(57)【要約】複数の酸性反復ユニットを有するが、実質的に重合可能なビニル基を含まないポリマーと、複数の酸性反復ユニットおよび複数の重合可能なビニル基を有するポリマーと、フルオロアルミノシリケートガラスと、ビニル基の暗硬化を開始できる酸化還元硬化システムと、水とを含有する、樹脂変性グラスアイオノマーセメント。セメントは、予備的な歯牙の下塗りまたは調質ステップを必要とせず、かつ硬化ランプを必要とせずに使用できる。セメントは、暗闇で厚い切片を硬化した場合でさえ、混合の容易さ、都合の良い粘度、都合の良い硬化、良好な曲げ強さ、象牙質とエナメル質への良好な付着性、および高いフッ化物放出を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）複数の酸性反復ユニットを有するが、重合可能なビニル基を実質的に含まないポリマーと、
ｂ）複数の酸性反復ユニットおよび複数の重合可能なビニル基を有するポリマーと、
ｃ）フルオロアルミノシリケートガラスと、
ｄ）ビニル基の暗硬化を開始できる酸化還元硬化システムと、
ｅ）水と
を含むグラスアイオノマーセメント。
【請求項２】
前記フルオロアルミノシリケートガラスが、酸、ホスフェート、キレート剤、シランまたはシラノールを含む表面処理を施されている、請求項１に記載のセメント。
【請求項３】
前記ガラスが中性または中性に近いｐＨを有する、請求項２に記載のセメント。
【請求項４】
前記酸化還元硬化システム構成要素の少なくとも１つが封入されている、請求項１に記載のセメント。
【請求項５】
第１の無水パートにフルオロアルミノシリケートガラスと重合可能なビニル基を実質的に含まない前記ポリマーとを含み、第２のパートに水を含む複数パート製品の形態である、請求項１に記載のセメント。
【請求項６】
第１の無水パートにフルオロアルミノシリケートガラスと複数の重合可能なビニル基を有する前記ポリマーとを含み、第２のパートに水を有する複数パート製品の形態である、請求項１に記載のセメント。
【請求項７】
ペースト中のフルオロアルミノシリケートガラスおよび液体中の水を含むペースト／液体製品の形態である、請求項１に記載のセメント。
【請求項８】
第１のペースト中のフルオロアルミノシリケートガラスおよび第２のペースト中の非酸反応性充填材を含むペースト／ペースト製品の形態である、請求項１に記載のセメント。
【請求項９】
重合可能なビニル基を実質的に含まない約０．５〜約３０重量％の前記ポリマーと、複数の重合可能なビニル基を有する約１〜約３０重量％の前記ポリマーと、約９０重量％未満の前記フルオロアルミノシリケートガラスと、総合重量約０．０１〜約１０重量％の前記酸化還元硬化システムと、総合重量約０．５〜約４０重量％の水および任意の追加的溶剤、希釈剤またはα，β−不飽和モノマーとを含む、請求項１に記載のセメント。
【請求項１０】
重合可能なビニル基を実質的に含まない約０．５〜約２０重量％の前記ポリマーと、複数の重合可能なビニル基を有する約１〜約２５重量％の前記ポリマーと、約２５〜約８５重量％の前記フルオロアルミノシリケートガラスと、総合重量約０．２〜約５重量％の前記酸化還元硬化システムと、総合重量約１〜約３０重量％の水および任意の追加的溶剤、希釈剤またはα，β−不飽和モノマーとを含む、請求項１に記載のセメント。
【請求項１１】
重合可能なビニル基を実質的に含まない約１〜約１０重量％の前記ポリマーと、複数の重合可能なビニル基を有する約５〜約２０重量％の前記ポリマーと、約４５〜約７５重量％の前記フルオロアルミノシリケートガラスと、総合重量約０．５〜約５重量％の前記酸化還元硬化システムと、総合重量約５〜約２０重量％の水および任意の追加的溶剤、希釈剤またはα，β−不飽和モノマーとを含む、請求項１に記載のセメント。
【請求項１２】
光開始剤をさらに含む、請求項１に記載のセメント。
【請求項１３】
ａ）複数の酸性反復ユニットを有するが、重合可能なビニル基を実質的に含まないポリマーと、
ｂ）複数の酸性反復ユニットおよび複数の重合可能なビニル基を有するポリマーと、
ｃ）フルオロアルミノシリケートガラスと、
ｄ）ビニル基の暗硬化を開始できる酸化還元硬化システムと、
ｅ）水とを
内容物が集合的に含む２つ以上の容器を、セメントキットの使用説明書と共に含むグラスアイオノマーセメントキット。
【請求項１４】
使用者がセメントを調製して使用するのを助ける１つ以上の補助装置をさらに含む、請求項１３に記載のキット。
【請求項１５】
第１の容器内のフルオロアルミノシリケートガラスと、重合可能なビニル基を実質的に含まない前記ポリマーとの無水混合物、および第２の容器内の水を含む、請求項１３に記載のキット。
【請求項１６】
第１の容器内のフルオロアルミノシリケートガラスと、複数の重合可能なビニル基を有する前記ポリマーとの無水混合物、および第２の容器内の水を含む、請求項１３に記載のキット。
【請求項１７】
第１の容器内のフルオロアルミノシリケートガラスを含有するペーストと、第２の容器内の水を含有する液体とを含む、請求項１３に記載のキット。
【請求項１８】
第１の容器内のフルオロアルミノシリケートガラスを含有するペーストと、第２の容器内の非酸反応性充填材を含有するペーストとを含む、請求項１３に記載のキット。
【請求項１９】
重合可能なビニル基を実質的に含まない約０．５〜約３０重量％の前記ポリマーと、複数の重合可能なビニル基を有する約１〜約３０％の前記ポリマーと、約９０重量％未満の前記フルオロアルミノシリケートガラスと、総合重量約０．０１〜約１０重量％の前記酸化還元硬化システムと、総合重量約０．５〜約４０重量％の水および任意の追加的溶剤、希釈剤またはα，β−不飽和モノマーとを含む、請求項１３に記載のキット。
【請求項２０】
ａ）複数の酸性反復ユニットを有するが、重合可能なビニル基を実質的に含まないポリマーと、
ｂ）複数の酸性反復ユニットおよび複数の重合可能なビニル基を有するポリマーと、
ｃ）フルオロアルミノシリケートガラスと、
ｄ）ビニル基の暗硬化を開始できる酸化還元硬化システムと、
ｅ）水と
を含むセメント構成要素を混合するステップと、
得られる混合物を硬化させるステップと
を含む、グラスアイオノマーセメントを製造する方法。
【請求項２１】
前記フルオロアルミノシリケートガラスの表面が、混合前に酸、ホスフェート、キレート剤、シランまたはシラノールで処理される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記フルオロアルミノシリケートガラスが処理剤溶液で処理され、溶液または処理されたガラスのｐＨが中性または中性近くに調節されることにより、前記セメント構成要素の保存安定性を増大させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記酸化還元硬化システムの少なくとも１つの構成要素が混合前に封入される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記セメント構成要素が、第１の無水パートにフルオロアルミノシリケートガラスと重合可能なビニル基を実質的に含まない前記ポリマーとを含み、第２のパートに水を含む複数パート製品として提供される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記セメント構成要素が、第１の無水パートにフルオロアルミノシリケートガラスと複数の重合可能なビニル基を有する前記ポリマーとを含み、第２のパートに水を有する複数パート製品として提供される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記セメント構成要素が複数パート製品として提供され、その少なくとも１つが凍結乾燥され、または別のやり方で乾燥される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記セメント構成要素が、ペースト中のフルオロアルミノシリケートガラスおよび液体中の水を含むペースト／液体製品として提供される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
前記セメント構成要素が、第１のペースト中のフルオロアルミノシリケートガラスおよび第２のペースト中の非酸反応性充填材を含むペースト／ペースト製品として提供される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
前記セメント構成要素が予備成形品として提供される、請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
前記セメント構成要素が、重合可能なビニル基を実質的に含まない約０．５〜約３０重量％の前記ポリマーと、複数の重合可能なビニル基を有する約１〜約３０重量％の前記ポリマーと、約９０重量％未満の前記フルオロアルミノシリケートガラスと、総合重量約０．０１〜約１０重量％の前記酸化還元硬化システムと、総合重量約０．５〜約４０重量％の水および任意の追加的溶剤、希釈剤またはα，β−不飽和モノマーとを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
前記セメント構成要素が、重合可能なビニル基を実質的に含まない約０．５〜約２０重量％の前記ポリマーと、複数の重合可能なビニル基を有する約１〜約２５重量％の前記ポリマーと、約２５〜約８５％の前記フルオロアルミノシリケートガラスと、総合重量約０．２〜約５重量％の前記酸化還元硬化システムと、総合重量約１〜約３０重量％の水および任意の追加的溶剤、希釈剤またはα，β−不飽和モノマーとを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３２】
前記セメント構成要素が、重合可能なビニル基を実質的に含まない約１〜約１０重量％の前記ポリマーと、複数の重合可能なビニル基を有する約５〜約２０％の前記ポリマーと、約４５〜約７５％の前記フルオロアルミノシリケートガラスと、総合重量約０．５〜約５％の前記酸化還元硬化システムと、総合重量約５〜約２０％の水および任意の追加的溶剤、希釈剤またはα，β−不飽和モノマーとを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３３】
前記硬化が暗闇で起きる、請求項２０に記載の方法。
【請求項３４】
前記セメント構成要素が光開始剤をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項３５】
ａ）ｉ）複数の酸性反復ユニットを有するが、重合可能なビニル基を実質的に含まないポリマーと、
ｉｉ）複数の酸性反復ユニットおよび複数の重合可能なビニル基を有するポリマーと、
ｉｉｉ）フルオロアルミノシリケートガラスと、
ｉｖ）ビニル基の暗硬化を開始できる酸化還元硬化システムと、
ｖ）水と
を混合するステップと、
ｂ）得られる混合物を歯牙組織に接触させて配置するステップと、
ｃ）前記混合物を硬化させるステップと
を含む歯牙組織を治療する方法。
【請求項３６】
前記得られる混合物が、重合可能なビニル基を実質的に含まない約０．５〜約３０重量％の前記ポリマーと、約１〜約３０％の複数の重合可能なビニル基を有する前記ポリマーと、約９０％未満の前記フルオロアルミノシリケートガラスと、総合重量約０．０１〜約１０％の前記酸化還元硬化システムと、総合重量約０．５〜約４０％の水および任意の追加的な溶剤、希釈剤またはα，β−不飽和モノマーとを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記硬化が暗闇で起きる、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記得られる混合物が、非外傷性のまたは最小の介入修復技術を使用して配置される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記得られる混合物が歯牙の前処理を使用せずに配置される、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
前記得られる混合物が使用されて歯科矯正機器が歯牙組織に付着される、請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性医療用および歯科用セメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
フルオロアルミノシリケートガラスセメント（「グラスアイオノマーセメント」としても知られる）は、修復歯科で広く使用されている。このようなセメントの２つの主要な種類が現在使用されている。第１の種類は従来のグラスアイオノマーとして知られる。従来のグラスアイオノマーは、主成分として典型的に、α，β−不飽和カルボン酸（例えばポリアクリル酸、コポリ（アクリル、イタコン酸）など）のホモポリマーまたはコポリマー、フルオロアルミノシリケート（「ＦＡＳ」）ガラス、水、および酒石酸などのキレート剤を用いる。従来のグラスアイオノマーは、典型的に使用直前に混合される粉末／液体調合物で提供される。混合物は、ポリカルボン酸の酸性反復ユニットとガラスから浸出するカチオンとのイオン反応のために、暗闇で自硬化する。
【０００３】
グラスアイオノマーセメントの第２の主要な種類は、樹脂変性グラスアイオノマー（「ＲＭＧＩ」）セメントとして知られる。従来のグラスアイオノマー同様、ＲＭＧＩセメントはＦＡＳガラスを用いる。しかしＲＭＧＩの有機部分は異なる。ＲＭＧＩの一タイプでは、例えば米国特許第５，１３０，３４７号のように、ポリカルボン酸が変性して、いくつかの酸性反復ユニットがペンダントの硬化性基で置換またはエンドキャッピングされ、光重合開始剤が添加されて第２の硬化機序が提供される。ペンダントの硬化性基として、アクリレートまたはメタクリレート基が通常用いられる。例えば米国特許第５，１５４，７６２号のように、酸化還元硬化システムを添加して第３の硬化機序が提供できる。例えばマティス（Ｍａｔｈｉｓ）ら著「新しいグラスアイオノマー／複合樹脂ハイブリッド整復材料の特性（Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ａ  Ｎｅｗ  Ｇｌａｓｓ  Ｉｏｎｏｍｅｒ／Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｒｅｓｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅ）」抄録番号Ｎｏ．５１、Ｊ．Ｄｅｎｔ  Ｒｅｓ．、６６：１１３（１９８７）、および米国特許第５，０６３，２５７号、第５，５２０，７２５号、第５，８５９，０８９号、および第５，９６２，５５０号のように、その他のタイプのＲＭＧＩでは、セメントはポリカルボン酸、アクリレートまたはメタクリレート官能性モノマー、および光重合開始剤を含む。光重合開始剤硬化システムが、好ましいと言われている（例えば米国特許第５，０６３，２５７号および第５，８５９，０８９号を参照されたい）。従来の過酸化物酸化剤は、アイオノマーセメント中では不安定であることが分かっている（例えば米国特許第５，５２０，７２５号を参照されたい）。いくつかの特許では、ポリカルボン酸、アクリレートまたはメタクリレート官能性モノマー、および酸化還元またはその他の化学硬化システムを含むＲＭＧＩセメントを例証している（例えば米国特許第５，５２０，７２５号、および第５，８７１，３６０号を参照されたい）。種々のモノマー含有または樹脂含有セメントは、米国特許第４，８７２，９３６号、第５，２２７，４１３号、第５，３６７，００２号、および第５，９６５，６３２号でも示されている。ＲＭＧＩセメントは、通常、粉末／液体またはペースト／ペーストシステムとして調合され、混合および適用時に水を含有する。これらはポリカルボン酸の酸性反復ユニットと、ガラスから浸出するカチオンとのイオン反応のために暗闇で硬化し、市販のＲＭＧＩ製品はまた、典型的にセメントを歯科用硬化ランプからの光に暴露すると硬化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
グラスアイオノマーセメントを使用することには、多くの重要な利点がある。グラスアイオノマーから放出されるフッ化物は、金属酸化物セメント、コンポマーセメント（国際公開第９７／１８７９２号、および米国特許第５，８５９，０８９号、第５，９６２，５５０号、および第６，１２６，９２２号で示されるような、ＦＡＳガラスを含有する無水光硬化性一液系ペーストシステム）またはフッ素化複合材などのその他の種類のセメントよりも高い傾向があり、このためグラスアイオノマーセメントは、抗齲蝕性挙動と関連づけられている。市販のグラスアイオノマーセメント銘柄間には違いがあるが、概して高いフッ化物放出は、より良い抗齲蝕性保護につながると考えられる。グラスアイオノマーセメントを使用するもう一つの重要な理由は、このようなセメントの歯牙構造体への非常に良好な臨床付着性であり、このため高度に保持力のある修復が提供される。従来のグラスアイオノマーは外的硬化開始モードを必要としないので、それらは層化を必要とせず、深い修復中に充填材料としてバルクで配置できる。しかし従来のグラスアイオノマーは、かなり技術に敏感であり（例えば性能は混合割合および混合のやり方と徹底さに左右される）であり、それらの低い曲げ強さによって明証されるようにかなり脆い。したがって従来のグラスアイオノマーセメント混合物からできた修復は、かなり容易に破壊する傾向がある。硬化したＲＭＧＩは増大した曲げ強さを有し、従来のグラスアイオノマーセメントよりも機械的破壊を被りにくい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
光硬化性ＲＭＧＩは、厚さの増大に伴う光減衰を克服するために、典型的に層状に配置される。この減衰は、その代わりにまたはそれに加えて、暗硬化化学硬化機序（上述の米国特許第５，１５４，７６２号で示される三元硬化機序、あるいは上述の米国特許第５，５２０，７２５および第５，８７１，３６０号で示される二元または三元硬化機序など）を用いることで幾分埋め合わせできる。しかし高度に粘稠なＲＭＧＩセメント混合物では、通常ＲＭＧＩ混合物の配置に先だって、低粘度水性有機コンディショナーまたはプライマーが歯牙に塗布される、予備的な歯牙の下塗りまたは調質ステップを実施することが必要である。したがって臨床的に望ましい修復を得るために、追加的なステップが必要である。
【０００６】
従来のグラスアイオノマーまたはＲＭＧＩのいずれも完全に満足できる特性を有さず、グラスアイオノマーセメントの性能および使いやすさのさらなる改良が望ましいであろう。
【０００７】
本発明は、一態様では、複数の酸性反復ユニットを有するが、重合可能なビニル基を実質的に含まないポリマー（「ポリマーＡ」）と、複数の酸性反復ユニットおよび複数の重合可能なビニル基を有するポリマー（「ポリマーＢ」）との混合物を含む、グラスアイオノマーセメントを提供する。
好ましくは本発明のセメントは、
ａ）ポリマーＡ、
ｂ）ポリマーＢ、
ｃ）ＦＡＳガラス、
ｄ）ビニル基の暗硬化を開始できる酸化還元硬化システム、および
ｅ）水
を含む。
【０００８】
本発明は、グラスアイオノマーセメントを製造および使用する方法も提供する。
【０００９】
本発明のセメントの好ましい実施態様は、予備的な歯牙の下塗りまたは調質のステップを必要とせず、また硬化ランプを必要とせずに使用できる。セメントは、暗闇で厚い切片を硬化した場合でさえ、混合の容易さ、都合の良い粘度、都合の良い硬化、良好な曲げ強さ、象牙質とエナメル質への良好な付着性、および高いフッ化物放出を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に関する用途では、用語「ポリマー」は、主鎖が１つのモノマー（すなわちホモポリマー）または２つ以上のモノマー（すなわちコポリマー）から誘導される分子を含む。ポリマーは典型的に少なくとも約２０００の重量平均分子量を有する。
【００１１】
ポリマーＡは複数の酸性反復ユニットを有するが実質的にビニル基を含まず、すなわちポリマーＡは、酸化還元硬化システムおよび水と組み合わせた際に硬化しないように、十分に少数のビニル基を有する。好ましくはポリマーＡは、約１モルパーセント未満のビニル基を含有する。ポリマーＡ中の酸性反復ユニットは、水およびＦＡＳガラスの存在下で、ガラスから浸出するカチオンと反応して硬化したセメント組成物を形成する、カルボキシルまたはその他の酸性団（例えばホウ素、リンおよびイオウなどの原子のオキシ酸）であることができる。ポリマーＡは完全に水溶性でなくても良いが、セメントのその他の液体成分と組み合わせた際にポリマーＡが大量の沈殿を生じないように、少なくとも十分に水混和性（例えば少なくとも２重量％以上）であるべきである。ポリマーＡは多様な材料から多様な方法で形成できる。ポリマーＡの好ましい形態は、α，β−不飽和カルボン酸のポリマーを含む。このようなポリマーとしては、アクリル酸、２−クロロアクリル酸、２−シアノアクリル酸、アコニット酸、シトラコン酸、フマル酸、グルタコン酸、イタコン酸、マレイン酸、メサコン酸、メタクリル酸、チグリン酸、およびそれらの混合物またはコポリマーのポリマーが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切なポリマーＡ材料は種々様々な販売元から入手でき、多くは、ＫＥＴＡＣ−ＦＩＬTM（３Ｍ  ＥＳＰＥ  デンタル・プロダクツ（３Ｍ  ＥＳＰＥ  Ｄｅｎｔａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ））、ＦＵＪＩ  ＩＩTMおよびＦＵＪＩ  ＩＸTM（Ｇ−Ｃデンタル・インダストリアル・コープ（Ｇ−Ｃ  Ｄｅｎｔａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｏｒｐ．））、およびＣＨＥＭＦＩＬTMＳｕｐｅｒｉｏｒ（デンツプライ・インターナショナル（Ｄｅｎｔｓｐｌｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ））などの現在入手できるグラスアイオノマーセメント中に存在する。好ましくはポリマーＡは、ポリアクリル酸、アクリル酸：イタコン酸コポリマー、またはアクリル酸：マレイン酸コポリマーを含む。その他のカルボン酸のポリマーまたはコポリマーの置換または付加によって、変化した靭性および変化した硬化時間を提供できる。α，β−不飽和カルボン酸と、例えばＮ−ビニルピロリドンなどの少量のその他の非酸性モノマーとの、または種々のアクリレート末端ポリエーテルとの、またはα，β−不飽和カルボン酸（例えばメチルメタクリレート）エステルとなどのコポリマーも使用できる。当業者には明らかなように、ポリマーＡは、良好な保存、取り扱い、および混合特性を提供するのに十分な分子量を有するべきである。ポリマーＡの好ましい分子量は、ゲル透過クロマトグラフィーとポリスチレン標準を使用した評価で、約３０００〜約３００，０００重量平均分子量であり、約１０，０００〜約１５０，０００が最も好ましい。硬化後に所望の設定または硬化速度および所望の全体的特性を提供するために、セメントは十分な量のポリマーＡを含有すべきである。好ましくは混合されているが未硬化の本発明のセメントは、混合されているが未硬化のセメントの構成要素総重量（水を含む）を基準にして、約０．５〜約３０重量％、より好ましくは約０．５〜約２０重量％、そして最も好ましくは約１〜約１０重量％のポリマーＡを含有する。
【００１２】
ポリマーＢは、複数の酸性反復ユニットおよび複数の重合可能なビニル基を有する。酸性反復ユニットは、上でポリマーＡについて述べたようなものであることができる。ビニル基によって、ポリマーＢが酸化還元硬化システム存在下で重合できるようになる。ポリマーＢは完全に水溶性である必要はないが、セメントのその他の液体成分と組み合わせた際に大量の沈殿を生じないように、少なくとも十分に水混和性（例えば少なくとも５重量％以上）であるべきである。ポリマーＢは多様な材料から多様な方法で形成できる。ポリマーＢを形成する都合の良い一方法は、ポリマーＡとして使用するのに適切な（またはポリマー酸無水物などのポリマーＡ前駆物質として使用するのに適切な）材料と、酸または酸無水物反応性基を含有し、ポリマーＢ中に所望の重合可能な官能性を提供する１つ以上のビニル基を含有するモノマーとを部分的に反応させることを伴う。酸または酸無水物反応性基は、ポリマーＡ上の酸ユニットと（またはポリマーＡのポリマー酸無水物前駆物質中の無水物ユニットと）反応して、得られる反応生成物中にペンダントのビニル基を提供する。ポリマーＢを形成するもう一つの都合の良い方法は、適切なα，β−不飽和カルボン酸と、１つ以上のこのようなペンダントのビニル基を含有する適切なα，β−不飽和モノマーとを共重合させることを伴う。好ましくはポリマーＢビニル基は、アクリレートまたはメタクリレート基である。最も好ましくはポリマーＢビニル基は、その他の適切な有機結合基のアミド結合を通じてポリマー主鎖に結合する。その他の適切な化学基としては、スチリル（ＣＨ2：ＣＨＣ6Ｈ5）基、アリル（ＣＨ2：ＣＨＣＨ2−）基、および当業者にはよく知られたその他の化学基が挙げられるが、これに限定されるものではない。好ましくは、酸性反復ユニットおよびビニル基の数が調節されて、セメントの硬化中、および硬化後の双方で、セメントに適切な特性バランスが提供される。約７０〜約９０モル％の酸性反復ユニット、および約１０〜約３０モル％のビニル基を含有するポリマーが好ましい。ポリマーＢの適切な実施態様としては、米国特許第４，８７２，９３６号、第５，１３０，３４７号、および第５，２２７，４１３号で述べられたものが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切なポリマーＢ材料は、現在入手できるＶＩＴＲＥＭＥＲTMおよびＶＩＴＲＥＢＯＮＤTM（３Ｍ  ＥＳＰＥ  デンタル・プロダクツ（３Ｍ  ＥＳＰＥ  Ｄｅｎｔａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ））などのＲＭＧＩセメント中に見られる。これらのセメントはポリマーＢを含有するが、ポリマーＡは含有しない。好ましくはポリマーＢは、米国特許第５，１３０，３４７号で示されるように、部分的にイソシアネートエチルメタクリレートと反応している、アクリル酸：イタコン酸コポリマーを含む。当業者には理解されるように、ポリマーＢは良好な保存、取り扱い、および混合特性を提供するのに十分な分子量を有するべきである。ポリマーＢの好ましい分子量は、約３０００〜約３００，０００重量平均分子量であり、約１０，０００〜約１５０，０００が最も好ましい。セメントは、所望の硬化速度、および硬化に続いて所望の全体的特性を提供するために、十分な量のポリマーＢを含有すべきである。好ましくは混合されているが未硬化の本発明のセメントは、混合されているが未硬化のセメント構成要素の総重量（水を含む）を基準にして、約１〜約３０重量％、約１〜約２５重量％、そして最も好ましくは約５〜約２０％重量のポリマーＢを含有する。
【００１３】
ＦＡＳガラスは、ガラスをポリマーＡおよび水と混合すると硬化したセメントが形成するように、好ましくは十分な溶出性カチオンを含有する。ガラスは、硬化したセメントが抗齲蝕性特性を有するように、好ましくは十分な溶出性フッ化物イオンも含有する。ガラスは、ＦＡＳガラス製造技術分野の当業者にはよく知られた技術を使用して、フッ化物、アルミナおよびその他のガラス形成成分を含有する溶融物から製造できる。ＦＡＳガラスは、その他のセメント構成要素と都合良く混合でき、得られる混合物を口の中で使用した際に良好に機能するように、好ましくは十分に微粉化された粒子形態である。例えば沈降分析器を使用して測定されたＦＡＳガラスの好ましい平均粒径は約０．２〜約１５μｍであり、より好ましくは約１〜１０μｍである。適切なＦＡＳガラスは当業者にはよく知られており、種々様々な販売元から入手でき、多くはＶＩＴＲＥＭＥＲTM、ＶＩＴＲＥＢＯＮＤTM、ＲＥＬＹＸTMＬＵＴＩＮＧセメントおよびＫＥＴＡＣ−ＦＩＬTM（３Ｍ  ＥＳＰＥ  デンタル・プロダクツ（３Ｍ  ＥＳＰＥ  Ｄｅｎｔａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ））、ＦＵＪＩ  ＩＩTMおよびＦＵＪＩ  ＩＸTM（Ｇ−Ｃデンタル・インダストリアル・コープ（Ｇ−Ｃ  Ｄｅｎｔａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｏｒｐ．））、およびＣＨＥＭＦＩＬTMＳｕｐｅｒｉｏｒ（デンツプライ・インターナショナル（Ｄｅｎｔｓｐｌｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ））などの現在入手できるグラスアイオノマーセメント中に存在する。ＦＡＳガラスには任意に表面処理を施すことができる。適切な表面処理としては、酸洗浄（例えばリン酸処理）、ホスフェート処理、酒石酸などのキレート剤での処理、およびシランまたは酸性または塩基性シラノール溶液での処理が挙げられるが、これに限定されるものではない。セメントの保存安定性を増大できることから、望ましくは処理溶液または処理されたガラスのｐＨは、中性または中性近くに調節される。得られる処理されたガラスは、ＦＡＳガラス、ポリマーＡ、およびポリマーＢを含有するセメント中で使用でき、ＦＡＳガラスおよびポリマーＡのみ、あるいはＦＡＳガラスおよびポリマーＢのみを含有するセメント中でも使用できる。
【００１４】
セメントは、所望の硬化速度、および硬化に続いて所望の全体的特性を提供するために、十分な量のＦＡＳガラスを含有すべきである。好ましくは混合されているが未硬化の本発明のセメントは、混合されているが未硬化のセメント構成要素の総重量（水を含む）を基準にして、重量で約９０％未満、より好ましくは約２５％〜約８５％、そして最も好ましくは約４５％〜約７５％のＦＡＳガラスを含有する。
【００１５】
酸化還元硬化システムは、セメント構成要素を混合した際に、ポリマーＢ上のビニル基の硬化を促進する。硬化は暗反応であり、すなわち光の存在に依存せず、光の不在下で進行できる。本発明では、多様な酸化還元硬化システムを用いることができる。典型的にこれらのシステムは、還元剤および酸化剤を用いる。還元剤および酸化剤は、好ましくは混合セメントの液体構成要素の組み合わせに可溶性である。有用な還元剤および酸化剤としては、Ｇ．Ｓ．ミスラ（Ｍｉｓｒａ）およびＵ．Ｄ．Ｎ．パジュパイ（Ｂａｊｐａｉ）著「酸化還元重合（Ｒｅｄｏｘ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）」Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，８，６１−１３１（１９８２）で示されるものが挙げられるが、これに限定されるものではない。還元剤および酸化剤は好ましくは十分に貯蔵安定性でもあり、望ましくない着色がなく、典型的な歯科用条件下での保存および使用が可能である。適切な還元剤は当業者にはよく知られており、アスコルビン酸、塩化コバルト（ＩＩ）、塩化第一鉄、硫酸鉄、ヒドラジン、種々のアミン、ヒドロキシルアミン（酸化剤の選択に左右される）、シュウ酸、チオ尿素、および酸化状態Ｖ以下のイオウのオキシ酸の誘導体が挙げられるが、これに限定されるものではない。酸化状態ＩＶのイオウのオキシ酸の誘導体が特に有用である。適切な酸化剤は当業者にもよく知られており、塩化コバルト（ＩＩＩ）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、塩化第二鉄、ヒドロキシルアミン（還元剤の選択に左右される）、過ホウ酸とその塩、および過マンガン酸または過硫酸アニオンの塩が挙げられるが、これに限定されるものではない。セメント中に存在すると光重合開始剤に干渉するかもしれないが、過酸化水素も使用できる。特に還元剤が少なくとも１つのイオウＩＶのオキシ酸またはその誘導体を含む場合、場合によっては酸素（例えば外来性空気からの）が酸化剤の役割を果たすことができる。また２つ以上の酸化剤、または２つ以上の還元剤を使用することも望ましいかもしれない。少量の遷移金属化合物を添加して、酸化還元硬化速度を加速しても良い。還元剤と酸化剤の量は、ポリマーＢの所望の重合程度を提供するのに十分であるべきである。好ましくは混合されているが未硬化の本発明のセメントは、混合されているが未硬化のセメント構成要素の総重量（水を含む）を基準にして、総合重量約０．０１〜約１０％、より好ましくは約０．２〜約５％、そして最も好ましくは約０．５〜約５％の還元剤および酸化剤を含有する。米国特許第５，１５４，７６２号で述べられるように、還元剤または酸化剤はマイクロカプセル封入できる。これにより概してセメントパーツの貯蔵安定性が向上し、必要ならば還元剤と酸化剤の双方を共に包装できるようになる。例えば封入剤の適切な選択を通じて、酸化剤と還元剤の双方をＦＡＳガラスと組み合わせて貯蔵安定状態に保つことができる。同様に水不溶性封入剤の適切な選択を通じて、還元剤と酸化剤をポリマーＡ、ポリマーＢ、および水と組み合わせて貯蔵安定状態に保つことができる。好ましくは封入剤は医学的に許容可能なポリマーであり、良好な皮膜形成剤である。また封入剤のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは室温を超える。
【００１６】
セメントには光開始剤を添加できるが必須ではない。光開始剤は適切な波長と強度の光への暴露時に、ポリマーＢ上のビニル基の重合を促進できなくてはならない（例えばα，β−不飽和基のラジカル架橋を促進できる）。光開始剤は、好ましくは十分に貯蔵安定性で望ましくない着色がなく、典型的な歯科用条件下での保存および使用が可能である。可視光光開始剤が好ましい。光開始剤は、好ましくは水溶性または水混和性である。極性基を有する光開始剤は、通常十分な程度の水溶性または水混和性を有する。光開始剤はしばしば単独で使用できるが、典型的に適切な供与体化合物または適切な促進剤（例えばアミン、過酸化物、リン化合物、ケトン、およびα−ジケトン化合物）と組み合わせて使用される。適切な可視光誘発および紫外光誘発開始剤は、当業者にはよく知られている。追加的な水素供与体（ナトリウムベンゼンスルフィナート、アミン、およびアミンアルコールなど）を含むまたは含まないα−ジケトン（例えばカンホルキノン）とジアリールヨードニウム塩（例えば塩化ジフェニルヨードニウム、臭化物、ヨウ化物、またはヘキサフルオロリン酸）との組み合わせが特に好ましい。用いる場合、光開始剤は、所望の光重合速度を提供するのに十分な量で存在しなくてはならない。この量は、光源、放射エネルギーに暴露させるセメント層の厚さ、および光開始剤の消光率にある程度左右される。好ましくは、混合されているが未硬化の本発明の光硬化性セメントは、混合されているが未硬化のセメント構成要素の総重量（水を含む）を基準にして、約０．０１〜約５％、より好ましくは約０．１〜約２％の光重合開始剤を含有する。
【００１７】
本発明のセメントは、水を含有する。水は販売されるセメント中に存在でき、あるいは（好ましさに劣るが）歯科医によって、混合および使用直前に添加されることができる。コンポマーとは異なり、適用時にかなりの水がセメント中に存在する。水は、蒸留、脱イオン、また水道水であることができる。概して脱イオン水が好ましい。水の量は、適切な取り扱いおよび混合特性を提供するのに、そしてＦＡＳガラスとポリマーＡおよびポリマーＢ上の酸性反復ユニットとの反応におけるイオンの輸送を可能にするのに十分であるべきである。好ましくは水は、混合されているが未硬化のセメントを形成するのに使用される成分の総重量の約０．５％〜約４０％、より好ましくは約１％〜約３０％、そして最も好ましくは約５％〜約２０％に相当する。
【００１８】
本発明のセメントは、所望するならば、１つ以上の溶剤、希釈剤またはα，β−不飽和モノマーも含有できる。適切な溶剤または希釈剤としては、エタノールおよびプロパノールなどのアルコールが挙げられるが、これに限定されるものではない。α，β−不飽和モノマーの添加によって、靭性、付着性、硬化時間などの変更された特性を提供できる。α，β−不飽和モノマーを用いる場合、それらは好ましくは水溶性、水混和性または水分散性である。２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、グリセロールモノまたはジ−メタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ウレタンメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチレンビス−アクリルアミドまたはメタクリルアミド、およびジアセトンアクリルアミドおよびメタクリルアミドなどの水溶性、水混和性、または水分散性のアクリレートおよびメタクリレートが好ましい。またグリセロールリン酸モノメタクリレート、グリセロールリン酸ジメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートリン酸、クエン酸ジまたはトリメタクリレートなどのその他のα，β−不飽和酸性のモノマーを反応性希釈剤として使用しても良い。所望するならば、α，β−不飽和モノマーの混合物を添加できる。好ましくは混合されているが未硬化の本発明のセメントは、混合されているが未硬化のセメント構成要素の総重量（水、溶剤、希釈剤、およびα，β−不飽和モノマーを含む）を基準にして、総合重量約０．５〜約４０％、より好ましくは約１〜約３０％、そして最も好ましくは約５〜約２０％の水、溶剤、希釈剤、およびα，β−不飽和モノマーを含有する。
【００１９】
本発明のセメントは、非フッ化物放出充填材も含有できる。これらの充填材は、酸反応性または非酸反応性であることができる。ＦＡＳガラス同様、非フッ化物放出充填材は、都合良くその他のセメント構成要素と混合でき、口の中で使用できるように、好ましくは十分に微粉化された粒子形態である。適切な酸反応性充填材としては、金属酸化物および水酸化物と、ポリマーＡまたはポリマーＢの酸性反復ユニットと反応する金属塩と、ストロンチウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄またはジルコニウムなどの溶出性多価カチオンを含有する非フッ化物放出ガラスとが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切な金属酸化物としては、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、および酸化亜鉛などが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切な金属水酸化物は、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛等である。適切な金属塩としては、例えば酢酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硝酸アルミニウム、硝酸バリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、および硝酸ストロンチウムなどの多価カチオンの塩が挙げられるが、これに限定されるものではない。適切なガラスとしては、ホウ酸ガラスおよびリン酸ガラスが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切な非酸反応性充填材としては、ヒュームドシリカ、アルミノケイ酸バリウム、ジルコニア−シリカ微小球、および磨砕石英が挙げられるが、これに限定されるものではない。非酸反応性充填材は、ペースト／ペースト調合物中で特に有用である。適切な酸反応性および非酸反応性充填材は当業者にはよく知られており、種々の販売元から入手できる。所望するならば充填材に、上でＦＡＳガラスについて述べたような表面処理を施すことができる。充填材の量は、硬化前に所望の混合および取り扱い特性、そして硬化後に良好な性能を提供するのに十分であるべきだが、所望の抗齲蝕性活性度を提供するのに十分なＦＡＳガラスの組み込みを阻むほど大きくてはならない。好ましくは充填材は、重量で、未硬化セメント構成要素総重量（水を含む）の約５０％未満、より好ましくは約４０％未満、そして最も好ましくは０％〜約３０％に相当する。
【００２０】
所望するならば、本発明のセメントは、顔料、キレート剤、レオロジー調節剤などのその他の典型的なアイオノマーアジュバントを含有できる。このようなアジュバントのタイプおよび量は、当業者には良く知られている。
【００２１】
本発明のセメントは、二液型粉末／液体、ペースト／液体、およびペースト／ペーストシステムをはじめとする種々の形態で提供される。それぞれが粉末、液体、ゲルまたはペーストの形態である２つ以上のパーツの組み合わせを用いるその他の形態も可能である。このような複数パートシステムでは、ポリマーＡおよびＢはセメントの別々のパートに含まれることができ、あるいはセメントの１パートのみに含まれることができる。複数パートシステムの一例として、ＦＡＳガラスおよびポリマーＡまたはポリマーＢは第１の無水パートに含まれることができ、水は第２のパートに含まれることができる。例えば粉末／液体システムでは、ＦＡＳガラスを含有して、任意に凍結乾燥の（例えばフリーズドライの）またはその他の無水形態のポリマーＡまたはポリマーＢ（あるいはポリマーＡとポリマーＢの双方）を含有する粉末と、ポリマーＢ、ポリマーＡ（あるいはポリマーＢとポリマーＡの双方）、および水を含有する液体とを組み合わせることができる。酸化還元硬化システムを粉末および液体の片方または双方に添加でき、必要に応じて封入して時期尚早の反応を防止できる。典型的にセメントは、ふさわしくデザインされた容器内に包装されたセメント成分と共にセメントの使用説明書、そして任意に歯科医がセメントを調製して使用するのを助ける、１つ以上のふさわしくデザインされた補助装置（例えば混合または分注機器）を含有する密閉されたキットの形態で販売される。
【００２２】
ペースト／液体システムの一例として、ペーストはＦＡＳガラスを含有でき、液体は水を含有できる。例えばペーストは、ＦＡＳガラスおよび適切なα，β−不飽和モノマーまたは反応性オリゴマーを含有でき、液体は、ポリマーＡ、ポリマーＢ、水そして任意に適切なα，β−不飽和モノマーまたはオリゴマーを含有できる。酸化還元硬化システムをペーストおよび液体の片方または双方に添加して、必要に応じて封入して時期尚早の反応を防止できる。
【００２３】
ペースト／ペーストシステムの一例として、ＦＡＳガラスは第１のペーストに含まれることができ、ポリマーＢは第２のペーストに含まれることができる。例えば第１のペーストはＦＡＳガラスおよび適切なα，β−不飽和モノマーを含むことができ、第２のペーストはポリマーＡ、ポリマーＢ、水、非酸反応性充填材、そして任意に適切なα，β−不飽和モノマーを含むことができる。酸化還元硬化システムをこのような任意のあらゆるペーストに添加して、必要に応じて封入して時期尚早の反応を防止できる。
【００２４】
本発明のセメントは、従来の技術を使用して混合し、臨床的に適用できる。硬化灯は必要でなく、所望されない（セメント中に光重合開始剤が含まれない限り）。セメントは、従来の自己硬化グラスアイオノマーの便宜を提供しながら、光硬化またはトリキュア（ｔｒｉ−ｃｕｒｅ）グラスアイオノマーの特性である改善された物理特性を提供できる。セメントは硬組織の前処理を必要とせずに、象牙質およびエナメル質に非常に良好な付着性を提供できる。セメントは、非常に良好な長期フッ化物放出も提供できる。したがって本発明のセメントは、光またはその他の外的硬化エネルギーの適用なしにバルク硬化でき、前処理を必要とせず、改善された曲げ強さをはじめとする改善された物理特性を有し、抗齲蝕性硬化のための高いフッ化物放出を有するグラスアイオノマーセメントを提供する。セメントは、従来の光硬化性セメントの硬化を達成するのが困難であるかもしれない臨床用途で、特に役立つ。このような用途としては深部修復、大型歯冠形成、歯内修復、歯科矯正ブラケット付着（例えばペースト部分をブラケットにあらかじめ塗布し、液体部分を後から歯牙上にはけ塗りできるプレコートブラケットをはじめとする）、バンド、頬側チューブおよびその他の機器、金属歯冠またはその他の光不透過性補綴機器の歯牙への装着、および口の近接不能領域におけるその他の修復用途が挙げられるが、これに限定されるものではない。ＦＡＳガラスとポリマーＡおよびポリマーＢ上の酸性反復ユニットとのイオン硬化反応、並びにポリマーＢ上のビニル基が関与する別個の酸化還元硬化暗反応との組み合わせにより、完全で均一な硬化および良好な臨床特性の保持が容易になる。したがって本発明のセメントは、汎用性修復として有望である。
【００２５】
セメントは、歯科医またはその他の使用者によって、磨砕または別のやり方でカスタムフィット形状に成形できる予備成形硬化製品の形態でも提供できる。
【００２６】
種々の粉末／液体システムを示す、以下の例証を目的とする実施例で本発明のセメントをさらに詳しく説明する。その他のシステムが調製されるやり方は、当業者には容易に理解されるであろう。このような任意のシステムの調合に際して、構成要素の混合および使用前の保存中に時期尚早の硬化反応を引き起こすかもしれない組み合わせを避けるために、注意を払わなくてはならない。下に示す実施例はＦＡＳガラスの割合が比較的多いので、比較的粘稠である。これらの比較的粘稠な調合物は、非外傷性の修復技術（「ＡＲＴ」、Ｊ．フレンケン（Ｆｒｅｎｃｋｅｎ）、Ｔ．パイロット（Ｐｉｌｏｔ）、Ｙ．ソンパイザン（Ｓｏｎｇｐａｉｓａｎ）、Ｐ．ファンタムバニット（Ｐｈａｎｔｕｍｖａｎｉｔ）著「非外力性修復処理（Ａｔｒａｕｍａｔｉｃ  Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）」Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｄｅｎｔｉｓｔｒｙ、５６、Ｎｏ．３（１９９６年特別号）を参照されたい）あるいは最小介入（「ＭＩ」）修復技術（Ｍ．タイアス（Ｔｙａｓ）、Ｋ．アニュサビス（Ａｎｕｓａｖｉｃｅ）、Ｊ．フレンケン（Ｆｒｅｎｃｋｅｎ），Ｇ．マウント（Ｍｏｕｎｔ）著「最小介入歯科―レビュー（Ｍｉｎｉｍａｌ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ  Ｄｅｎｔｉｓｔｒｙ−ａ  Ｒｅｖｉｅｗ）」ＦＤＩ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｐｒｏｊｅｃｔ１−９７、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｅｎｔａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ，５０：１−１２（２０００）を参照されたい。）で使用するのに特に有用であるかもしれない。下に示す配合の単純な変更によって、多数のその他の歯科用および歯科矯正用途に適切なその他の調合物（例えば粘稠度がより高いまたは低い調合物）が提供される。特に断りのない限りあらゆる部および百分率は重量を基準とし、あらゆる水は脱イオン水である。
【００２７】
開始材料に関する以下の略語を用いた。
ＡＡ：ＩＴＡ    ポリマーＡは、米国特許第５，１３０，３４７号の実施例３に従って、アクリル酸とイタコン酸とのモル比４：１のコポリマーから調製した。分子量（平均）＝１０６，０００、多分散性ρ＝４．６４。
ＡＡ：ＩＡ：ＩＥＭ    ポリマーＢは、米国特許第５，１３０，３４７号実施例１１の乾燥ポリマー調製に従って、ＡＡ：ＩＴＡを十分な２−イソシアネートエチルメタクリレートと反応させて、コポリマーの酸性団の１６モル％をペンダントのメタクリレート基に転換させて製造した。
ＢＨＴ    ブチル化ヒドロキシトルエン。
ＥＰＳ    米国特許第５，１５４，７６２号の実施例９に従って調製した封入過硫酸カリウム。
ＦＡＳ  Ｉ    米国特許第５，１５４，７６２号実施例１のガラスＡと同様の（しかし表面積２．８ｍ2／ｇを有する）アスコルビン酸処理ＦＡＳガラスは、液体処理溶液でシラン処理した。処理溶液は、４部のＡ１７４γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＣＫウィトコ・コープ（ＣＫ  Ｗｉｔｃｏ  Ｃｏｒｐ．））と４０部の水を組み合わせ、氷酢酸を添加してｐＨ３．０１を得て、０．５時間撹拌して調製した。得られた透明な処理溶液を１００部のガラス液体と混合し、スラリーを提供した。スラリーを１．５時間撹拌し、テフロン（ＴＥＦＬＯＮ）TMポリテトラフルオロエチレン（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ））で覆われたトレー内に注ぎ、８０℃で１６時間乾燥させた。得られた乾燥ケークを６０μｍの篩いにかけて粉砕した。
ＦＡＳ  ＩＩ    ＦＡＳ  Ｉと同様のＦＡＳガラスを調製したが、７４μｍの篩にかけた。
ＦＡＳ  ＩＩＩ    米国特許第５，１５４，７６２号実施例１のガラスフリットを表面積８４ｍ2／ｇに磨砕して、液体処理溶液でシラン処理した。３２部のＡ１７４γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＣＫウィトコ・コープ（ＣＫ  Ｗｉｔｃｏ  Ｃｏｒｐ．））、２２４部の水、および３２部の氷酢酸を組み合わせて０．５時間撹拌し、処理溶液を調製した。得られた透明な処理溶液を４００部のガラス液体と混合し、スラリーを提供した。３０分間の混合後、水酸化アンモニウムを添加してｐＨを６．７に調節した。次に混合物をガラストレーに注いで、８０℃で１７時間乾燥させた。得られた乾燥ケークを７４μｍの篩にかけて粉砕した。
ＦＡＳ  ＩＶ    ＦＡＳ  ＩＶはＦＡＳ  Ｉ同様であるが、シラン処理なし。
ＦＡＳ  Ｖ    ＦＡＳ  ＩＩとＩＶの５０／５０配合物。
ＧＤＭＡ    グリセリルジメタクリレート。
ＨＥＭＡ    ２−ヒドロキシエチルメタクリレート。
ＰＳ    細かく粉砕した過硫酸カリウム。
ＳＴＳ    ナトリウムｐ−トルエンスルフィナート。
【００２８】
以下の測定のための略語を用いた。
ＣＳ    圧縮強さは、最初に混合セメントサンプルを内径４ｍｍを有するガラスチューブに注入して評価した。サンプル末端をシリコーンプラグで塞いだ。充填したチューブに０．２７５ＭＰａの圧力を５分間かけた。光硬化セメント標本では、圧力をかけたまま、２台のＸＬ３０００TM歯科用硬化灯（３Ｍ）への放射暴露によってサンプルを硬化した。自己硬化セメント標本ではそうでなく、サンプルを３７℃および≧９０％の相対湿度のチャンバーに入れて１時間放置した。次に硬化したサンプルを３７℃の水中に１日間入れ、次に８ｍｍ長さに切断した。ＩＳＯ標準７４８９に従って、１ｍｍ／分のクロスヘッド速度で操作されるＩＮＳＴＲＯＮTMユニバーサル試験器（インストロン・コープ（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐ．））を使用して圧縮強さを求めた。
ＤＡ    象牙質付着性は、米国特許第５，１５４，７６２号で述べられた手順に従ったが象牙質の前処理を使用せずに測定した。
ＤＴＳ    直径引張り強さは、上述のＣＳ手順を使用したが２ｍｍ長さに切断したサンプルを使用して測定した。
ＥＡ    エナメル付着性は、米国特許第５，１５４，７６２号で述べられた手順に従って測定した。
ＦＲ    フッ化物放出は、セメントサンプルを混合し、Ｃクランプを使用して中程度の圧力で締め付けた２枚のプラスチックシートでキャッピングされた直径２０ｍｍ×高さ１ｍｍの円柱状型枠に入れ、試験管内（ｉｎ  ｖｉｔｒｏ）で評価した。セメントを２０分間硬化させ、次に調湿チャンバーに１時間保存した。サンプルをチャンバーから取り出して、異なる期間３７℃のオーブン内の２５ｍｌの水を含有するバイアル内に各標本を別々に浸漬した。それぞれの測定間隔で、標本バイアルをオーブンから取り出して、１０ｍｌの水を標本バイアルから量り取り、１０ｍｌのＴＩＳＡＢ  ＩＩTM全イオン強度調節緩衝液（シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ））と合わせた。得られた混合物を撹拌し、フッ化物イオン選択的電極を使用して測定し、３個のサンプルの平均を使用して、あてはまる測定期間について、セメント１グラム当たりから浸出したフッ化物の累積的μｇを求めた。バイアルに新鮮な脱イオン水を補充して、次の測定期間までオーブンに戻した。
ＦＳ    曲げ強さは、混合セメントサンプルをテフロン（ＴＥＦＬＯＮ）TMポリテトラフルオロエチレン（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ））からできた２ｍｍ×２ｍｍ×２５ｍｍの型枠内に入れて評価した。充填された型枠を２枚のポリエステルシート間に挟んで、Ｃクランプのジョーの間で締め付けた。アセンブリーを３７℃および相対湿度≧９０％のチャンバーに入れて、１０分間放置した。Ｃクランプを除去し、型枠をチャンバー内にさらに１時間放置した。次にサンプルを３７℃の水に１日間入れた。次に硬化したセメントを型枠から取り出して紙やすりで磨いてサンプルを平らにし、次にＩＳＯ標準４０４９に従って実施した三点曲げ試験を使用して、曲げ強さについて試験した。ＩＮＳＴＲＯＮ試験器のクロスヘッド速度は０．７５ｍｍ／分であり、２個の下部支持体間の距離は約２０ｍｍであった。
ＲＨ    相対湿度。
【実施例】
【００２９】
実施例１
１２．５部のＡＡ：ＩＴＡ、１２．５部のＡＡ：ＩＴＡ：ＩＥＭ、５部のＨＥＭＡ、および２０部の水を構成要素が溶解するまで混合して、液体部分を調合した。１００部のＦＡＳＩ、１．２部のＳＴＳ、および１部のＰＳを共にタンブリングして、粉末部分を調合した。液体部分および粉末部分を２．７：１粉末／液体比で手動でへらで混ぜ、歯科用硬化ランプを使用せずに、ＩＳＯ標準９９１７で述べられた型枠内で自己硬化させた。４００ｇの圧子を使用して、硬化時間を評価した。セメントは２分５５秒の硬化時間、１６２ＭＰａのＣＳ、２８ＭＰａのＤＴＳ、４．２ＭＰａのＤＡ、および６．２ＭＰａのＥＡを有した。これらの値は、優れた物理特性と性能を表す。
【００３０】
実施例２
実施例１の方法を使用して、１２．５部のＡＡ：ＩＴＡ、１２．５部のＡＡ：ＩＴＡ：ＩＥＭ、５部のＧＤＭＡ、および２０部の水を構成要素が溶解するまで混合して、液体部分を調合した。得られた液体部分と実施例１の粉末部分を２．７：１の粉末／液体比で手動でへらで混ぜ、自己硬化させた。セメントは３分１５秒の硬化時間、１４５ＭＰａのＣＳ、２７ＭＰａのＤＴＳ、５８ＭＰａのＦＳ、４．５ＭＰａのＤＡ、および８．０ＭＰａのＥＡを有した。これらの値は、優れた物理特性と性能を表す。
【００３１】
実施例３
実施例１の方法を使用して、１４．４部のＡＡ：ＩＴＡ、３５．６部のＡＡ：ＩＴＡ：ＩＥＭ、１７．１部のＨＥＭＡ、０．０６部のＢＨＴ、および３２．９部の水を構成要素が溶解するまで混合して、液体部分を調合した。得られた液体部分と実施例１の粉末部分を２．７：１の粉末／液体比で手動でへらで混ぜ、自己硬化させた。セメントは、３分３５秒の硬化時間、１７３ＭＰａのＣＳ、３２ＭＰａのＤＴＳ、６０ＭＰａのＦＳ、５．１ＭＰａのＤＡ、および９．１ＭＰａのＥＡを有した。これらの値は、優れた物理特性と性能を表す。
【００３２】
実施例４
実施例１の方法を使用して、１００部のＦＡＳＩＩＩ、１．２部のＳＴＳ、および２部のＥＰＳを混合して、粉末部分を調合した。得られた粉末部分と実施例３の液体部分とを２．７：１の粉末／液体比で手動でへらで混ぜ、自己硬化させた。セメントは３分１０秒の硬化時間、１８９ＭＰａのＣＳ、３３ＭＰａのＤＴＳ、６２ＭＰａのＦＳ、４．１１ＭＰａのＤＡ、および５．５７ＭＰａのＥＡを有した。これらの値は、優れた物理特性と性能を表す。
【００３３】
実施例５
実施例１の方法を使用して、１００部のＦＡＳ  ＩＶ、１．２部のＳＴＳ、および２部のＥＰＳを混合して、粉末部分を調合した。得られた粉末部分を実施例３の液体部分と２．５：１の粉末／液体比で手動でへらで混ぜ、自己硬化させた。セメントは３分１５秒の硬化時間、２１０ＭＰａのＣＳ、４１ＭＰａのＤＴＳ、４．１１ＭＰａのＤＡ、５８ＭＰａのＦＳ、５．１９ＭＰａのＤＡ、および９．５７ＭＰａのＥＡを有した。これらの値は、優れた物理特性と性能を表す。
【００３４】
開放容器内で液体粉末部分を９０％のＲＨおよび３７℃で２ヶ月間老化させ、次に液体部分と混合して、２ヶ月の老化後のセメントの物理特性を再評価した。表１に示すように、老化させた粉末は最初の粉末に非常によく似た特性であった。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
セメントのフッ化物放出を評価して、２つの市販されるグラスアイオノマー材料と比較した。それぞれ曲線１１、１３、および１５として、実施例５のセメント、ＶＩＴＲＥＭＥＲTMＲＭＧＩセメント（３Ｍ  ＥＳＰＥ）、および従来のＦＵＪＩ  ＩＸTMグラスアイオノマーセメント（Ｇ−Ｃデンタル・インダストリアル・コープ（Ｇ−Ｃ  Ｄｅｎｔａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｏｒｐ．））について、６ヶ月間にわたる累積的フッ化物放出を示す図１に、結果を示す。図１に示されるように、実施例５のセメントは、２つの市販のグラスアイオノマーセメントよりも高いフッ化物放出を提供した。さらにＲＭＧＩセメントとは異なり、実施例５のセメントは、硬化灯を必要としなかった。また市販のセメントのどちらとも異なり、実施例５のセメントは歯牙の前処理の使用を必要としなかった。
【００３７】
比較例１
実施例１の方法を使用して、５０部のＡＡ：ＩＴＡ、４５部の水、および５部の酒石酸を構成要素が溶解するまで混合して、液体部分を調合した。得られた液体部分とシラン処理されていないＦＡＳ  ＩＶの前駆物質を２．７：１の粉末／液体比で手動でへらで混ぜ、自己硬化させた。得られたセメントは、従来のグラスアイオノマーに近似して、３分間の硬化時間、１７３ＭＰａのＣＳ、２８ＭＰａのＤＴＳ、および２９ＭＰａのＦＳを有した。このようにしてＣＳおよびＤＴＳ値は比較的高かったが、ＦＳ値はそうでなかった。
【００３８】
比較例２
製造元の説明書に従って、従来のＦＵＪＩ  ＩＸTMグラスアイオノマーセメントを混合し、型枠内で自己硬化させた。得られたセメントは、３１ＭＰａのＦＳ、２．４ＭＰａのＤＡ（歯牙前処理なし）、および６．２６ＭＰａのＥＡ（これも歯牙前処理なし）を有した。これは比較例１と比べてＦＳの小さな増大を表すが、上で報告した本発明のセメントについて得られたＦＳ値ほどには高くない。さらに本発明のセメントは、未処理象牙質とエナメル質への改善された付着性を提供した。
【００３９】
比較例３
製造元の説明書に従って、ＶＩＴＲＥＭＥＲTM樹脂変性グラスアイオノマーセメント（３Ｍ  ＥＳＰＥ）を混合して、型枠内で自己硬化させた。得られたセメントは０ＭＰａのＤＡ（歯牙前処理なし）、および２．２ＭＰａのＥＡ（これも歯牙前処理なし）を有した。この場合も本発明のセメントは、未処理象牙質とエナメル質への改善された付着性を提供した。
【００４０】
実施例６〜１４
実施例１の方法を使用して、下の表２に示す相対量で、ポリマーＡ（ＡＡ：ＩＴＡ）、ポリマーＢ（ＡＡ：ＩＴＡ：ＩＥＭ）、ＨＥＭＡおよび水を組み合わせて一連の液体部分を調製した。各液体は、０．０６部のＢＨＴも含有した。液体は３〜４のｐＨを有した。粉末部分は、１００部のＦＡＳＩ、１．２部のＳＴＳ、および１部のＰＳを混合して調合した。液体部分および粉末部分を２．７：１の粉末／液体比で手動でへらで混ぜ、自己硬化させた。セメントは、表２に示す硬化時間、圧縮強さ、直径引張り強さ、象牙質付着性、およびエナメル付着性の値を有した。これらの実施例は計画実験について終点を含んだので、いくつかの測定値は、上で報告した本発明のその他のセメントについて得られたものほど高くない。
【００４１】
【表２】
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【００４２】
表２の結果は、様々な液体配合、そしてセメントのいくつかの物理特性に対するそれらの影響を示す。
【００４３】
実施例１５および比較例４〜７
実施例１の方法を使用して、表３に示す相対量で、ポリマーＡ（ＡＡ：ＩＴＡ）、ポリマーＢ（ＡＡ：ＩＴＡ：ＩＥＭ）、ＨＥＭＡ、水、酒石酸およびＢＨＴを組み合わせ、一連の液体部分を調製した。１００部のＦＡＳ  ＩＶ、１．１６部のＳＴＳ、および１．９４部のＥＰＳを混合して、粉末部分を調合した。液体部分と粉末部分を２．７：１の粉末／液体比で手動でへらで混ぜ、自己硬化させた。セメントは、表３に示す硬化時間、圧縮強さ、直径引張り強さ、曲げ付着性、象牙質付着性、およびフッ化物放出値を有した。表３の結果は、ポリマーＡとポリマーＢの双方を含有するセメントについて、非常に良好なフッ化物放出と共に、ＣＳ、ＤＴＳ、ＦＳ、およびＤＡの相乗的増大を示す。
【００４４】
【表３】
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【００４５】
本発明の範囲と精神を逸脱することなく本発明の種々の修正と変更ができることは、当業者には明らかであろう。したがって本発明は、ここで例証のみを目的とする記載事項により不当な制限を受けないものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のセメントおよび２つの市販のセメントについて、経時的なフッ化物の放出を示すグラフである。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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