JPS6176409A - 歯の処置方法 - Google Patents

歯の処置方法

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JPS6176409A
JPS6176409A JP60188741A JP18874185A JPS6176409A JP S6176409 A JPS6176409 A JP S6176409A JP 60188741 A JP60188741 A JP 60188741A JP 18874185 A JP18874185 A JP 18874185A JP S6176409 A JPS6176409 A JP S6176409A
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glass
oxide
acylphosphine oxide
catalyst
composition
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JP60188741A
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リンコリン・イング
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Johnson and Johnson Dental Products Co
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    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも1個のオレフィン的不飽和化合物
および酸化アシルホスフィンを含有する感光性触媒を含
む光重合性組成物で、歯を処置する方法に関する。
最終用途の応用、たとえばピットおよび亀裂用シーラン
ト、接着剤、ならびに歯科用調合物に関する光重合性組
成物の使用は産業上の利用分野ている。
すなわち、それはこの種の組成物をワンパッケージ型と
して市販することが可能であシ、従って使用の直前に活
性剤と混合せねばならない通常の過酸化物硬化性組成物
のように、使用地点における混合を必要とするものでは
ないからである。
本発明は、酸化アシルホスフィン触媒系であって、可視
光線に関連して用いると非常に効果的であるものを含有
する光重合性歯科用回復増進組成物で歯を処置する方法
を指向しており、該組成物は速い硬化速度ならびに硬化
後の優れた特性を示す。
従来、本発明者に知られている最良の光重合性歯科用組
成物はカンファーキノンとベンジルから成る混合物を含
む触媒系を用いるものである。本発明の酸化アシルホス
フィン触媒系はカンフ7−キノン/ベンジル系によシ得
られるのと同様に最高の特性をもたらすと同時に、次の
ような付加的な所望特性をもたらすものである。すなわ
ち、それはカンファーキノン/ベンジル系によって得ら
れる炭種黄色樹脂に対して光学的に透明な樹脂を提供す
るというものである。これは最適な美容上の特性を有す
る歯科用組成物の開発に際する一つの効果である。
本発明は、1!!整した歯に、少なくとも1個のオレフ
ィン的不飽和化合物(olefinically un
saturated ’compound )と、酸化
アシルホスフィンを含む触媒とを含んで成る組成物を適
用することを特徴とする歯の処置方法を提供するもので
ある。
光重合性歯科用組成物は知られておシ、それらは、たと
えばダート他(Dart et al、 )の米国特許
第4,071,424号、シュミット他(Schmi 
tt et al、 )の米国特許第4,189.36
5号、ジョッヵム他(Jochum at at、 )
の米国特許第4,351,853号、オーロウキー他(
Orlowski et al、 )の米国特許第4.
427.799号、およびケンバー(Kemper )
の米国特許第4 、261 、879碧中に記載されて
おり、また本願と同一の験受入に譲渡されている下記の
米国特許出願、すなわちマーチン(Martin)の第
510.134号(出願口: 1983年7月1日)お
よびクマ(Kumar )の第509 、770号(出
願日:1983年7月1日)中にも記載されている。
酸化アシルホスフィンは成形、含浸、および塗料に関す
る光増感剤として有用である旨が記載されている。たと
えば、ヘス他(He5se et al、 )の米国特
許第4 、265 、723号を参照されたb0レッヶ
ン他(Lechtken et al、 )の米国特許
第4,292゜152号は、酸化アシルホスフィンが第
3アミンと関連して印刷版、レリーフ版、およびフォト
レジストの′PA製に際して有用な光重合性記録用組成
物中で光増感触媒として用い得ることを開示している。
同様な用途における酸化アシルホスフィンの光増感触媒
としての利用はレッキン他(Leehtin atal
、)の米国特許第4 、298 、738号、第4,3
24゜744月、および第4,385,109号、レー
ナー他(Lehner et al、 )の米国特許第
4,421,840号、ヘス他の米国特許第4 、42
5 、287号、ならびにヘインズ他(He1nz e
t al、 )の米国特許第4,430゜417号中に
開示されている。
本発明において用いられる光重合性歯科用組成物は、少
なくとも1個のオレフィン的不飽和化合物を含んでいる
。この種の物質は当該・技術分野では知られているので
、二、三の例を示すことのみが必要とされよう。オレフ
ィン的不飽和化合物はアクリルまたはメタクリルエステ
ルであることが、そして特に2個以上のアクリルまたは
メタクリルエステル基を有する化合物であることが好ま
しり。
それは多官能価アクリルエステルが重合に際して、1官
能価アクリルエステルよシも少ない収縮を示し、また架
橋をもたらすからである。有用なアクリルエステルの具
体的な種類には、アルカンジオールアクリレートまたは
メタクリレート、たとえばCll−012アルカンジオ
ールアクリレートまたはメタクリレート、たとえば1.
10−デカメチレンジオールジメタクリレートおよび1
,6−へキサメチレンジオールジメタクリレート;ポリ
アルキレングリコールアクリレートまたはメタクリレー
ト、たとえばトリエチレングリコールジメタクリレート
およびテトラエチレングリコールジメタクリレート;ビ
スフェノール−Aアクリレートまたはメタフリレート、
たとえばエトキシル化ビスフェノール−Aジメタクリレ
ート;ビスフェノール−Aジグリシジルジメタクリレー
ト(’Big−GMA″′);等がある。その他の使用
可能な多官能価アクリルまたはメタクリルエステルはメ
タクリレートを末端基とするポリウレタン、トリメチロ
ールプロパントリメタクリレートまたはトリアクリレー
ト等を包含する。
本発明の成る好ましい特徴において、1官能価モノマー
(すなわち、ただ1個のオレフィン的不飽和基を有する
モノマー)は2個以上のオレフィン的不飽和基を含むモ
ノマーと関連して用いられる。好ましい1官能価モノマ
ーには、ベンジルメタクリレートおよび3.3.5−ト
リメチルシクロヘキシルメタクリレートがある。使用に
際して、1官能価モノマーは配合物のモノマ一部分の約
5乃至約20モルパーセントの量をもって用いるのが好
ましい。
本発明の組成物は、当該技術分野では慣用の充填材、た
とえばシリカ、粉末ガラス、粉末石英等を含んでいても
よい。
複合材料用途では、この充填材が容量平均粒径15ミク
ロン未満であることが好ましく、また、よシ好ましいの
は5ミクロン未満である。この充填材の30パーセント
、そして好ましくは70乃至100パーセントが粒径5
ミクロン未満であるものとする。充填材は、その充填材
プラス重合性組成物の容量を基準として約35乃至約7
8容量パーセントの範囲内の量をもって用いるのが好ま
しい。
従って、この充填材は比較的高い割合で使用されるのが
好ましい。35乃至78容量パーセントは、充填材の比
重によって本発明の歯科用回復増進組成物の略50乃至
95重量パーセントに相当する。
複合材料用途に関しては、疎水性、化学的耐久充填材、
たとえば石英および/または1fjK加熱処理したシバ
ラムまたはストロンチウムガラスを用いることが好まし
い。この種の疎水性充填材は(シランカップリング剤の
添加に先立って)、通常の周囲条件に暴露したとき0.
1重量パーセント未満の水を吸収する。充填材の含水量
は差動走査熱量計(“DSC” )で測定する。DSC
走査における基線からの最初のズレは、水の存在によっ
て惹き起こされるものである。
存在する量を決定するために、ピーク下方の面積を測定
し、そして試料の重量に関して標準化する。
充填材として使用可能なバリウムまたはストロンチウム
ガラスは、水性雰囲気における滲出に対する抵抗性によ
って験証されるような、化学的耐久性に関して選択され
る。この種のガラス類は実質的にアルカリ金属酸化物を
含まず、かつ単−相のガラスである。酸化バリウムまた
はストロンチウムのモルパーセントが成る点を超えると
、そのガラスは2相となる。この割合は、ガラス中のそ
の他の金属酸化物の存在と比率によって変化させること
ができる。バリウム、ケイ素、ホウ素、およびアルミニ
ウム酸化物から成るガラスの、成る好ましいタイプに関
して、単−相ガラスの上限は酸化バリウム約20モルパ
ーセントである。本発明において使用される成る好まし
いガラスは、下記の組成を有している。
5i02 −67モルパーセント BaO−16,4モルパーセント n2o5 −10モルパーセント Al2O5−6,6モルパーセント ガラス中の必須成分はバリウムお工び/またはストロン
チウムならびにケイ素酸化物である。その他の金属、た
とえばアルミニウムとホウ素の酸化物もまた、この種の
酸化物がガラスの化学的耐久性を減じない限シ存在して
いてもよい。従つ・て、大量のアルカリ金属酸化物は回
避すべきである。
それは周知のように、アルカリ金属イオンが水性媒体中
に非常に可溶であシ、その結果ガラスの化学的耐久性を
減することになるからである。ガラスの最小バリウムお
よび/またはストロンチウム含有量は、ガラスに対して
X線不透明度を付与するのに足るものであることが好ま
しい。
好ましいバリウムおよび/またはストロンチウムガラス
粉末は酸洗浄され、次いで熱処理されて、水による攻撃
に対し抵抗性を高めたものである。
その手順は以下の如くである。。
ガラス粉末が受ける酸洗浄処理は知られた方法で行われ
る。たとえば、ガラス粉末1(重量)部、37パ一セン
ト塩酸水溶液1部、および脱イオン水1部から成る混合
物を室温で45分間撹拌し、濾過し、そして脱イオン水
で濾液のpHが洗浄水と同じになるまで洗浄する。次に
、この粉末を強制通風炉内で一晩中、約50℃で乾燥す
る。酸洗浄を利用してガラスから金属不純物を除去し、
かつガラス表面から滲出性バリウムまたはストロンチウ
ムの量を減少させる。
酸洗浄されたガラス粉末は熱処理されて、ガラス粉末に
対する親和性を減少させる。この熱処理はガラス粉末の
焼結温度(この焼結温度は熱−機械的分析@TMA”に
よシ、知られた方法によって測定することが可能である
)未満の高温で行われるが、これはたとえば、[クオン
タソープ” Q uanta−aorb ”) J B
、 E、 T、表面積分析装置による知られた方法によ
って測定されたとき、ガラス粉末の比表面積を顕著に減
少させるに足る程度に高いものとする。比表面積の減少
は、通常少なくとも50パーセント(すなわち、熱処理
されたガラス粉末の表面積は非処理粉末のそれの約1/
2未満となる)であるが、成る場合には80乃至90パ
ーセントまで、あるいはそれ以−ヒとなる。熱処理時間
は全く臨界的ではないが、この点に関し必要とされるの
は、全ての粉末を所望温度に加熱するに要する最小時間
だけ処理することである。明らかに、ガラス粉末に対す
る加熱の効果は非常に迅速であシ、そして必要とされる
ことの全ては、粉末の全ての塊を所望温度Kまで高める
ことである。しかし、ガラス粉末は優れた断熱材なので
、この加熱は粉末の塊について数時間を要する可能性が
あシ、この場合熱は粉末の可成シの厚さを介して伝わっ
て全ガラスを所望の温度に加熱せねばならない。
当該技術分野で知られるように、シランカップリング剤
は充填材と、樹脂間の結合を高めるために使用すること
ができる。この種のカップリング剤には、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシランがある。
多くの場合、たとえば複合材料配合物において、その組
成物中に少ない割合のコロイドシリカを含有させること
は、ペーストの粘度および取シ扱い特性を調整するため
に望ましい。たとえば、全複合材料基準で約2乃至約2
5重量パーセントのコロイドシリカが有益である。
コロイドシリカはシランカップリング剤、たとえばr−
メタクリロキシプロピル−トリーメトキシシリコーン(
″A−1742)で処理するのが好ましい。
この種の処理の後、シリカは周囲湿分から保護すべきで
ある。それはDECにより測定したとき、シリカが大気
から約1重量パーセントまでの水分を吸収する可能性が
あるからである。
本発明の主要な新規性は光増感触媒としての酸化アシル
ホスフィンの使用である。本発明において用いられる酸
化アシルホスフィンは式I:(2)2−p(o)−Co
−R’       (I)〔式中、各Rは個別にヒド
ロカルビル基、たとえばアルキル、シクロアルキル、ア
リール、アラルキルであシ、これらはハロー、アルキル
−1またはアルコキシ−置換ちれていてもよく、するい
は2個の旦基は結合してリン原子と共に環を形成してい
てもよい、そして旦はヒドロカルビル基、5−乃至6員
複素環式基を含むS、O,またはN1あるいは基−Z 
−Co −P(0)−(ロ)2(式中、各員は個別に上
記と同じであシ、そして乙は2価ヒドロカルビル基、た
とえば炭素数2乃至6のアルキレンまたはフェニレンで
ある)である。そして通常旦基は炭素数1乃至8を有し
、また熱1基は炭素数2ないし18を有するものである
〕で示すことができる。
本発明において用いられる酸化アシルホスフィンは、式
: %式%() (式中、妃は上記と同じで、XはCIまたはBrである
)で示される酸性ハロゲン化合物を式=(R)2−P−
OR2(m) (式中、各員は個別に上記と同じでアル、そして旦2は
炭化水素基、たとえばC1乃至C6アルキルまたは炭素
数5乃至6のシクロアルキルである)で示されるホスフ
ァイトと反応させることによシ生成することができる。
酸化アシルホスフィンの製造方法の詳細は、上で参照し
たヘス他の米国特許第4 、265 、723号中に見
出される。
本発明において用いられる好ましい酸化アシルホスフィ
ンは、旦基がフェニルまたは低級アルキル−あるいは低
級アルコキシ−置換フェニル、そしてR1はフェニルま
たは低級アルキル−あるいは低級アルコキシ−置換フェ
ニルであるものである。
(低級アルキルおよび低級アルコキシで意味されるもの
は、炭素数1乃至40基である)好ましい酸化アシルホ
スフィンは2.4.6−ドリメチルペンゾイルジフエニ
ルホスフイン・オキシドである。
酸化アシルホスフィンを第3ナミン還元剤と組合わせて
使用することが好ましい。
例示的な第3アミンには、エチル4−(N、N−ジメチ
ルアミノ)ベンゾエートおよびN、N−ジメチルアミノ
エチルメタクリレートが包含される。
触媒は接触的な有効量をもって、たとえば(オレフィン
的不飽和化合物の重量基準で)約0.1乃至約5重量バ
ーセントの酸化アシルホスフィン、プラス(再び、オレ
フィン的不飽和化合物の重量基準で)約0.1乃至約5
重量パーセントの第3アミンが用いられる。
この触媒系は、波長約250nm乃至約700 nmの
光に暴露することKよシ活性化される。好ましいのは、
波長が可視光線領域(約380nm乃至550nm)に
あることである。通常、可視光線硬化歯科用複合材料に
用いられる可視光線源を、この触媒系に利用することが
できる。以下に示す実施例は、この種の成る光源および
それが用いられる条件を例示している。
以下に述べる実施例は、本発明において用いられる光重
合性組成物を例示するものである。下記のモノマーを実
施例中で使用した。 ・エトギシル化ビスフェノールー
Aジメタクリレート(”EBDM”)トリエチレングリ
コールジメタクリレート (@TEGDM’)1.6−
ヘキザメチレングリコールジメタクリレート(″I(X
DDMつ2.2−プロパンビス(3−(4−フェノキシ
)−2−ヒドロキシプロピル−1メタクリレート〕 (
″B1g−0MA″′)ベンジルメタクリレ−)   
 (@DMA”)実施例および対照例において、各成分
は混合され、脱気されて、気泡を含まない硬化組成物が
保証され、そして光開始反応用の市販光源に暴露するこ
とKよル硬化される。充填材を含まない試料に関して、
成分は単に真空炉中、室温で約30分間混合し、かつ脱
気する。次に、これらを市販の「トランスラックス(T
ranslux ) J光源に40秒間暴露した。光源
と試料との距離は約0.5乃至1インチであった。これ
らの試料は、光に対する暴露の間2.5ミリメートル深
さのガラス底テフロン成形体中に保持し、そして試験の
前に、これらを水中24時間、37℃でエージングした
。充填材を含んだ試料に関しては、成分を室温譬混合し
、かつ真空炉内、室温で約30分間真空脱気し、そして
これら試料の両側を、市販の「トランスラックス」また
は「フォトフィル(Fotofil ) J光源に60
秒間暴露することによシ硬化させたが、この場合各試料
は光源から4乃至5インチ離して保持するものとする。
上部および下部双方にガラス・スライドを備えたテフロ
ン成形体を用いた。
実施例1−8および対照例1−2 無充填材樹脂試料、すなわち接着剤ならびにピットおよ
び亀裂用シーラント配合物であって、以下の第1および
第■表に示す処方を有するものを上述した方法で硬化さ
せ、そして底部(すなわち、光源から離れた成形体の底
部における面)の硬度について試験した。その処方は第
1および第■表に示し、そして硬度データは第■および
第■表中に示す。
第1表 HXDDM   5 5 5 5 5 BMA    15 15 15 15 15カンフア
ーキノン     0.28−−    −−    
−−    −−ベンジル         0.12
−−         −−    −一エチル4−(
N、N−ジメチ ルアミノ)ベンゾエート  1.2   1.5   
1.5   1.5   1.5対照例143 実施例128 実施例229 実施例347 実施例434 グ後試験した試料。これらの試料は、その片側のみ40
秒間「トランスラックス・エイト」に暴露した。
Bis−GMA      45  45  45  
 45  45TEG[)M       55  5
5  55   55  55カンフアーキノン   
   0.27−−    −−−−−−ベンジル  
        0.11−−   −一    −−
−−ン・オキシド 第■表 対照例2      50.2±1.51実施例5  
    43.6±1.86実施例6      44
.7±2.23実施例7      41.4±1.5
3実施例8      33.4±2.13(ll  
各試料は片側のみt−40秒間「トランスラックス」光
に暴露し、次いで37.℃の水中で1時間エージングし
た。
実施例9−10および対照例3−4 以下の第Vおよび第■表に示す処方を有する含充填材樹
脂系の、例示的な複合材料回復増進配合物を上述した方
法で硬化させ、そして成る種の回復増進物性について試
験した。それらの結果は第Vおよび第1表中に示す。
、 第7表 重量部 組成物          対照例3 実施例9対照例
1樹脂        16    一実施例1樹脂1 ノぐリウムガラス         70   70コ
ロイドシリカ         14   14(1)
第1表に示した処方。
(2)′バリウムガラス粉末、最大寸法μ。
(3)  0X−50コロ□イドシリカ。
第■表 特性     対照例3   実施例9直径引張J) 
(MPa) 、  66.7±a7    7α2±1
0.1圧縮強’g (MPa、)   344.9±3
7.5  301.1±5a、5曲げ強さ (■”a)
  121.9±15.6  122..5±23.9
曲げ弾性率(MPa)   17765±1131  
17292±1227硬度(Fスケール)  l0ZI
±1.0   101.B±1.3第■表 組成物         重量部 対照例4  実施例10 対照例2樹脂1          48     一
実施例5樹脂1 コロイドシリカ”             52  
   52(1)上記第■表中に示した処方。
+2)  0X−50コロイドシリ力 第■表 特 性       対照例4    実施例10直径
引張F) (MPa)    26.5士18  24
4±667圧縮強さくMPa)    307±42 
  290±53実施例9および10ならびに対照例3
および4を評価するために用いた試験方法は下記の通シ
である。
直径引張シ強さ−ADA規格随27、第4.3.7 、
節、JADA94.1191(1977年)。
曲げ強さおよび弾性率−三点曲げ試験。厚さ1/16イ
ンチの成形ビームを、1インチの間隙を横切って支持し
、そしてそのビームが破断するまで、支点間のビーム中
心点に応力を加える。使用したインストロン試験機の速
度は0.05 crrp1分である。
圧縮強さ一37℃の水浴中24時間コンディショニング
後の、重合回復増進物から成る真直ぐな円柱に、それが
破壊されるまで、その長軸に平行にインストロン試験機
によ?) (0,5m/インチの速度において)圧縮モ
ードで応力を加える。
硬度−ロツクウェルFスケール使用。
上記した光重合性組成物は、慣用の方法で調整された歯
に適用される。たとえば、この組成物を歯の咬合面上に
、ピットおよび亀裂用シーラントとして用いる場合に、
好ましいのはこの光重合性組成物の適用に先立って、先
ず歯の表面を、たとえば30乃至40重量パーセントの
リン酸水溶液で溶蝕し、洗浄し、そして十分に乾燥する
ことである。この組成物を、艶歯病巣の修後複合材料と
して用いる場合には、鯖歯用材料を通常の方法で除去し
、その凹所を清浄にし、かつ乾燥し、次いで光重合性組
成物を通常の方法で適用する。この複合材料の前に、接
着剤を施してもかまわない。
特許出願人   ジョンソン・アンド・ジョンソン・デ
ンタル・プロダクツ・カンパニー /ne’+

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)調整した歯に、少なくとも1個のオレフィン的不
    飽和モノマーと、酸化アシルホスフィンを含む触媒とを
    含んで成る光重合性組成物を適用することを特徴とする
    歯の処置方法。
  2. (2)前記モノマーが、少なくとも1個のアクリルまた
    はメタクリルエステルを含有する特許請求の範囲第1項
    記載の方法。
  3. (3)前記触媒が、式: (R)_2−P(O)−CO−R^1( I )〔式中、
    各Rは個別にヒドロカルビル基であり、これらはハロ−
    、アルキル−、またはアルコキシ−置換されていてもよ
    く、そしてR^1はヒドロカルビル基、5−乃至6員複
    素環式環を含むS、O、またはN、あるいは基−Z−C
    O−P(O)−(R)_2(式中、Rは上記と同じであ
    り、そしてZは2価ヒドロカルビル基である)である〕
    で示される酸化アシルホスフインを含んで成る特許請求
    の範囲第1項記載の方法。
  4. (4)前記触媒が、第3アミンをも含有している特許請
    求の範囲第3項記載の方法。
  5. (5)酸化アシルホスフィンが2,4,6−トリメチル
    ベンゾイルジフェニルホスフィン・オキシドである特許
    請求の範囲第3項記載の方法。
  6. (6)酸化アシルホスフィンが2,4,6−トリメチル
    ペンゾイルジフェニルホスフィン・オキシドである特許
    請求の範囲第4項記載の方法。
  7. (7)前記組成物が、微細に分割した無機充填材を含有
    する特許請求の範囲第1項記載の方法。
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