チップは、例えば、米国特許出願公開第2006/0187752(A1)号、又は米国特許第5944419号に記載されており、その開示は参照により組み込まれる。使用され得る混合チップは、同様にSulzer Mixpac(スイス)から市販されている。 Static mixing tips that can be used are described, for example, in U.S. Patent Application Publication No. 2006/0187752 (A1) or U.S. Patent No. 5,944,419, the disclosures of which are incorporated by reference. Mixing tips that can be used are also commercially available from Sulzer Mixpac (Switzerland).
他の好適な貯蔵デバイスは、例えば、国際公開第2010/123800(A1)号(3M)、同第2005/016783(A1)号(3M)、同第2007/104037(A1)号(3M)、同第2009/061884(A1)号(3M)、特に国際公開第2009/061884(A1)号(3M)の図14に示されるデバイス、又は同第2015/073246(A1)号(3M)に記載されており、特に国際公開第2015/07346(A1)号の図1に示されるデバイスがある。これらの貯蔵デバイスは、シリンジの形状を有する。 Other suitable storage devices are described, for example, in WO 2010/123800 (A1) (3M), WO 2005/016783 (A1) (3M), WO 2007/104037 (A1) (3M), WO 2009/061884 (A1) (3M), in particular the device shown in Figure 14 of WO 2009/061884 (A1) (3M), or in WO 2015/073246 (A1) (3M), in particular the device shown in Figure 1 of WO 2015/07346 (A1). These storage devices have the shape of a syringe.
本発明はまた、本明細書に記載されている歯科用組成物、及び以下のパーツ:歯科用接着剤、歯科用硬化ライト、適用デバイスの単独又は組み合わせで含む、パーツのキットにも関する。 The present invention also relates to a kit of parts that includes the dental composition described herein and the following parts, alone or in combination: a dental adhesive, a dental curing light, and an application device.
歯科用接着剤は、典型的には、かなり低い粘度(例えば、25℃で0.01Pa*s~3Pa*s)を有する酸性歯科組成物である。歯科用接着剤は、歯のエナメル質又は象牙質表面と直接相互作用する。歯科用接着剤は、典型的には1部式組成物であり、放射線硬化性であり、酸性部分を有するエチレン性不飽和成分と、酸性部分を有さないエチレン性不飽和成分と、水と、増感物質と、還元剤と、添加剤とを含む。 Dental adhesives are typically acidic dental compositions with fairly low viscosities (e.g., 0.01 Pa * s to 3 Pa * s at 25°C). Dental adhesives interact directly with tooth enamel or dentin surfaces. Dental adhesives are typically one-part compositions, are radiation-curable, and include an ethylenically unsaturated component with an acidic moiety, an ethylenically unsaturated component without an acidic moiety, water, a sensitizer, a reducing agent, and additives.
歯科用接着剤の例は、米国特許出願公開第2020/0069532(A1)号(Thalackerら)、及び同第2017/0065495(A1)号(Eckertら)に記載されている。歯科用接着剤は市販されてもいて、例えば、3M(商標)Scotchbond(商標)Universal(3M Oral Care)である。 Examples of dental adhesives are described in U.S. Patent Application Publication Nos. 2020/0069532(A1) (Thalacker et al.) and 2017/0065495(A1) (Eckert et al.). Dental adhesives are also commercially available, for example, 3M™ Scotchbond™ Universal (3M Oral Care).
好適な歯科用硬化ライトは、米国特許第10758126(B2)号(Geldmacherら)、又は同第10231810(B2)号(Gramannら)に記載されている。歯科用硬化ライトは市販されてもいて、例えば、3M(商標)Elipar(商標)S10又は3M(商標)Elipar(商標)DeepCure S LED curing light(3M Oral Care)である。 Suitable dental curing lights are described in U.S. Pat. No. 10,758,126 (B2) (Geldmacher et al.) or U.S. Pat. No. 10,231,810 (B2) (Gramann et al.). Dental curing lights are also commercially available, such as the 3M™ Elipar™ S10 or 3M™ Elipar™ DeepCure S LED curing light (3M Oral Care).
好適な適用デバイスには、例えば、ブラシ、スパチュラ、シリンジ、及び当業者に既知の他の好適な装置が挙げられる。 Suitable application devices include, for example, brushes, spatulas, syringes, and other suitable devices known to those skilled in the art.
本明細書で引用されている特許、特許文献、及び出版物の完全な開示は、あたかもそれぞれが個別に組み込まれているかのように、その全体が参照により組み込まれる。本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本発明に対する様々な改変及び変更が当業者には明らかとなるであろう。上記の明細書、実施例及びデータは、本発明の組成物及び方法の製造及び使用の説明を提供する。本発明は、本明細書に開示される実施形態に限定されない。当業者は、本発明の多くの代替の実施形態が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解するであろう。 The complete disclosures of the patents, patent documents, and publications cited herein are incorporated by reference in their entireties, as if each were individually incorporated. Various modifications and variations of the present invention will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention. The above specification, examples, and data provide a description of the manufacture and use of the compositions and methods of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments disclosed herein. Those skilled in the art will recognize that many alternative embodiments of the present invention can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
以下の実施例は、本発明を例示するために示される。 The following examples are presented to illustrate the present invention.
別段の指定がない限り、全ての部及び百分率は重量基準であり、全ての水は脱イオン水であり、全ての分子量は重量平均分子量である。更に、別段の指定がない限り、全ての実験は、周囲条件(23℃、1013mbar)で実施した。 Unless otherwise specified, all parts and percentages are by weight, all water is deionized, and all molecular weights are weight average molecular weight. Furthermore, unless otherwise specified, all experiments were conducted at ambient conditions (23°C, 1013 mbar).
方法
粘度
粘度測定は、プレート-プレートシステム(d=15mm又は20mm)を備えたレオメーターで、25℃で0.2mmのギャップを使用し、1分で100/s~0.008/sの傾斜剪断を使用して行った。
Methods Viscosity Viscosity measurements were performed on a rheometer equipped with a plate-plate system (d=15 mm or 20 mm) using a gap of 0.2 mm at 25° C. and a ramp shear from 100/s to 0.008/s in 1 min.
粒径分布(ミクロンサイズ粒子に好適)
所望により、体積当たりの粒径(d50)を含む粒径分布は、Fraunhofer近似を適用するMastersizer 2000(Malvern)粒径検出デバイスを使用したレーザー回折によって決定することができる。測定中、超音波を、試料を正確に分散させるために典型的に使用する。水不溶性粒子については、典型的には、水を分散剤として使用する。
Particle size distribution (suitable for micron-sized particles)
If desired, particle size distribution, including particle size per volume (d50), can be determined by laser diffraction using a Mastersizer 2000 (Malvern) particle size detection device, applying the Fraunhofer approximation. During measurement, ultrasound is typically used to accurately disperse the sample. For water-insoluble particles, water is typically used as a dispersant.
粒径分布(ナノサイズ粒子に好適)
所望により、粒径測定は、633nmの光波長を有する赤色レーザーを備えた光散乱粒径測定装置(Malvern Instruments Inc.(Westborough,MA)から商品名「ZETA SIZER-Nano Series,Model ZEN3600」で入手)を使用して行うことができる。各試料を1平方cmのポリスチレン試料キュベット中で分析する。試料を1:100に希釈し、例えば、1gの試料を100gの脱イオン水に添加し、混合する。試料キュベットを、約1グラムの希釈試料で満たす。次いで、試料キュベットを機器に入れ、25℃で平衡させる。機器パラメータを以下のように設定する:分散剤屈折率1.330、分散剤粘度0.8872mPa*s、材料屈折率1.43、及び材料吸収値0.00単位。次いで、自動サイズ測定手順を実行する。この機器は、粒子サイズの最良の測定値を得るために、レーザービームの位置及び減衰器の設定を自動的に調節する。
Particle size distribution (suitable for nano-sized particles)
Optionally, particle size measurements can be performed using a light scattering particle size analyzer (obtained under the trade designation "ZETA SIZER-Nano Series, Model ZEN3600" from Malvern Instruments Inc., Westborough, MA) equipped with a red laser having a light wavelength of 633 nm. Each sample is analyzed in a 1 cm square polystyrene sample cuvette. The sample is diluted 1:100, e.g., 1 g of sample is added to 100 g of deionized water and mixed. The sample cuvette is filled with approximately 1 gram of diluted sample. The sample cuvette is then placed in the instrument and allowed to equilibrate at 25°C. The instrument parameters are set as follows: dispersant refractive index 1.330, dispersant viscosity 0.8872 mPa * s, material refractive index 1.43, and material absorption value 0.00 units. The automated size measurement procedure is then performed. The instrument automatically adjusts the laser beam position and attenuator settings to obtain the best measurement of particle size.
光散乱型粒径測定装置は、試料にレーザーを照射し、173度の角度で粒子から散乱させた光の強度変動を分析する。粒径を計算するために、機器による光子相関分光法(Photon Correlation Spectroscopy、PCS)の方法を使用することができる。PCSは、変動する光の強度を使用して、液体中の粒子のブラウン運動を測定する。次いで、粒径を、測定した速度で移動する球体の直径であるとして計算する。 Light scattering particle sizers illuminate a sample with a laser and analyze the intensity fluctuations of the light scattered from the particles at an angle of 173 degrees. To calculate particle size, the instrument can use the method of Photon Correlation Spectroscopy (PCS). PCS uses the fluctuating light intensity to measure the Brownian motion of particles in a liquid. The particle size is then calculated as the diameter of a sphere moving at the measured velocity.
粒子によって散乱させた光の強度は、粒子直径の6乗に比例する。Z平均サイズ又はキュムラント平均は、強度分布から計算する平均であり、この計算は、粒子が単峰性、単分散性、及び球状であるという仮定に基づく。変動する光の強度から計算する関連する関数は、強度分布及びその平均である。強度分布の平均は、粒子が球状であるという仮定に基づき計算する。Z平均サイズと強度分布平均との両方ともが、より小さい粒子に対するよりも、より大きい粒子に対して、感度が高い。 The intensity of light scattered by a particle is proportional to the sixth power of the particle diameter. The Z-average size or cumulant mean is an average calculated from the intensity distribution; this calculation is based on the assumption that the particles are unimodal, monodisperse, and spherical. Related functions calculated from fluctuating light intensity are the intensity distribution and its mean. The mean of the intensity distribution is calculated based on the assumption that the particles are spherical. Both the Z-average size and the intensity distribution mean are more sensitive to larger particles than to smaller particles.
容積分布は、所与のサイズ範囲内の粒子に相当する粒子の総容積の百分率を示す。容積平均サイズは、容積分布の平均に相当する粒子のサイズである。粒子の容積は直径の3乗に比例するため、この分布は、より大きい粒子に対しては、Z平均サイズよりも感度が低い。したがって、容積平均は、典型的には、Z平均サイズよりも小さい値である。本文献の範囲では、Z平均サイズは「平均粒径」と称する。 The volume distribution indicates the percentage of the total volume of particles that corresponds to particles within a given size range. The volume average size is the size of particles that corresponds to the mean of the volume distribution. This distribution is less sensitive to larger particles than the Z-average size because the volume of a particle is proportional to the cube of its diameter. Therefore, the volume average is typically smaller than the Z-average size. Within this document, the Z-average size will be referred to as the "average particle size."
pH値
所望により、pH値は以下のように決定することができる:試験する材料1.0gを10mlの脱イオン水中に分散させ、約5分間撹拌する。較正したpH電極を懸濁液に浸漬し、撹拌しながらpH値を測定する。
pH Value If desired, the pH value can be determined as follows: 1.0 g of the material to be tested is dispersed in 10 ml of deionized water and stirred for about 5 minutes. A calibrated pH electrode is immersed in the suspension and the pH value is measured while stirring.
元素組成
所望により、元素組成を、X線蛍光分光法(XRF)によって、例えば、リガク・ホールディングス株式会社製のZSX Primus IIを使用して決定することができる。
Elemental Composition If desired, elemental composition can be determined by X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), for example, using a ZSX Primus II manufactured by Rigaku Holdings Corporation.
曲げ強度(FS)
所望により、曲げ強度を、サイズ2mm×2mm×25mmの試験片を使用して、ISO 4049:2019に準拠して3点曲げ強度試験を行うことによって決定することができる。曲げ強度はMPaで示す。
Flexural strength (FS)
If desired, the flexural strength can be determined by a three-point flexural strength test according to ISO 4049:2019 using test specimens of size 2 mm x 2 mm x 25 mm. The flexural strength is given in MPa.
曲げ弾性率(FM)
所望により、曲げ弾性率を、曲げ強度試験と一緒に決定することができ、応力-歪み曲線の線形弾性部分の傾きとして万能試験機(例えば、Zwick)を使用する。曲げ弾性率はGPaで示す。
Flexural modulus (FM)
If desired, the flexural modulus can be determined in conjunction with a flexural strength test, using a universal testing machine (e.g., Zwick) as the slope of the linear elastic portion of the stress-strain curve. Flexural modulus is given in GPa.
材料 material
11-(3-トリメトキシシリルプロピルカルバモイルオキシ)ウンデシル2-メチルプロパ-2-エノエート(C11メトキシ)の合成 Synthesis of 11-(3-trimethoxysilylpropylcarbamoyloxy)undecyl 2-methylprop-2-enoate (C11 methoxy)
9-(3-トリメトキシシリルプロピルカルバモイルオキシ)ノニル2-メチルプロパ-2-エノエート(C9メトキシ)の合成 Synthesis of 9-(3-trimethoxysilylpropylcarbamoyloxy)nonyl 2-methylprop-2-enoate (C9 methoxy)
6-(3-トリメトキシシリルプロピルカルバモイルオキシ)ヘキシル2-メチルプロパ-2-エノエート(C6メトキシ)の合成 Synthesis of 6-(3-trimethoxysilylpropylcarbamoyloxy)hexyl 2-methylprop-2-enoate (C6 methoxy)
11-(3-トリエトキシシリルプロピルカルバモイルオキシ)ウンデシル2-メチルプロパ-2-エノエート(C11エトキシ)の合成 Synthesis of 11-(3-triethoxysilylpropylcarbamoyloxy)undecyl 2-methylprop-2-enoate (C11 ethoxy)
2-(3-トリメトキシシリルプロピルカルバモイルオキシ)エチル2-メチルプロパ-2-エノエート(C2メトキシ)の合成 Synthesis of 2-(3-trimethoxysilylpropylcarbamoyloxy)ethyl 2-methylprop-2-enoate (C2 methoxy)
M-C2-U-C11-TMS
M-C2-U-C11-TMSを、米国特許第10975229(B1)号(第50欄、合成比較例1)に従って調製した。
M-C2-U-C11-TMS
M-C2-U-C11-TMS was prepared according to US Pat. No. 1,097,5229 (B1) (column 50, Comparative Synthesis Example 1).
充填剤の表面処理
ガラス充填剤(G)
充填剤GM32087(UF 0.4)、エタノール(比1:2)、及び1重量%(充填剤重量に対して)の25%アンモニア水をスラリーに添加した。を超音波浴中で3時間混合し、次いでシランを添加した。
Filler surface treatment Glass filler (G)
Filler GM32087 (UF 0.4), ethanol (ratio 1:2), and 1 wt. % (based on filler weight) of 25% aqueous ammonia were added to the slurry and mixed in an ultrasonic bath for 3 hours, followed by the addition of silane.
混合物を室温で3時間撹拌し、次いで溶媒をロータリーエバポレーター(約20mbar)中45℃で除去し、200ミクロンの篩で篩い分けし、次いでロータリーエバポレーター(約20mbar)中100℃で1時間、更に蒸発させた。 The mixture was stirred at room temperature for 3 hours, then the solvent was removed in a rotary evaporator (approximately 20 mbar) at 45°C, sieved through a 200 micron sieve, and further evaporated in a rotary evaporator (approximately 20 mbar) at 100°C for 1 hour.
シリカ-ジルコニアクラスター充填剤(SiO2/ZrO2)
それぞれのシラン(充填剤の重量に対して10.5%)を、酢酸エチル(EtOAc)又は1-メトキシ-2-プロパノール(PGME)のいずれかに溶解した。溶媒を、充填剤の重量に対して100%~200%の割合で使用した。磁気撹拌棒を使用して、シランを溶媒中に混合した。
Silica-zirconia cluster filler (SiO2/ZrO2)
Each silane (10.5% based on the filler weight) was dissolved in either ethyl acetate (EtOAc) or 1-methoxy-2-propanol (PGME). The solvent was used in proportions of 100% to 200% based on the filler weight. A magnetic stir bar was used to mix the silane into the solvent.
充填剤SiO2/ZrO2クラスターを溶液にゆっくりと添加し、充填剤の添加により溶液の粘度が増加するにつれて、磁気撹拌棒が溶液を撹拌し続けることを確実にした。充填剤を添加した後、2重量%(充填剤の重量に対して)の30%アンモニア水をスラリーに添加した。EtOAcを使用した場合、スラリーを室温で一晩反応させた。スラリーをガラスキャセロール皿に注ぎ、85℃に設定した溶媒オーブン中で90分間、酢酸エチルを蒸発させることにより乾燥させた。次いで、充填剤を70ミクロンの篩を通して篩い分けした。PGMEを使用した場合、アンモニアの添加後、スラリーを回転蒸発器上に置き、85℃に1時間加熱した。次いで、それを他のものと同様にガラストレイ中で乾燥させる。 The filler SiO2/ZrO2 clusters were slowly added to the solution, ensuring that a magnetic stir bar continued to stir the solution as the viscosity of the solution increased with the addition of the filler. After the filler was added, 2 wt% (relative to the weight of the filler) of 30% aqueous ammonia was added to the slurry. If EtOAc was used, the slurry was allowed to react overnight at room temperature. The slurry was poured into a glass casserole dish and dried by evaporating the ethyl acetate in a solvent oven set at 85°C for 90 minutes. The filler was then sieved through a 70-micron sieve. If PGME was used, after the addition of ammonia, the slurry was placed on a rotary evaporator and heated to 85°C for 1 hour. It was then allowed to dry in a glass tray like the others.
ガラス充填剤用樹脂(Re-G)
以下の樹脂を使用した:BisEMA2(68.8重量%)、UDMA(19.7重量%)、TEGDMA(9.8重量%)、CPQ(0.16重量%)、DPIFP6(0.3重量%)、EDMAB(0.6重量%)、BHT(0.09重量%)、T R796(0.6重量%)。
Glass filler resin (Re-G)
The following resins were used: BisEMA2 (68.8 wt%), UDMA (19.7 wt%), TEGDMA (9.8 wt%), CPQ (0.16 wt%), DPIFP6 (0.3 wt%), EDMAB (0.6 wt%), BHT (0.09 wt%), TR796 (0.6 wt%).
樹脂組成物を、透明な溶液が形成されるまで成分を混合し、かつ光を節約する条件下でわずかに加熱することによって調製した。 The resin composition was prepared by mixing the ingredients and heating slightly under light-saving conditions until a clear solution was formed.
シリカ-ジルコニアクラスター充填剤用樹脂(Re-SiO2/ZrO2)
以下の樹脂を使用した:BisEMA2(78.6%)、TEGDMA(19.65%)、CPQ(0.16%)、DPIFP6(0.3%)、EDMAB(0.6%)、BHT(0.09%)、T R796(0.6%)。
Silica-zirconia cluster filler resin (Re—SiO 2 /ZrO 2 )
The following resins were used: BisEMA2 (78.6%), TEGDMA (19.65%), CPQ (0.16%), DPIFP6 (0.3%), EDMAB (0.6%), BHT (0.09%), TR796 (0.6%).
樹脂組成物を、透明な溶液が形成されるまで、成分を混合し、かつ光を節約する条件下でわずかに加熱することによって調製した。 The resin composition was prepared by mixing the ingredients and heating slightly under light-saving conditions until a clear solution was formed.
硬化性組成物
表面処理した充填剤を、均質な組成物が得られるまで樹脂組成物と混合/混練した。混合には、Flak-Tekスピードミキサーを使用した。組成物を、適宜、真空を適用することによって脱気した。
Curable Composition The surface-treated filler was mixed/kneaded with the resin composition until a homogeneous composition was obtained. A Flak-Tek speed mixer was used for mixing. The composition was degassed by applying a vacuum, if necessary.
組成物Re-G中のガラス充填剤Gの含有量は65重量%であった。組成物Re-SiO2/ZrO2中のクラスター充填剤SiO2/ZrO2の含有量は66重量%であった。 The content of glass filler G in composition Re-G was 65% by weight. The content of cluster filler SiO2/ZrO2 in composition Re-SiO2/ZrO2 was 66% by weight.
得られた組成物をシリンジに充填し、遠心分離した。組成物を、粘度(様々な剪断速度で)、曲げ強度及び曲げ弾性率に関して更に分析した(表2及び表3)。 The resulting compositions were filled into syringes and centrifuged. The compositions were further analyzed for viscosity (at various shear rates), flexural strength, and flexural modulus (Tables 2 and 3).
表2及び表3は、種々のシラン表面処理された充填剤を使用した異なる組成物の粘度プロファイルを示す。 Tables 2 and 3 show the viscosity profiles of different compositions using various silane-surface-treated fillers.
以上のように、本発明による表面処理された充填剤の使用は、低い剪断速度で、このような充填剤を含有する硬化性組成物の望ましい低い粘度をもたらす。ほぼニュートン流体挙動を観察した。 As can be seen, the use of surface-treated fillers according to the present invention results in desirable low viscosities of curable compositions containing such fillers at low shear rates. Nearly Newtonian fluid behavior was observed.
一方で、比較例に示すように、短いアルキレン架橋部分を有する表面処理された充填剤の使用は、低い剪断速度で、望ましくない高い粘度をもたらす。 On the other hand, as shown in the comparative examples, the use of surface-treated fillers with short alkylene bridges results in undesirably high viscosities at low shear rates.
Claims (15)
表面処理された充填剤はその表面が表面処理剤で処理された充填剤粒子を含み、前記表面処理剤が、以下の特性:
少なくとも1つの(メタ)アクリレート部分を含むこと、
少なくとも1つの加水分解性シラン部分を含むこと、
1つのみのウレタン部分を含むこと、
前記少なくとも1つの(メタ)アクリレート部分を前記ウレタン部分に結合する直鎖アルキレン部分AM1を含むこと、
前記少なくとも1つの加水分解性シラン部分を前記ウレタン部分と結合する直鎖アルキレン部分AM2を含むこと、及び
前記直鎖アルキレン部分AM1が、前記直鎖アルキレン部分AM2よりも多い炭素原子を含むこと
によって特徴付けられる、
歯科用組成物。 1. A dental composition comprising a hardenable component and a surface-treated filler,
The surface-treated filler comprises filler particles whose surfaces have been treated with a surface treatment agent, the surface treatment agent having the following properties:
comprising at least one (meth)acrylate moiety;
containing at least one hydrolyzable silane moiety;
containing only one urethane moiety;
a linear alkylene moiety AM1 connecting said at least one (meth)acrylate moiety to said urethane moiety;
the at least one hydrolyzable silane moiety comprises a linear alkylene moiety AM2 linking the urethane moiety; and the linear alkylene moiety AM1 comprises more carbon atoms than the linear alkylene moiety AM2.
Dental compositions.
1つのみの(メタ)アクリレート部分を含むこと、
-Si(R2)o(R3)3-o
(式中、R2=Cl、Br、O-C1~4アルキル、O-C1~4アシルから独立して選択され、R3=C1~4アルキルから独立して選択され、o=1:3)
から好ましくは選択される少なくとも1つの加水分解性シラン部分を含むこと、
1つのみのウレタン部分を含むこと、
前記(メタ)アクリレート部分を前記1つのウレタン部分に結合する1つの直鎖アルキレン部分AM1を含み、前記直鎖アルキレン部分AM1が6個~12個のC原子を含むこと、及び
前記少なくとも1つの加水分解性シラン部分を前記ウレタン部分と結合する1つの直鎖アルキレン部分AM2を含み、前記直鎖アルキレン部分AM2が1個~4個のC原子を含むこと
によって特徴付けられる、
請求項1に記載の歯科用組成物。 The surface treatment agent has the following properties:
containing only one (meth)acrylate moiety;
-Si(R 2 ) o (R 3 ) 3-o
wherein R 2 = independently selected from Cl, Br, O—C 1-4 alkyl, O—C 1-4 acyl; R 3 = independently selected from C 1-4 alkyl; and o = 1:3.
comprising at least one hydrolyzable silane moiety preferably selected from
containing only one urethane moiety;
the (meth)acrylate moiety comprises one linear alkylene moiety AM1 bonding to the one urethane moiety, the linear alkylene moiety AM1 comprising 6 to 12 C atoms; and the at least one hydrolyzable silane moiety comprises one linear alkylene moiety AM2 bonding to the urethane moiety, the linear alkylene moiety AM2 comprising 1 to 4 C atoms.
The dental composition of claim 1 .
H2C=CHR1-CO-O-(CH2)n-X-CO-Y-(CH2)m-Si(R2)o(R3)3-o
(式中、R1=H又はCH3、R2=Cl、Br、O-C1~4アルキル、O-C1~4アシルから独立して選択され、R3=C1~4アルキルから独立して選択され、X=O、Y=NH、n=6~12、m=1~4、o=1~3)
によって特徴付けられる、
請求項1又は2に記載の歯科用組成物。 The surface treatment agent is represented by the following formula:
H 2 C=CHR 1 -CO-O-(CH 2 ) n -X-CO-Y-(CH 2 ) m -Si(R 2 ) o (R 3 ) 3-o
wherein R 1 =H or CH 3 , R 2 =Cl, Br, O—C 1-4 alkyl, O—C 1-4 acyl, R 3 =C 1-4 alkyl, X=O, Y=NH, n=6-12, m=1-4, o=1-3.
characterized by,
The dental composition according to claim 1 or 2.
ガラス、金属酸化物及び水酸化物、並びにこれらの混合物の酸反応性粒子
から選択される粒子を含み、
前記ナノサイズ粒子の個々の粒子が、100nm未満の平均粒子直径を有する、
請求項1~5のいずれか一項に記載の歯科用組成物。 the filler is selected from the group consisting of non-aggregated and non-agglomerated nano-sized particles of SiO2 , ZrO2 and mixtures thereof, aggregated nano-sized particles of SiO2 , ZrO2 and mixtures thereof, agglomerated nano-sized particles of SiO2 , ZrO2 , Al2O3 and mixtures thereof , non-acid-reactive particles of glass, silica, metal oxides or mixtures thereof;
acid-reactive particles of glass, metal oxides and hydroxides, and mixtures thereof;
The individual particles of the nano-sized particles have an average particle diameter of less than 100 nm.
The dental composition according to any one of claims 1 to 5.
a.40重量%~80重量%の量の表面処理された充填剤と、
b.特に5重量%~50重量%の量の硬化性成分と、
c.特に0.1重量%~5重量%の量の、前記硬化性成分を硬化させるのに好適な開始剤系と、
d.特に0重量%~10重量%の量の添加剤と
を含み、
重量%が前記歯科用組成物の重量に対するものである、
請求項1~7のいずれか一項に記載の歯科用組成物。 Ingredients:
a. a surface-treated filler in an amount of 40% to 80% by weight;
b. a curable component, particularly in an amount of 5% to 50% by weight;
c. an initiator system suitable for curing said curable component, particularly in an amount of 0.1% to 5% by weight;
d. additives, especially in an amount of 0% to 10% by weight,
The weight percentages are based on the weight of the dental composition.
The dental composition according to any one of claims 1 to 7.
5重量%~50重量%の量の硬化性成分であり、酸性部分を含む重合性成分、酸性部分を含まない重合性成分、及びこれらの混合物から選択される、硬化性成分と、
0.1重量%~5重量%の量の、前記硬化性成分を硬化させるのに好適な開始剤系であり、光開始剤系及び/又はレドックス開始剤系を含む、開始剤系と、
0重量%~10重量%の量の添加剤と
を含み、
重量%が前記歯科用組成物の重量に対するものであり、
前記表面処理剤が、以下の特性:
1つのみの(メタ)アクリレート部分を含むこと、
少なくとも1つのトリ-メトキシシラン又はトリ-エトキシシラン部分を含むこと、
1つのみのウレタン部分を含むこと、
前記(メタ)アクリレート部分を前記ウレタン部分に結合する1つの直鎖アルキレン部分AM1を含み、前記直鎖アルキレン部分AM1が6個~12個のC原子を含むこと、
前記少なくとも1つのトリ-メトキシシラン又はトリ-エトキシシラン部分を前記ウレタン部分と結合する1つの直鎖アルキレン部分AM2を含み、前記直鎖アルキレン部分AM2が1個~4個のC原子を含むこと
によって特徴付けられる、
請求項1~8のいずれか一項に記載の歯科用組成物。 a surface-treated filler in an amount of 40% to 80% by weight, selected from non-aggregated, non-agglomerated nano-sized particles of SiO2 , ZrO2 or mixtures thereof, aggregated nano-sized particles of SiO2 , ZrO2 or mixtures thereof, agglomerated nano-sized particles of SiO2 , ZrO2 , Al2O3 or mixtures thereof , non-acid-reactive particles of glass, silica, metal oxides or mixtures thereof, acid-reactive particles of glass, metal oxides and hydroxides or mixtures thereof, wherein the individual particles of the nano-sized particles have an average particle diameter of less than 100 nm;
a hardenable component in an amount of 5% to 50% by weight, the hardenable component being selected from a polymerizable component that includes an acidic moiety, a polymerizable component that does not include an acidic moiety, and mixtures thereof;
an initiator system suitable for curing the curable component in an amount of 0.1 wt. % to 5 wt. %, the initiator system comprising a photoinitiator system and/or a redox initiator system;
an additive in an amount of 0% to 10% by weight;
The weight percentages are based on the weight of the dental composition;
The surface treatment agent has the following properties:
containing only one (meth)acrylate moiety;
containing at least one tri-methoxysilane or tri-ethoxysilane moiety;
containing only one urethane moiety;
comprising one linear alkylene moiety AM1 linking said (meth)acrylate moiety to said urethane moiety, said linear alkylene moiety AM1 comprising 6 to 12 C atoms,
the at least one tri-methoxysilane or tri-ethoxysilane moiety comprises one linear alkylene moiety AM2 linking the urethane moiety, the linear alkylene moiety AM2 comprising 1 to 4 C atoms,
The dental composition according to any one of claims 1 to 8.
a.粘度:25℃及び0.01s-1の剪断速度で5Pa*s~1,500Pa*sであること、
b.400nm~700nmの範囲の波長を有する光で照射した後10分以内に固化可能であること、
c.pH値:7以下であること
の単独又は組み合わせによって特徴付けられる、
請求項1~9のいずれか一項に記載の歯科用組成物。 The following properties, without rheology modifiers and before solidification:
a. Viscosity: 5 Pa * s to 1,500 Pa * s at 25°C and a shear rate of 0.01 s -1 ;
b. Capable of being solidified within 10 minutes after irradiation with light having a wavelength in the range of 400 nm to 700 nm;
c. pH value: 7 or less, either alone or in combination;
The dental composition according to any one of claims 1 to 9.
a.曲げ強度:ISO 4049(2019)に準拠して100MPa~200MPaであると決定されること、
b.曲げ弾性率:ISO 4049(2019)に準拠して4GPa~8GPaであると決定されること
の単独又は組み合わせによって特徴付けられる、
請求項1~10のいずれか一項に記載の歯科用組成物。 After solidification, the following properties:
a. Flexural strength: determined to be 100 MPa to 200 MPa according to ISO 4049 (2019);
b. Flexural modulus: determined according to ISO 4049 (2019) to be between 4 GPa and 8 GPa, either alone or in combination;
The dental composition according to any one of claims 1 to 10.
を単独又は組み合わせで含む、
パーツのキット。 A dental composition according to any one of claims 1 to 11, and the following parts, alone or in combination: a dental adhesive, a dental curing light, and an application tool.
Kit of parts.
前記歯科用組成物を、前記修復される歯の表面と接触させる工程と、
放射線を適用することによって前記歯科用組成物を硬化させる工程と
を含む、
請求項1~11のいずれか一項に記載の歯科用組成物。 12. A dental composition for use in a method of restoring a tooth in the mouth of a mammal according to any one of claims 1 to 11, said method comprising the steps of contacting said dental composition with the surface of the tooth to be restored;
and curing the dental composition by applying radiation.
The dental composition according to any one of claims 1 to 11.
任意選択で分散液を使用して、前記充填剤粒子を前記表面処理剤と組み合わせる工程と、
前記表面処理剤を前記充填剤粒子と反応させる工程と、
前記任意選択の分散液を除去する工程と、
前記表面処理された充填剤粒子を任意選択で乾燥させ篩い分けする工程と
を含む、方法。 A method for producing the dental composition according to any one of claims 1 to 11, comprising:
combining the filler particles with the surface treatment, optionally using a dispersing liquid;
reacting the surface treatment agent with the filler particles;
removing the optional dispersing liquid;
and optionally drying and sieving the surface-treated filler particles.
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