(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科用組成物であって、以下：
ａ．酸基を有効に中和することができる部分を特徴とする、非重合性酸中和樹脂０．５〜１０％  ｗｔ／ｗｔ、又は酸中和重合性樹脂０．５〜９９％  ｗｔ／ｗｔ、又は非重合性酸中和樹脂及び酸中和重合性樹脂の混合物、ここで、中和される酸基はカルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸又はリン酸である、
ｂ．混合された通常の重合性樹脂５〜９０％  ｗｔ／ｗｔ；
ｃ．開始剤及び他の添加剤０．０１〜５．００％；
ｄ．１０ｎｍ〜５０ミクロンの範囲の複数のフィラー粒子０〜９０％  ｗｔ／ｗｔ
を含み、
ここで、非重合性酸中和樹脂は以下の化合物からなる群から選択され：
【化１】
0006661673.tif 000023
ここで、酸中和重合性樹脂は以下の化合物からなる群から選択される：
【化２】
0006661673.tif 000024
【化３】
0006661673.tif 000025
【化４】
0006661673.tif 000026
前記歯科用組成物。 
【請求項２】
セルフエッチング接着剤への使用の間、接着強度の著しい改善及び接着耐久性の改善を示すことができる、デュアル硬化型セメント又はデュアル硬化型コンポジットを配合する、請求項１に記載の歯科用組成物。
【請求項３】
配合組成物が、歯科用接着剤中の自己硬化活性化剤の必要性を排除することができ、それによって手順が簡易化され、接着強度の予想可能性が高められる、請求項２に記載の歯科用組成物。
【請求項４】
配合組成物が、中和プロセスの結果としてのカチオン塩のインサイチュ生成に起因して抗菌性を提供し得る、請求項１に記載の歯科用組成物。
【請求項５】
配合組成物が弱酸とのカチオン錯体を場合により含み、ここから、強酸性成分を含有する硬化型接着剤とカチオン錯体を含有するデュアル硬化型修復材との接触の間に酸交換が生じる、請求項４に記載の歯科用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
あるクラスの酸中和樹脂及びそのような樹脂を含有する硬化可能な又は硬化性組成物を本明細書に開示する。
【背景技術】
【０００２】
背景
周囲温度でのフリーラジカル重合機構によるビニル又はアクリレート系樹脂の化学重合は、過酸化物及び芳香族第三級アミンからなる二成分酸化還元硬化システムを使用して伝統的に行われる。他方では、光活性化重合は、光開始剤、通常は(-ジケトンの、その励起三重項状態への活性化からのフリーラジカルの発生を介して進行する。これに続いて、活性化された光開始剤がアミン促進剤によって還元され、中間体である励起錯体（エキシプレックス）が形成され、これは解離する際にフリーラジカルを放出する。象牙質へのレジンコンポジットの接着強度は、接着剤システムとレジンコンポジットとの重合様式の適合性によって影響されることを示唆する証拠があった（非特許文献１）。一般的な光硬化セルフエッチング接着剤システムは、一部のシステムについて有効な接着が達成されない程度に、化学硬化コンポジットと不適合性であることが、報告によってさらに明らかにされた（非特許文献２）。しかし、化学硬化コンポジットへ不十分に接着されるシステムは、光硬化レジンコンポジットを使用することによって高い剪断接着強度を示した。一般に、セルフエッチング接着剤と化学硬化レジンとの不適合性の性質は、デュアル硬化型修復材の塩基性成分（アミン共開始剤と接着剤システムの酸成分とのインサイチュ反応に起因する。より具体的には、結合剤のこれらの酸成分は、有機酸化還元触媒の一部として自己硬化性レジンコンポジットにおいて見られ得る、第三級芳香族アミンを容易にプロトン化することができる。プロトン化されたアミン（第四級芳香族アミン）は、過酸化物に対して不活性及び／又は非反応性となった。従って、開始ラジカルは周囲条件下で発生することができなかった。全体的に、そのような触媒ペアは効率が低下し、官能基変換の速度及び程度は著しく減少し、歯科用接着剤の性能は損なわれる。そのような望ましくないアミンプロトン化反応を回避するために、併用される歯科用修復材は、光硬化型のもののみに限定されなければならない。
【０００３】
光硬化レジンコンポジットは審美歯科用途において化学硬化コンポジットの使用に大部分は取って代わったが、化学活性化コンポジットは、最新の修復歯科学において依然として重要な用途がある。化学硬化コンポジットのより長い稼動時間が、後部レジンコンポジット修復のための「ダイレクティッド・シュリンケージ・テクニック（directed shrinkage technique）」に採用されてきた。この技術において、緩結性化学硬化コンポジットが、大量に（in bulk）又は基底層として使用され、部分的に重合された材料の流動によっ
て修復において発生される応力を軽減した。化学硬化レジンは、光が容易に透過可能でない領域における修復材料として、並びに歯内ポストと共のインレー及びアンレー、クラウン及びブリッジの合着用の自己又はデュアル硬化性レジンセメントとして、しばしば使用されている。デュアル硬化型又は化学硬化型コンポジットと共の光硬化型セルフエッチング結合剤の使用を容易にするために、自己硬化活性化剤（self-curing activator）は、
酸含有接着剤と化学硬化システムの酸化還元触媒中のアミンとの不適合性を克服する必要がある。DENTSPLY International, Inc.から入手可能なPrime&Bond NT（登録商標）Dual-Cure bonding systemにおいて、正規の光硬化結合剤である、Prime&Bond NT（登録商標）を使用前にSelf-Cure Activatorと混合する。Prime&Bond NT（登録商標）Dual-Cureは、
化学硬化様式で、デュアル硬化型セメント、例えばDENTSPLY International, Inc.から入手可能なCalibra（登録商標）をボンディングする場合、優れた接着強度を示す。
【０００４】
Prime&Bond NT（登録商標）専用に開発されたSelf-Cure Activatorは、他の簡易な接着剤を用いて必ずしも同様に機能するとは限らない。より重要なことには、Self-Cure Activatorは、使用前に簡易な接着剤と混合されなければならず、これは臨床医にとって余分
な工程である。システムを簡易化する実際の必要性がある。塩基を組み込んでいるセメントは簡易な接着剤中の酸を中和し、セメント中のアミンの不活性化の問題を軽減又は排除することができると考えた。結果として、自己硬化様式の樹脂セメントと簡易な接着剤との不適合性は、減少又は排除される場合がある。
【０００５】
非特許文献３は、自己硬化型レジンのアミン成分への陰イオン交換樹脂の添加は、セルフエッチングプライマー接着剤の酸基によるアミン中和を妨げ、象牙質上での接着強度を高める有効な手段であることを報告した。このアプローチの欠点は、陰イオン交換樹脂を有するセメントの曲げ弾性率が低下することである。より決定的には、陰イオン交換樹脂は、直径１〜２mmの重合されたビーズであり、これは、臨床使用には大きすぎるフィルム厚を有するセメントを生じさせるだろう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Swift EJ, May KN, Wilder AD. Journal of Prosthodontics, 7: 256-60, 1998
【非特許文献２】Miller MB et al. Realty 13(1), 182-7, 1999
【非特許文献３】Osada et al (Dental materials Journal, 21 (11): 1044-50, 2005)
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
概要
酸中和樹脂を製造する方法、酸中和能力を有する樹脂組成物、及び歯科修復における適用のための重合性又は硬化性歯科用組成物を本明細書に開示する。より具体的には、本開示は、より強い酸を有効に中和し、任意の配合歯科用修復材中に存在するアミン共開始剤を同様の中和反応から防ぐことができる、適切な部分を含有する反応性樹脂を製造するための方法に関する。さらに、そのような酸中和樹脂は、重合性又は非重合性のいずれであってもよく、歯科用接着剤、デュアル硬化型歯科用セメント及び歯科用コンポジットを含むがこれらに限定されない、様々な硬化性歯科用組成物中にさらに配合することができる。従って、本開示において、酸中和重合性樹脂を含有する歯科用組成物によって、硬化歯科用プライマー又は歯科用接着剤のいずれか由来の任意の残存酸を有効に中和する方法を提供し、従って、代替歯への歯科用修復材の十分なボンディングが容易に達成される。
【０００８】
そのようなベース樹脂の代表的な式は、以下の通りであり得る：
【化１】
0006661673.tif 000002
Ｒ′はＨ又はＭｅであり；
ＸはＯ、Ｓ、ＮＨ、ＮＲ１（Ｒ１＝ＣＨ３又はＣ２Ｈ５）であり、
ＹはＯ、Ｓ、ＮＨ又はＮＲ又はＲであり；
Ｒ及びＹは、互いに独立して、Ｃ１−Ｃ２４、直鎖及び／又は分岐鎖アルキレン残基、又は芳香族／置換残基を有し；
Ｍは、α置換第三級アミン、ピリジン又は置換ピリジン、イミダゾール及び／又は置換イミダゾール、ピロール及び／又は置換ピロール、ピペリジン及び／又は置換ピペリジン、ピラゾール及び／又は置換ピラゾール、オキサゾール及び／又は置換オキサゾール、チアゾール及び／又は置換チアゾール、イソオキサゾール及び／又は置換イソオキサゾール、イソチアゾール及び／又は置換イソチアゾール、チアジアゾールインドール及び／又は置換チアジアゾールインドール、インドリジン及び／又は置換インドリジン、トリアゾール及び／又は置換トリアゾール、テトラゾール及び／又は置換テトラゾール、ペンタゾール及び／又は置換ペンタゾール、キノリン及び／又は置換キノリン、イソキノリン及び／又は置換イソキノリン、ピリダジン及び／又は置換ピリダジン、ピリミジン及び／又は置換ピリミジン、ピラジン及び／又は置換ピラジン、シンノリン及び／又は置換シンノリン、フタラジン及び／又は置換フタラジン、キナゾリン及び／又は置換キナゾリン、キノキサリン及び／又は置換キノキサリン、フェナジン及び／又は置換トリアジン、トリアジン及び／又は置換トリアジン、又はこれらの任意の組み合わせであり、
ｎ＝１〜１０、かつ、ｍ＝１〜１０である。
【０００９】
本開示は、酸中和樹脂の樹脂組成物、及びさらに、該樹脂を含有する硬化可能な又は硬化性組成物に関する。硬化可能な又は硬化性組成物は、好ましくは歯科用組成物であり、これには接着剤、セメント及びコンポジットが含まれるが、これらに限定されない。本開示は、特に、任意の硬化プライマー、セルフエッチング接着剤又は任意の他の接着剤システム中の過剰な酸を有効に中和し、続いて、そのような接着剤システムとデュアル硬化型修復材との十分なボンディングのための十分な硬化を可能にする方法に関する。任意の残存酸を有効に中和することができ、かつ同時に、標準的なデュアル硬化型修復材中に存在するアミン共開始剤を同様の中和反応から有効に防ぐことができる、酸中和樹脂を配合組成物中において利用する方法を本明細書に開示する。従って、特に酸性表面と修復材料との界面での、硬化又はキュアリングプロセスの点で著しい増強が容易に達成され、このことは、従って、改善された適合性、及びより具体的には、改善された接着強度をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】酸中和重合性樹脂の例を示す。
【図２】酸中和重合性樹脂のさらなる例を示す。
【図３】酸中和重合性樹脂のなおさらなる例を示す。
【図４】PENTA／ビスイミダゾールジメタクリレートのコンプレックスのFTIRスペクトルである。
【図５】ポリアクリル酸／ビスイミダゾールジメタクリレートのコンプレックスのFTIRスペクトルである。
【図６】イソソルビド系重合性イミダゾール樹脂の一つの製造を示す。
【図７】CDIプロセスによるAMAHP系重合性イミダゾール樹脂の一つの製造  を示す。
【図８】TCDC系ビスイミダゾールジメタクリレート樹脂を示す。
【図９】HEMA系ジメタクリレートイミダゾール樹脂を示す。
【図１０】イミダゾールプロセスによるAMAHP系重合性イミダゾール樹脂の一つの製造を示す。
【図１１】IEM系ジメタクリレートイミダゾール樹脂の一つの製造を示す。
【図１２】イミダゾールアクリレート樹脂を示す。
【図１３】イミダゾールアクリレート樹脂のさらなる例を示す。
【図１４】メタクリル酸及びビスイミダゾールジメタクリレート樹脂のコンプレックスを示す。
【図１５】２つの典型的な非重合性トリイミダゾール樹脂及びテトライミダゾール樹脂を示す。
【図１６】さらなる非重合性ビスイミダゾール樹脂を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明
本開示において、通常の修復材中に容易に配合することができ、接着剤由来の酸性成分を中和することができ、従って修復材の重合の改善に起因する接着強度の著しい増強をもたらす、あるクラスの新規の添加剤、酸中和樹脂を特定した。さらに、本開示の自然な延長として、そのような重合性ベース樹脂を組み込むことによって、自己中和可能な接着剤組成物も配合され、これは、セルフエッチングプライマー並びに任意の他の通常の、デュアル硬化型、自己硬化型及び／又は光硬化型修復材に対して同様に作用する。接着強度の著しい改善は、そのような重合性ベース樹脂の組み込みに起因するそのような簡易化手順からの真の利益であった。
【００１２】
以下の式はそのような酸中和樹脂の代表的な構造を示す。そのような式からのさらなる変更は、有機化学の基礎知識に基づいて可能であることが予想され、これは本開示の範囲内に入る。
【化２】
0006661673.tif 000003
Ｒ′はＨ又はＭｅであり；
ＸはＯ、Ｓ、ＮＨ、ＮＲ１（Ｒ１＝ＣＨ３又はＣ２Ｈ５）であり、
ＹはＯ、Ｓ、ＮＨ又はＮＲ又はＲであり；
Ｒ及びＹは、互いに独立して、Ｃ１−Ｃ２４、直鎖及び／又は分岐鎖アルキレン残基、又は芳香族／置換残基を有し；
Ｍは、α置換第三級アミン、ピリジン又は置換ピリジン、イミダゾール及び／又は置換イミダゾール、ピロール及び／又は置換ピロール、ピペリジン及び／又は置換ピペリジン、ピラゾール及び／又は置換ピラゾール、オキサゾール及び／又は置換オキサゾール、チアゾール及び／又は置換チアゾール、イソオキサゾール及び／又は置換イソオキサゾール、イソチアゾール及び／又は置換イソチアゾール、チアジアゾールインドール及び／又は置換チアジアゾールインドール、インドリジン及び／又は置換インドリジン、トリアゾール及び／又は置換トリアゾール、テトラゾール及び／又は置換テトラゾール、ペンタゾール及び／又は置換ペンタゾール、キノリン及び／又は置換キノリン、イソキノリン及び／又は置換イソキノリン、ピリダジン及び／又は置換ピリダジン、ピリミジン及び／又は置換ピリミジン、ピラジン及び／又は置換ピラジン、シンノリン及び／又は置換シンノリン、フタラジン及び／又は置換フタラジン、キナゾリン及び／又は置換キナゾリン、キノキサリン及び／又は置換キノキサリン、フェナジン及び／又は置換フェナジン、トリアジン及び／又は置換トリアジン、又はこれらの残基の任意の組み合わせであり；
ｎ＝１〜１０、かつ、ｍ＝１〜１０である。
【００１３】
以下の図表において、典型的なＭを示す：
【化３】
0006661673.tif 000004
【実施例】
【００１４】
実施例１：イソソルビド系ビスイミダゾールジメタクリレート樹脂（図６）を、以下に記載するように二段階プロセスによって製造した：1000ml三つ口丸底フラスコへ、1,1−
ルボニルジイミダゾール（CDI）98.88ｇ、二塩化メチレン550ｇ及びイソソルビド43.9ｇ
を加え、すぐに系は室温で透明に変化した。次いで、イミダゾール形成の結果として結晶が現れた。RTでの２時間の反応後、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（AMAHP）131.1ｇ、炭酸カリウム40.0ｇ及びテトラブチルアンモニウムブロミド4.0ｇを添加した。反応進行を室温でさらに10〜12時間維持し、その後、水200mlを添加し、反応を停止させた。得られた溶液を水で数回抽出し、イミダゾール及び触媒の全てを除去した。次いで、それをRTにて一晩硫酸マグネシウムで乾燥させ、その後それを濾過した。溶媒を真空下にて35〜40℃でRotovaporによって除去した。液状樹脂240ｇが収率89％で得られた。
【００１５】
実施例２：TCDC系ビスイミダゾール-ジメタクリレート樹脂（図８）を、以下に記載す
るように二段階プロセスによって製造した：1000ml三つ口丸底フラスコへ、CDI 74.45ｇ
、二塩化メチレン400ml及びAMAHP 98.36ｇを加え、すぐに系は室温で透明に変化した。RTでの６時間の反応後、ビスイミダゾール前駆体が図7に示されるように形成され、次いで
、4,8−ビス(ヒドロキシメチル)-トリシクロ[5,2,1,02.6]（TCDC）45.0ｇ及び炭酸カリウム40.0ｇ及びテトラブチルアンモニウムブロミド3.8ｇを添加した。反応進行を室温でさ
らに10〜12時間維持し、その後、DI水250mlを添加し、反応を停止させた。得られた溶液
を水で数回抽出し、イミダゾール及び触媒の全てを除去した。次いで、それをRTにて一晩硫酸マグネシウムで乾燥させ、その後それを濾過した。溶媒を真空下にて35〜40℃でRotovaporによって除去した。
【００１６】
実施例３：HEMA系モノイミダゾール−ジメタクリレート樹脂（図９）も、以下に記載す
るように二段階プロセスによって製造した：1000ml三つ口丸底フラスコへ、CDI 81.8ｇ、二塩化メチレン450ml及びAMAHP 107.5ｇを加え、すぐに系は室温で透明に変化した。RTでの６時間の反応後、HEMA 66.5ｇ、炭酸カリウム40.0ｇ及びテトラブチルアンモニウムブ
ロミド4.0ｇを添加した。反応進行を室温でさらに10〜12時間維持し、その後、水200mlを添加し、反応を停止させた。得られた溶液をDI水で数回抽出し、イミダゾール及び触媒の全てを除去した。次いで、それをRTにて一晩硫酸マグネシウムで乾燥させ、その後それを濾過した。溶媒を真空下にて35〜40℃でRotovaporによって除去した。
【００１７】
実施例４：AMAHP系モノイミダゾール-モノメタクリレート樹脂（図１０）も、以下に記載するように一段階プロセスによって製造した：1000ml三つ口丸底フラスコへ、イミダゾール102グラム、二塩化メチレン700ml及びAMAHP 161グラムを加え、すぐに系は室温で透
明に変化した。RTでの一晩の反応後、得られた溶液を、炭酸カリウムの水溶液を使用することによって数回抽出した。次いで、それを硫酸マグネシウムで一晩乾燥させ、その後、溶媒を真空下にて35〜40℃でRotovaporによって除去した。液状樹脂が得られた。
【００１８】
実施例５：IEM系モノイミダゾール−モノメタクリレート樹脂（図１１）を、以下に記
載するように二段階プロセスによって製造した：500ml三つ口丸底フラスコへ、AMAHP 237グラム及び２−イソシアネートエチルメタクリレート（IEM）146.2グラム、及びDBTOL 0.53グラムを35℃で加えた。反応を６時間維持した。液状樹脂339グラムが得られた。次い
で、前駆体樹脂185.1グラム及び二塩化メチレン800mlを、1000ml三つ口丸底フラスコ中へ室温で加えた。次いで、徐々にそれにイミダゾール結晶性粉末55.5グラムを添加した。反応を一晩維持した。得られた溶液を、炭酸カリウムの水溶液を使用することによって数回抽出した。次いで、それを硫酸マグネシウムで一晩乾燥させ、その後、溶媒を真空下にて35〜40℃でRotovaporによって除去した。液状樹脂214グラムが得られた。
【００１９】
【表１】
0006661673.tif 000005
【００２０】
【表２】
0006661673.tif 000006
【００２１】
【表３】
0006661673.tif 000007
【００２２】
【表４】
0006661673.tif 000008
【００２３】
【表５】
0006661673.tif 000009
【００２４】
典型的な酸中和重合性樹脂の一つは、図９に示されるような重合性イミダゾール樹脂（実施例３）であり、これは、構造的に、イミダゾール部分を含有するジメタクリレート樹脂である。イミダゾールは多少塩基性であることが周知であり；実際に、それは、ピリジンよりもおよそ60倍塩基性である。従って、イミダゾールは、本質的に大抵の酸性化合物を容易に中和することができることが指摘されるべきである。さらに、第三級アミンなどの、他の塩基性有機化合物とは違って、イミダゾールは、オキシダントに対して安定であり、自己硬化及び／又は光硬化プロセスにおいて生じるいかなる酸化還元／Ｈ引抜反応にも関与しない。
【００２５】
自己硬化様式の典型的なBPO／アミン系樹脂セメントと簡易な接着剤との適合性問題が
ある。簡易な接着剤中の酸モノマーとセメント中のアミンとの酸塩基反応は、共開始剤としてのアミンの不活性化を引き起こすと考えられる。実施例３の樹脂を組み込んでいるセ
メントは簡易な接着剤中の酸を中和し、セメント中のアミンの不活性化の問題を軽減又は排除することができると考えた。結果として、自己硬化様式の樹脂セメントと簡易な接着剤との不適合性は、減少又は排除される場合がある。
【００２６】
【表６】
0006661673.tif 000010
【００２７】
【表７】
0006661673.tif 000011
【００２８】
【表８】
0006661673.tif 000012
【００２９】
【表９】
0006661673.tif 000013
【００３０】
触媒ペースト２をRTで72時間保存した場合、最も恐らくいくらか時期尚早な重合に起因して、固体塊のチャック（chuck）が底部に見られた。実施例３の樹脂中の一部の不純物
が自己硬化共開始剤として作用し得ると考えられる。
【００３１】
実験セメント及び対照のCalibraの比較データ結果を表５及び６に示す。要約すると、
実験セメントは、Self-cure Activator（SCA）を使用せずに、Prime&Bond NTと適合性で
あった。Prime&Bond NTが象牙質上において自己硬化で実験セメントを結合するための象
牙質上における接着強度は、Self-cure Activatorと組み合わせてのPrime&Bond NTと同様であり、一方、自己硬化活性化剤（self-cure activator）無しでは、Prime&Bond NTは、象牙質上において自己硬化でCalibraを本質的に結合しなかった。実験セメントの全体的
な機械的性能は、多少低い曲げ弾性率を除いて、Calibraのものと同様であった。
【００３２】
【表１０】
0006661673.tif 000014
【００３３】
【表１１】
0006661673.tif 000015
【００３４】
【表１２】
0006661673.tif 000016
【００３５】
【表１３】
0006661673.tif 000017
【００３６】
ペースト３をCalibra触媒ペーストと混合した場合(１：１)、３時間後でさえ、固体へ
の硬化は観察されなかった。
【００３７】
【表１４】
0006661673.tif 000018
【００３８】
【表１５】
0006661673.tif 000019
【００３９】
【表１６】
0006661673.tif 000020
【００４０】
【表１７】
0006661673.tif 000021
【００４１】
【表１８】
0006661673.tif 000022
【図１】
0006661673.tif 000027
【図２】
0006661673.tif 000028
【図３】
0006661673.tif 000029
【図４】
0006661673.tif 000030
【図５】
0006661673.tif 000031
【図６】
0006661673.tif 000032
【図７】
0006661673.tif 000033
【図８】
0006661673.tif 000034
【図９】
0006661673.tif 000035
【図１０】
0006661673.tif 000036
【図１１】
0006661673.tif 000037
【図１２】
0006661673.tif 000038
【図１３】
0006661673.tif 000039
【図１４】
0006661673.tif 000040
【図１５】
0006661673.tif 000041
【図１６】
0006661673.tif 000042