JP5570091B2 - 歯科用接着剤組成物および方法 - Google Patents
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Description
本明細書中で使用される略号の表
略号 正式名称
4−META 4−メタクリルオキシエチルトリメリト酸無水物
AHPMA 3−(アクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
BHT ブチル化ヒドロキシトルエン
BMAP ビス(2−メタクリルオキシエチル)ホスフェート
CAF セチルアミンハイドロフルオライド
CQ カンファキノン
DHEPT ジヒドロキシルエチル−p−トルイジン
DMABA ジメチルアミノ安息香酸
DMABN ジメチルアミノベンゾニトリル
EDAB 4−エチルジメチルアミノベンゾエート
EGMP エチレングリコールメタクリレートホスフェート
HEMA 2−ヒドロキシエチルメタクリレート
L−TPOまたは
ルセリンTPO ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド
NaTs p−トルエンスルフィン酸のナトリウム塩
OEMA 4,4’−オキシジフェニルエーテル−1,1’,6,6’−テトラ
カルボン酸−1,1’−(2−メタクリルオキシ)ジメタクリレート
PENTA ジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル
PyroEMA テトラ−メタクリルオキシエチルピロホスフェート
SBS せん断付着強度
SCA 自己硬化活性剤
SEA セルフエッチング接着剤
2P−SEA 二部(two-part)セルフエッチング接着剤
1P−SEA 一部セルフエッチング接着剤
VLC 可視光硬化
SC 自己硬化(またはアントキュア(antocure))
SUM 合計
TEGDMA トリエチレングリコールジメタクリレート
TMPTMA トリメチロールプロパントリメタクリレート
UDMA 1,6−ビス[メタクリロイルオキシエトキシカルボニルアミノ]−
2,4,4−トリメチルへキサン
本発明の好ましい実施形態において、歯科用接着剤は、
(i)PENTA、OEMAおよびその混合物からなる群より選ばれた重合性酸成分約5〜約70重量%;
(ii)親水性メタクリレート約1〜約30重量%;
(iii)親水性二官能性(メタ)アクリレート約1〜約25重量%;
(iv)ウレタンジメタクリレート約1〜約35重量%;
(v)疎水性二官能性(メタ)アクリレート約1〜約30重量%;
(vi)(ホスフィンオキシド、および/またはルセリンTPO、CQ/EDABおよびCQ/DMABNからなる群より選ばれたCQ/開始助剤)光開始剤約0.1〜約5重量%;
(vii)芳香族スルフィン酸塩からなる群より選ばれた硬化添加剤約0.1〜約5重量%;
(viii)セチルアミンハイドロフルオライド(CAF)からなる群より選ばれたフッ化物放出成分約0.1〜約5重量%;
(ix)ヒュームドシリカおよび官能化ナノ粒子からなる群より選ばれたフィラー粒子約0.1〜約10重量%;
(x)安定剤約0.05%〜約2%重量;
(xi)水約1〜約40重量%;および
(xii)アセトンおよびアルコールからなる群より選ばれた水混和性極性有機溶媒約5〜約60重量%を含む。
(i)PENTA、4−METAおよびそれらの混合物からなる群より選ばれた重合性酸成分約5〜約50重量%;
(ii)親水性メタクリレート約1〜約20重量%;
(iii)親水性二官能性(メタ)アクリレート約1〜約15重量%;
(iv)ウレタンジメタクリレート約1〜約30重量%;
(v)疎水性二官能性(メタ)アクリレート約1〜約30重量%;
(vi)(ホスフィンオキシド、および/またはルセリンTPO、CQ/DMABN組合せおよびルセリンTPO/CQ/EDAB組合せからなる群より選ばれたCQ/開始助剤)の光開始剤約0.1〜約5重量%;
(vii)芳香族スルフィン酸塩からなる群より選ばれた硬化性接着剤約0.1〜約5重量%;
(viii)セチルアミンハイドロフルオライド(CAF)からなる群より選ばれたフッ化物放出成分約0.1〜約5重量%;
(ix)ヒュームドシリカおよび官能化ナノ粒子からなる群より選ばれたフィラー粒子約0.1〜約10重量%;
(x)安定剤約0.05%〜約2重量%;
(xi)水約1〜約35重量%;および
(xii)アセトンおよびアルコールからなる群より選ばれた水混和性極性有機溶媒約5〜約60重量%を含む。
同一の簡易塗布技法で、直接および間接の両方を結合;
簡易系(2つのボトルまたはパッケージされた単一単位用量、すすぎなし/組織の「乾燥および湿潤」なし、さらなる感度なし);
易使用性(ワンコート/一段階塗布技法);
高い付着性能および耐久性(安定性);
多用途性(直接および間接修復材結合塗布のための、2つのボトル接着剤系);および
2年以上の保存寿命(冷蔵不要)。
簡単(1つのボトルまたはパッケージされた単一単位用量、混合なし/すすぎなし/組織の「乾燥および湿潤」なし、さらなる感度なし);
迅速且つ容易(ワンコート/一段階(40秒以内));
高い付着性能および耐久性(安定性);
2年の保存寿命;
フッ化物放出;および
多用途性(自己硬化活性剤成分を用いた間接塗布に拡大可能)。
本発明による組成物は、その適切な機能と共に列挙した以下の成分を各種含む:
PENTA: 酸性単量体、接着促進剤;
OEMA: 酸性単量体、接着促進剤;
(4−META: 酸性単量体、接着促進剤);
AHPMA: 二官能性親水性単量体、湿潤剤;
HEMA: 一官能性親水性単量体、湿潤剤;
TEGMA: 反応性希釈剤;
UDMA: 構造樹脂;
TMPTMA: 架橋剤;
光開始剤および安定剤;
硬化添加剤: スルフィン酸塩NaTs;
アセトン(またはアルコール): 溶媒、樹脂キャリア;および
水: プロトン酸用電離媒体、カルシウム塩用可溶化媒体、効果的なエナメルエッチングの必需品。
混入される最小量の水;
水混和性極性非プロトン性有機溶媒、例えば、加水分解および加溶媒分解を最小限にするための溶媒としてのアセトン;
VLC光開始剤としてのL−TPO:酸性水溶液中で有効且つ安定。L−TPO+CQ/DMABNまたはCQ/EDABは、典型的な歯科用ハロゲンQTHまたはLED硬化ユニットの両方により効果的に硬化され得る;
1P−SEAに関しては、より高い架橋性、低加水分解傾向、および加水分解に好ましい媒質への低寄与性を有する二官能性疎水性単量体;および
1P−SEAに関しては、象牙質およびエナメル質の両方をエッチングするのに十分に強いが、しかし十分な加水分解安定性を有する、適切な酸性強度の酸性単量体が同定された。
抜歯ヒト臼歯を水中に浸漬し、使用前に4℃冷蔵庫中に保存した。湿潤320グリット研磨紙、次に600グリットを用いて、象牙質またはエナメル質を研磨した。歯科用接着剤を象牙質またはエナメル質表面に塗布し、マイクロブラシで20秒間ごしごし擦った。表面を空気流で10秒間ブロー乾燥し、550mw/cm2でSpectrum800を用いて10秒間光硬化した。ゼラチンカプセル(#5)をTPH複合材料で半充填し、VL硬化炉中で硬化した。カプセルをTPHで充填し、被覆象牙質上に置いた。歯科用探針を用いて斑点を静かに除去し、550mw/cm2でSpectrum800を用いて、シリンダーの外周の周りを逐次3×20秒で複合材料を光硬化した。
2P−SEAは、液体Aおよび液体Bから成る。液体Aは、20.0重量部のジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル(PENTA)、15.0重量部のOEMA樹脂、5重量部のヒドロキシルエチルメタクリレート(HEMA)、10.0重量部のトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、5.0重量部の1,6−ビス(メタクリロイルオキシエトキシカルボニルアミノ)−2,4,4−トリメチルヘキサン(UDMA)、2.0重量部のトリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、2.0重量部のジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(L−TPO)、0.30重量部のカンファキノン(CQ)および1.0部のEDAB(または1.0部の4−ジメチルアミノベンゾニトリル(DMABN)、0.40重量部のブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、44.3重量部の溶媒アセトン(またはエーテルまたは2−メチル−2−プロパノール、またはメタノール))で構成される。液体Bは、2.0重量部の芳香族スルフィン酸ナトリウム(NaTs)、19.9重量部のエタノールおよび78.1重量部の脱イオン水で構成される。24時間複合物の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ17.9(1.6)MPaおよび30.0(5.6)MPaと測定された。24時間複合物樹脂セメント(カリブラ)の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ19.6(5.8)MPaおよび23.3(6.6)MPaと測定された。熱循環(1,800サイクル、55/5℃間)複合物の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ16.5(2.8)MPaおよび35.6(3.3)MPaと測定された。
2P−SEAは、液体Aおよび液体Bから成る。液体Aは、35.0重量部のジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル(PENTA)、10.0重量部のOEMA樹脂、10.0重量部のトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、10.0重量部の1,6−ビス(メタクリロイルオキシエトキシカルボニルアミノ)−2,4,4−トリメチルヘキサン(UDMA)、2.0重量部のトリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、2.0重量部のジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(L−TPO)、0.30重量部のカンファキノン(CQ)および1.0部のEDAB、0.40重量部のブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、29.3重量部の2−メチル−2−プロパノールで構成される。液体Bは、2.0重量部の芳香族スルフィン酸ナトリウム(NaTs)、49.9重量部のエタノールおよび48.1重量部の脱イオン水で構成される。24時間複合物の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ19.5(1.3)MPaおよび25.3(4.7)MPaと測定された。24時間複合物樹脂セメント(カリブラ)の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ15.5(1.7)MPaおよび27.2(2.0)MPaと測定された。
1.5年(18ヶ月)間室内周囲温度で熟成した上記2P−SEA二元性硬化性接着剤材料(ロット番号33801&ロット番号33201)に関する接着SBS試験は、27.0MPaの直接複合物エナメル質SBS(100%粘着失敗)および18.0MPaの象牙質SBS(100%粘着失敗)を示したが、一方、直接および間接塗布の両方に関して同一技法を用いて、24.5MPaの間接セメント化エナメル質SBS(100%粘着失敗)および14.4MPaの象牙質SBS(60%粘着失敗)も同じ2P−SEA材料に関して得られた。それらの結果は、2P−SEA材料が非常に良好な安定性および接着結果を有し、室温での少なくとも1.5年(18ヶ月)の保存寿命を今までのところ有する、ということを実証した。
2P−SEAは、液体Aおよび液体Bから成る。液体Aは、20.0重量部のジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル(PENTA)、15.0重量部のOEMA樹脂、10.0重量部のトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、5.0重量部の1,6−ビス(メタクリロイルオキシエトキシカルボニルアミノ)−2,4,4−トリメチルヘキサン(UDMA)、2.0重量部のトリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、2.0重量部のジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(L−TPO)、0.30重量部のカンファキノン(CQ)および1.0部のEDAB、0.40重量部のブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、0.2%セチルアミンハイドロフルオライド(CAF)および1%シラン処理ヒュームドシリカ(Aerosil380)、42.0重量部の2−メチル−2−プロパノール(またはエタノールまたはアセトン)で構成される。液体Bは、2.0重量部の芳香族スルフィン酸ナトリウム(NaTs)、19.9重量部のエタノールおよび78.1重量部の脱イオン水で構成される。24時間複合物の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ21.8(2.2)MPaおよび25.0(3.1)MPaと測定された。24時間複合物樹脂セメント(カリブラ)の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ13.1(2.5)MPaおよび22.6(3.9)MPaと測定された。
以下の手法に従って、2P−SEA液体Bとして水性自己硬化活性剤(SCA)を調製した。液体Bは、2.0重量部の芳香族スルフィン酸ナトリウム(NaTs)、49.9重量部のエタノールおよび48.1重量部の脱イオン水で構成される。上記の2P−SEA液体Bは、上記のような任意の2P−SEA液体Aとともに用いられ得るし、または他の一成分歯科用接着剤とともに、意図された直接複合物または間接セメント化結合塗布で用いられ得る。
3.3重量部の4−メタクリルオキシエチルトリメリト酸無水物(4−META)、13.3重量部のジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル(PENTA)、6.7重量部の3−(アクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(AHPMA)、3.3重量部のトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、10.9重量部の1,6−ビス(メタクリロイルオキシエトキシカルボニルアミノ)−2,4,4−トリメチルヘキサン(UDMA)、1.7重量部のトリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、1.7重量部のジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、0.13重量部のブチル化ヒドロキシトルエン、42.3重量部のアセトンおよび16.7重量部の脱イオン水を含む混合物を調製した。象牙質およびエナメル質付着強度は、それぞれ22.4MPaおよび33.8MPaと測定された。熱循環(1,800サイクル、55/5℃の間)複合物の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ25.5MPaおよび25.9MPaと測定された。さらに過剰に5,000×熱循された環複合物の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ25.0MPaおよび28.3MPaと測定された。持続性熱循環エナメル質および象牙質付着強度は、臨床設定において良好な付着および潜在的良好長期付着性能を示した。
25.0重量部のジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル(PENTA)、7.9重量部の3−(アクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(AHPMA)、5.5重量部の2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、10.9重量部の1,6−ビス(メタクリロイルオキシエトキシカルボニルアミノ)−2,4,4−トリメチルヘキサン(UDMA)、1.7重量部のトリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、1.7重量部のジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、0.13重量部のブチル化ヒドロキシトルエン、42.3重量部のアセトンおよび16.7重量部の脱イオン水を含む混合物を調製した。象牙質およびエナメル質付着強度は、それぞれ21.4MPaおよび26.3MPaと測定された。熱循環(1,800サイクル、55/5℃の間)複合物の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ21.1MPaおよび28.3MPaと測定された。
2つの代表的処方物の50℃加速貯蔵安定性試験
PENTA/BMAPを有する処方物に関する50℃加速貯蔵安定性試験
処方物HL1−72−4は、3.3重量%のBMAP、20重量%のAHPMA、3.8重量%のHEMA、3.8重量%のTEGDMA、10.8重量%のUDMA、1.7重量%のTMPTMA、4.2重量%のPENTA、1.7重量%のL−TPO、0.27重量%のCQ、0.33重量%のBHT、33.3重量%のアセトンおよび16.7重量%の水で構成された。
充填およびフッ化物放出一部SEAのために、0.3%セチルアミンハイドロフルオライド(CAF)および2%AerosilR974をHL1−203およびHL2−40に添加した。基線および50℃熟成化試料の象牙質およびエナメル質SBSを表6に要約する。基本処方物と同様に、3週間50℃熟成化HL2−87−1およびHL2−87−2はともに、象牙質およびエナメル質に関して依然として良好な付着強度を有した。4週間50℃熟成化HL2−87−1およびHL2−87−2は、それらの対応する基本処方物より有意に高い、それぞれ18.7MPaの象牙質SBSおよび16.7MPaのエナメル質SBSを有した、ということは注目に値する。しかしながら、それらのエナメル質付着強度は、それらの基本処方物とそれほど異ならなかった。
充填およびフッ化物放出一部SEAのために、0.3%CAFおよび2%のデンツプライ社所有ナノフィラーをHL1−203およびHL2−40に添加した。付着強度および50℃貯蔵安定性を表7に要約する。HL1−203は、ナノフィラーと非常に相溶性であるというわけではない。どうしたものか、HL1−203の充填バージョンであるHL2−107−1は、良好なエナメル質付着強度を示さなかった。HL2−40の充填バージョンであるHL2−107−2は、3週間まで50℃で貯蔵された試料に関して良好な象牙質およびエナメル質付着強度を有し、象牙質に関しては16.6MPa、エナメル質に関しては24.7MPaであった。さらに興味深いことに、50℃で4週間貯蔵した後、その象牙質およびエナメル質SBSは、その非充填等価物より有意に高い、それぞれ16.8MPaおよび18.3MPaである。
20.0重量部のジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル(PENTA)、6.9重量部の3−(アクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(AHPMA)、5.0重量部の2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、8.0重量部の1,6−ビス(メタクリロイルオキシエトキシカルボニルアミノ)−2,4,4−トリメチルヘキサン(UDMA)、2.0重量部のトリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、1.7重量部のジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、0.30重量部のカンファキノン(CQ)、および1.0部の4−ジメチルアミノベンゾニトリル(DMABN)または1.0部のEDAB、0.2重量部のブチル化ヒドロキシトルエン、0.2部のセチルアミンハイドロフルオライド(CAF)、41.0重量部のアセトンおよび13.7重量部の脱イオン水を含む混合物を調製した。複合物の象牙質およびエナメル質付着強度は、それぞれ22.5MPaおよび25.3MPaと測定された。1P−SEAを自己硬化活性剤成分とともに用いた場合、24時間複合樹脂セメント(カリブラ)の象牙質およびエナメル質付着強度は、別個のエッチング過程を伴わずに、それぞれ16.0MPaおよび22.0MPaと測定された。
前の特許実施例に記載されているように、1P−SEA処方物は、L−TPOおよびCQの開始剤組合せを、異なる開始助剤(種々のアミン類、例えばDMABN、EDABまたはDHEPT)とともに用いて、1P−SEAを歯科用ハロゲンQTHまたはLED硬化光の両方と適合性することができる。表8は、芳香族アミンのみが異なる3つの異なる実験用1P−SEAの付着強度を比較する。DHEPTおよびEDABは、CQに対する2つの最も一般的に用いられる開始助剤である。DHEPTまたはEDABを含有する処方物は、許容可能な均整の取れた特性をもたらさなかった。DMABNを混入する処方物のみが、付着強度、貯蔵安定性および種々の硬化光(歯科用QTHおよびLED硬化光)との適合性について、優れた均衡を示した。DMABNが任意の市販の歯科用接着剤中に用いられるのは、初めてである。
Claims (2)
- 歯科用接着剤であって、
(i)ジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル(PENTA)と4,4’−オキシジフェニルエーテル−1,1’,6,6’−テトラカルボン酸−1,1’−(2−メタクリルオキシ)ジメタクリレート(OEMA)の混合物からなる重合性酸成分5〜70重量%;
(ii)親水性メタクリレート1〜30重量%;
(iii)親水性二官能性(メタ)アクリレート1〜25重量%;
(iv)ウレタンジメタクリレート1〜35重量%;
(v)疎水性二官能性(メタ)アクリレート1〜30重量%;
(vi)(ホスフィンオキシド、および/またはジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、カンファキノン(CQ)/4−エチルジメチルアミノベンゾエート(EDAB)およびCQ/ジメチルアミノベンゾニトリル(DMABN)からなる群より選ばれたCQ/開始助剤)光開始剤0.1〜5重量%;
(vii)芳香族スルフィン酸塩からなる群より選ばれた硬化添加剤0.1〜5重量%;
(viii)セチルアミンハイドロフルオライド(CAF)からなる群より選ばれたフッ化物放出成分0.1〜5重量%;
(ix)ヒュームドシリカおよび官能化ナノ粒子からなる群より選ばれたフィラー粒子0.1〜10重量%;
(x)安定剤0.05%〜2%重量;
(xi)水1〜40重量%;および
(xii)アセトンおよびアルコールからなる群より選ばれた水混和性極性有機溶媒5〜60重量%を含むことを特徴とする歯科用接着剤。 - 歯科用接着剤であって:
(i)ジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル(PENTA)と4−メタクリルオキシエチルトリメリト酸無水物(4−META)の混合物からなる重合性酸成分5〜50重量%;
(ii)親水性メタクリレート1〜20重量%;
(iii)親水性二官能性(メタ)アクリレート1〜15重量%;
(iv)ウレタンジメタクリレート1〜30重量%;
(v)疎水性二官能性(メタ)アクリレート1〜30重量%;
(vi)(ホスフィンオキシド、および/またはジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、カンファキノン(CQ)/ジメチルアミノベンゾニトリル(DMABN)組合せおよびジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド/CQ/4−エチルジメチルアミノベンゾエート(EDAB)組合せからなる群より選ばれたCQ/開始助剤)の光開始剤0.1〜5重量%;
(vii)芳香族スルフィン酸塩からなる群より選ばれた硬化性接着剤0.1〜5重量%;
(viii)セチルアミンハイドロフルオライド(CAF)からなる群より選ばれたフッ化物放出成分0.1〜5重量%;
(ix)ヒュームドシリカおよび官能化ナノ粒子からなる群より選ばれたフィラー粒子0.1〜10重量%;
(x)安定剤0.05%〜2重量%;
(xi)水1〜35重量%;および
(xii)アセトンおよびアルコールからなる群より選ばれた水混和性極性有機溶媒5〜60重量%を含むことを特徴とする歯科用接着剤。
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