リン含有表面処理を含む歯科用充填剤、ならびにその組成物および方法
本出願は、リンおよび２価のカチオンを含む処理された表面を含む、歯科用充填剤、ならびに歯科用充填剤の製造方法および使用方法を提供する。そのような歯科用充填剤を含む歯科用組成物は、口腔環境にイオンを送達するのにも有用である。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
歯組織の無機質脱落があると、齲歯、象牙質、セメント質および／またはエナメル質の齲蝕、たとえば歯科用修復材を用いた処置を典型的には必要とする状態になるということはよく知られている。そのような状態は、通常は、歯科用修復材を用いて充分に処置することが可能であるが、修復された歯構造は多くの場合、その修復をした箇所の周囲でさらなる齲蝕を受けやすい。
【０００２】
イオン（たとえば、カルシウム、および好ましくはカルシウムとリン）を口腔環境の中に放出すると、歯組織の自然な再石灰化能力（remineralizing capability）が向上することは知られている。再石灰化の向上は、従来からの歯科用修復材法に対する有用な補助手段または代替え手段となり得ると考えられる。しかしながら、カルシウムおよびリンを口腔環境の中に放出する公知の組成物（たとえば、リン酸カルシウム含有組成物）は、たとえば徐放性能なども含めて、望ましい性質に欠けることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、イオン（たとえば、リンおよび他のイオン）を口腔環境の中に放出することが可能な新規な組成物が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の要旨
本発明は、処理された表面を含む歯科用充填剤、およびそのような処理された表面を含む歯科用充填剤の調製方法を提供する。その処理された表面には、リン、ならびにＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオンが含まれる。そのような歯科用充填剤を含む歯科用組成物、およびそのような歯科用組成物の使用方法もまた提供される。
【０００５】
本明細書において開示されるような歯科用の充填剤および組成物は、好ましくは、歯構造の再石灰化を促進させ、それによって、たとえば潜在的な利点を与えることが可能であり、そのような利点としては、たとえば、エナメル質および／または象牙質の病変部を再石灰化させる能力；知覚過敏（sensitivity）の原因となる、露出された象牙質および／またはセメント質の細管を埋める能力；摩耗および／または腐蝕されたエナメル質表面を修復する能力；界面における微少漏洩領域を再シールする能力；酸の攻撃に対して接触された歯構造および近傍の歯構造の抵抗性を増大させる能力が挙げられる。
【０００６】
定義
本明細書で使用するとき、「接着剤」または「歯科用接着剤」という用語は、「歯科材料」（たとえば、「修復材」、歯科矯正装置（たとえば、ブラケット）、または「歯科矯正用接着剤」）を歯構造に接着させるために、歯構造（たとえば、歯）の上に前処理として使用する組成物を指す。「歯科矯正用接着剤」という用語は、歯科矯正装置を歯構造（たとえば、歯）の表面に接着させるのに使用される、高度に（一般に４０重量％以上）充填される組成物を指す（「歯科用接着剤」というよりは、「修復材料」に近い）。一般に、歯構造の表面は、たとえば、エッチング、プライマー処理、および／または接着剤を塗布することによって前処理され、「歯科矯正用接着剤」の歯構造の表面への接着性を向上させる。
【０００７】
本明細書で使用するとき、「非水性」組成物（たとえば、接着剤）という用語は、成分としてその中に水が添加されていない組成物を指す。しかしながら、その組成物の他の成分中に偶発的な水分が存在している可能性もあるが、水の総量は、その非水性組成物の安定性（たとえば、貯蔵寿命）に悪影響を与えることはない。非水性組成物は、その非水性組成物の全重量を基準にして、好ましくは１重量％未満、より好ましくは０．５重量％未満、最も好ましくは０．１重量％未満の水しか含まない。
【０００８】
本明細書で使用するとき、「自己エッチング性（self-etching）」組成物という用語は、歯構造表面をエッチング剤を用いて予め処理しなくても、その歯構造表面に結合する組成物をさす。自己エッチング性組成物は、好ましくは、独立したエッチング剤またはプライマーを使用しない場合には、自己プライマーとして機能することも可能である。
【０００９】
本明細書で使用するとき、「自己接着性」組成物という用語は、プライマーまたは接合剤を用いて歯構造表面を予め処理しなくても、その歯構造表面に接合することが可能な組成物を指す。好ましくは、自己接着性組成物は、独立したエッチング剤を使用しなくても、自己エッチング性組成物でもある。
【００１０】
本明細書で使用するとき、組成物を「固化（ｈａｒｄｅｎｉｎｇ）」または「硬化（ｃｕｒｉｎｇ）」させるという用語は、同義的に使用され、重合反応および／または架橋反応、たとえば、固化または硬化をすることが可能な一種または複数の化合物を含む光重合反応および化学重合技術（たとえば、エチレン性不飽和化合物を重合させるのに有効なラジカルを形成させるイオン反応または化学反応）などを指す。
【００１１】
本明細書で使用するとき、「歯構造表面」という用語は、歯の構造（たとえば、エナメル質、象牙質、およびセメント質）および骨を指す。
【００１２】
本明細書で使用するとき、「歯科材料」という用語は、歯組織表面に接合させることが可能な材料を指し、それにはたとえば、歯科用修復材、歯科矯正装置、および／または歯科矯正用接着剤などが含まれる。
【００１３】
本明細書で使用するとき、「（メタ）アクリル」というのは、「アクリル」および／または「メタクリル」の略称である。たとえば、「（メタ）アクリルオキシ」基は、アクリルオキシ基（すなわち、ＣＨ2＝ＣＨＣ（Ｏ）Ｏ−）および／またはメタクリルオキシ基（すなわち、ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨ3）Ｃ（Ｏ）Ｏ−）の両方を指す、略称である。
【００１４】
本明細書で使用するとき、「非晶質」物質は、識別できるようなＸ線粉末回折パターンを生じないものである。「少なくとも部分的に結晶質の」物質は、識別できるようなＸ線粉末回折パターンを生じるものである。
【００１５】
本明細書で使用するとき、周期律表の「族」とは、無機化学ＩＵＰＡＣ命名法（１９９０年、推奨）（IUPAC Nomenclature of Inorganic Chemistry, Recommendations 1990）に定義される、第１〜１８族を指し、それらを含む。
【００１６】
本明細書で使用するとき、単数形（「ａ」および「ａｎ」）は、特に断らない限り、「少なくとも一つ」または「一つまたは複数」を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明は、リンおよび２価のカチオンを含む歯科用充填剤および／または組成物を提供する。いくつかの実施態様においては、リンおよび２価のカチオンを含む処理された表面を含む歯科用充填剤が提供される。いくつかの実施態様においては、そのような歯科用充填剤を含む歯科用組成物が提供される。いくつかの実施態様においては、リンおよび２価のカチオンならびに硬化性樹脂および／または水中分散可能なポリマー膜形成材を含む歯科用組成物が提供される。そのような歯科用充填剤および／または組成物の製造方法および使用方法もまた提供される。
【００１８】
リンおよび２価のカチオンの前駆体
リンの前駆体および２価のカチオンの前駆体を使用して、歯科用充填剤の表面処理をすることができる。リンの前駆体は、２価のカチオンの前駆体と同一であっても、異なっていてもよい。好ましくは、２価のカチオンの前駆体は、２価のカチオンとして、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、またはそれらの組合せが含まれている。
【００１９】
リンのための好適な前駆体としては、たとえば以下のものが挙げられる：リン酸およびその塩（たとえば、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、など）、ピロリン酸およびその塩（たとえば、ピロリン酸テトラナトリウム、ピロリン酸カルシウム）、モノフルオロリン酸およびその塩、ヘキサフルオロリン酸およびその塩、リン酸エステル（たとえば、トリエチルホスフェート）、グリセロリン酸塩（glycerophosphate）（たとえば、グリセロリン酸カルシウム、グリセロリン酸亜鉛、グリセロリン酸マグネシウム、グリセロリン酸ストロンチウム、グリセロリン酸スズ、グリセロリン酸ジルコニウム、およびグリセロリン酸銀）、カゼイン塩（caseinate）（たとえば、リン酸カルシウム錯体化カゼイン塩）、リン酸化物（たとえば、Ｐ2Ｏ5）、リンオキシハロゲン化物（たとえば、ＰＯＣｌ3）、ならびにそれらの組合せ。
【００２０】
２価のカチオンのための好適な前駆体としては、アニオンと組み合わせたカチオンの有機塩および無機塩、ならびにそれらの塩基性塩またはオキシ塩が挙げられる。アニオンの例としては、たとえば、硝酸塩（nitrate）、ハロゲン化物（たとえば、塩化物、フッ化物、など）、ヒドロキシド、アルコキシド、カゼイン塩、カルボン酸塩（carboxylate）（たとえば、ギ酸塩（formate）、酢酸塩（acetate）、ホルモアセテート（formoacetate））、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００２１】
さらに、他のカチオン（たとえば、３価のカチオン）および／またはアニオン（たとえば、フッ化物イオン）のための前駆体も、必要に応じて、歯科用充填剤を表面処理するために使用してもよい。
【００２２】
たとえば、３価のカチオン（たとえば、アルミニウム、ランタン、またはそれらの組合せ）のための好適な前駆体としては、アニオンと組み合わせたカチオンの有機塩および無機塩、ならびにそれらの塩基性塩またはオキシ塩が挙げられる。アニオンの例としては、たとえば、硝酸塩、ハロゲン化物（たとえば、塩化物、フッ化物、など）、ヒドロキシド、アルコキシド、カゼイン塩、カルボン酸塩（たとえば、ギ酸塩、酢酸塩、ホルモアセテート）、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００２３】
さらに、フッ化物イオンのための好適な前駆体としては、たとえば、フッ化アンモニウム、二フッ化水素アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸およびその塩、モノフルオロリン酸およびその塩、ヘキサフルオロリン酸およびその塩、ならびにそれらの組合せが挙げられる。
【００２４】
歯科用充填剤の表面処理
好ましくは、歯科用充填剤は、たとえば米国特許第５，３３２，４２９号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）の中に記載されているのと同様の方法により表面処理される。簡単に言えば、本明細書に記載の歯科用充填剤は、その充填剤を、本明細書に記載されるようなリンの前駆体および２価カチオンの前駆体をその中に溶解、分散または懸濁した１種または複数の液体と組み合わせることにより、表面処理することができる。必要に応じて、その１種もしくは複数の液体または追加の液体に、追加の表面処理剤（たとえば、フッ化物イオン前駆体、シラン、チタン酸塩など）が含まれていてもよい。必要に応じて、その１種または複数の液体に水が含まれ、そして、水性液体を使用する場合には、それが酸性であっても塩基性であってもよい。処理した後では、その１種または複数の液体の少なくとも一部は、任意の都合のよい方法（たとえば、噴霧乾燥、オーブン乾燥、ギャップ乾燥、凍結乾燥、およびそれらの組合せ）を用いて、その表面処理された歯科用充填剤から除去することができる。ギャップ乾燥の記述に関しては、たとえば米国特許第５，９８０，６９７号明細書（コルブ（Ｋｏｌｂ）ら）を参照されたい。一つの実施態様においては、処理された充填剤を、典型的には乾燥温度約３０℃〜約１００℃で、たとえば一夜かけて、オーブン乾燥させることができる。その表面処理された充填剤は、所望により、さらに加熱することも可能である。次いで、その処理され乾燥された歯科用充填剤を篩にかけるか、または軽く粉砕して凝集体（agglomerate）を破壊することもできる。得られた表面処理された歯科用充填剤は、例えば、歯科用ペーストの中に組み込むことができる。
【００２５】
表面処理するのに好適な歯科用充填剤は、歯科的用途に使用される組成物の中に組み込むのに適した、広い範囲の各種の材料のうちの一種または複数から選択することができ、たとえばそのような充填剤は、現在歯科用修復材組成物などに使用されているようなものである。好ましくは、歯科用充填剤には、多孔質粒子および／または粒子の多孔質凝集体が含まれている。好ましい歯科用充填剤としては、ナノ粒子および／またはナノ粒子の凝集体が挙げられる。好ましいタイプの充填剤としては、金属酸化物、金属フッ化物、金属オキシフッ化物（oxyfluoride）、およびそれらの組合せが挙げられるが、ここでその金属は重金属であっても、非重金属であってもよい。
【００２６】
好ましい実施態様においては、その歯科用充填剤は、第２〜５族元素、第１２〜１５族元素、ランタニド元素、およびそれらの組合せからなる群より選択される元素の酸化物、フッ化物、またはオキシフッ化物である。より好ましくは、その元素は、以下のものからなる群より選択される：Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐ、およびそれらの組合せ。歯科用充填剤が、ガラス、非晶質物質、または結晶質物質であってもよい。必要に応じて、歯科用充填剤にフッ化物イオン源を含んでいてもよい。そのような歯科用充填剤としては、たとえば、フルオロアルミノシリケートガラスが挙げられる。
【００２７】
好ましくは、充填剤は微細に粉砕されている。充填剤の粒径分布は、単峰形（unimodial）であってもあるいは多峰形（polymodial）（たとえば、二峰形（bimodal））であってもよい。充填剤の最大粒径（粒子の最大寸法、典型的には直径）は、好ましくは２０マイクロメートル未満、より好ましくは１０マイクロメートル未満、最も好ましくは５マイクロメートル未満である。充填剤の平均粒径は、好ましくは２マイクロメートル未満、より好ましくは０．１マイクロメートル未満、最も好ましくは０．０７５マイクロメートル未満である。
【００２８】
充填剤は無機物質であってもよい。それは、樹脂系に溶解しない架橋有機物質であってもよく、また必要に応じて、無機充填剤を用いて充填されていてもよい。充填剤は、いかなる場合においても毒性が無く、口の中で使用するのに適したものでなければならない。その充填剤は放射線不透過性であっても、放射線透過性であってもよい。充填剤は、典型的には、実質的に水に溶解しない。
【００２９】
好適な無機充填剤の例は、天然に存在する物質または合成の物質であり、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない：石英；窒化物（たとえば、窒化ケイ素）；たとえば、Ｚｒ、Ｓｒ、Ｃｅ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂａ、ＺｎおよびＡｌから誘導されるガラス；長石；ホウケイ酸ガラス；カオリン；タルク；チタニア；低モース硬度の充填剤でたとえば米国特許第４，６９５，２５１号明細書（ランドクレフ（Ｒａｎｄｋｌｅｖ））に記載されているようなもの；およびサブミクロンサイズのシリカ粒子（たとえば、発熱性シリカ、たとえばオハイオ州アクロン（Ａｋｒｏｎ，ＯＨ）のデグッサ・コーポレーション（Ｄｅｇｕｓｓａ Ｃｏｒｐ．）からの商品名アエロジル（ＡＥＲＯＳＩＬ）、たとえば「ＯＸ５０」、「１３０」、「１５０」および「２００」シリカ、ならびに、イリノイ州タスコーラ（Ｔｕｓｃｏｌａ，ＩＬ））のキャボット・コーポレーション（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．）からのキャブ・オ・シル（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ）Ｍ５シリカなど）。好適な有機充填剤粒子の例としては、充填または非充填の微粉砕ポリカーボネート、ポリエポキシドなどが挙げられる。
【００３０】
酸非反応性の充填剤粒子としては、石英、サブミクロンシリカ、および米国特許第４，５０３，１６９号明細書（ランドクレフ（Ｒａｎｄｋｌｅｖ））に記載されているような型の、非ガラス質のミクロ粒子が適している。これらの酸非反応性の充填剤の混合物もまた考慮に入るし、さらには有機材料および無機材料から製造した組合せ充填剤もまた考えられる。ある種の実施態様においては、シラン処理したジルコニア−シリカ（Ｚｒ−Ｓｉ）充填剤が特に好ましい。
【００３１】
充填剤は酸反応性充填剤であってもよい。好適な酸反応性充填剤としては、金属酸化物、ガラス、および金属塩を挙げることができる。典型的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が挙げられる。典型的なガラスとしては、ホウ酸ガラス、リン酸ガラスおよびフルオロアルミノシリケート（「ＦＡＳ」）ガラスが挙げられる。ＦＡＳガラスが特に好ましい。ＦＡＳガラスは典型的には、溶出可能なカチオンを充分に含んでおり、それにより、そのガラスを硬化性組成物の成分と混合したときに、硬化された歯科用組成物が形成されるようにする。このガラスは典型的には、溶出可能なフッ化物イオンを充分に含んでいて、それにより、その硬化させた組成物が抗齲蝕性を有するようにする。そのガラスは、フッ化物、アルミナ、およびその他のガラス形成成分を含む溶融物から、ＦＡＳガラス製造の分野の当業者に知られた技術を用いて、製造することができる。ＦＡＳガラスは典型的には、充分に細かく粉砕して、それにより、他のセメント成分とうまく混合することができ、得られた混合物を口腔内で使用したときに性能を充分に発揮できるようにする。
【００３２】
一般的には、ＦＡＳガラスの平均粒径（典型的には、直径）は、たとえば沈降分析器を用いて測定して、約１２マイクロメートル以下、典型的には１０マイクロメートル以下、より典型的には５マイクロメートル以下である。好適なＦＡＳガラスは、当業者には知られており、広い範囲の供給業者から入手することができる。ガラスイオノマーセメントとして現在入手可能なものが多く、たとえば、商品名ビトレマー（ＶＩＴＲＥＭＥＲ）、ビトレボンド（ＶＩＴＲＥＢＯＮＤ）、リライ・Ｘ・ルーティング・セメント（ＲＥＬＹ Ｘ ＬＵＴＩＮＧ ＣＥＭＥＮＴ）、リライ・Ｘ・ルーティング・プラス・セメント（ＲＥＬＹ Ｘ ＬＵＴＩＮＧ ＰＬＵＳ ＣＥＭＥＮＴ）、フォタック−フィル・クイック（ＰＨＯＴＡＣ−ＦＩＬ ＱＵＩＣＫ）、ケタック−モラー（ＫＥＴＡＣ−ＭＯＬＡＲ、およびケタック−フィル・プラス（ＫＥＴＡＣ−ＦＩＬ ＰＬＵＳ）（ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）の３Ｍ・ＥＳＰＥ・デンタル・プロダクツ（３Ｍ ＥＳＰＥ Ｄｅｎｔａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ））、フジ・ＩＩ・ＬＣ（ＦＵＪＩ ＩＩ ＬＣ）およびフジＩＸ（ＦＵＪＩ ＩＸ）（日本国東京の、Ｇ−Ｃ・デンタル・インダストリアル・コーポレーション（Ｇ−Ｃ Ｄｅｎｔａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏｒｐ．））、およびケムフィル・スペリオル（ＣＨＥＭＦＩＬ Ｓｕｐｅｒｉｏｒ）（ペンシルバニア州ヨーク（Ｙｏｒｋ，ＰＡ）のデンツプライ・インターナショナル（Ｄｅｎｔｓｐｌｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ））などが商品として入手できる。所望により、充填剤の混合物を使用することもできる。
【００３３】
その他の好適な充填剤は、たとえば以下の特許に開示されている：米国特許第６，３０６，９２６号明細書（ブレッチャー（Ｂｒｅｔｓｃｈｅｒ）ら）、同第６，３８７，９８１号明細書（チャン（Ｚｈａｎｇ）ら）、同第６，５７２，６９３号明細書（ウー（Ｗｕ）ら）、および同第６，７３０，１５６号明細書（ウィンディッシュ（Ｗｉｎｄｉｓｃｈ）ら）、ならびに国際公開第０１／３０３０７号パンフレット（チャン（Ｚｈａｎｇ）ら）および国際公開第０３／０６３８０４号パンフレット（ウー（Ｗｕ）ら）。これらの引用文献に記載されている充填剤成分には、ナノサイズのシリカ粒子、ナノサイズの金属酸化物粒子、およびそれらの組合せが含まれている。ナノ充填剤はまた、米国特許出願第１０／８４７，７８１号明細書；米国特許出願第１０／８４７，７８２号明細書；および米国特許出願第１０／８４７，８０３号明細書にも記載されている。この３件はすべて２００４年５月１７日に出願されたものである。
【００３４】
その表面処理された歯科用充填剤には、歯科用充填剤の全乾燥重量を基準にして（すなわち、処理に用いた液状物を除外して）、好ましくは少なくとも０．０１重量％、より好ましくは少なくとも０．０５重量％、最も好ましくは少なくとも０．１重量％のリンが含まれる。その表面処理された歯科用充填剤には、歯科用充填剤の全乾燥重量を基準にして（すなわち、処理に用いた液状物を除外して）、好ましくは最大で５０重量％、より好ましくは最大で３０重量％、最も好ましくは最大で２０重量％のリンが含まれる。
【００３５】
その表面処理された歯科用充填剤には、歯科用充填剤の全乾燥重量を基準にして（すなわち、処理に用いた液状物を除外して）、好ましくは少なくとも０．０１重量％、より好ましくは少なくとも０．０５重量％、最も好ましくは少なくとも０．１重量％の２価のカチオンが含まれる。その表面処理された歯科用充填剤には、歯科用充填剤の全乾燥重量を基準にして（すなわち、処理に用いた液状物を除外して）、好ましくは最大で５０重量％、より好ましくは最大で３０重量％、最も好ましくは最大で２０重量％の２価のカチオンが含まれる。
【００３６】
表面処理された歯科用充填剤（たとえば、歯科用接着剤組成物）を含む本発明のいくつかの実施態様では、その組成物には、組成物の全重量を基準にして、好ましくは少なくとも１重量％、より好ましくは少なくとも２重量％、最も好ましくは少なくとも５重量％の表面処理された歯科用充填剤が含まれる。そのような実施態様では、本発明の組成物には、組成物の全重量を基準にして、好ましくは最大で４０重量％、より好ましくは最大で２０重量％、最も好ましくは最大で１５重量％の表面処理された歯科用充填剤を含む。
【００３７】
（たとえば、その組成物が歯科用修復材または歯科矯正用接着剤であるような）その他の実施態様においては、本発明の組成物には、組成物の全重量を基準にして、好ましくは少なくとも４０重量％、より好ましくは少なくとも４５重量％、最も好ましくは少なくとも５０重量％の表面処理された歯科用充填剤を含む。そのような実施態様では、本発明の組成物には、組成物の全重量を基準にして、好ましくは最大で９０重量％、より好ましくは最大で８０重量％、さらにより好ましくは最大で７０重量％、最も好ましくは最大で５０重量％の表面処理された歯科用充填剤を含む。
【００３８】
必要に応じて、その歯科用充填剤の処理された表面には、シラン（たとえば、米国特許第５，３３２，４２９号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載されているようなもの）、抗菌薬（たとえば、クロルヘキシジン；第四級アンモニウム塩；金属含有化合物たとえば、Ａｇ、ＳｎまたはＺｎ含有化合物；およびそれらの組合せ）、および／またはフッ化物イオン源（たとえば、フッ化物塩、フッ化物含有ガラス、フッ化物含有化合物、およびそれらの組合せ）などがさらに含まれていてもよい。
【００３９】
本発明の歯科用組成物には、以下に記載するような任意成分の添加剤がさらに含まれていてもよい。
【００４０】
本明細書に記載の歯科用組成物は、歯科用プライマー、歯科用接着剤、窩洞裏装材（cavity liner）、窩洞清浄化剤（cavity cleaning agent）、セメント、コーティング、ワニス、歯科矯正用接着剤、修復材、シーラント、脱感作薬、およびそれらの組合せとして有用とすることができる。
【００４１】
硬化性樹脂を含む歯科用組成物
本発明の歯科用組成物は、硬表面、好ましくは、象牙質、エナメル質、および骨のような硬組織を処理するのに有用である。そのような歯科用組成物は、水性であっても、非水性であってもよい。いくつかの実施態様においては、歯科材料に適用する前に、組成物を固化させることができる（たとえば、従来からの光重合および／または化学重合技術によって重合させる）。別の実施態様においては、歯科材料に適用した後に、組成物を固化させることができる（たとえば、従来からの光重合および／または化学重合技術によって重合させる）。
【００４２】
本発明の方法において歯科材料および歯科用接着剤組成物として使用可能な好適な光重合性組成物としては、（カチオン活性な（cationically active）エポキシ基を含む）エポキシ樹脂、（カチオン活性なビニルエーテル基を含む）ビニルエーテル樹脂、（フリーラジカル活性な（free radically active）不飽和基、たとえば、アクリル酸塩およびメタクリル酸塩を含む）エチレン性不飽和（ethylenically unsaturated）化合物、およびそれらの組合せ、などを挙げることができる。単一の化合物の中にカチオン活性な官能基とフリーラジカル活性な官能基との両方を含む重合性物質もまた適している。その例としては、エポキシ官能性（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００４３】
酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物
本明細書で使用するとき、「酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物」という用語は、エチレン性不飽和ならびに、酸および／または酸前駆体官能基を有するモノマー、オリゴマー、およびポリマーを含むことを意味する。酸前駆体官能基には、たとえば、酸無水物、酸塩化物、およびピロリン酸塩などが含まれる。
【００４４】
酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物としては、たとえばα，β−不飽和酸性化合物、たとえば、グリセロールホスフェートモノ（メタ）アクリレート、グリセロールホスフェートジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（たとえば、ＨＥＭＡ）ホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシエチル）ホスフェート、（（メタ）アクリルオキシプロピル）ホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシプロピル）ホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシ）プロピルオキシホスフェート、（メタ）アクリルオキシヘキシルホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシヘキシル）ホスフェート、（メタ）アクリルオキシオクチルホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシオクチル）ホスフェート、（メタ）アクリルオキシデシルホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシデシル）ホスフェート、カプロラクトンメタクリレートホスフェート、クエン酸ジ−メタクリレートまたはクエン酸トリ−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を、硬化性樹脂系における成分として使用することができる。不飽和炭素酸のモノマー、オリゴマー、およびポリマー、たとえば（メタ）アクリル酸、芳香族（メタ）アクリレート化酸（たとえば、メタクリレート化トリメリット酸）、およびそれらの無水物もまた、使用することができる。ある種の好適な本発明の組成物としては、少なくとも１個のＰ−ＯＨ部分を有する、酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
【００４５】
これらの化合物の内のある種のものは、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られる。酸官能基とエチレン性不飽和成分の両方を有するこのタイプの化合物については、さらに、米国特許第４，８７２，９３６号明細書（エンゲルブレヘト（Ｅｎｇｅｌｂｒｅｃｈｔ））および米国特許第５，１３０，３４７号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ））にも記載がある。エチレン性不飽和と酸部分の両方を含む、広い範囲のそのような化合物を使用することができる。所望により、そのような化合物の混合物を使用することもできる。
【００４６】
酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物の例をさらに挙げれば、たとえば、米国仮特許出願第６０／４３７，１０６号明細書（出願日２００２年１２月３０日）に開示されているような重合性ビスホスホン酸；ＡＡ：ＩＴＡ：ＩＥＭ（ペンダントメタクリレートを有するアクリル酸：イタコン酸のコポリマーで、たとえば、米国特許第５，１３０，３４７号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ））の実施例１１に記載されているようにして、ＡＡ：ＩＴＡコポリマーを充分な量の２−イソシアナトエチルメタクリレートと反応させて、その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転化させて製造したもの）；および、米国特許第４，２５９，０７５号明細書（ヤマウチ（Ｙａｍａｕｃｈｉ）ら）、米国特許第４，４９９，２５１号明細書（オムラ（Ｏｍｕｒａ）ら）、米国特許第４，５３７，９４０号明細書（オムラ（Ｏｍｕｒａ）ら）、米国特許第４，５３９，３８２号明細書（オムラ（Ｏｍｕｒａ）ら）、米国特許第５，５３０，０３８号明細書（ヤマモト（Ｙａｍａｍｏｔｏ）ら）、米国特許第６，４５８，８６８号明細書（オカダ（Ｏｋａｄａ）ら）、および欧州特許出願公開第７１２，６２２号明細書（株式会社トクヤマ（Ｔｏｋｕｙａｍａ Ｃｏｒｐ．）および欧州特許出願公開第１，０５１，９６１号明細書（株式会社クラレ（Ｋｕｒａｒａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）に記載されているものがある。
【００４７】
本発明の組成物には、エチレン性不飽和化合物と、たとえば、米国仮特許出願第６０／６００，６５８号（出願日：２００４年８月１１日）に記載されているような酸官能基との組合せをさらに含んでいてもよい。
【００４８】
本発明の組成物には、充填物無添加（unfilled）の組成物の全重量を基準にして、好ましくは少なくとも１重量％、より好ましくは少なくとも３重量％、最も好ましくは少なくとも５重量％の酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物を含む。本発明の組成物は、充填物無添加の組成物の全重量を基準にして、好ましくは最大で８０重量％、より好ましくは最大で７０重量％、最も好ましくは最大で６０重量％の、酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物を含む。
【００４９】
酸官能基を有しないエチレン性不飽和化合物
本発明の組成物はまた、酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物に加えて、一種または複数の重合性成分も含み、それによって固化可能な組成物を形成することができる。それらの重合性成分は、モノマー、オリゴマー、またはポリマーのいずれであってもよい。
【００５０】
ある種の実施態様においては、上記組成物は光重合性であり、すなわち、その組成物に光重合性成分と光重合開始剤（すなわち、光重合開始剤系）を含み、化学線照射を行うことによって、組成物の重合（または硬化）を開始させる。そのような光重合性組成物は、遊離基によって（free radically）重合することもできる。
【００５１】
ある種の実施態様においては、上記組成物は化学重合性であり、すなわち、その組成物に化学重合性成分と化学重合開始剤（すなわち、重合開始剤系）を含み、化学線照射の照射に依存することなく、その組成物を重合、架橋、硬化させることができる。そのような化学重合性組成物は、「自己硬化性」組成物と呼ばれることがあり、それには、ガラスイオノマーセメント、樹脂変性ガラスイオノマーセメント、レドックス硬化系、およびそれらの組合せが含まれる。
【００５２】
本発明の組成物には、充填物無添加の組成物の全重量を基準にして、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは少なくとも１０重量％、最も好ましくは少なくとも１５重量％の酸官能基を有しないエチレン性不飽和化合物を含む。本発明の組成物には、充填物無添加の組成物の全重量を基準にして、好ましくは最大で９５重量％、より好ましくは最大で９０重量％、最も好ましくは最大で８０重量％の酸官能基を有しないエチレン性不飽和化合物を含む。
【００５３】
光重合性組成物
好適な光重合性組成物には、エチレン性不飽和化合物（フリーラジカル活性な不飽和基を含む）を含む光重合性成分（たとえば、化合物）が含まれていてもよい。有用なエチレン性不飽和化合物の例としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ヒドロキシ官能性アクリル酸エステル、ヒドロキシ官能性メタクリル酸エステル、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００５４】
光重合性組成物としては、フリーラジカル活性な官能基を有する化合物が挙げられ得、それには、１個または複数のエチレン性不飽和基を有する、モノマー、オリゴマー、およびポリマーが含まれ得る。好適な化合物は、少なくとも一つのエチレン性不飽和結合を含み、付加重合することができる。そのようなフリーラジカル重合性化合物としては以下のようなものが挙げられる：モノ−（メタ）アクリレート、ジ−（メタ）アクリレートまたはポリ−（メタ）アクリレート（すなわち、アクリレートおよびメタクリレート）たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、アリルアクリレート、グリセロールトリアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリメタクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ビス［１−（２−アクリルオキシ）］−ｐ−エトキシフェニルジメチルメタン、ビス［１−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシ）］−ｐ−プロポキシフェニルジメチルメタン、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、およ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；（メタ）アクリルアミド（すなわち、アクリルアミドおよびメタクリルアミド）たとえば、（メタ）アクリルアミド、メチレンビス−（メタ）アクリルアミド、およびジアセトン（メタ）アクリルアミド；ウレタン（メタ）アクリレート；ポリエチレングリコール（好ましくは、分子量２００〜５００）のビス−（メタ）アクリレート、米国特許第４，６５２，２７４号明細書（ベッチャー（Ｂｏｅｔｔｃｈｅｒ）ら）に記載されているようなアクリレート化モノマーの共重合性混合物、米国特許第４，６４２，１２６号明細書（ゼーダー（Ｚａｄｏｒ）ら）に記載されているようなアクリレート化オリゴマー、および米国特許第４，６４８，８４３号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ））に開示されているようなポリ（エチレン性不飽和）カルバモイルイソシアヌレート；ならびにビニル化合物たとえば、スチレン、ジアリルフタレート、ジビニルスクシネート、ジビニルアジペート、およびジビニルフタレート。その他の好適なフリーラジカル重合性化合物としては、たとえば国際公開第００／３８６１９号パンフレット（グッゲンベルガー（Ｇｕｇｇｅｎｂｅｒｇｅｒ）ら）、国際公開第０１／９２２７１号パンフレット（バインマン（Ｗｅｉｎｍａｎｎ）ら）、国際公開第０１／０７４４４号パンフレット（グッゲンベルガー（Ｇｕｇｇｅｎｂｅｒｇｅｒ）ら）、国際公開第００／４２０９２号パンフレット（グッゲンベルガー（Ｇｕｇｇｅｎｂｅｒｇｅｒ）ら）などに開示されている、シロキサン官能性（メタ）アクリレート、ならびに、たとえば米国特許第５，０７６，８４４号明細書（フォック（Ｆｏｃｋ）ら）、米国特許第４，３５６，２９６号明細書（グリフィス（Ｇｒｉｆｆｉｔｈ）ら）、欧州特許第０３７３ ３８４号明細書（ワーゲンクネヒト（Ｗａｇｅｎｋｎｅｃｈｔ）ら）、欧州特許第０２０１ ０３１号明細書（ライナース（Ｒｅｉｎｅｒｓ）ら）、および欧州特許第０２０１ ７７８号明細書（ライナース（Ｒｅｉｎｅｒｓ）ら）などに開示されている、フルオロポリマー官能性（メタ）アクリレートなどが挙げられる。所望により、フリーラジカル重合が可能な２種以上の化合物の混合物を使用することもできる。
【００５５】
重合性成分は、単一の分子の中に、ヒドロキシル基とフリーラジカル活性な官能基とを含むことができる。そのような物質の例としては、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、たとえば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートおよび２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート；グリセロールモノ−（メタ）アクリレートまたはグリセロールジ−（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンモノ−（メタ）アクリレートまたはトリメチロールプロパンジ−（メタ）アクリレート；ペンタエリスリトールモノ−（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ−（メタ）アクリレート、およびペンタエリスリトールトリ−（メタ）アクリレート；ソルビトールモノ−（メタ）アクリレート、ソルビトールジ−（メタ）アクリレート、ソルビトールトリ−（メタ）アクリレート、ソルビトールテトラ−（メタ）アクリレート、またはソルビトールペンタ−（メタ）アクリレート；および２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロポキシ）フェニル］プロパン（ビスＧＭＡ）などが挙げられる。好適なエチレン性不飽和化合物はまた、広い範囲の商業的入手源、たとえばセントルイス（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ）のシグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）からも入手することができる。所望により、エチレン性不飽和化合物の混合物を使用することもできる。
【００５６】
ある種の実施態様においては、光重合性成分としては、ＰＥＧＤＭＡ（ポリエチレングリコールジメタクリレート、分子量約４００）、ビスＧＭＡ、ＵＤＭＡ（ウレタンジメタクリレート）、ＧＤＭＡ（グリセロールジメタクリレート）、ＴＥＧＤＭＡ（トリエチレングリコールジメタクリレート）、米国特許第６，０３０，６０６号明細書（ホルメス（Ｈｏｌｍｅｓ））に記載されているようなビスＥＭＡ６、およびＮＰＧＤＭＡ（ネオペンチルグリコールジメタクリレート）などを挙げることができる。所望により、重合性成分の種々の組み合わせを使用することができる。
【００５７】
遊離基によって光重合可能な組成物（free radically photopolymerizable composition）を重合させるための、好適な光重合開始剤（すなわち、一種または複数の化合物を含む光重合開始剤系）としては、２成分系および３成分系が挙げられる。典型的な３成分系光重合開始剤には、米国特許第５，５４５，６７６号明細書（パラゾット（Ｐａｌａｚｚｏｔｔｏ）ら）に記載されているような、ヨードニウム塩、光増感剤、および電子供与性化合物が含まれる。好適なヨードニウム塩は、ジアリールヨードニウム塩、たとえば、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、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、およびトリルクミルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートである。好適な光増感剤は、４００ｎｍ〜５２０ｎｍ（好ましくは、４５０ｎｍ〜５００ｎｍ）の範囲内で一部の光を吸収するモノケトンおよびジケトンである。より好ましい化合物は、４００ｎｍ〜５２０ｎｍ（さらにより好ましくは、４５０〜５００ｎｍ）の範囲で一部の光を吸収するアルファジケトンである。好適な化合物は、カンファーキノン、ベンジル、フリル、３，３，６，６−テトラメチルシクロヘキサンジオン、フェナントラキノン、１−フェニル−１，２−プロパンジオン、およびその他の１−アリール−２−アルキル−１，２−エタンジオン、および環状アルファジケトンである。最も好ましいのは、カンファーキノンである。好適な電子供与性化合物としては、置換アミン、たとえば、ジメチルアミノ安息香酸エチルが挙げられる。カチオン重合性樹脂を光重合させるのに有用なその他の好適な第三級光重合開始剤系が、たとえば、米国特許出願公開第２００３／０１６６７３７号明細書（デデ（Ｄｅｄｅ）ら）に記載されている。
【００５８】
遊離基によって光重合可能な組成物を重合させるための、その他好適な光重合開始剤としては、典型的には３８０ｎｍ〜１２００ｎｍに機能波長範囲を有するホスフィンオキシドのタイプが挙げられる。３８０ｎｍ〜４５０ｎｍに機能波長範囲を有する、好適なホスフィンオキシドフリーラジカル重合開始剤は、アシルおよびビスアシルホスフィンオキシドであって、それらは、たとえば米国特許第４，２９８，７３８号明細書（レヒトケン（Ｌｅｃｈｔｋｅｎ）ら）、米国特許第４，３２４，７４４号明細書（レヒトケン（Ｌｅｃｈｔｋｅｎ）ら）、米国特許第４，３８５，１０９号明細書（レヒトケン（Ｌｅｃｈｔｋｅｎ）ら）、米国特許第４，７１０，５２３号明細書（レヒトケン（Ｌｅｃｈｔｋｅｎ）ら）、および米国特許第４，７３７，５９３号明細書（エルリッヒ（Ｅｌｌｒｉｃｈ）ら）、米国特許第６，２５１，９６３号明細書（コーラー（Ｋｏｈｌｅｒ）ら）；ならびに欧州特許出願公開第０ １７３ ５６７Ａ２号明細書（イン（Ｙｉｎｇ））などに記載されている。
【００５９】
３８０ｎｍ〜４５０ｎｍよりも高い波長範囲の照射を受けて、フリーラジカル重合開始をさせることが可能なホスフィンオキシド光重合開始剤で、市販されているものとしては、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（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）８１９、ニューヨーク州タリータウン（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）のチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ））、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（ＣＧＩ４０３、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ））、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（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）１７００、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ））、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（ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）４２６５、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ））、および、２，４，６−トリメチルベンジルフェニルホスフィン酸エチル（ルシリン（ＬＵＣＩＲＩＮ）ＬＲ８８９３Ｘ、ノースカロライナ州シャーロット（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）のＢＡＳＦ・コーポレーション（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．））などが挙げられる。
【００６０】
典型的には、ホスフィンオキシド重合開始剤は光重合性組成物中に、触媒量として有効な量（たとえば、組成物の全重量を基準にして０．１重量パーセント〜５．０重量パーセントの量）で存在する。
【００６１】
アシルホスフィンオキシドと組み合わせて、第三級アミン還元剤を使用することも可能である。本発明において有用な第三級アミンの例としては、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）安息香酸エチル、およびメタクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルなどが挙げられる。アミン還元剤を存在させる場合には、その量は、光重合性組成物の中に、組成物の全重量を基準にして０．１重量パーセント〜５．０重量パーセントの量である。その他の重合開始剤の有用な量は、当業者には周知である。
【００６２】
化学重合性組成物
化学重合性組成物としては、重合性成分（たとえば、エチレン性不飽和重合性成分）および、酸化剤と還元剤とを含むレドックス剤を含む、レドックス硬化系を挙げることができる。本発明において有用な、好適な重合性成分、レドックス剤、任意の酸官能性成分および任意成分の充填剤は、米国特許出願公開第２００３／０１６６７４０号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）および米国特許出願公開第２００３／０１９５２７３号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載されている。
【００６３】
これらの還元剤および酸化剤は、互いに反応するか、そうでなければ相互に作用して、樹脂系（たとえば、エチレン性不飽和成分）の重合を開始させることが可能なフリーラジカルを発生するものでなければならない。このタイプの硬化反応は、暗反応であって、すなわち、光の存在には依存せず、光が無い状態でも進行し得る。この還元剤および酸化剤は、充分な貯蔵安定性を有しているのが好ましく、望ましくない着色が無く、典型的な歯科条件下での貯蔵および使用が可能である。それらは、樹脂系との間に充分な混和性を有し（かつ、好ましくは水溶性であって）、重合性組成物の他の成分の中に容易に溶解するような（そして、それから分離しない）ものであるべきである。
【００６４】
有用な還元剤の例を挙げれば、アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、および米国特許第５，５０１，７２７号明細書（ワン（Ｗａｎｇ）ら）に記載がある金属錯体化アスコルビン酸化合物；アミン、特に第三級アミン、たとえば４−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルアニリン；芳香族スルフィン酸塩、たとえばｐ−トルエンスルフィン酸塩およびベンゼンスルフィン酸塩；チオ尿素、たとえば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、および１，３−ジブチルチオ尿素；ならびにそれらの混合物などがある。その他の二次的な還元剤としては、塩化コバルト（ＩＩ）、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン（酸化剤の選択に依存）、亜ジチオン酸または亜硫酸アニオンの塩、およびそれらの混合物を挙げることができる。好ましくは、還元剤はアミンである。
【００６５】
好適な酸化剤もまた当業者に知られており、過硫酸およびそれらの塩、たとえば、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、セシウム塩、およびアルキルアンモニウム塩などが挙げられるが、これらに限定されない。さらなる酸化剤を挙げれば、ペルオキシド（たとえば、ベンゾイルペルオキシド）、ヒドロペルオキシド（たとえば、クミルヒドロペルオキシド）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシドおよびアミルヒドロペルオキシド、さらには遷移金属の塩（たとえば、塩化コバルト（ＩＩＩ）および塩化第二鉄、硫酸セリウム（ＩＶ））、過ホウ酸およびそれらの塩、過マンガン酸およびそれらの塩、過リン酸およびそれらの塩、ならびにそれらの混合物などがある。
【００６６】
２種以上の酸化剤または２種以上の還元剤を使用するのが望ましい場合がある。少量の遷移金属化合物を添加して、レドックス硬化速度を加速させることも可能である。いくつかの実施態様においては、米国特許出願公開第２００３／０１９５２７３（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載があるように、重合性組成物の安定性を向上させる目的で、第二級イオン性塩を含むのが好ましい場合がある。
【００６７】
還元剤および酸化剤は、適切なフリーラジカル反応速度を与えるのに十分な量で存在させる。このことは、任意の充填剤を除いて、重合性組成物の成分を全部組み合わせて、硬化物が得られるかどうかを観察することによって、評価することができる。
【００６８】
還元剤は、重合性組成物の成分の全重量（水を含む）を基準にして、好ましくは少なくとも０．０１重量％、より好ましくは少なくとも０．１重量％の量で存在させる。還元剤は、重合性組成物の成分の全重量（水を含む）を基準にして、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下の量で存在させる。
【００６９】
酸化剤は、重合性組成物の成分の全重量（水を含む）を基準にして、好ましくは少なくとも０．０１重量％、より好ましくは少なくとも０．１０重量％の量で存在させる。酸化剤は、重合性組成物の成分の全重量（水を含む）を基準にして、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下の量で存在させる。
【００７０】
それらの還元剤または酸化剤は、米国特許第５，１５４，７６２号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載されているように、マイクロカプセル化することもできる。こうすると、一般的には重合性組成物の貯蔵安定性が向上し、必要な場合、還元剤と酸化剤を一緒に包装することも可能となる。たとえば、カプセル化材料に適切なものを選択することによって、酸化剤および還元剤を、酸官能性成分および任意の充填剤と組み合わせることが可能となり、貯蔵するのに安定な状態で保存することができる。同様にして、水溶性のカプセル化材料を適切に選択することによって、還元剤および酸化剤を、ＦＡＳガラスおよび水と組み合わせることが可能となり、貯蔵安定性のある状態で保存することができる。
【００７１】
米国特許第５，１５４，７６２号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載されているように、レドックス硬化系を、他の硬化系（たとえば光重合性組成物）と組み合わせることも可能である。
【００７２】
いくつかの実施態様においては、硬化性樹脂を含む本発明の歯科用組成物を硬化させて、歯冠、充填物、ミルブランク、歯科矯正器具、および義歯からなる群より選択される歯科用物品を製作することができる。
【００７３】
水中分散可能なポリマー膜形成材
いくつかの実施態様においては、本明細書に開示される水中分散可能なポリマー膜形成材には、本明細書において以下に記載されるような、極性基または極性化が可能な基を含む繰り返し単位が含まれる。ある種の実施態様においては、水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、本明細書において以下に記載されるような、フッ化物放出基を含む繰り返し単位、疎水性炭化水素基を含む繰り返し単位、グラフトポリシロキサン鎖を含む繰り返し単位、疎水性フッ素含有基を含む繰り返し単位、調節基（modulating group）を含む繰り返し単位、またはそれらの組合せも含む。いくつかの実施態様においては、必要に応じて、そのポリマーに、反応性基（たとえば、エチレン性不飽和基、エポキシ基、または縮合反応を受けることが可能なシラン部分）が含まれる。水中分散可能なポリマー膜形成材の例は、たとえば下記の特許に開示されている：米国特許第５，４６８，４７７号明細書（クマール（Ｋｕｍａｒ）ら）、米国特許第５，５２５，６４８号明細書（アアセン（Ａａｓｅｎ）ら）、米国特許第５，６０７，６６３号明細書（ロッジ（Ｒｏｚｚｉ）ら）、米国特許第５，６６２，８８７号明細書（ロッジ（Ｒｏｚｚｉ）ら）、米国特許第５，７２５，８８２号明細書（クマール（Ｋｕｍａｒ）ら）、米国特許第５，８６６，６３０号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）、米国特許第５，８７６，２０８号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）、米国特許第５，８８８，４９１号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）、および米国特許第６，３１２，６６８号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）。
【００７４】
極性基または極性化が可能な基を含む繰り返し単位は、ビニル性モノマーたとえば、アクリレート、メタクリレート、クロトネート、イタコネートなどから誘導される。それらの極性基は、酸、塩基、塩のいずれであってもよい。それらの基はまた、イオン性であっても、中性であってもよい。
【００７５】
極性基または極性化が可能な基の例としては、中性基（たとえば、ヒドロキシ、チオ、置換および非置換のアミド）、環状エーテル（たとえば、オキサン、オキセタン、フラン、およびピラン）、塩基性基（たとえば、ホスフィンおよび第一級、第二級、第三級のアミンを含めたアミン）、酸性基（たとえば、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｂのオキシ酸、およびチオオキシ酸）、イオン性基（たとえば第四級アンモニウム、カルボキシレート塩、スルホン酸塩など）、ならびに、それらの基の前駆体および保護された形などが挙げられる。さらには、極性基または極性化が可能な基がマクロモノマーであってもよい。そのような基のさらなる具体例を以下に示す。
【００７６】
極性基または極性化が可能な基は、次の一般式によって表される分子を含む単官能または多官能のカルボキシル基から誘導することができる：
ＣＨ2＝ＣＲ2Ｇ−（ＣＯＯＨ）d
ここで、Ｒ2はＨ、メチル、エチル、シアノ、カルボキシまたはカルボキシメチルであり、ｄは１〜５であり、そしてＧは単結合であるか、あるいは、原子価がｄ＋１であり、必要に応じて置換または非置換のヘテロ原子（たとえばＯ、Ｓ、ＮおよびＰ）で置換されるか、そして／またはそれらにより中断されていてもよい、１〜１２個の炭素原子を含むヒドロカルビルラジカル結合基である。必要に応じて、この単位が塩の形で与えられていてもよい。このタイプの好適なモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、およびＮ−アクリロイルグリシンである。
【００７７】
極性基または極性化が可能な基は、たとえば、次の一般式によって表される分子を含む単官能または多官能のヒドロキシ基から誘導することができる：
ＣＨ2＝ＣＲ2−ＣＯ−Ｌ−Ｒ3−（ＯＨ）d
ここで、Ｒ2はＨ、メチル、エチル、シアノ、カルボキシまたはカルボキシアルキル、ＬはＯ，ＮＨであり、ｄは１〜５であり、Ｒ3は、１〜１２個の炭素原子を含む、原子価ｄ＋１のヒドロカルビルラジカルである。このタイプの好適なモノマーは、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、トリス（ヒドロキシメチル）エタンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノ（メタ）アクリレート、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、およびヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミドである。
【００７８】
極性基または極性化が可能な基は、次の一般式の分子を含む単官能または多官能のアミノ基から代替的に誘導することができる：
ＣＨ2＝ＣＲ2−ＣＯ−Ｌ−Ｒ3−（ＮＲ4Ｒ5）d
ここで、Ｒ2、Ｌ、Ｒ3、およびｄは上で定義されたものであり、Ｒ4およびＲ5はＨもしくは１〜１２個の炭素原子のアルキル基であるか、またはそれらが合体して、炭素環または複素環基を形成している。このタイプの好適なモノマーは、アミノエチル（メタ）アクリレート、アミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、および４−メチル−１−アクリロイル−ピペラジンである。
【００７９】
極性基または極性化が可能な基はまた、アルコキシ置換された（メタ）アクリレートもしくは（メタ）アクリルアミド、たとえばメトキシエチル（メタ）アクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレートまたはポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレートから誘導してもよい。
【００８０】
極性基または極性化が可能な基の単位は、下記の一般式の置換または非置換のアンモニウムモノマーから誘導することができる：
【化１】
ここで、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｌおよびｄは上で定義されたものであり、Ｒ6はＨまたは１〜１２個の炭素原子のアルキルであり、Ｑ-は有機または無機のアニオンである。そのようなモノマーの好適な例としては、２−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムエチル（メタ）アクリレート、２−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウムエチル（メタ）アクリレート、３−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ（２−Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’−トリメチルアンモニウム）エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（ジメチルヒドロキシエチルアンモニウム）プロピル（メタ）アクリルアミド、またはそれらの組合せであるが、ここでその対イオンとしては、フッ化物、塩化物、臭化物、酢酸塩、プロピオン酸塩、ラウリル酸塩、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、またはそれらの組合せを挙げることができる。また、そのモノマーが、有機または無機の対イオンのＮ，Ｎ−ジメチルジアリルアンモニウム塩であってもよい。
【００８１】
アンモニウム基含有ポリマーは、極性基または極性化が可能な基として、上述のアミノ基含有モノマーのいずれかを用い、有機酸または無機酸を用いて得られたポリマーを酸性化して、ペンダントのアミノ基を実質的にプロトン化するようなｐＨとすることにより、調製することもできる。全面的に置換されたアンモニウム基含有ポリマーは、アルキル化基を用いて上述のアミノポリマーをアルキル化することにより調製することができ、その方法はＭｅｎｓｃｈｕｔｋｉｎ反応として当該分野で公知である。
【００８２】
極性基または極性化が可能な基は、スルホン酸基含有モノマー、たとえばビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アリルオキシベンゼンスルホン酸などから誘導することも可能である。代替的に、極性基または極性化が可能な基を、亜リン酸またはホウ酸基含有モノマーから誘導してもよい。それらのモノマーを、モノマーとしてプロトン化された酸の形で使用し、有機塩基または無機塩基を用いて得られた対応ポリマーを中和して、塩の形のポリマーを得てもよい。
【００８３】
極性基または極性化が可能な基の好適な繰り返し単位としては、アクリル酸、イタコン酸、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、またはそれらの組合せが挙げられる。
【００８４】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、フルオリド放出基を含む繰り返し単位を含む。好適なフルオリド放出基は、テトラフルオロボレートアニオンであって、たとえば米国特許第４，８７１，７８６号明細書（アアセン（Ａａｓｅｎ）ら）に開示されている。フッ化物放出基の好適な繰り返し単位には、トリメチルアンモニウムメチルメタクリレートが含まれる。
【００８５】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、疎水性炭化水素基を含む繰り返し単位を含む。疎水性炭化水素基の一例は、１６０より高い重量平均分子量を有する、エチレン性不飽和予備形成（ｐｒｅｆｏｒｍｅｄ）炭化水素残基から誘導される。その炭化水素部分が少なくとも１６０の分子量を有しているのが好ましい。その炭化水素部分は、好ましくは最大で１００，０００、より好ましくは最大で２０，０００の分子量を有している。その炭化水素部分は、本質的に芳香族であっても非芳香族であってもよく、必要に応じて部分的または完全に飽和された環を含んでいてもよい。好適な疎水性炭化水素部分は、ドデシルおよびオクタデシルアクリレートおよびメタクリレートである。その他の好適な疎水性炭化水素部分としては、重合性炭化水素、たとえばエチレン、スチレン、アルファ−メチルスチレン、ビニルトルエン、およびメチルメタクリレートから調製した、所望の分子量を有するマクロモノマーが挙げられる。
【００８６】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、疎水性フッ素含有基を含む繰り返し単位を含む。疎水性フッ素含有基の繰り返し単位の例としては、以下のものが挙げられる：１，１−ジヒドロペルフルオロアルカノールおよび同族体のアクリル酸もしくはメタクリル酸エステル：ＣＦ3（ＣＦ2）xＣＨ2ＯＨおよびＣＦ3（ＣＦ2）x（ＣＨ2）yＯＨ（ここで、ｘは０〜２０であり、ｙは少なくとも１から最高１０までである）；ω−ヒドロフルオロアルカノール（ＨＣＦ2（ＣＦ2）x（ＣＨ2）yＯＨ）（ここでｘは０〜２０であり、ｙは少なくとも１から最高１０までである）；フルオロアルキルスルホンアミドアルコール；環状フルオロアルキルアルコール；およびＣＦ3（ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）q（ＣＦ2Ｏ）x（ＣＨ2）yＯＨ（ここで、ｑは２〜２０でｘよりも大きく、ｘは０〜２０であり、そしてｙは少なくとも１から最高１０までである）。
【００８７】
疎水性フッ素含有基の好ましい繰り返し単位としては、２−（メチル（ノナフルオロブチル）スルホニル）アミノ）エチルアクリレート、２−（メチル（ノナフルオロブチル）スルホニル）アミノ）エチルメタクリレート、またはそれらの組合せが挙げられる。
【００８８】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、グラフトポリシロキサン鎖を含む繰り返し単位を含む。そのグラフトポリシロキサン鎖は、エチレン性不飽和予備形成オルガノシロキサン鎖から誘導される。その単位の分子量は一般的に、５００より大きい。グラフトポリシロキサン鎖の好適な繰り返し単位には、シリコーンマクロマーが含まれる。
【００８９】
本発明のグラフトポリシロキサン鎖を得るために使用されるモノマーは、単一の官能基（ビニル基、エチレン性不飽和基、アクリロイル基、またはメタクリロイル基）を有する末端官能性ポリマーであり、時にマクロモノマーまたは「マクロマー」と呼ばれることもある。そのようなモノマーは公知であって、たとえば米国特許第３，７８６，１１６号明細書（ミルコビッチ（Ｍｉｌｋｏｖｉｃｈ）ら）および米国特許第３，８４２，０５９号明細書（ミルコビッチ（Ｍｉｌｋｏｖｉｃｈ）ら）に開示されている方法によって、調製することができる。ポリジメチルシロキサンマクロモノマーの調製と、それに続くビニルモノマーとの共重合については、Ｙ．ヤマシタ（Ｙ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ）らによるいくつかの論文に記載されている［ポリマー・ジャーナル（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｊ．）、１４、９１３（１９８２）；エイ・シー・エス・ポリマー・プレプリンツ（ＡＣＳ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ）、２５（１）、２４５（１９８４）；マクロモレキュラー・ヘミー（Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．）、１８５、９（１９８４）］。
【００９０】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、調節基を含む繰り返し単位を含む。調節基はたとえば、アクリレートまたはメタクリレートまたはその他のビニル重合性出発モノマーから誘導され、必要に応じて、ガラス転移温度、キャリヤ媒体中への溶解性、親水性−疎水性バランスなどのような性質を調節するための官能基を含む。
【００９１】
調節基の例としては、１〜１２個の炭素の直鎖状、分岐状または環状のアルコールの、低級〜中級のメタクリル酸エステルが挙げられる。調節基のその他の例を挙げれば、スチレン、ビニルエステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロイルモノマーなどがある。
【００９２】
好適な膜形成材は、アクリレート系のコポリマーおよびウレタンポリマー、たとえばアバルア（ＡＶＡＬＵＲＥ）シリーズの化合物（たとえば、ＡＣ−３１５およびＵＲ−４５０）、ならびにカルボマー系のポリマー、たとえばカルボポール（ＣＡＲＢＯＰＯＬ）シリーズのポリマー（たとえば、９４０ＮＦ）であるが、それらはすべて、オハイオ州クリーブランド（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）のノベオン・インコーポレーテッド（Ｎｏｖｅｏｎ Ｉｎｃ．）から入手可能である。
【００９３】
任意の添加剤
必要に応じて、本発明の組成物は溶媒および水を含んでいてもよく、その溶媒としてはたとえば、アルコール（たとえば、プロパノール、エタノール）、ケトン（たとえば、アセトン、メチルエチルケトン）、エステル（たとえば、酢酸エチル）、その他の非水溶媒（たとえば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、１−メチル−２−ピロリジノン）などが挙げられる。
【００９４】
所望により、本発明の組成物は、指示薬、染料、顔料、禁止剤、促進剤、粘度変性剤、濡れ剤、酒石酸、キレート剤、緩衝液、安定剤、およびその他当業者に明らかな同様の成分などの、添加剤を含んでいてもよい。それらに加えて、医薬品または他の治療用物質を、必要に応じてその歯科用組成物に加えることもできる。そのような例としては、歯科用組成物において頻用されるタイプの、フッ化物源、白化剤、齲蝕予防薬（たとえば、キシリトール）、カルシウム源、リン源、再石灰化薬（たとえば、リン酸カルシウム化合物）、酵素、口臭防止薬（breath freshener）、麻酔薬、凝結薬、酸中和剤、化学療法薬、免疫応答変性薬、チキソ剤（thixotrope）、ポリオール、抗炎症薬、抗菌薬、抗真菌薬、口内乾燥症処置薬、脱感作薬などが挙げられるが、これらに限定されない。上記の添加剤はどのように組み合わせて使用してもよい。そのような添加剤のどれを選択して、どれだけの量で使用するかは、当業者ならば選択することが可能で、過度の実験をしなくても、所望の結果を達成することができる。
【００９５】
使用方法
本発明の組成物を使用する方法の例を、実施例に記載する。本発明のいくつかの実施態様においては、歯構造を処置するために、本発明の歯科用組成物を歯構造に接触させることができる。いくつかの実施態様においては、本発明による歯科用組成物を口腔環境の中に置くことによって、再石灰化、知覚過敏の抑制、および／または歯構造の保護の効果を得ることができる。好ましい実施態様においては、本発明による歯科用組成物を口腔環境の中に置くことによって、口腔環境へイオン（たとえば、カルシウムイオン、リンイオン、および／またはフッ素含有イオン）を送達する。
【００９６】
本発明の目的と利点を以下の実施例によりさらに説明するが、これらの実施例で用いる具体的な物質およびその量、さらにはその他の条件および詳細は、本発明を不当に限定すると解釈されるべきではない。特に断らない限り、すべての部およびパーセントは重量基準であり、水はすべて脱イオン水であり、分子量はすべて重量平均分子量である。
【実施例】
【００９７】
試験方法
圧縮強さ（ＣＳ）試験方法
試験サンプルの圧縮強さは、ＡＮＳＩ／ＡＳＡ規格Ｎｏ．２７（１９９３）に従って測定した。サンプルを４ｍｍ（内径）ガラスチューブの中に充填し；シリコーンゴムのプラグを用いてそのチューブに栓をし；次いでそのチューブを軸方向に、約０．２８ＭＰａで５分間圧縮した。次いでそのサンプルの両側の面に配したビジルックス（ＶＩＳＩＬＵＸ）モデル２５００ブルー・ライト・ガン（スリー・エム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏ．）、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））に９０秒間露光させて光硬化させ、次いでデンタカラー（Ｄｅｎｔａｃｏｌｏｒ）ＸＳユニット（独国、クルツアー・インコーポレーテッド（Ｋｕｌｚｅｒ Ｉｎｃ．）の中で、１８０秒間照射した。ダイヤモンドソーを用いて硬化させたサンプルを切断して、圧縮強さを測定するための、長さ８ｍｍの円筒状プラグを作成した。そのプラグを、試験の前２４時間、３７℃の蒸留水中に保存した。測定は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）試験機（インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）４５０５、インストロン・コーポレーション（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．）、マサチューセッツ州カントン（Ｃａｎｔｏｎ，ＭＡ））で、１０キロニュートン（ｋＮ）ロードセルを用い、クロスヘッド速度１ｍｍ／分で実施した。硬化させたサンプルの５本の円筒を調製して測定し、その５個の測定の平均値として、結果をＭＰａの単位で報告した。
【００９８】
直径引張強さ（ＤＴＳ）試験方法
試験サンプルの直径引張強さは、ＡＮＳＩ／ＡＳＡ規格Ｎｏ．２７（１９９３）に従って測定した。サンプルはＣＳ試験方法における記載と同様にして調製したが、ただし、ＤＴＳ測定のためには、硬化させたサンプルを次いで厚み２．２ｍｍの円板に切断した。上述と同様にしてその円板を水中に保存しておき、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）試験機（インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）４５０５、インストロン・コーポレーション（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．））で、１０（ｋＮ）ロードセルを用い、クロスヘッド速度１ｍｍ／分で測定した。硬化させたサンプルの５枚の円板を調製して測定し、その５個の測定の平均値として、結果をＭＰａの単位で報告した。
【００９９】
作業時間（ＷＴ）試験方法
混合したセメントを固化させるための作業時間は、以下の手順に従って測定した。器具およびペーストは、使用前に定温定湿度（２２℃、５０％ＲＨ）の室内に保存しておき、測定手順も同じ室内で実施した。選択した量のＡおよびＢのペーストを、スパチュラを用いパッドの上で２５秒間混合し、得られた混合組成物サンプルを、８ｃｍ×１０ｃｍのプラスチックブロックの半円筒形のトラフ断面（長さ８ｃｍ、幅１ｃｍ、深さ３ｍｍ）に移した。１：００分の時点では、３０秒ごとにボールペン（直径１ｍｍ）の溝付け具を用いて、トラフを横切る方向で垂直な溝を作り；２：００分の時点では、１５秒ごとに溝を作り；そして作業時間の終点に近づいたら、１０秒ごとに溝を作った。作業時間の終点は、セメントサンプルの塊状物が溝付け具と共に移動するようになった時点とした。作業時間は、２〜３回の測定の平均値として報告した。
【０１００】
視覚的乳白度（ｖｉｓｕａｌ ｏｐａｃｉｔｙ）（マクベス値（ＭａｃＢｅｔｈ Ｖａｌｕｅ））試験方法
円板形状（厚み１ｍｍ×直径１５ｍｍ）のペーストサンプルを、円板の両面から６ｍｍの距離で、ビジルックス（ＶＩＳＩＬＵＸ）２硬化用光源（スリー・エム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））からの照明に６０秒間露光させることにより、硬化させた。硬化させたサンプルについて、円板の厚みを通過する光の透過率を測定することによって、直接光透過率を測定したが、それには、マクベス（ＭａｃＢｅｔｈ）（マクベス（ＭａｃＢｅｔｈ）、ニューヨーク州ニューバーグ（Ｎｅｗｂｕｒｇｈ，ＮＹ））から入手可能の、可視光フィルター付きのマクベス（ＭａｃＢｅｔｈ）透過デンシトメーターモデルＴＤ−９０３を使用した。マクベス値（ＭａｃＢｅｔｈ Ｖａｌｕｅ）が低いほど、視覚的乳白度が低く、物質の半透明度性が高いことを示す。報告する値は、３個の測定の平均値である。
【０１０１】
スペクトル的乳白度（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｏｐａｃｉｔｙ）（ＳＯ）試験方法
ＡＳＴＭ−Ｄ２８０５−９５に修正を加えて、厚み約１．０ｍｍの歯科材料のスペクトル的乳白度を測定した。円板状の、厚み１ｍｍ×直径２０ｍｍのサンプルを、円板の両側から６ｍｍの距離で、スリー・エム・ビジルックス（３Ｍ Ｖｉｓｉｌｕｘ）−２歯科用硬化光源からの照明に６０秒間露光させることにより、硬化させた。それらの円板のＹ−三刺激値を、３／８インチ開口部を有するウルトラスキャン・ＸＥ・カラリメーター（Ｕｌｔｒａｓｃａｎ ＸＥ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）（ハンター・アソシエーツ・ラボズ（Ｈｕｎｔｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｌａｂｓ）、バージニア州レストン（Ｒｅｓｔｏｎ，ＶＡ））により、白色および黒色の背景で別々に測定した。すべての測定において、Ｄ６５光源をフィルターなしで使用した。視角１０度を用いた。白色および黒色の基材に対するＹ−三刺激値はそれぞれ、８５．２８および５．３５であった。スペクトル的乳白度は、黒色基材における物質の反射率の、白色基材における同一の物質の反射率に対する比として計算される。反射率は、Ｙ−三刺激値に等しいと定義される。したがって、スペクトル的乳白度＝ＲB／ＲWであり、ここでＲB＝黒色基材上での円板の反射率、ＲW＝白色基材上での同一の円板の反射率、である。スペクトル的乳白度は無単位数である。スペクトル的乳白度の値が低いほど、視覚的乳白度が低く、物質の半透明度性が高いことを示す。
【０１０２】
象牙質に対する接着性（ＡＤ）およびエナメル質に対する接着性（ＡＥ）の試験方法
象牙質に対する接着性およびエナメル質に対する接着性は、米国特許第６，６１３，８１２号明細書（ビュイ（Ｂｕｉ）ら）に記載の手順に従って測定したが、ただし、光硬化の露光時間を２０秒とし、またスリー・エム・Ｚ１００・レストラティブ（３Ｍ Ｚ１００ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅ）に代えて、スリー・エム・イー・エス・ピー・イー・フィルテック（３Ｍ ＥＳＰＥ Ｆｉｌｔｅｋ）Ｚ２５０コンポジットを使用した。
【０１０３】
Ｘ線回折（ＸＲＤ）試験方法
試験サンプルを炭化ホウ素乳鉢中で十分に混合し、エタノールスラリーとして、ゼロバックグラウンドサンプルホルダー（石英挿入アルミニウムホルダー）に塗布した。反射の幾何学的データは、フィリップス（Ｐｈｉｌｉｐｓ）垂直回折計、銅Ｋα線、および散乱放射線比例検出器レジストリーを用いた検査スキャンの形で集積した。存在している結晶相についての微結晶サイズ（Ｄ）は、ピアソン（Ｐｅａｒｓｏｎ）ＶＩＩピーク形状モデルを使用し、最大値の半分のところでの全幅として機器による広がりを補正した後に観察されるピーク幅から計算したが、これはα１／α２分離に相当する。
【０１０４】
カルシウムおよびリンのイオン放出（ＣＩＲ）試験方法
円板状の、厚み１ｍｍ×直径２０ｍｍのサンプルを、円板の両側から６ｍｍの距離で、スリー・エム・ＸＬ・３０００（３Ｍ ＸＬ３０００）歯科用硬化光源からの照明に６０秒間露光させることにより、硬化させた。円板を３７℃のＨＥＰＥＳ−緩衝溶液中に保存し、その溶液を定期的に交換し、そのイオン含量をパーキン・エルマー・３３００ＤＶ・オプティマ・ＩＣＰ（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ ３３００ＤＶ Ｏｐｔｉｍａ ＩＣＰ）ユニットでの誘導結合プラズマ分光光度法（ＩＣＰ）によるか、またはカルシウム選択電極により、測定した。その緩衝溶液の組成は、１０００ｇの脱イオン水、３．３８ｇのＮａＣｌ、および１５．６１ｇのＨＥＰＥＳ（Ｎ−２−ヒドロキシエチルピペラジン−Ｎ’−２−エタンスルホン酸）であった。イオン放出速度（マイクログラム（イオン）／ｇ（円板）／日）は、溶液の全イオン含量（濃度×溶液容積）を、初期円板重量と、緩衝溶液を最後に交換してからの経過時間（日）とで割り算することにより計算した。
【０１０５】
象牙質の再石灰化の試験方法
この方法は、「サーフェス・モジュレーション・オブ・デンタル・ハード・ティッシューズ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｅｎｔａｌ Ｈａｒｄ Ｔｉｓｓｕｅｓ）」（Ｄ．タントビロン（Ｄ．Ｔａｎｔｂｉｒｏｊｎ）、博士論文、ミネソタ大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）、１９９８）の記載に従って実施したが、以下の変更を加えた。エナメル質に代えて象牙質を使用し、その脱石灰化溶液は、ＮａＦからの０．１ｐｐｍのＦ-、ＣａＣｌ2からの１．５ｍＭのＣａ+2、ＫＨ2ＰＯ4からの０．９ｍＭのＰＯ4-3、５０ｍＭの酢酸を含み、１ＭのＫＯＨを用いてｐＨを５．０に調節したが、その鉱物質含量は、マイクロラジオグラフの定量的画像解析により測定した。
【０１０６】
象牙質における脱石灰化抵抗性の試験方法
この方法は、「サーフェス・モジュレーション・オブ・デンタル・ハード・ティッシューズ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｅｎｔａｌ Ｈａｒｄ Ｔｉｓｓｕｅｓ）」（Ｄ．タントビロン（Ｄ．Ｔａｎｔｂｉｒｏｊｎ）、博士論文、ミネソタ大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）、１９９８）の記載に従って実施したが、以下の変更を加えた。エナメル質に代えて象牙質を使用し、その脱石灰化溶液は、ＮａＦからの０．１ｐｐｍのＦ-、ＣａＣｌ2からの１．５ｍＭのＣａ+2、ＫＨ2ＰＯ4からの０．９ｍＭのＰＯ4-3、５０ｍＭの酢酸を含み、１ＭのＫＯＨを用いてｐＨを５．０に調節し、そのサンプルに近接する酸侵食の程度を、マイクロラジオグラフから定量的に分類した。
【０１０７】
【表１】
【０１０８】
出発物質の調製
６−メタクリロイルオキシヘキシルホスフェート（ＭＨＰ）
６−ヒドロキシヘキシルメタクリレートの合成：１，６−ヘキサンジオール（１０００．００ｇ、８．４６ｍｏｌ、シグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ））を、機械的撹拌器とそのフラスコに乾燥空気を吹き込むための細いチューブとを取り付けた１リットルの三口フラスコの中に入れた。固形のジオールを加熱して９０℃とすると、その温度ではすべての固形物が溶融した。撹拌を続けながら、ｐ−トルエンスルホン酸結晶（１８．９５ｇ、０．１１ｍｏｌ）に続けて、ＢＨＴ（２．４２ｇ、０．０１１ｍｏｌ）およびメタクリル酸（７２８．４９．０２ｇ、８．４６ｍｏｌ）を添加した。撹拌を続けながら９０℃で５時間加熱したが、その間、反応時間が３０分経過する毎に５〜１０分ずつ、水道水のアスピレーターで減圧にした。加熱を止めて、反応混合物を冷却して室温とした。得られた粘稠な液体を、１０％の炭酸ナトリウム水溶液を用いて２回（２×２４０ｍＬ）洗浄し、次いで水を用いて（２×２４０ｍＬ）洗浄し、最後に飽和ＮａＣｌ水溶液１００ｍＬを用いて洗浄した。得られた油状物を、無水のＮａ2ＳＯ4を用いて乾燥させてから、真空濾過により単離すると１０６７ｇ（６７．７０％）の６−ヒドロキシヘキシルメタクリレートが黄色油状物として得られた。この所望の反応生成物は、１５〜１８％の１，６−ビス（メタクリロイルオキシヘキサン）と一緒に形成された。化学的な特徴付けはＮＭＲ分析により行った。
【０１０９】
６−メタクリロイルオキシヘキシルホスフェート（ＭＨＰ）の合成：機械的撹拌器を取り付けた１リットルのフラスコの中で、Ｎ2雰囲気下で、Ｐ4Ｏ10（１７８．６６ｇ、０．６３ｍｏｌ）と塩化メチレン（５００ｍＬ）を混合することにより、スラリーを形成させた。フラスコを氷浴（０〜５℃）中で１５分間冷却させた。撹拌を続けながら、６−ヒドロキシヘキシルメタクリレート（９６２．８２ｇ（３．７８ｍｏｌのモノ−メタクリレートと、上述のような副生物としてのそのジメタクリレートを含む）をフラスコの中に、２時間かけて徐々に添加した。添加が完了してから、その混合物を氷浴の中で１時間、次いで室温で２時間撹拌した。ＢＨＴ（５００ｍｇ）を加えてから、温度を上げて４５分間還流（４０〜４１℃）させた。加熱を止めて、その混合物を放冷して室温とした。溶媒を真空下で除去すると、１０８５ｇ（９５．５％）の６−メタクリロイルオキシヘキシルホスフェート（ＭＨＰ）が黄色の油状物として得られた。化学的な特徴付けはＮＭＲ分析により行った。
【０１１０】
樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤ
表１に示した成分を組み合わせることによって、樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを調製した。
【０１１１】
【表２】
【０１１２】
実施例１Ａおよび１Ｂ
再石灰化剤を用いて処理したシリカナノクラスター充填剤
実施例１Ａ：充填剤Ａ（ナノクラスターシリカ）（２０ｇ）を脱イオン水（３３．５ｇ）と混合すると、均質なクリーム状のスリップが得られた。別途に、トリエチルホスフェート（２．２４ｇ）を、エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（４．８２ｇ）に添加し、次いで充填剤Ａのスリップと完全に混合した。オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。得られた物質をギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／２時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例１Ａと名付ける）は、雪白色で、その粉末のＸ線回折（ＸＲＤ）は、実質的に非晶質相（ｄ＝４．１１Åにブロードピーク）を示したが、かすかにナノ結晶性ピークがｄ＝５．４Åおよびｄ＝２．７Åに存在した。
【０１１３】
実施例１Ｂ：エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（４．８０ｇ）を、エタノール中２１％Ｐ2Ｏ5溶液（４．１９ｇ）と混合した。得られた溶液に、充填剤Ａ（２２ｇ）およびエタノール（８．５８ｇ）を数回に分けて添加すると、均質で流し込み可能なスリップが形成された。（オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。）得られた物質を、ガラストレイ中８０℃で一夜乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／２時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例１Ｂと名付ける）は、雪白色で、その粉末のＸＲＤは、ブロードピーク（ｄ＝４．０７Å）を示したが（非晶質相）、かすかにナノ結晶性ピークがｄ＝２．０７Åおよびｄ＝１．６０Åに存在した。
【０１１４】
実施例１Ｃ：トリエチルホスフェート（２．３３ｇ）を、エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（４．８２ｇ）に撹拌しながら添加し、その後エタノール（９．９３ｇ）を追加し、さらに充填剤Ａ（ナノクラスターシリカ）（２０ｇ）を加えると、均質なクリーム状のスリップが得られた。得られた物質を８０℃で乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例１Ｃと名付ける）は、雪白色であった。オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。その粉末の回折（ＸＲＤ）は、非晶質相（ｄ＝３．９７Åにブロードピーク）のみを示した。
【０１１５】
実施例１Ｄ〜１Ｇ
再石灰化剤を用いて処理したシリカナノ粒子充填剤
実施例１Ｄ：脱イオン水中４１重量％ＣａＣｌ2溶液（１００．５ｇ）を、ナルコ（Ｎａｌｃｏ）１０４２コロイダルシリカゾル（５２．５ｇ）に撹拌しながら添加した。次いで、脱イオン水中４４重量％Ｋ2ＨＰＯ4・２Ｈ2Ｏ溶液（１５４ｇ）を加えると、ゾルの粘度がかなり高くなった。そのゾルをギャップ乾燥させ、ガラストレイ中１２５℃で１２時間さらに乾燥させてから、乳鉢と乳棒を用いて圧壊させた。得られた白色の粉末（実施例１Ｃ）のＸＲＤは、ＫＣｌのナノ微結晶（Ｄ＝＞１５００Å）およびＣａＰＯ3（ＯＨ）（モネタイト）（Ｄ＝１２７５Å）を示していた。
【０１１６】
実施例１Ｅ：脱イオン水中６７重量％Ｃａ（ＮＯ3）2・４Ｈ2Ｏ溶液（７６．１ｇ）を、ナルコ（Ｎａｌｃｏ）１０４２コロイダルシリカゾル（２２１．５ｇ）に撹拌しながら添加した。次いで、脱イオン水中５０重量％ＮＨ4ＰＦ6溶液（２７．２ｇ）を加えた。そのゾルをギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／１時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。その粉末を、８時間ボールミルにかけた。得られた白色の粉末（実施例１Ｄ）のＸＲＤは、ナノ微結晶のＣａＦ2（Ｄ＝２５５Å）、およびナノ微結晶のＣａ（ＰＯ4）3（ＯＨ，Ｆ）（ヒドロキシ−アパタイトおよび／またはフルオロ−アパタイト）（Ｄ＝１６５Å）を示していた。
【０１１７】
実施例１Ｆ：脱イオン水中４６重量％ＣａＣｌ２2・２Ｈ2Ｏ溶液（６４．４ｇ）を、ナルコ（Ｎａｌｃｏ）２３２９コロイダルシリカゾル（４２９．３ｇ）に撹拌しながら添加した。次いで、脱イオン水中１６重量％Ｎａ2ＦＰＯ3溶液（１８８．８ｇ）を添加すると、低粘度で青白色のゾルが生成した。そのゾルをギャップ乾燥させた。得られた白色の粉末（実施例１Ｅ）のＸＲＤは、ｄ＝３．８６Åのブロードピーク（非晶質相）とＮａＣｌのナノ微結晶（Ｄ≧１５００Å）を示していた。
【０１１８】
実施例１Ｇ：脱イオン水中４６重量％ＣａＣｌ２2・２Ｈ2Ｏ溶液（６４．５ｇ）を、ナルコ（Ｎａｌｃｏ）１０４２コロイダルシリカゾル（３５５．８ｇ）に撹拌しながら添加した。次いで、脱イオン水中１６重量％Ｎａ2ＦＰＯ3溶液（１８９ｇ）を添加すると、低粘度でわずかに濁りのあるゾルが生成した。そのゾルをギャップ乾燥させた。得られた白色の粉末（実施例１Ｆ）のＸＲＤは、ｄ＝３．９６Åのブロードピーク（非晶質相）とＮａＣｌのナノ微結晶（Ｄ≧１５００Å）を示していた。
【０１１９】
実施例２Ａ〜２Ｑ
再石灰化剤を用いて処理したジルコニア−シリカナノクラスター充填剤
実施例２Ａ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（１００ｇ）を脱イオン水（７０．２ｇ）と混合して、均質なクリーム状のスリップを得た。別途に、脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（２．２９ｇ）を、脱イオン水中５０％ＮＨ4ＰＦ6溶液（４．０１ｇ）と混合し、次いでそれを充填剤Ｂのスリップに混ぜ込んだ。理論的な最終組成は、２重量％のＣａ（ＰＦ6）nであって、Ｃａ：ＰＦ6＝１：２と計算された。得られた物質をギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／２時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例２Ａと名付ける）は雪白色で、その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．８６Åに非晶質部分によるブロードピークと、微結晶サイズＤ＝６５Åの単斜晶系ジルコニアナノ微結晶とを示していた。
【０１２０】
実施例２Ｂ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（５０．３ｇ）を脱イオン水（４２ｇ）と混合して、均質で滑らかなスリップを得た。別途に、エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（３．２６ｇ）を、トリエチルホスフェート（３．８７ｇ）と混合してから、次いでそれを充填剤Ｂスリップに混ぜ込んだ。カルシウム−ホスフェートブレンド物を添加すると、そのスリップの粘度が顕著に高くなった。（オキシドとしての理論的な最終組成は、４重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。）得られた物質をギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／２時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例２Ｂと名付ける）は雪白色で、その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．９２Åにブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝５５Åの単斜晶系ジルコニアナノ微結晶とを示していた。
【０１２１】
実施例２Ｃ：脱イオン水（２９０．１ｇ）に、Ｎａ2ＨＰＯ4（４７．５ｇ）、Ｎａ4Ｐ2Ｏ7（３．１ｇ）、および１ＭのＮａＯＨ（３３５ｇ）を混合することにより、リン酸ナトリウム溶液を調製した。別途に、充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（８０ｇ）を、脱イオン水（２２．７ｇ）および脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（５３．３ｇ）と混合した。得られたスリップをリン酸ナトリウム溶液（６７．６ｇ）に添加すると、低粘度で、ダイラタンシー性のスリップが生成したので、それを１０分間真空下においてから、オーブン中６０℃で３時間乾燥させた。得られた粉末（実施例２Ｃと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．８７Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝６５Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１２２】
実施例２Ｄおよび２Ｅ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を、脱イオン水（２０６ｇ）およびＮａ2ＦＰＯ3（１０．４４ｇ）と激しい撹拌下で混合すると、低粘度のスラリーが生成した。次いで、脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（２３．１ｇ）をそのスラリーに添加すると、粘度が顕著に上昇した。（理論的な最終組成は、５重量％のＣａ（ＦＰＯ3）nであって、Ｃａ：ＦＰＯ3＝１：１と計算された。）得られた物質をギャップ乾燥させると、微細な白色粉末が生成した。その粉末（実施例２Ｄと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．９３Åにおけるブロードピーク（非晶質相）、微結晶サイズＤ＝４５Åを有する単斜晶系のジルコニアナノ微結晶、およびＮａＣｌナノ微結晶（Ｄ＝４５Å）を示していた。その粉末サンプルをさらに１５０℃で６時間加熱すると、新しい粉末（実施例２Ｅと名付ける）が得られ、そのＸＲＤは、ｄ＝３．８６Åにおけるブロードピーク（非晶質相）、ＮａＣｌナノ微結晶（基本的に変化なし）、および微結晶サイズがやや減少してＤ＝３０Åとなった単斜晶系のジルコニアナノ微結晶を示していた。
【０１２３】
実施例２Ｆ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を、脱イオン水（１３０．４ｇ）および脱イオン水中４６％塩化カルシウム二水和物溶液（６９．１ｇ）と、激しく撹拌しながら混合すると、スラリーが生成した。次いで、脱イオン水中５０％Ｎａ2ＨＰＯ4・２Ｈ2Ｏ溶液（１１０．９ｇ）をそのスラリーに添加した。（オキシドとしての理論的な最終組成は、６．１重量％のＣａＯおよび３．９重量％のＰ2Ｏ5で、Ｃａ：Ｐ＝２：１と計算された。）得られた物質をギャップ乾燥させると、微細な白色粉末が生成したので、それを１２５℃で１２時間さらに乾燥させた。得られた粉末（実施例２Ｆと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．９５Åにおけるブロードピーク（非晶質相）、微結晶サイズＤ＝７０Åを有する単斜晶系のジルコニアナノ微結晶、およびＮａＣｌナノ微結晶（Ｄ≧１５００Å）を示していた。
【０１２４】
実施例２Ｇ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００．５ｇ）を、脱イオン水（１５２．７ｇ）および脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（５５．８ｇ）と激しく撹拌しながら混合すると、スラリーが生成した。次いで、脱イオン水中５０％ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4溶液（１４７．３ｇ）をそのスラリーに添加した。スラリーの重量の６％になるような量のポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）をそのスラリーに混合した。オキシドとしての理論的な最終組成は、４．４重量％のＣａＯおよび５．６重量％のＰ2Ｏ5で、Ｃａ：Ｐ＝１：１と計算された。得られた物質をギャップ乾燥させると、柔らかなフレークが生成したので、それを以下の条件で焼成した：３℃／分で３００℃に昇温／２時間、２℃／分で５５０℃に昇温／６時間、５℃／時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例２Ｇと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．８１Åにおけるブロードピーク（非晶質相）、Ｃａ3（ＰＯ4）（Ｄ＝３４０Å）、微結晶サイズＤ＝７０Åを有する単斜晶系のジルコニアナノ微結晶、およびＮａＣｌナノ微結晶（Ｄ≧１５００Å）を示していた。
【０１２５】
実施例２Ｈ：エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（１０９．７ｇ）を、エタノール（４８ｇ）および充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（１８０ｇ）と混合すると、均質で滑らかなスリップが生成した。次いで、トリエチルホスフェート（２５．８ｇ）を加えた。（オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝１：１と計算された。）得られた物質をギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：３時間で４００℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた雪白色の粉末（実施例２Ｈと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．９２Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝５５Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１２６】
実施例２Ｉ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（４５．１ｇ）を脱イオン水（５９．４ｇ）およびホスカル（ＰＨＯＳＣＡＬ）（５．２ｇ）と混合して、低粘度で、滑らかな均質なスラリーを形成させた。その日の内に、そのスラリーをギャップ乾燥させると、薄くもろいフレーク状物が得られたが、それは圧壊により容易に粉末となった。最終的な粉末（実施例２Ｉと名付ける）には、１０％のホスカル（ＰＨＯＳＣＡＬ）と９０％の充填剤Ｂとが含まれていた。
【０１２７】
実施例２Ｊおよび２Ｋ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を、エタノール（１０５ｇ）およびエタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（１６７．１ｇ）と混合した。次いで、エタノール中２１％Ｐ2Ｏ5溶液（１４．６ｇ）を添加すると、低粘度で均質なスラリーが生成したので、それをその日の内にギャップ乾燥させると、柔らかな粒子状物が得られたが、それは容易に圧壊できて粉末（実施例２Ｊと名付ける）となった。（オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：１と計算された。）その粉末のサンプルを１５０℃で１６時間加熱すると、新しい粉末（実施例２Ｋと名付ける）が得られた。その２種の粉末のＸＲＤは実質的に同一の結晶構造を有していて、ｄ＝３．８〜４．０Åのブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝３５〜４０Åを有する単斜晶系のジルコニアナノ微結晶を示した。
【０１２８】
実施例２Ｌおよび２Ｍ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（１５０．８ｇ）を、エタノール（１４ｇ）およびエタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（１３３．８ｇ）と混合した。次いで、エタノール中２１％Ｐ2Ｏ5溶液（３４．６ｇ）を加えると、均質なスラリーが得られたので、それをギャップ乾燥させると５日後に粉末（実施例２Ｌと名付ける）が得られた。（オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。）その粉末のサンプルを１５０℃で１６時間加熱すると、新しい粉末（実施例２Ｍと名付ける）が得られた。その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．８５Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝４０Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１２９】
実施例２Ｎ：脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（１１．１ｇ）を、脱イオン水（１９１ｇ）と混合し、次いで脱イオン水（１９．８ｇ）中５０％ＮＨ4ＰＦ6溶液を添加すると、透明な溶液となった。次いで、充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を添加すると、滑らかで均質な、流し込み可能なスラリーが生成したので、それを、その日の内にギャップ乾燥させた。（理論的な最終組成は、５重量％のＣａ（ＰＦ6）nであって、Ｃａ：ＰＦ6＝１：２と計算された。）得られた粉末を、３時間で４００℃にまで昇温／６時間、２時間で室温に降温により焼成すると、雪白色のもろい粉末（実施例２Ｎと名付ける）が得られた。その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．９４Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝５０Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１３０】
実施例２Ｏ：脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（２１．６ｇ）を、脱イオン水（１５８．５ｇ）と混合し、次いで脱イオン水中５０％ＮＨ4ＰＦ6溶液（３９．７ｇ）を添加すると、透明な溶液となった。次いで、充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を添加すると、滑らかで均質な、流し込み可能なスラリーが生成したので、それを、その日の内にギャップ乾燥させた。（理論的な最終組成は、１０重量％のＣａ（ＰＦ6）nであって、Ｃａ：ＰＦ6＝１：２と計算された。）得られた粉末を、３時間で４００℃にまで昇温／６時間、２時間で室温に降温により焼成すると、雪白色のもろい粉末（実施例２Ｏと名付ける）が得られた。その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．９７Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝５５Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１３１】
実施例２Ｐ：脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（１０．８ｇ）を、脱イオン水（１８０ｇ）および充填剤Ｄ（２７０ｇ）と混合すると、均質なクリーム状のスリップが得られた。次いで、脱イオン水中５０％ＮＨ4ＰＦ6溶液（２０ｇ）を激しく撹拌しながら添加すると、スリップが生成したので、それをギャップ乾燥させると、雪白色の粉末（実施例２Ｐと名付ける）が得られた。理論的な最終組成は、５重量％のＣａ（ＰＦ6）nであって、Ｃａ：ＰＦ6＝１：２と計算された。
【０１３２】
実施例２Ｑ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（６０．５ｇ）を脱イオン水（１２５．５ｇ）の中でスラリー化させ、次いでそれに、脱イオン水中１０％トリフルオロ酢酸溶液（１．４３ｇ）、それに続けてＡ−１７４（４．５０ｇ）を添加した。得られた低粘度のスラリーを、激しく撹拌しながら２時間かけて反応させた。次いで、脱イオン水中４６重量％ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ溶液（１４．１ｇ）、それに続けて脱イオン水中１６重量％Ｎａ2ＦＰＯ3溶液（１０．４４ｇ）を加えた。得られたスラリーをガラストレイ中８０℃で９時間かけて乾燥させた。
【０１３３】
実施例２ＡＡ〜２ＪＪ
再石灰化剤を用いて処理した硬化性樹脂含有充填剤
実施例２ＡＡ：実施例２Ｇの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＡＡと名付けた。
実施例２ＢＢ：実施例２Ａの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＢＢと名付けた。
実施例２ＣＣ：実施例１Ｇの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂（Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＣＣと名付けた。
実施例２ＤＤ：実施例１Ｆの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＤＤと名付けた。
実施例２ＥＥ：実施例１Ｄの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂（Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＥＥと名付けた。
実施例２ＦＦ：実施例１Ｄの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＦＦと名付けた。
実施例２ＧＧ：実施例１Ｅの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＧＧと名付けた。
実施例２ＨＨ：実施例１Ｅの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＨＨと名付けた。
実施例２ＩＩ：実施例１Ｆの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＩＩと名付けた。
実施例２ＪＪ：実施例２Ｑの充填剤の一部（３．５ｇ）を樹脂Ｄ（２．４ｇ）と混合すると、低粘度で流動性のあるペースト（実施例２ＪＪ）が得られた。そのペーストを光硬化させた厚み１ｍｍの円板は、マクベス（Ｍａｃｂｅｔｈ）デンシトメーターで測定して、０．３４７の視覚的乳白度を有していた。
実施例２ＫＫ：実施例１Ｇの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂（Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＫＫと名付けた。
実施例２ＬＬ：実施例１Ｆの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＬＬと名付けた。
【０１３４】
実施例３〜８および比較例１〜２
再石灰化剤を用いて処理した、ＲＭＧＩ組成物含有ナノクラスター充填剤
再石灰化薬を用いて処理したナノフィラークラスター充填剤（粉末２：実施例１Ａ、１Ｃ、２Ｊ、２Ａ、および２Ｉ）を、ビトレボンド・パウダー（Ｖｉｔｒｅｂｏｎｄ Ｐｏｗｄｅｒ）（粉末１）、次いで各種の液状樹脂と混合することにより均質なＲＭＧＩペーストを得て、それぞれを実施例３〜８と名付けた。それらのペーストについて、本明細書に記載の試験方法に従って、圧縮強さ（ＣＳ）、直径引張強さ（ＤＴＳ）、作業時間、スペクトル的乳白度、および象牙質に対する接着性（ＡＤ）およびエナメル質に対する接着性（ＡＥ）の評価を行い、それらの結果を、市販のビトレボンド・ライト・キュア・グラス・アイオノマー・ライナー／ベース（ＶＩＴＲＥＢＯＮＤ（ＶＢ）Ｌｉｇｈｔ Ｃｕｒｅ Ｇｌａｓｓ Ｉｏｎｏｍｅｒ Ｌｉｎｅｒ／Ｂａｓｅ）製品（比較例（ＣＥ）１および２）からの結果と比較した。（これらの物質のＡＤおよびＡＥ試験では、次の工程を追加した：歯科用接着剤（スリー・エム・イー・エス・ピー・イー・シングルボンド・プラス（３Ｍ ＥＳＰＥ Ｓｉｎｇｌｅｂｏｎｄ Ｐｌｕｓ）歯科用接着剤）を硬化させた物質の上にブラシ塗布し、次いで１０秒間光硬化させてから、コンポジットを適用する工程。）それらのペースト組成を表２Ａに示し、評価結果を表２Ｂに示す。
【０１３５】
【表３】
【０１３６】
実施例９〜１４
再石灰化剤を用いて処理した酸性樹脂組成物含有ナノクラスター充填剤
再石灰化剤を用いて処理した酸性樹脂組成物含有ナノクラスター充填剤（実施例９〜１４）は、表３に示した成分を組み合わせることにより調製した。得られたペースト組成物について、本明細書に記載の試験方法に従って、圧縮強さ（ＣＳ）、直径引張強さ（ＤＴＳ）、スペクトル的乳白度、ならびに象牙質およびエナメル質に対する接着性を評価したが、それらの結果を表３に示す。（それらの物質のＡＤおよびＡＥ試験では、その物質の薄い層を塗布し、３０秒間経過してから、３０秒の光硬化をさせた。）それらの組成物は、優れた強さと歯構造に対する接着性とを示した。
【０１３７】
【表４】
【０１３８】
実施例１５
再石灰化剤を用いて処理した、歯牙コーティング組成物含有ナノクラスター充填剤
実施例２Ｐ（１．６ｇ）を、エタノール中２５％アバルア（ＡＶＡＬＵＲＥ）ＡＣ−３１５ポリマー溶液（１．５ｇ）とブレンドすると、濁った分散体が得られたので、それを実施例１５と名付けた。その分散体を、ガラススライドの上に塗布して乾燥させると、硬く、曇りのあるコーティング（すなわち、膜）が生成した。この分散体を用いて部分的にコーティングし乾燥させたガラススライドを、周囲条件下で６２時間脱イオン水中に保持した。膜は外見上変化が認められず、重量損失も無かった。
【０１３９】
カルシウムイオン放出性の評価
充填剤実施例１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ、２Ｎ；ＲＭＧＩ実施例３、７、および８；充填剤プラス酸性樹脂実施例９および１０；ならびに、充填剤プラス硬化性樹脂実施例２ＡＡ〜２ＩＩについて、本明細書に記載の試験方法により、経時的なカルシウムおよびリン放出性を評価した。結果は、ＩＣＰ法（誘導結合プラズマ分光光度法によるカルシウムイオンおよびリンイオン）およびカルシウム選択電極（Ｃａ−Ｅ）法（カルシウムイオンのみ）について報告し、表４に示す。
【０１４０】
【表５】
【０１４１】
象牙質の再石灰化の評価
実施例３（その粉末成分に、カルシウムおよびホスフェート化剤を用いて処理したナノクラスターシリカを含む、ＲＭＧＩ組成物）について、本明細書に記載の試験方法により、象牙質の再石灰化の評価を実施したところ、３週間後には、露出した病変部の領域において、塗布セメントの近傍に良好な再石灰化が認められた。
【０１４２】
象牙質における脱灰抵抗性の評価
ＲＭＧＩ実施例６、７、および８；ならびに比較例１および５（ビトレボンド・ライト・キュア・グラス・アイオノマー・ライナー／ベース（ＶＩＴＲＥＢＯＮＤ Ｌｉｇｈｔ Ｃｕｒｅ Ｇｌａｓｓ Ｉｏｎｏｍｅｒ Ｌｉｎｅｒ／Ｂａｓｅ）およびフィルテック・Ｚ２５０・ユニバーサル・レストラティブ・システム（ＦＩＬＴＥＫ Ｚ２５０ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ））について、本明細書に記載の試験方法により、象牙質における脱灰抵抗性を評価した。得られた顕微鏡写真および関連のデータ（表５）から、すべてのフィルテック・Ｚ２５０（ＦＩＬＴＥＫ Ｚ２５０）サンプルでは全面的に病変を有していることが示され、これはフルオリド放出性や再石灰化能力をもたない物質で予想される通りである。ビトレボンド（ＶＩＴＲＥＢＯＮＤ）製品では、フィルテック・Ｚ２５０（ＦＩＬＴＥＫ Ｚ２５０）に比較して酸の攻撃に対する抵抗性が高まり、実施例６〜８はいずれも抵抗性がさらに高まって、「全面的な病変」が少なくなり、塗布したセメントの近傍に存在する鉱物分が多くなっていた。
【０１４３】
【表６】
【０１４４】
本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、本発明についての各種の修正や変更か可能なことは、当業者には明らかである。本発明は、本明細書において記載された例証的な実施形態および実施例によって不当に限定されることは意図されておらず、そのような実施例および実施形態は、説明のためだけに提示されたものであり、本発明の範囲は、記載された特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図されるということが理解されるべきである。
【背景技術】
【０００１】
歯組織の無機質脱落があると、齲歯、象牙質、セメント質および／またはエナメル質の齲蝕、たとえば歯科用修復材を用いた処置を典型的には必要とする状態になるということはよく知られている。そのような状態は、通常は、歯科用修復材を用いて充分に処置することが可能であるが、修復された歯構造は多くの場合、その修復をした箇所の周囲でさらなる齲蝕を受けやすい。
【０００２】
イオン（たとえば、カルシウム、および好ましくはカルシウムとリン）を口腔環境の中に放出すると、歯組織の自然な再石灰化能力（remineralizing capability）が向上することは知られている。再石灰化の向上は、従来からの歯科用修復材法に対する有用な補助手段または代替え手段となり得ると考えられる。しかしながら、カルシウムおよびリンを口腔環境の中に放出する公知の組成物（たとえば、リン酸カルシウム含有組成物）は、たとえば徐放性能なども含めて、望ましい性質に欠けることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、イオン（たとえば、リンおよび他のイオン）を口腔環境の中に放出することが可能な新規な組成物が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の要旨
本発明は、処理された表面を含む歯科用充填剤、およびそのような処理された表面を含む歯科用充填剤の調製方法を提供する。その処理された表面には、リン、ならびにＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオンが含まれる。そのような歯科用充填剤を含む歯科用組成物、およびそのような歯科用組成物の使用方法もまた提供される。
【０００５】
本明細書において開示されるような歯科用の充填剤および組成物は、好ましくは、歯構造の再石灰化を促進させ、それによって、たとえば潜在的な利点を与えることが可能であり、そのような利点としては、たとえば、エナメル質および／または象牙質の病変部を再石灰化させる能力；知覚過敏（sensitivity）の原因となる、露出された象牙質および／またはセメント質の細管を埋める能力；摩耗および／または腐蝕されたエナメル質表面を修復する能力；界面における微少漏洩領域を再シールする能力；酸の攻撃に対して接触された歯構造および近傍の歯構造の抵抗性を増大させる能力が挙げられる。
【０００６】
定義
本明細書で使用するとき、「接着剤」または「歯科用接着剤」という用語は、「歯科材料」（たとえば、「修復材」、歯科矯正装置（たとえば、ブラケット）、または「歯科矯正用接着剤」）を歯構造に接着させるために、歯構造（たとえば、歯）の上に前処理として使用する組成物を指す。「歯科矯正用接着剤」という用語は、歯科矯正装置を歯構造（たとえば、歯）の表面に接着させるのに使用される、高度に（一般に４０重量％以上）充填される組成物を指す（「歯科用接着剤」というよりは、「修復材料」に近い）。一般に、歯構造の表面は、たとえば、エッチング、プライマー処理、および／または接着剤を塗布することによって前処理され、「歯科矯正用接着剤」の歯構造の表面への接着性を向上させる。
【０００７】
本明細書で使用するとき、「非水性」組成物（たとえば、接着剤）という用語は、成分としてその中に水が添加されていない組成物を指す。しかしながら、その組成物の他の成分中に偶発的な水分が存在している可能性もあるが、水の総量は、その非水性組成物の安定性（たとえば、貯蔵寿命）に悪影響を与えることはない。非水性組成物は、その非水性組成物の全重量を基準にして、好ましくは１重量％未満、より好ましくは０．５重量％未満、最も好ましくは０．１重量％未満の水しか含まない。
【０００８】
本明細書で使用するとき、「自己エッチング性（self-etching）」組成物という用語は、歯構造表面をエッチング剤を用いて予め処理しなくても、その歯構造表面に結合する組成物をさす。自己エッチング性組成物は、好ましくは、独立したエッチング剤またはプライマーを使用しない場合には、自己プライマーとして機能することも可能である。
【０００９】
本明細書で使用するとき、「自己接着性」組成物という用語は、プライマーまたは接合剤を用いて歯構造表面を予め処理しなくても、その歯構造表面に接合することが可能な組成物を指す。好ましくは、自己接着性組成物は、独立したエッチング剤を使用しなくても、自己エッチング性組成物でもある。
【００１０】
本明細書で使用するとき、組成物を「固化（ｈａｒｄｅｎｉｎｇ）」または「硬化（ｃｕｒｉｎｇ）」させるという用語は、同義的に使用され、重合反応および／または架橋反応、たとえば、固化または硬化をすることが可能な一種または複数の化合物を含む光重合反応および化学重合技術（たとえば、エチレン性不飽和化合物を重合させるのに有効なラジカルを形成させるイオン反応または化学反応）などを指す。
【００１１】
本明細書で使用するとき、「歯構造表面」という用語は、歯の構造（たとえば、エナメル質、象牙質、およびセメント質）および骨を指す。
【００１２】
本明細書で使用するとき、「歯科材料」という用語は、歯組織表面に接合させることが可能な材料を指し、それにはたとえば、歯科用修復材、歯科矯正装置、および／または歯科矯正用接着剤などが含まれる。
【００１３】
本明細書で使用するとき、「（メタ）アクリル」というのは、「アクリル」および／または「メタクリル」の略称である。たとえば、「（メタ）アクリルオキシ」基は、アクリルオキシ基（すなわち、ＣＨ2＝ＣＨＣ（Ｏ）Ｏ−）および／またはメタクリルオキシ基（すなわち、ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨ3）Ｃ（Ｏ）Ｏ−）の両方を指す、略称である。
【００１４】
本明細書で使用するとき、「非晶質」物質は、識別できるようなＸ線粉末回折パターンを生じないものである。「少なくとも部分的に結晶質の」物質は、識別できるようなＸ線粉末回折パターンを生じるものである。
【００１５】
本明細書で使用するとき、周期律表の「族」とは、無機化学ＩＵＰＡＣ命名法（１９９０年、推奨）（IUPAC Nomenclature of Inorganic Chemistry, Recommendations 1990）に定義される、第１〜１８族を指し、それらを含む。
【００１６】
本明細書で使用するとき、単数形（「ａ」および「ａｎ」）は、特に断らない限り、「少なくとも一つ」または「一つまたは複数」を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明は、リンおよび２価のカチオンを含む歯科用充填剤および／または組成物を提供する。いくつかの実施態様においては、リンおよび２価のカチオンを含む処理された表面を含む歯科用充填剤が提供される。いくつかの実施態様においては、そのような歯科用充填剤を含む歯科用組成物が提供される。いくつかの実施態様においては、リンおよび２価のカチオンならびに硬化性樹脂および／または水中分散可能なポリマー膜形成材を含む歯科用組成物が提供される。そのような歯科用充填剤および／または組成物の製造方法および使用方法もまた提供される。
【００１８】
リンおよび２価のカチオンの前駆体
リンの前駆体および２価のカチオンの前駆体を使用して、歯科用充填剤の表面処理をすることができる。リンの前駆体は、２価のカチオンの前駆体と同一であっても、異なっていてもよい。好ましくは、２価のカチオンの前駆体は、２価のカチオンとして、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、またはそれらの組合せが含まれている。
【００１９】
リンのための好適な前駆体としては、たとえば以下のものが挙げられる：リン酸およびその塩（たとえば、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、など）、ピロリン酸およびその塩（たとえば、ピロリン酸テトラナトリウム、ピロリン酸カルシウム）、モノフルオロリン酸およびその塩、ヘキサフルオロリン酸およびその塩、リン酸エステル（たとえば、トリエチルホスフェート）、グリセロリン酸塩（glycerophosphate）（たとえば、グリセロリン酸カルシウム、グリセロリン酸亜鉛、グリセロリン酸マグネシウム、グリセロリン酸ストロンチウム、グリセロリン酸スズ、グリセロリン酸ジルコニウム、およびグリセロリン酸銀）、カゼイン塩（caseinate）（たとえば、リン酸カルシウム錯体化カゼイン塩）、リン酸化物（たとえば、Ｐ2Ｏ5）、リンオキシハロゲン化物（たとえば、ＰＯＣｌ3）、ならびにそれらの組合せ。
【００２０】
２価のカチオンのための好適な前駆体としては、アニオンと組み合わせたカチオンの有機塩および無機塩、ならびにそれらの塩基性塩またはオキシ塩が挙げられる。アニオンの例としては、たとえば、硝酸塩（nitrate）、ハロゲン化物（たとえば、塩化物、フッ化物、など）、ヒドロキシド、アルコキシド、カゼイン塩、カルボン酸塩（carboxylate）（たとえば、ギ酸塩（formate）、酢酸塩（acetate）、ホルモアセテート（formoacetate））、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００２１】
さらに、他のカチオン（たとえば、３価のカチオン）および／またはアニオン（たとえば、フッ化物イオン）のための前駆体も、必要に応じて、歯科用充填剤を表面処理するために使用してもよい。
【００２２】
たとえば、３価のカチオン（たとえば、アルミニウム、ランタン、またはそれらの組合せ）のための好適な前駆体としては、アニオンと組み合わせたカチオンの有機塩および無機塩、ならびにそれらの塩基性塩またはオキシ塩が挙げられる。アニオンの例としては、たとえば、硝酸塩、ハロゲン化物（たとえば、塩化物、フッ化物、など）、ヒドロキシド、アルコキシド、カゼイン塩、カルボン酸塩（たとえば、ギ酸塩、酢酸塩、ホルモアセテート）、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００２３】
さらに、フッ化物イオンのための好適な前駆体としては、たとえば、フッ化アンモニウム、二フッ化水素アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸およびその塩、モノフルオロリン酸およびその塩、ヘキサフルオロリン酸およびその塩、ならびにそれらの組合せが挙げられる。
【００２４】
歯科用充填剤の表面処理
好ましくは、歯科用充填剤は、たとえば米国特許第５，３３２，４２９号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）の中に記載されているのと同様の方法により表面処理される。簡単に言えば、本明細書に記載の歯科用充填剤は、その充填剤を、本明細書に記載されるようなリンの前駆体および２価カチオンの前駆体をその中に溶解、分散または懸濁した１種または複数の液体と組み合わせることにより、表面処理することができる。必要に応じて、その１種もしくは複数の液体または追加の液体に、追加の表面処理剤（たとえば、フッ化物イオン前駆体、シラン、チタン酸塩など）が含まれていてもよい。必要に応じて、その１種または複数の液体に水が含まれ、そして、水性液体を使用する場合には、それが酸性であっても塩基性であってもよい。処理した後では、その１種または複数の液体の少なくとも一部は、任意の都合のよい方法（たとえば、噴霧乾燥、オーブン乾燥、ギャップ乾燥、凍結乾燥、およびそれらの組合せ）を用いて、その表面処理された歯科用充填剤から除去することができる。ギャップ乾燥の記述に関しては、たとえば米国特許第５，９８０，６９７号明細書（コルブ（Ｋｏｌｂ）ら）を参照されたい。一つの実施態様においては、処理された充填剤を、典型的には乾燥温度約３０℃〜約１００℃で、たとえば一夜かけて、オーブン乾燥させることができる。その表面処理された充填剤は、所望により、さらに加熱することも可能である。次いで、その処理され乾燥された歯科用充填剤を篩にかけるか、または軽く粉砕して凝集体（agglomerate）を破壊することもできる。得られた表面処理された歯科用充填剤は、例えば、歯科用ペーストの中に組み込むことができる。
【００２５】
表面処理するのに好適な歯科用充填剤は、歯科的用途に使用される組成物の中に組み込むのに適した、広い範囲の各種の材料のうちの一種または複数から選択することができ、たとえばそのような充填剤は、現在歯科用修復材組成物などに使用されているようなものである。好ましくは、歯科用充填剤には、多孔質粒子および／または粒子の多孔質凝集体が含まれている。好ましい歯科用充填剤としては、ナノ粒子および／またはナノ粒子の凝集体が挙げられる。好ましいタイプの充填剤としては、金属酸化物、金属フッ化物、金属オキシフッ化物（oxyfluoride）、およびそれらの組合せが挙げられるが、ここでその金属は重金属であっても、非重金属であってもよい。
【００２６】
好ましい実施態様においては、その歯科用充填剤は、第２〜５族元素、第１２〜１５族元素、ランタニド元素、およびそれらの組合せからなる群より選択される元素の酸化物、フッ化物、またはオキシフッ化物である。より好ましくは、その元素は、以下のものからなる群より選択される：Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐ、およびそれらの組合せ。歯科用充填剤が、ガラス、非晶質物質、または結晶質物質であってもよい。必要に応じて、歯科用充填剤にフッ化物イオン源を含んでいてもよい。そのような歯科用充填剤としては、たとえば、フルオロアルミノシリケートガラスが挙げられる。
【００２７】
好ましくは、充填剤は微細に粉砕されている。充填剤の粒径分布は、単峰形（unimodial）であってもあるいは多峰形（polymodial）（たとえば、二峰形（bimodal））であってもよい。充填剤の最大粒径（粒子の最大寸法、典型的には直径）は、好ましくは２０マイクロメートル未満、より好ましくは１０マイクロメートル未満、最も好ましくは５マイクロメートル未満である。充填剤の平均粒径は、好ましくは２マイクロメートル未満、より好ましくは０．１マイクロメートル未満、最も好ましくは０．０７５マイクロメートル未満である。
【００２８】
充填剤は無機物質であってもよい。それは、樹脂系に溶解しない架橋有機物質であってもよく、また必要に応じて、無機充填剤を用いて充填されていてもよい。充填剤は、いかなる場合においても毒性が無く、口の中で使用するのに適したものでなければならない。その充填剤は放射線不透過性であっても、放射線透過性であってもよい。充填剤は、典型的には、実質的に水に溶解しない。
【００２９】
好適な無機充填剤の例は、天然に存在する物質または合成の物質であり、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない：石英；窒化物（たとえば、窒化ケイ素）；たとえば、Ｚｒ、Ｓｒ、Ｃｅ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂａ、ＺｎおよびＡｌから誘導されるガラス；長石；ホウケイ酸ガラス；カオリン；タルク；チタニア；低モース硬度の充填剤でたとえば米国特許第４，６９５，２５１号明細書（ランドクレフ（Ｒａｎｄｋｌｅｖ））に記載されているようなもの；およびサブミクロンサイズのシリカ粒子（たとえば、発熱性シリカ、たとえばオハイオ州アクロン（Ａｋｒｏｎ，ＯＨ）のデグッサ・コーポレーション（Ｄｅｇｕｓｓａ Ｃｏｒｐ．）からの商品名アエロジル（ＡＥＲＯＳＩＬ）、たとえば「ＯＸ５０」、「１３０」、「１５０」および「２００」シリカ、ならびに、イリノイ州タスコーラ（Ｔｕｓｃｏｌａ，ＩＬ））のキャボット・コーポレーション（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．）からのキャブ・オ・シル（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ）Ｍ５シリカなど）。好適な有機充填剤粒子の例としては、充填または非充填の微粉砕ポリカーボネート、ポリエポキシドなどが挙げられる。
【００３０】
酸非反応性の充填剤粒子としては、石英、サブミクロンシリカ、および米国特許第４，５０３，１６９号明細書（ランドクレフ（Ｒａｎｄｋｌｅｖ））に記載されているような型の、非ガラス質のミクロ粒子が適している。これらの酸非反応性の充填剤の混合物もまた考慮に入るし、さらには有機材料および無機材料から製造した組合せ充填剤もまた考えられる。ある種の実施態様においては、シラン処理したジルコニア−シリカ（Ｚｒ−Ｓｉ）充填剤が特に好ましい。
【００３１】
充填剤は酸反応性充填剤であってもよい。好適な酸反応性充填剤としては、金属酸化物、ガラス、および金属塩を挙げることができる。典型的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が挙げられる。典型的なガラスとしては、ホウ酸ガラス、リン酸ガラスおよびフルオロアルミノシリケート（「ＦＡＳ」）ガラスが挙げられる。ＦＡＳガラスが特に好ましい。ＦＡＳガラスは典型的には、溶出可能なカチオンを充分に含んでおり、それにより、そのガラスを硬化性組成物の成分と混合したときに、硬化された歯科用組成物が形成されるようにする。このガラスは典型的には、溶出可能なフッ化物イオンを充分に含んでいて、それにより、その硬化させた組成物が抗齲蝕性を有するようにする。そのガラスは、フッ化物、アルミナ、およびその他のガラス形成成分を含む溶融物から、ＦＡＳガラス製造の分野の当業者に知られた技術を用いて、製造することができる。ＦＡＳガラスは典型的には、充分に細かく粉砕して、それにより、他のセメント成分とうまく混合することができ、得られた混合物を口腔内で使用したときに性能を充分に発揮できるようにする。
【００３２】
一般的には、ＦＡＳガラスの平均粒径（典型的には、直径）は、たとえば沈降分析器を用いて測定して、約１２マイクロメートル以下、典型的には１０マイクロメートル以下、より典型的には５マイクロメートル以下である。好適なＦＡＳガラスは、当業者には知られており、広い範囲の供給業者から入手することができる。ガラスイオノマーセメントとして現在入手可能なものが多く、たとえば、商品名ビトレマー（ＶＩＴＲＥＭＥＲ）、ビトレボンド（ＶＩＴＲＥＢＯＮＤ）、リライ・Ｘ・ルーティング・セメント（ＲＥＬＹ Ｘ ＬＵＴＩＮＧ ＣＥＭＥＮＴ）、リライ・Ｘ・ルーティング・プラス・セメント（ＲＥＬＹ Ｘ ＬＵＴＩＮＧ ＰＬＵＳ ＣＥＭＥＮＴ）、フォタック−フィル・クイック（ＰＨＯＴＡＣ−ＦＩＬ ＱＵＩＣＫ）、ケタック−モラー（ＫＥＴＡＣ−ＭＯＬＡＲ、およびケタック−フィル・プラス（ＫＥＴＡＣ−ＦＩＬ ＰＬＵＳ）（ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）の３Ｍ・ＥＳＰＥ・デンタル・プロダクツ（３Ｍ ＥＳＰＥ Ｄｅｎｔａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ））、フジ・ＩＩ・ＬＣ（ＦＵＪＩ ＩＩ ＬＣ）およびフジＩＸ（ＦＵＪＩ ＩＸ）（日本国東京の、Ｇ−Ｃ・デンタル・インダストリアル・コーポレーション（Ｇ−Ｃ Ｄｅｎｔａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏｒｐ．））、およびケムフィル・スペリオル（ＣＨＥＭＦＩＬ Ｓｕｐｅｒｉｏｒ）（ペンシルバニア州ヨーク（Ｙｏｒｋ，ＰＡ）のデンツプライ・インターナショナル（Ｄｅｎｔｓｐｌｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ））などが商品として入手できる。所望により、充填剤の混合物を使用することもできる。
【００３３】
その他の好適な充填剤は、たとえば以下の特許に開示されている：米国特許第６，３０６，９２６号明細書（ブレッチャー（Ｂｒｅｔｓｃｈｅｒ）ら）、同第６，３８７，９８１号明細書（チャン（Ｚｈａｎｇ）ら）、同第６，５７２，６９３号明細書（ウー（Ｗｕ）ら）、および同第６，７３０，１５６号明細書（ウィンディッシュ（Ｗｉｎｄｉｓｃｈ）ら）、ならびに国際公開第０１／３０３０７号パンフレット（チャン（Ｚｈａｎｇ）ら）および国際公開第０３／０６３８０４号パンフレット（ウー（Ｗｕ）ら）。これらの引用文献に記載されている充填剤成分には、ナノサイズのシリカ粒子、ナノサイズの金属酸化物粒子、およびそれらの組合せが含まれている。ナノ充填剤はまた、米国特許出願第１０／８４７，７８１号明細書；米国特許出願第１０／８４７，７８２号明細書；および米国特許出願第１０／８４７，８０３号明細書にも記載されている。この３件はすべて２００４年５月１７日に出願されたものである。
【００３４】
その表面処理された歯科用充填剤には、歯科用充填剤の全乾燥重量を基準にして（すなわち、処理に用いた液状物を除外して）、好ましくは少なくとも０．０１重量％、より好ましくは少なくとも０．０５重量％、最も好ましくは少なくとも０．１重量％のリンが含まれる。その表面処理された歯科用充填剤には、歯科用充填剤の全乾燥重量を基準にして（すなわち、処理に用いた液状物を除外して）、好ましくは最大で５０重量％、より好ましくは最大で３０重量％、最も好ましくは最大で２０重量％のリンが含まれる。
【００３５】
その表面処理された歯科用充填剤には、歯科用充填剤の全乾燥重量を基準にして（すなわち、処理に用いた液状物を除外して）、好ましくは少なくとも０．０１重量％、より好ましくは少なくとも０．０５重量％、最も好ましくは少なくとも０．１重量％の２価のカチオンが含まれる。その表面処理された歯科用充填剤には、歯科用充填剤の全乾燥重量を基準にして（すなわち、処理に用いた液状物を除外して）、好ましくは最大で５０重量％、より好ましくは最大で３０重量％、最も好ましくは最大で２０重量％の２価のカチオンが含まれる。
【００３６】
表面処理された歯科用充填剤（たとえば、歯科用接着剤組成物）を含む本発明のいくつかの実施態様では、その組成物には、組成物の全重量を基準にして、好ましくは少なくとも１重量％、より好ましくは少なくとも２重量％、最も好ましくは少なくとも５重量％の表面処理された歯科用充填剤が含まれる。そのような実施態様では、本発明の組成物には、組成物の全重量を基準にして、好ましくは最大で４０重量％、より好ましくは最大で２０重量％、最も好ましくは最大で１５重量％の表面処理された歯科用充填剤を含む。
【００３７】
（たとえば、その組成物が歯科用修復材または歯科矯正用接着剤であるような）その他の実施態様においては、本発明の組成物には、組成物の全重量を基準にして、好ましくは少なくとも４０重量％、より好ましくは少なくとも４５重量％、最も好ましくは少なくとも５０重量％の表面処理された歯科用充填剤を含む。そのような実施態様では、本発明の組成物には、組成物の全重量を基準にして、好ましくは最大で９０重量％、より好ましくは最大で８０重量％、さらにより好ましくは最大で７０重量％、最も好ましくは最大で５０重量％の表面処理された歯科用充填剤を含む。
【００３８】
必要に応じて、その歯科用充填剤の処理された表面には、シラン（たとえば、米国特許第５，３３２，４２９号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載されているようなもの）、抗菌薬（たとえば、クロルヘキシジン；第四級アンモニウム塩；金属含有化合物たとえば、Ａｇ、ＳｎまたはＺｎ含有化合物；およびそれらの組合せ）、および／またはフッ化物イオン源（たとえば、フッ化物塩、フッ化物含有ガラス、フッ化物含有化合物、およびそれらの組合せ）などがさらに含まれていてもよい。
【００３９】
本発明の歯科用組成物には、以下に記載するような任意成分の添加剤がさらに含まれていてもよい。
【００４０】
本明細書に記載の歯科用組成物は、歯科用プライマー、歯科用接着剤、窩洞裏装材（cavity liner）、窩洞清浄化剤（cavity cleaning agent）、セメント、コーティング、ワニス、歯科矯正用接着剤、修復材、シーラント、脱感作薬、およびそれらの組合せとして有用とすることができる。
【００４１】
硬化性樹脂を含む歯科用組成物
本発明の歯科用組成物は、硬表面、好ましくは、象牙質、エナメル質、および骨のような硬組織を処理するのに有用である。そのような歯科用組成物は、水性であっても、非水性であってもよい。いくつかの実施態様においては、歯科材料に適用する前に、組成物を固化させることができる（たとえば、従来からの光重合および／または化学重合技術によって重合させる）。別の実施態様においては、歯科材料に適用した後に、組成物を固化させることができる（たとえば、従来からの光重合および／または化学重合技術によって重合させる）。
【００４２】
本発明の方法において歯科材料および歯科用接着剤組成物として使用可能な好適な光重合性組成物としては、（カチオン活性な（cationically active）エポキシ基を含む）エポキシ樹脂、（カチオン活性なビニルエーテル基を含む）ビニルエーテル樹脂、（フリーラジカル活性な（free radically active）不飽和基、たとえば、アクリル酸塩およびメタクリル酸塩を含む）エチレン性不飽和（ethylenically unsaturated）化合物、およびそれらの組合せ、などを挙げることができる。単一の化合物の中にカチオン活性な官能基とフリーラジカル活性な官能基との両方を含む重合性物質もまた適している。その例としては、エポキシ官能性（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００４３】
酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物
本明細書で使用するとき、「酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物」という用語は、エチレン性不飽和ならびに、酸および／または酸前駆体官能基を有するモノマー、オリゴマー、およびポリマーを含むことを意味する。酸前駆体官能基には、たとえば、酸無水物、酸塩化物、およびピロリン酸塩などが含まれる。
【００４４】
酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物としては、たとえばα，β−不飽和酸性化合物、たとえば、グリセロールホスフェートモノ（メタ）アクリレート、グリセロールホスフェートジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（たとえば、ＨＥＭＡ）ホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシエチル）ホスフェート、（（メタ）アクリルオキシプロピル）ホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシプロピル）ホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシ）プロピルオキシホスフェート、（メタ）アクリルオキシヘキシルホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシヘキシル）ホスフェート、（メタ）アクリルオキシオクチルホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシオクチル）ホスフェート、（メタ）アクリルオキシデシルホスフェート、ビス（（メタ）アクリルオキシデシル）ホスフェート、カプロラクトンメタクリレートホスフェート、クエン酸ジ−メタクリレートまたはクエン酸トリ−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を、硬化性樹脂系における成分として使用することができる。不飽和炭素酸のモノマー、オリゴマー、およびポリマー、たとえば（メタ）アクリル酸、芳香族（メタ）アクリレート化酸（たとえば、メタクリレート化トリメリット酸）、およびそれらの無水物もまた、使用することができる。ある種の好適な本発明の組成物としては、少なくとも１個のＰ−ＯＨ部分を有する、酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
【００４５】
これらの化合物の内のある種のものは、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られる。酸官能基とエチレン性不飽和成分の両方を有するこのタイプの化合物については、さらに、米国特許第４，８７２，９３６号明細書（エンゲルブレヘト（Ｅｎｇｅｌｂｒｅｃｈｔ））および米国特許第５，１３０，３４７号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ））にも記載がある。エチレン性不飽和と酸部分の両方を含む、広い範囲のそのような化合物を使用することができる。所望により、そのような化合物の混合物を使用することもできる。
【００４６】
酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物の例をさらに挙げれば、たとえば、米国仮特許出願第６０／４３７，１０６号明細書（出願日２００２年１２月３０日）に開示されているような重合性ビスホスホン酸；ＡＡ：ＩＴＡ：ＩＥＭ（ペンダントメタクリレートを有するアクリル酸：イタコン酸のコポリマーで、たとえば、米国特許第５，１３０，３４７号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ））の実施例１１に記載されているようにして、ＡＡ：ＩＴＡコポリマーを充分な量の２−イソシアナトエチルメタクリレートと反応させて、その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転化させて製造したもの）；および、米国特許第４，２５９，０７５号明細書（ヤマウチ（Ｙａｍａｕｃｈｉ）ら）、米国特許第４，４９９，２５１号明細書（オムラ（Ｏｍｕｒａ）ら）、米国特許第４，５３７，９４０号明細書（オムラ（Ｏｍｕｒａ）ら）、米国特許第４，５３９，３８２号明細書（オムラ（Ｏｍｕｒａ）ら）、米国特許第５，５３０，０３８号明細書（ヤマモト（Ｙａｍａｍｏｔｏ）ら）、米国特許第６，４５８，８６８号明細書（オカダ（Ｏｋａｄａ）ら）、および欧州特許出願公開第７１２，６２２号明細書（株式会社トクヤマ（Ｔｏｋｕｙａｍａ Ｃｏｒｐ．）および欧州特許出願公開第１，０５１，９６１号明細書（株式会社クラレ（Ｋｕｒａｒａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）に記載されているものがある。
【００４７】
本発明の組成物には、エチレン性不飽和化合物と、たとえば、米国仮特許出願第６０／６００，６５８号（出願日：２００４年８月１１日）に記載されているような酸官能基との組合せをさらに含んでいてもよい。
【００４８】
本発明の組成物には、充填物無添加（unfilled）の組成物の全重量を基準にして、好ましくは少なくとも１重量％、より好ましくは少なくとも３重量％、最も好ましくは少なくとも５重量％の酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物を含む。本発明の組成物は、充填物無添加の組成物の全重量を基準にして、好ましくは最大で８０重量％、より好ましくは最大で７０重量％、最も好ましくは最大で６０重量％の、酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物を含む。
【００４９】
酸官能基を有しないエチレン性不飽和化合物
本発明の組成物はまた、酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物に加えて、一種または複数の重合性成分も含み、それによって固化可能な組成物を形成することができる。それらの重合性成分は、モノマー、オリゴマー、またはポリマーのいずれであってもよい。
【００５０】
ある種の実施態様においては、上記組成物は光重合性であり、すなわち、その組成物に光重合性成分と光重合開始剤（すなわち、光重合開始剤系）を含み、化学線照射を行うことによって、組成物の重合（または硬化）を開始させる。そのような光重合性組成物は、遊離基によって（free radically）重合することもできる。
【００５１】
ある種の実施態様においては、上記組成物は化学重合性であり、すなわち、その組成物に化学重合性成分と化学重合開始剤（すなわち、重合開始剤系）を含み、化学線照射の照射に依存することなく、その組成物を重合、架橋、硬化させることができる。そのような化学重合性組成物は、「自己硬化性」組成物と呼ばれることがあり、それには、ガラスイオノマーセメント、樹脂変性ガラスイオノマーセメント、レドックス硬化系、およびそれらの組合せが含まれる。
【００５２】
本発明の組成物には、充填物無添加の組成物の全重量を基準にして、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは少なくとも１０重量％、最も好ましくは少なくとも１５重量％の酸官能基を有しないエチレン性不飽和化合物を含む。本発明の組成物には、充填物無添加の組成物の全重量を基準にして、好ましくは最大で９５重量％、より好ましくは最大で９０重量％、最も好ましくは最大で８０重量％の酸官能基を有しないエチレン性不飽和化合物を含む。
【００５３】
光重合性組成物
好適な光重合性組成物には、エチレン性不飽和化合物（フリーラジカル活性な不飽和基を含む）を含む光重合性成分（たとえば、化合物）が含まれていてもよい。有用なエチレン性不飽和化合物の例としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ヒドロキシ官能性アクリル酸エステル、ヒドロキシ官能性メタクリル酸エステル、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００５４】
光重合性組成物としては、フリーラジカル活性な官能基を有する化合物が挙げられ得、それには、１個または複数のエチレン性不飽和基を有する、モノマー、オリゴマー、およびポリマーが含まれ得る。好適な化合物は、少なくとも一つのエチレン性不飽和結合を含み、付加重合することができる。そのようなフリーラジカル重合性化合物としては以下のようなものが挙げられる：モノ−（メタ）アクリレート、ジ−（メタ）アクリレートまたはポリ−（メタ）アクリレート（すなわち、アクリレートおよびメタクリレート）たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、アリルアクリレート、グリセロールトリアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリメタクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ビス［１−（２−アクリルオキシ）］−ｐ−エトキシフェニルジメチルメタン、ビス［１−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシ）］−ｐ−プロポキシフェニルジメチルメタン、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、およ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；（メタ）アクリルアミド（すなわち、アクリルアミドおよびメタクリルアミド）たとえば、（メタ）アクリルアミド、メチレンビス−（メタ）アクリルアミド、およびジアセトン（メタ）アクリルアミド；ウレタン（メタ）アクリレート；ポリエチレングリコール（好ましくは、分子量２００〜５００）のビス−（メタ）アクリレート、米国特許第４，６５２，２７４号明細書（ベッチャー（Ｂｏｅｔｔｃｈｅｒ）ら）に記載されているようなアクリレート化モノマーの共重合性混合物、米国特許第４，６４２，１２６号明細書（ゼーダー（Ｚａｄｏｒ）ら）に記載されているようなアクリレート化オリゴマー、および米国特許第４，６４８，８４３号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ））に開示されているようなポリ（エチレン性不飽和）カルバモイルイソシアヌレート；ならびにビニル化合物たとえば、スチレン、ジアリルフタレート、ジビニルスクシネート、ジビニルアジペート、およびジビニルフタレート。その他の好適なフリーラジカル重合性化合物としては、たとえば国際公開第００／３８６１９号パンフレット（グッゲンベルガー（Ｇｕｇｇｅｎｂｅｒｇｅｒ）ら）、国際公開第０１／９２２７１号パンフレット（バインマン（Ｗｅｉｎｍａｎｎ）ら）、国際公開第０１／０７４４４号パンフレット（グッゲンベルガー（Ｇｕｇｇｅｎｂｅｒｇｅｒ）ら）、国際公開第００／４２０９２号パンフレット（グッゲンベルガー（Ｇｕｇｇｅｎｂｅｒｇｅｒ）ら）などに開示されている、シロキサン官能性（メタ）アクリレート、ならびに、たとえば米国特許第５，０７６，８４４号明細書（フォック（Ｆｏｃｋ）ら）、米国特許第４，３５６，２９６号明細書（グリフィス（Ｇｒｉｆｆｉｔｈ）ら）、欧州特許第０３７３ ３８４号明細書（ワーゲンクネヒト（Ｗａｇｅｎｋｎｅｃｈｔ）ら）、欧州特許第０２０１ ０３１号明細書（ライナース（Ｒｅｉｎｅｒｓ）ら）、および欧州特許第０２０１ ７７８号明細書（ライナース（Ｒｅｉｎｅｒｓ）ら）などに開示されている、フルオロポリマー官能性（メタ）アクリレートなどが挙げられる。所望により、フリーラジカル重合が可能な２種以上の化合物の混合物を使用することもできる。
【００５５】
重合性成分は、単一の分子の中に、ヒドロキシル基とフリーラジカル活性な官能基とを含むことができる。そのような物質の例としては、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、たとえば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートおよび２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート；グリセロールモノ−（メタ）アクリレートまたはグリセロールジ−（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンモノ−（メタ）アクリレートまたはトリメチロールプロパンジ−（メタ）アクリレート；ペンタエリスリトールモノ−（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ−（メタ）アクリレート、およびペンタエリスリトールトリ−（メタ）アクリレート；ソルビトールモノ−（メタ）アクリレート、ソルビトールジ−（メタ）アクリレート、ソルビトールトリ−（メタ）アクリレート、ソルビトールテトラ−（メタ）アクリレート、またはソルビトールペンタ−（メタ）アクリレート；および２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロポキシ）フェニル］プロパン（ビスＧＭＡ）などが挙げられる。好適なエチレン性不飽和化合物はまた、広い範囲の商業的入手源、たとえばセントルイス（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ）のシグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）からも入手することができる。所望により、エチレン性不飽和化合物の混合物を使用することもできる。
【００５６】
ある種の実施態様においては、光重合性成分としては、ＰＥＧＤＭＡ（ポリエチレングリコールジメタクリレート、分子量約４００）、ビスＧＭＡ、ＵＤＭＡ（ウレタンジメタクリレート）、ＧＤＭＡ（グリセロールジメタクリレート）、ＴＥＧＤＭＡ（トリエチレングリコールジメタクリレート）、米国特許第６，０３０，６０６号明細書（ホルメス（Ｈｏｌｍｅｓ））に記載されているようなビスＥＭＡ６、およびＮＰＧＤＭＡ（ネオペンチルグリコールジメタクリレート）などを挙げることができる。所望により、重合性成分の種々の組み合わせを使用することができる。
【００５７】
遊離基によって光重合可能な組成物（free radically photopolymerizable composition）を重合させるための、好適な光重合開始剤（すなわち、一種または複数の化合物を含む光重合開始剤系）としては、２成分系および３成分系が挙げられる。典型的な３成分系光重合開始剤には、米国特許第５，５４５，６７６号明細書（パラゾット（Ｐａｌａｚｚｏｔｔｏ）ら）に記載されているような、ヨードニウム塩、光増感剤、および電子供与性化合物が含まれる。好適なヨードニウム塩は、ジアリールヨードニウム塩、たとえば、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、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、およびトリルクミルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートである。好適な光増感剤は、４００ｎｍ〜５２０ｎｍ（好ましくは、４５０ｎｍ〜５００ｎｍ）の範囲内で一部の光を吸収するモノケトンおよびジケトンである。より好ましい化合物は、４００ｎｍ〜５２０ｎｍ（さらにより好ましくは、４５０〜５００ｎｍ）の範囲で一部の光を吸収するアルファジケトンである。好適な化合物は、カンファーキノン、ベンジル、フリル、３，３，６，６−テトラメチルシクロヘキサンジオン、フェナントラキノン、１−フェニル−１，２−プロパンジオン、およびその他の１−アリール−２−アルキル−１，２−エタンジオン、および環状アルファジケトンである。最も好ましいのは、カンファーキノンである。好適な電子供与性化合物としては、置換アミン、たとえば、ジメチルアミノ安息香酸エチルが挙げられる。カチオン重合性樹脂を光重合させるのに有用なその他の好適な第三級光重合開始剤系が、たとえば、米国特許出願公開第２００３／０１６６７３７号明細書（デデ（Ｄｅｄｅ）ら）に記載されている。
【００５８】
遊離基によって光重合可能な組成物を重合させるための、その他好適な光重合開始剤としては、典型的には３８０ｎｍ〜１２００ｎｍに機能波長範囲を有するホスフィンオキシドのタイプが挙げられる。３８０ｎｍ〜４５０ｎｍに機能波長範囲を有する、好適なホスフィンオキシドフリーラジカル重合開始剤は、アシルおよびビスアシルホスフィンオキシドであって、それらは、たとえば米国特許第４，２９８，７３８号明細書（レヒトケン（Ｌｅｃｈｔｋｅｎ）ら）、米国特許第４，３２４，７４４号明細書（レヒトケン（Ｌｅｃｈｔｋｅｎ）ら）、米国特許第４，３８５，１０９号明細書（レヒトケン（Ｌｅｃｈｔｋｅｎ）ら）、米国特許第４，７１０，５２３号明細書（レヒトケン（Ｌｅｃｈｔｋｅｎ）ら）、および米国特許第４，７３７，５９３号明細書（エルリッヒ（Ｅｌｌｒｉｃｈ）ら）、米国特許第６，２５１，９６３号明細書（コーラー（Ｋｏｈｌｅｒ）ら）；ならびに欧州特許出願公開第０ １７３ ５６７Ａ２号明細書（イン（Ｙｉｎｇ））などに記載されている。
【００５９】
３８０ｎｍ〜４５０ｎｍよりも高い波長範囲の照射を受けて、フリーラジカル重合開始をさせることが可能なホスフィンオキシド光重合開始剤で、市販されているものとしては、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（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）８１９、ニューヨーク州タリータウン（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）のチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ））、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（ＣＧＩ４０３、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ））、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（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）１７００、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ））、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（ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）４２６５、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ））、および、２，４，６−トリメチルベンジルフェニルホスフィン酸エチル（ルシリン（ＬＵＣＩＲＩＮ）ＬＲ８８９３Ｘ、ノースカロライナ州シャーロット（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）のＢＡＳＦ・コーポレーション（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．））などが挙げられる。
【００６０】
典型的には、ホスフィンオキシド重合開始剤は光重合性組成物中に、触媒量として有効な量（たとえば、組成物の全重量を基準にして０．１重量パーセント〜５．０重量パーセントの量）で存在する。
【００６１】
アシルホスフィンオキシドと組み合わせて、第三級アミン還元剤を使用することも可能である。本発明において有用な第三級アミンの例としては、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）安息香酸エチル、およびメタクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルなどが挙げられる。アミン還元剤を存在させる場合には、その量は、光重合性組成物の中に、組成物の全重量を基準にして０．１重量パーセント〜５．０重量パーセントの量である。その他の重合開始剤の有用な量は、当業者には周知である。
【００６２】
化学重合性組成物
化学重合性組成物としては、重合性成分（たとえば、エチレン性不飽和重合性成分）および、酸化剤と還元剤とを含むレドックス剤を含む、レドックス硬化系を挙げることができる。本発明において有用な、好適な重合性成分、レドックス剤、任意の酸官能性成分および任意成分の充填剤は、米国特許出願公開第２００３／０１６６７４０号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）および米国特許出願公開第２００３／０１９５２７３号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載されている。
【００６３】
これらの還元剤および酸化剤は、互いに反応するか、そうでなければ相互に作用して、樹脂系（たとえば、エチレン性不飽和成分）の重合を開始させることが可能なフリーラジカルを発生するものでなければならない。このタイプの硬化反応は、暗反応であって、すなわち、光の存在には依存せず、光が無い状態でも進行し得る。この還元剤および酸化剤は、充分な貯蔵安定性を有しているのが好ましく、望ましくない着色が無く、典型的な歯科条件下での貯蔵および使用が可能である。それらは、樹脂系との間に充分な混和性を有し（かつ、好ましくは水溶性であって）、重合性組成物の他の成分の中に容易に溶解するような（そして、それから分離しない）ものであるべきである。
【００６４】
有用な還元剤の例を挙げれば、アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、および米国特許第５，５０１，７２７号明細書（ワン（Ｗａｎｇ）ら）に記載がある金属錯体化アスコルビン酸化合物；アミン、特に第三級アミン、たとえば４−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルアニリン；芳香族スルフィン酸塩、たとえばｐ−トルエンスルフィン酸塩およびベンゼンスルフィン酸塩；チオ尿素、たとえば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、および１，３−ジブチルチオ尿素；ならびにそれらの混合物などがある。その他の二次的な還元剤としては、塩化コバルト（ＩＩ）、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン（酸化剤の選択に依存）、亜ジチオン酸または亜硫酸アニオンの塩、およびそれらの混合物を挙げることができる。好ましくは、還元剤はアミンである。
【００６５】
好適な酸化剤もまた当業者に知られており、過硫酸およびそれらの塩、たとえば、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、セシウム塩、およびアルキルアンモニウム塩などが挙げられるが、これらに限定されない。さらなる酸化剤を挙げれば、ペルオキシド（たとえば、ベンゾイルペルオキシド）、ヒドロペルオキシド（たとえば、クミルヒドロペルオキシド）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシドおよびアミルヒドロペルオキシド、さらには遷移金属の塩（たとえば、塩化コバルト（ＩＩＩ）および塩化第二鉄、硫酸セリウム（ＩＶ））、過ホウ酸およびそれらの塩、過マンガン酸およびそれらの塩、過リン酸およびそれらの塩、ならびにそれらの混合物などがある。
【００６６】
２種以上の酸化剤または２種以上の還元剤を使用するのが望ましい場合がある。少量の遷移金属化合物を添加して、レドックス硬化速度を加速させることも可能である。いくつかの実施態様においては、米国特許出願公開第２００３／０１９５２７３（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載があるように、重合性組成物の安定性を向上させる目的で、第二級イオン性塩を含むのが好ましい場合がある。
【００６７】
還元剤および酸化剤は、適切なフリーラジカル反応速度を与えるのに十分な量で存在させる。このことは、任意の充填剤を除いて、重合性組成物の成分を全部組み合わせて、硬化物が得られるかどうかを観察することによって、評価することができる。
【００６８】
還元剤は、重合性組成物の成分の全重量（水を含む）を基準にして、好ましくは少なくとも０．０１重量％、より好ましくは少なくとも０．１重量％の量で存在させる。還元剤は、重合性組成物の成分の全重量（水を含む）を基準にして、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下の量で存在させる。
【００６９】
酸化剤は、重合性組成物の成分の全重量（水を含む）を基準にして、好ましくは少なくとも０．０１重量％、より好ましくは少なくとも０．１０重量％の量で存在させる。酸化剤は、重合性組成物の成分の全重量（水を含む）を基準にして、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下の量で存在させる。
【００７０】
それらの還元剤または酸化剤は、米国特許第５，１５４，７６２号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載されているように、マイクロカプセル化することもできる。こうすると、一般的には重合性組成物の貯蔵安定性が向上し、必要な場合、還元剤と酸化剤を一緒に包装することも可能となる。たとえば、カプセル化材料に適切なものを選択することによって、酸化剤および還元剤を、酸官能性成分および任意の充填剤と組み合わせることが可能となり、貯蔵するのに安定な状態で保存することができる。同様にして、水溶性のカプセル化材料を適切に選択することによって、還元剤および酸化剤を、ＦＡＳガラスおよび水と組み合わせることが可能となり、貯蔵安定性のある状態で保存することができる。
【００７１】
米国特許第５，１５４，７６２号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）に記載されているように、レドックス硬化系を、他の硬化系（たとえば光重合性組成物）と組み合わせることも可能である。
【００７２】
いくつかの実施態様においては、硬化性樹脂を含む本発明の歯科用組成物を硬化させて、歯冠、充填物、ミルブランク、歯科矯正器具、および義歯からなる群より選択される歯科用物品を製作することができる。
【００７３】
水中分散可能なポリマー膜形成材
いくつかの実施態様においては、本明細書に開示される水中分散可能なポリマー膜形成材には、本明細書において以下に記載されるような、極性基または極性化が可能な基を含む繰り返し単位が含まれる。ある種の実施態様においては、水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、本明細書において以下に記載されるような、フッ化物放出基を含む繰り返し単位、疎水性炭化水素基を含む繰り返し単位、グラフトポリシロキサン鎖を含む繰り返し単位、疎水性フッ素含有基を含む繰り返し単位、調節基（modulating group）を含む繰り返し単位、またはそれらの組合せも含む。いくつかの実施態様においては、必要に応じて、そのポリマーに、反応性基（たとえば、エチレン性不飽和基、エポキシ基、または縮合反応を受けることが可能なシラン部分）が含まれる。水中分散可能なポリマー膜形成材の例は、たとえば下記の特許に開示されている：米国特許第５，４６８，４７７号明細書（クマール（Ｋｕｍａｒ）ら）、米国特許第５，５２５，６４８号明細書（アアセン（Ａａｓｅｎ）ら）、米国特許第５，６０７，６６３号明細書（ロッジ（Ｒｏｚｚｉ）ら）、米国特許第５，６６２，８８７号明細書（ロッジ（Ｒｏｚｚｉ）ら）、米国特許第５，７２５，８８２号明細書（クマール（Ｋｕｍａｒ）ら）、米国特許第５，８６６，６３０号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）、米国特許第５，８７６，２０８号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）、米国特許第５，８８８，４９１号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）、および米国特許第６，３１２，６６８号明細書（ミトラ（Ｍｉｔｒａ）ら）。
【００７４】
極性基または極性化が可能な基を含む繰り返し単位は、ビニル性モノマーたとえば、アクリレート、メタクリレート、クロトネート、イタコネートなどから誘導される。それらの極性基は、酸、塩基、塩のいずれであってもよい。それらの基はまた、イオン性であっても、中性であってもよい。
【００７５】
極性基または極性化が可能な基の例としては、中性基（たとえば、ヒドロキシ、チオ、置換および非置換のアミド）、環状エーテル（たとえば、オキサン、オキセタン、フラン、およびピラン）、塩基性基（たとえば、ホスフィンおよび第一級、第二級、第三級のアミンを含めたアミン）、酸性基（たとえば、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｂのオキシ酸、およびチオオキシ酸）、イオン性基（たとえば第四級アンモニウム、カルボキシレート塩、スルホン酸塩など）、ならびに、それらの基の前駆体および保護された形などが挙げられる。さらには、極性基または極性化が可能な基がマクロモノマーであってもよい。そのような基のさらなる具体例を以下に示す。
【００７６】
極性基または極性化が可能な基は、次の一般式によって表される分子を含む単官能または多官能のカルボキシル基から誘導することができる：
ＣＨ2＝ＣＲ2Ｇ−（ＣＯＯＨ）d
ここで、Ｒ2はＨ、メチル、エチル、シアノ、カルボキシまたはカルボキシメチルであり、ｄは１〜５であり、そしてＧは単結合であるか、あるいは、原子価がｄ＋１であり、必要に応じて置換または非置換のヘテロ原子（たとえばＯ、Ｓ、ＮおよびＰ）で置換されるか、そして／またはそれらにより中断されていてもよい、１〜１２個の炭素原子を含むヒドロカルビルラジカル結合基である。必要に応じて、この単位が塩の形で与えられていてもよい。このタイプの好適なモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、およびＮ−アクリロイルグリシンである。
【００７７】
極性基または極性化が可能な基は、たとえば、次の一般式によって表される分子を含む単官能または多官能のヒドロキシ基から誘導することができる：
ＣＨ2＝ＣＲ2−ＣＯ−Ｌ−Ｒ3−（ＯＨ）d
ここで、Ｒ2はＨ、メチル、エチル、シアノ、カルボキシまたはカルボキシアルキル、ＬはＯ，ＮＨであり、ｄは１〜５であり、Ｒ3は、１〜１２個の炭素原子を含む、原子価ｄ＋１のヒドロカルビルラジカルである。このタイプの好適なモノマーは、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、トリス（ヒドロキシメチル）エタンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノ（メタ）アクリレート、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、およびヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミドである。
【００７８】
極性基または極性化が可能な基は、次の一般式の分子を含む単官能または多官能のアミノ基から代替的に誘導することができる：
ＣＨ2＝ＣＲ2−ＣＯ−Ｌ−Ｒ3−（ＮＲ4Ｒ5）d
ここで、Ｒ2、Ｌ、Ｒ3、およびｄは上で定義されたものであり、Ｒ4およびＲ5はＨもしくは１〜１２個の炭素原子のアルキル基であるか、またはそれらが合体して、炭素環または複素環基を形成している。このタイプの好適なモノマーは、アミノエチル（メタ）アクリレート、アミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、および４−メチル−１−アクリロイル−ピペラジンである。
【００７９】
極性基または極性化が可能な基はまた、アルコキシ置換された（メタ）アクリレートもしくは（メタ）アクリルアミド、たとえばメトキシエチル（メタ）アクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレートまたはポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレートから誘導してもよい。
【００８０】
極性基または極性化が可能な基の単位は、下記の一般式の置換または非置換のアンモニウムモノマーから誘導することができる：
【化１】
ここで、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｌおよびｄは上で定義されたものであり、Ｒ6はＨまたは１〜１２個の炭素原子のアルキルであり、Ｑ-は有機または無機のアニオンである。そのようなモノマーの好適な例としては、２−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムエチル（メタ）アクリレート、２−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウムエチル（メタ）アクリレート、３−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ（２−Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’−トリメチルアンモニウム）エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（ジメチルヒドロキシエチルアンモニウム）プロピル（メタ）アクリルアミド、またはそれらの組合せであるが、ここでその対イオンとしては、フッ化物、塩化物、臭化物、酢酸塩、プロピオン酸塩、ラウリル酸塩、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、またはそれらの組合せを挙げることができる。また、そのモノマーが、有機または無機の対イオンのＮ，Ｎ−ジメチルジアリルアンモニウム塩であってもよい。
【００８１】
アンモニウム基含有ポリマーは、極性基または極性化が可能な基として、上述のアミノ基含有モノマーのいずれかを用い、有機酸または無機酸を用いて得られたポリマーを酸性化して、ペンダントのアミノ基を実質的にプロトン化するようなｐＨとすることにより、調製することもできる。全面的に置換されたアンモニウム基含有ポリマーは、アルキル化基を用いて上述のアミノポリマーをアルキル化することにより調製することができ、その方法はＭｅｎｓｃｈｕｔｋｉｎ反応として当該分野で公知である。
【００８２】
極性基または極性化が可能な基は、スルホン酸基含有モノマー、たとえばビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アリルオキシベンゼンスルホン酸などから誘導することも可能である。代替的に、極性基または極性化が可能な基を、亜リン酸またはホウ酸基含有モノマーから誘導してもよい。それらのモノマーを、モノマーとしてプロトン化された酸の形で使用し、有機塩基または無機塩基を用いて得られた対応ポリマーを中和して、塩の形のポリマーを得てもよい。
【００８３】
極性基または極性化が可能な基の好適な繰り返し単位としては、アクリル酸、イタコン酸、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、またはそれらの組合せが挙げられる。
【００８４】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、フルオリド放出基を含む繰り返し単位を含む。好適なフルオリド放出基は、テトラフルオロボレートアニオンであって、たとえば米国特許第４，８７１，７８６号明細書（アアセン（Ａａｓｅｎ）ら）に開示されている。フッ化物放出基の好適な繰り返し単位には、トリメチルアンモニウムメチルメタクリレートが含まれる。
【００８５】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、疎水性炭化水素基を含む繰り返し単位を含む。疎水性炭化水素基の一例は、１６０より高い重量平均分子量を有する、エチレン性不飽和予備形成（ｐｒｅｆｏｒｍｅｄ）炭化水素残基から誘導される。その炭化水素部分が少なくとも１６０の分子量を有しているのが好ましい。その炭化水素部分は、好ましくは最大で１００，０００、より好ましくは最大で２０，０００の分子量を有している。その炭化水素部分は、本質的に芳香族であっても非芳香族であってもよく、必要に応じて部分的または完全に飽和された環を含んでいてもよい。好適な疎水性炭化水素部分は、ドデシルおよびオクタデシルアクリレートおよびメタクリレートである。その他の好適な疎水性炭化水素部分としては、重合性炭化水素、たとえばエチレン、スチレン、アルファ−メチルスチレン、ビニルトルエン、およびメチルメタクリレートから調製した、所望の分子量を有するマクロモノマーが挙げられる。
【００８６】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、疎水性フッ素含有基を含む繰り返し単位を含む。疎水性フッ素含有基の繰り返し単位の例としては、以下のものが挙げられる：１，１−ジヒドロペルフルオロアルカノールおよび同族体のアクリル酸もしくはメタクリル酸エステル：ＣＦ3（ＣＦ2）xＣＨ2ＯＨおよびＣＦ3（ＣＦ2）x（ＣＨ2）yＯＨ（ここで、ｘは０〜２０であり、ｙは少なくとも１から最高１０までである）；ω−ヒドロフルオロアルカノール（ＨＣＦ2（ＣＦ2）x（ＣＨ2）yＯＨ）（ここでｘは０〜２０であり、ｙは少なくとも１から最高１０までである）；フルオロアルキルスルホンアミドアルコール；環状フルオロアルキルアルコール；およびＣＦ3（ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）q（ＣＦ2Ｏ）x（ＣＨ2）yＯＨ（ここで、ｑは２〜２０でｘよりも大きく、ｘは０〜２０であり、そしてｙは少なくとも１から最高１０までである）。
【００８７】
疎水性フッ素含有基の好ましい繰り返し単位としては、２−（メチル（ノナフルオロブチル）スルホニル）アミノ）エチルアクリレート、２−（メチル（ノナフルオロブチル）スルホニル）アミノ）エチルメタクリレート、またはそれらの組合せが挙げられる。
【００８８】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、グラフトポリシロキサン鎖を含む繰り返し単位を含む。そのグラフトポリシロキサン鎖は、エチレン性不飽和予備形成オルガノシロキサン鎖から誘導される。その単位の分子量は一般的に、５００より大きい。グラフトポリシロキサン鎖の好適な繰り返し単位には、シリコーンマクロマーが含まれる。
【００８９】
本発明のグラフトポリシロキサン鎖を得るために使用されるモノマーは、単一の官能基（ビニル基、エチレン性不飽和基、アクリロイル基、またはメタクリロイル基）を有する末端官能性ポリマーであり、時にマクロモノマーまたは「マクロマー」と呼ばれることもある。そのようなモノマーは公知であって、たとえば米国特許第３，７８６，１１６号明細書（ミルコビッチ（Ｍｉｌｋｏｖｉｃｈ）ら）および米国特許第３，８４２，０５９号明細書（ミルコビッチ（Ｍｉｌｋｏｖｉｃｈ）ら）に開示されている方法によって、調製することができる。ポリジメチルシロキサンマクロモノマーの調製と、それに続くビニルモノマーとの共重合については、Ｙ．ヤマシタ（Ｙ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ）らによるいくつかの論文に記載されている［ポリマー・ジャーナル（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｊ．）、１４、９１３（１９８２）；エイ・シー・エス・ポリマー・プレプリンツ（ＡＣＳ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ）、２５（１）、２４５（１９８４）；マクロモレキュラー・ヘミー（Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．）、１８５、９（１９８４）］。
【００９０】
ある種の実施態様においては、本明細書において開示される水中分散可能なポリマー膜形成材はまた、調節基を含む繰り返し単位を含む。調節基はたとえば、アクリレートまたはメタクリレートまたはその他のビニル重合性出発モノマーから誘導され、必要に応じて、ガラス転移温度、キャリヤ媒体中への溶解性、親水性−疎水性バランスなどのような性質を調節するための官能基を含む。
【００９１】
調節基の例としては、１〜１２個の炭素の直鎖状、分岐状または環状のアルコールの、低級〜中級のメタクリル酸エステルが挙げられる。調節基のその他の例を挙げれば、スチレン、ビニルエステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロイルモノマーなどがある。
【００９２】
好適な膜形成材は、アクリレート系のコポリマーおよびウレタンポリマー、たとえばアバルア（ＡＶＡＬＵＲＥ）シリーズの化合物（たとえば、ＡＣ−３１５およびＵＲ−４５０）、ならびにカルボマー系のポリマー、たとえばカルボポール（ＣＡＲＢＯＰＯＬ）シリーズのポリマー（たとえば、９４０ＮＦ）であるが、それらはすべて、オハイオ州クリーブランド（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）のノベオン・インコーポレーテッド（Ｎｏｖｅｏｎ Ｉｎｃ．）から入手可能である。
【００９３】
任意の添加剤
必要に応じて、本発明の組成物は溶媒および水を含んでいてもよく、その溶媒としてはたとえば、アルコール（たとえば、プロパノール、エタノール）、ケトン（たとえば、アセトン、メチルエチルケトン）、エステル（たとえば、酢酸エチル）、その他の非水溶媒（たとえば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、１−メチル−２−ピロリジノン）などが挙げられる。
【００９４】
所望により、本発明の組成物は、指示薬、染料、顔料、禁止剤、促進剤、粘度変性剤、濡れ剤、酒石酸、キレート剤、緩衝液、安定剤、およびその他当業者に明らかな同様の成分などの、添加剤を含んでいてもよい。それらに加えて、医薬品または他の治療用物質を、必要に応じてその歯科用組成物に加えることもできる。そのような例としては、歯科用組成物において頻用されるタイプの、フッ化物源、白化剤、齲蝕予防薬（たとえば、キシリトール）、カルシウム源、リン源、再石灰化薬（たとえば、リン酸カルシウム化合物）、酵素、口臭防止薬（breath freshener）、麻酔薬、凝結薬、酸中和剤、化学療法薬、免疫応答変性薬、チキソ剤（thixotrope）、ポリオール、抗炎症薬、抗菌薬、抗真菌薬、口内乾燥症処置薬、脱感作薬などが挙げられるが、これらに限定されない。上記の添加剤はどのように組み合わせて使用してもよい。そのような添加剤のどれを選択して、どれだけの量で使用するかは、当業者ならば選択することが可能で、過度の実験をしなくても、所望の結果を達成することができる。
【００９５】
使用方法
本発明の組成物を使用する方法の例を、実施例に記載する。本発明のいくつかの実施態様においては、歯構造を処置するために、本発明の歯科用組成物を歯構造に接触させることができる。いくつかの実施態様においては、本発明による歯科用組成物を口腔環境の中に置くことによって、再石灰化、知覚過敏の抑制、および／または歯構造の保護の効果を得ることができる。好ましい実施態様においては、本発明による歯科用組成物を口腔環境の中に置くことによって、口腔環境へイオン（たとえば、カルシウムイオン、リンイオン、および／またはフッ素含有イオン）を送達する。
【００９６】
本発明の目的と利点を以下の実施例によりさらに説明するが、これらの実施例で用いる具体的な物質およびその量、さらにはその他の条件および詳細は、本発明を不当に限定すると解釈されるべきではない。特に断らない限り、すべての部およびパーセントは重量基準であり、水はすべて脱イオン水であり、分子量はすべて重量平均分子量である。
【実施例】
【００９７】
試験方法
圧縮強さ（ＣＳ）試験方法
試験サンプルの圧縮強さは、ＡＮＳＩ／ＡＳＡ規格Ｎｏ．２７（１９９３）に従って測定した。サンプルを４ｍｍ（内径）ガラスチューブの中に充填し；シリコーンゴムのプラグを用いてそのチューブに栓をし；次いでそのチューブを軸方向に、約０．２８ＭＰａで５分間圧縮した。次いでそのサンプルの両側の面に配したビジルックス（ＶＩＳＩＬＵＸ）モデル２５００ブルー・ライト・ガン（スリー・エム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏ．）、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））に９０秒間露光させて光硬化させ、次いでデンタカラー（Ｄｅｎｔａｃｏｌｏｒ）ＸＳユニット（独国、クルツアー・インコーポレーテッド（Ｋｕｌｚｅｒ Ｉｎｃ．）の中で、１８０秒間照射した。ダイヤモンドソーを用いて硬化させたサンプルを切断して、圧縮強さを測定するための、長さ８ｍｍの円筒状プラグを作成した。そのプラグを、試験の前２４時間、３７℃の蒸留水中に保存した。測定は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）試験機（インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）４５０５、インストロン・コーポレーション（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．）、マサチューセッツ州カントン（Ｃａｎｔｏｎ，ＭＡ））で、１０キロニュートン（ｋＮ）ロードセルを用い、クロスヘッド速度１ｍｍ／分で実施した。硬化させたサンプルの５本の円筒を調製して測定し、その５個の測定の平均値として、結果をＭＰａの単位で報告した。
【００９８】
直径引張強さ（ＤＴＳ）試験方法
試験サンプルの直径引張強さは、ＡＮＳＩ／ＡＳＡ規格Ｎｏ．２７（１９９３）に従って測定した。サンプルはＣＳ試験方法における記載と同様にして調製したが、ただし、ＤＴＳ測定のためには、硬化させたサンプルを次いで厚み２．２ｍｍの円板に切断した。上述と同様にしてその円板を水中に保存しておき、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）試験機（インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）４５０５、インストロン・コーポレーション（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．））で、１０（ｋＮ）ロードセルを用い、クロスヘッド速度１ｍｍ／分で測定した。硬化させたサンプルの５枚の円板を調製して測定し、その５個の測定の平均値として、結果をＭＰａの単位で報告した。
【００９９】
作業時間（ＷＴ）試験方法
混合したセメントを固化させるための作業時間は、以下の手順に従って測定した。器具およびペーストは、使用前に定温定湿度（２２℃、５０％ＲＨ）の室内に保存しておき、測定手順も同じ室内で実施した。選択した量のＡおよびＢのペーストを、スパチュラを用いパッドの上で２５秒間混合し、得られた混合組成物サンプルを、８ｃｍ×１０ｃｍのプラスチックブロックの半円筒形のトラフ断面（長さ８ｃｍ、幅１ｃｍ、深さ３ｍｍ）に移した。１：００分の時点では、３０秒ごとにボールペン（直径１ｍｍ）の溝付け具を用いて、トラフを横切る方向で垂直な溝を作り；２：００分の時点では、１５秒ごとに溝を作り；そして作業時間の終点に近づいたら、１０秒ごとに溝を作った。作業時間の終点は、セメントサンプルの塊状物が溝付け具と共に移動するようになった時点とした。作業時間は、２〜３回の測定の平均値として報告した。
【０１００】
視覚的乳白度（ｖｉｓｕａｌ ｏｐａｃｉｔｙ）（マクベス値（ＭａｃＢｅｔｈ Ｖａｌｕｅ））試験方法
円板形状（厚み１ｍｍ×直径１５ｍｍ）のペーストサンプルを、円板の両面から６ｍｍの距離で、ビジルックス（ＶＩＳＩＬＵＸ）２硬化用光源（スリー・エム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））からの照明に６０秒間露光させることにより、硬化させた。硬化させたサンプルについて、円板の厚みを通過する光の透過率を測定することによって、直接光透過率を測定したが、それには、マクベス（ＭａｃＢｅｔｈ）（マクベス（ＭａｃＢｅｔｈ）、ニューヨーク州ニューバーグ（Ｎｅｗｂｕｒｇｈ，ＮＹ））から入手可能の、可視光フィルター付きのマクベス（ＭａｃＢｅｔｈ）透過デンシトメーターモデルＴＤ−９０３を使用した。マクベス値（ＭａｃＢｅｔｈ Ｖａｌｕｅ）が低いほど、視覚的乳白度が低く、物質の半透明度性が高いことを示す。報告する値は、３個の測定の平均値である。
【０１０１】
スペクトル的乳白度（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｏｐａｃｉｔｙ）（ＳＯ）試験方法
ＡＳＴＭ−Ｄ２８０５−９５に修正を加えて、厚み約１．０ｍｍの歯科材料のスペクトル的乳白度を測定した。円板状の、厚み１ｍｍ×直径２０ｍｍのサンプルを、円板の両側から６ｍｍの距離で、スリー・エム・ビジルックス（３Ｍ Ｖｉｓｉｌｕｘ）−２歯科用硬化光源からの照明に６０秒間露光させることにより、硬化させた。それらの円板のＹ−三刺激値を、３／８インチ開口部を有するウルトラスキャン・ＸＥ・カラリメーター（Ｕｌｔｒａｓｃａｎ ＸＥ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）（ハンター・アソシエーツ・ラボズ（Ｈｕｎｔｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｌａｂｓ）、バージニア州レストン（Ｒｅｓｔｏｎ，ＶＡ））により、白色および黒色の背景で別々に測定した。すべての測定において、Ｄ６５光源をフィルターなしで使用した。視角１０度を用いた。白色および黒色の基材に対するＹ−三刺激値はそれぞれ、８５．２８および５．３５であった。スペクトル的乳白度は、黒色基材における物質の反射率の、白色基材における同一の物質の反射率に対する比として計算される。反射率は、Ｙ−三刺激値に等しいと定義される。したがって、スペクトル的乳白度＝ＲB／ＲWであり、ここでＲB＝黒色基材上での円板の反射率、ＲW＝白色基材上での同一の円板の反射率、である。スペクトル的乳白度は無単位数である。スペクトル的乳白度の値が低いほど、視覚的乳白度が低く、物質の半透明度性が高いことを示す。
【０１０２】
象牙質に対する接着性（ＡＤ）およびエナメル質に対する接着性（ＡＥ）の試験方法
象牙質に対する接着性およびエナメル質に対する接着性は、米国特許第６，６１３，８１２号明細書（ビュイ（Ｂｕｉ）ら）に記載の手順に従って測定したが、ただし、光硬化の露光時間を２０秒とし、またスリー・エム・Ｚ１００・レストラティブ（３Ｍ Ｚ１００ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅ）に代えて、スリー・エム・イー・エス・ピー・イー・フィルテック（３Ｍ ＥＳＰＥ Ｆｉｌｔｅｋ）Ｚ２５０コンポジットを使用した。
【０１０３】
Ｘ線回折（ＸＲＤ）試験方法
試験サンプルを炭化ホウ素乳鉢中で十分に混合し、エタノールスラリーとして、ゼロバックグラウンドサンプルホルダー（石英挿入アルミニウムホルダー）に塗布した。反射の幾何学的データは、フィリップス（Ｐｈｉｌｉｐｓ）垂直回折計、銅Ｋα線、および散乱放射線比例検出器レジストリーを用いた検査スキャンの形で集積した。存在している結晶相についての微結晶サイズ（Ｄ）は、ピアソン（Ｐｅａｒｓｏｎ）ＶＩＩピーク形状モデルを使用し、最大値の半分のところでの全幅として機器による広がりを補正した後に観察されるピーク幅から計算したが、これはα１／α２分離に相当する。
【０１０４】
カルシウムおよびリンのイオン放出（ＣＩＲ）試験方法
円板状の、厚み１ｍｍ×直径２０ｍｍのサンプルを、円板の両側から６ｍｍの距離で、スリー・エム・ＸＬ・３０００（３Ｍ ＸＬ３０００）歯科用硬化光源からの照明に６０秒間露光させることにより、硬化させた。円板を３７℃のＨＥＰＥＳ−緩衝溶液中に保存し、その溶液を定期的に交換し、そのイオン含量をパーキン・エルマー・３３００ＤＶ・オプティマ・ＩＣＰ（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ ３３００ＤＶ Ｏｐｔｉｍａ ＩＣＰ）ユニットでの誘導結合プラズマ分光光度法（ＩＣＰ）によるか、またはカルシウム選択電極により、測定した。その緩衝溶液の組成は、１０００ｇの脱イオン水、３．３８ｇのＮａＣｌ、および１５．６１ｇのＨＥＰＥＳ（Ｎ−２−ヒドロキシエチルピペラジン−Ｎ’−２−エタンスルホン酸）であった。イオン放出速度（マイクログラム（イオン）／ｇ（円板）／日）は、溶液の全イオン含量（濃度×溶液容積）を、初期円板重量と、緩衝溶液を最後に交換してからの経過時間（日）とで割り算することにより計算した。
【０１０５】
象牙質の再石灰化の試験方法
この方法は、「サーフェス・モジュレーション・オブ・デンタル・ハード・ティッシューズ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｅｎｔａｌ Ｈａｒｄ Ｔｉｓｓｕｅｓ）」（Ｄ．タントビロン（Ｄ．Ｔａｎｔｂｉｒｏｊｎ）、博士論文、ミネソタ大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）、１９９８）の記載に従って実施したが、以下の変更を加えた。エナメル質に代えて象牙質を使用し、その脱石灰化溶液は、ＮａＦからの０．１ｐｐｍのＦ-、ＣａＣｌ2からの１．５ｍＭのＣａ+2、ＫＨ2ＰＯ4からの０．９ｍＭのＰＯ4-3、５０ｍＭの酢酸を含み、１ＭのＫＯＨを用いてｐＨを５．０に調節したが、その鉱物質含量は、マイクロラジオグラフの定量的画像解析により測定した。
【０１０６】
象牙質における脱石灰化抵抗性の試験方法
この方法は、「サーフェス・モジュレーション・オブ・デンタル・ハード・ティッシューズ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｅｎｔａｌ Ｈａｒｄ Ｔｉｓｓｕｅｓ）」（Ｄ．タントビロン（Ｄ．Ｔａｎｔｂｉｒｏｊｎ）、博士論文、ミネソタ大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）、１９９８）の記載に従って実施したが、以下の変更を加えた。エナメル質に代えて象牙質を使用し、その脱石灰化溶液は、ＮａＦからの０．１ｐｐｍのＦ-、ＣａＣｌ2からの１．５ｍＭのＣａ+2、ＫＨ2ＰＯ4からの０．９ｍＭのＰＯ4-3、５０ｍＭの酢酸を含み、１ＭのＫＯＨを用いてｐＨを５．０に調節し、そのサンプルに近接する酸侵食の程度を、マイクロラジオグラフから定量的に分類した。
【０１０７】
【表１】
【０１０８】
出発物質の調製
６−メタクリロイルオキシヘキシルホスフェート（ＭＨＰ）
６−ヒドロキシヘキシルメタクリレートの合成：１，６−ヘキサンジオール（１０００．００ｇ、８．４６ｍｏｌ、シグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ））を、機械的撹拌器とそのフラスコに乾燥空気を吹き込むための細いチューブとを取り付けた１リットルの三口フラスコの中に入れた。固形のジオールを加熱して９０℃とすると、その温度ではすべての固形物が溶融した。撹拌を続けながら、ｐ−トルエンスルホン酸結晶（１８．９５ｇ、０．１１ｍｏｌ）に続けて、ＢＨＴ（２．４２ｇ、０．０１１ｍｏｌ）およびメタクリル酸（７２８．４９．０２ｇ、８．４６ｍｏｌ）を添加した。撹拌を続けながら９０℃で５時間加熱したが、その間、反応時間が３０分経過する毎に５〜１０分ずつ、水道水のアスピレーターで減圧にした。加熱を止めて、反応混合物を冷却して室温とした。得られた粘稠な液体を、１０％の炭酸ナトリウム水溶液を用いて２回（２×２４０ｍＬ）洗浄し、次いで水を用いて（２×２４０ｍＬ）洗浄し、最後に飽和ＮａＣｌ水溶液１００ｍＬを用いて洗浄した。得られた油状物を、無水のＮａ2ＳＯ4を用いて乾燥させてから、真空濾過により単離すると１０６７ｇ（６７．７０％）の６−ヒドロキシヘキシルメタクリレートが黄色油状物として得られた。この所望の反応生成物は、１５〜１８％の１，６−ビス（メタクリロイルオキシヘキサン）と一緒に形成された。化学的な特徴付けはＮＭＲ分析により行った。
【０１０９】
６−メタクリロイルオキシヘキシルホスフェート（ＭＨＰ）の合成：機械的撹拌器を取り付けた１リットルのフラスコの中で、Ｎ2雰囲気下で、Ｐ4Ｏ10（１７８．６６ｇ、０．６３ｍｏｌ）と塩化メチレン（５００ｍＬ）を混合することにより、スラリーを形成させた。フラスコを氷浴（０〜５℃）中で１５分間冷却させた。撹拌を続けながら、６−ヒドロキシヘキシルメタクリレート（９６２．８２ｇ（３．７８ｍｏｌのモノ−メタクリレートと、上述のような副生物としてのそのジメタクリレートを含む）をフラスコの中に、２時間かけて徐々に添加した。添加が完了してから、その混合物を氷浴の中で１時間、次いで室温で２時間撹拌した。ＢＨＴ（５００ｍｇ）を加えてから、温度を上げて４５分間還流（４０〜４１℃）させた。加熱を止めて、その混合物を放冷して室温とした。溶媒を真空下で除去すると、１０８５ｇ（９５．５％）の６−メタクリロイルオキシヘキシルホスフェート（ＭＨＰ）が黄色の油状物として得られた。化学的な特徴付けはＮＭＲ分析により行った。
【０１１０】
樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤ
表１に示した成分を組み合わせることによって、樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを調製した。
【０１１１】
【表２】
【０１１２】
実施例１Ａおよび１Ｂ
再石灰化剤を用いて処理したシリカナノクラスター充填剤
実施例１Ａ：充填剤Ａ（ナノクラスターシリカ）（２０ｇ）を脱イオン水（３３．５ｇ）と混合すると、均質なクリーム状のスリップが得られた。別途に、トリエチルホスフェート（２．２４ｇ）を、エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（４．８２ｇ）に添加し、次いで充填剤Ａのスリップと完全に混合した。オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。得られた物質をギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／２時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例１Ａと名付ける）は、雪白色で、その粉末のＸ線回折（ＸＲＤ）は、実質的に非晶質相（ｄ＝４．１１Åにブロードピーク）を示したが、かすかにナノ結晶性ピークがｄ＝５．４Åおよびｄ＝２．７Åに存在した。
【０１１３】
実施例１Ｂ：エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（４．８０ｇ）を、エタノール中２１％Ｐ2Ｏ5溶液（４．１９ｇ）と混合した。得られた溶液に、充填剤Ａ（２２ｇ）およびエタノール（８．５８ｇ）を数回に分けて添加すると、均質で流し込み可能なスリップが形成された。（オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。）得られた物質を、ガラストレイ中８０℃で一夜乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／２時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例１Ｂと名付ける）は、雪白色で、その粉末のＸＲＤは、ブロードピーク（ｄ＝４．０７Å）を示したが（非晶質相）、かすかにナノ結晶性ピークがｄ＝２．０７Åおよびｄ＝１．６０Åに存在した。
【０１１４】
実施例１Ｃ：トリエチルホスフェート（２．３３ｇ）を、エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（４．８２ｇ）に撹拌しながら添加し、その後エタノール（９．９３ｇ）を追加し、さらに充填剤Ａ（ナノクラスターシリカ）（２０ｇ）を加えると、均質なクリーム状のスリップが得られた。得られた物質を８０℃で乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例１Ｃと名付ける）は、雪白色であった。オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。その粉末の回折（ＸＲＤ）は、非晶質相（ｄ＝３．９７Åにブロードピーク）のみを示した。
【０１１５】
実施例１Ｄ〜１Ｇ
再石灰化剤を用いて処理したシリカナノ粒子充填剤
実施例１Ｄ：脱イオン水中４１重量％ＣａＣｌ2溶液（１００．５ｇ）を、ナルコ（Ｎａｌｃｏ）１０４２コロイダルシリカゾル（５２．５ｇ）に撹拌しながら添加した。次いで、脱イオン水中４４重量％Ｋ2ＨＰＯ4・２Ｈ2Ｏ溶液（１５４ｇ）を加えると、ゾルの粘度がかなり高くなった。そのゾルをギャップ乾燥させ、ガラストレイ中１２５℃で１２時間さらに乾燥させてから、乳鉢と乳棒を用いて圧壊させた。得られた白色の粉末（実施例１Ｃ）のＸＲＤは、ＫＣｌのナノ微結晶（Ｄ＝＞１５００Å）およびＣａＰＯ3（ＯＨ）（モネタイト）（Ｄ＝１２７５Å）を示していた。
【０１１６】
実施例１Ｅ：脱イオン水中６７重量％Ｃａ（ＮＯ3）2・４Ｈ2Ｏ溶液（７６．１ｇ）を、ナルコ（Ｎａｌｃｏ）１０４２コロイダルシリカゾル（２２１．５ｇ）に撹拌しながら添加した。次いで、脱イオン水中５０重量％ＮＨ4ＰＦ6溶液（２７．２ｇ）を加えた。そのゾルをギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／１時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。その粉末を、８時間ボールミルにかけた。得られた白色の粉末（実施例１Ｄ）のＸＲＤは、ナノ微結晶のＣａＦ2（Ｄ＝２５５Å）、およびナノ微結晶のＣａ（ＰＯ4）3（ＯＨ，Ｆ）（ヒドロキシ−アパタイトおよび／またはフルオロ−アパタイト）（Ｄ＝１６５Å）を示していた。
【０１１７】
実施例１Ｆ：脱イオン水中４６重量％ＣａＣｌ２2・２Ｈ2Ｏ溶液（６４．４ｇ）を、ナルコ（Ｎａｌｃｏ）２３２９コロイダルシリカゾル（４２９．３ｇ）に撹拌しながら添加した。次いで、脱イオン水中１６重量％Ｎａ2ＦＰＯ3溶液（１８８．８ｇ）を添加すると、低粘度で青白色のゾルが生成した。そのゾルをギャップ乾燥させた。得られた白色の粉末（実施例１Ｅ）のＸＲＤは、ｄ＝３．８６Åのブロードピーク（非晶質相）とＮａＣｌのナノ微結晶（Ｄ≧１５００Å）を示していた。
【０１１８】
実施例１Ｇ：脱イオン水中４６重量％ＣａＣｌ２2・２Ｈ2Ｏ溶液（６４．５ｇ）を、ナルコ（Ｎａｌｃｏ）１０４２コロイダルシリカゾル（３５５．８ｇ）に撹拌しながら添加した。次いで、脱イオン水中１６重量％Ｎａ2ＦＰＯ3溶液（１８９ｇ）を添加すると、低粘度でわずかに濁りのあるゾルが生成した。そのゾルをギャップ乾燥させた。得られた白色の粉末（実施例１Ｆ）のＸＲＤは、ｄ＝３．９６Åのブロードピーク（非晶質相）とＮａＣｌのナノ微結晶（Ｄ≧１５００Å）を示していた。
【０１１９】
実施例２Ａ〜２Ｑ
再石灰化剤を用いて処理したジルコニア−シリカナノクラスター充填剤
実施例２Ａ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（１００ｇ）を脱イオン水（７０．２ｇ）と混合して、均質なクリーム状のスリップを得た。別途に、脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（２．２９ｇ）を、脱イオン水中５０％ＮＨ4ＰＦ6溶液（４．０１ｇ）と混合し、次いでそれを充填剤Ｂのスリップに混ぜ込んだ。理論的な最終組成は、２重量％のＣａ（ＰＦ6）nであって、Ｃａ：ＰＦ6＝１：２と計算された。得られた物質をギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／２時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例２Ａと名付ける）は雪白色で、その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．８６Åに非晶質部分によるブロードピークと、微結晶サイズＤ＝６５Åの単斜晶系ジルコニアナノ微結晶とを示していた。
【０１２０】
実施例２Ｂ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（５０．３ｇ）を脱イオン水（４２ｇ）と混合して、均質で滑らかなスリップを得た。別途に、エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（３．２６ｇ）を、トリエチルホスフェート（３．８７ｇ）と混合してから、次いでそれを充填剤Ｂスリップに混ぜ込んだ。カルシウム−ホスフェートブレンド物を添加すると、そのスリップの粘度が顕著に高くなった。（オキシドとしての理論的な最終組成は、４重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。）得られた物質をギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：２時間で３００℃まで昇温／２時間、２時間で５５０℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例２Ｂと名付ける）は雪白色で、その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．９２Åにブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝５５Åの単斜晶系ジルコニアナノ微結晶とを示していた。
【０１２１】
実施例２Ｃ：脱イオン水（２９０．１ｇ）に、Ｎａ2ＨＰＯ4（４７．５ｇ）、Ｎａ4Ｐ2Ｏ7（３．１ｇ）、および１ＭのＮａＯＨ（３３５ｇ）を混合することにより、リン酸ナトリウム溶液を調製した。別途に、充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（８０ｇ）を、脱イオン水（２２．７ｇ）および脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（５３．３ｇ）と混合した。得られたスリップをリン酸ナトリウム溶液（６７．６ｇ）に添加すると、低粘度で、ダイラタンシー性のスリップが生成したので、それを１０分間真空下においてから、オーブン中６０℃で３時間乾燥させた。得られた粉末（実施例２Ｃと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．８７Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝６５Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１２２】
実施例２Ｄおよび２Ｅ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を、脱イオン水（２０６ｇ）およびＮａ2ＦＰＯ3（１０．４４ｇ）と激しい撹拌下で混合すると、低粘度のスラリーが生成した。次いで、脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（２３．１ｇ）をそのスラリーに添加すると、粘度が顕著に上昇した。（理論的な最終組成は、５重量％のＣａ（ＦＰＯ3）nであって、Ｃａ：ＦＰＯ3＝１：１と計算された。）得られた物質をギャップ乾燥させると、微細な白色粉末が生成した。その粉末（実施例２Ｄと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．９３Åにおけるブロードピーク（非晶質相）、微結晶サイズＤ＝４５Åを有する単斜晶系のジルコニアナノ微結晶、およびＮａＣｌナノ微結晶（Ｄ＝４５Å）を示していた。その粉末サンプルをさらに１５０℃で６時間加熱すると、新しい粉末（実施例２Ｅと名付ける）が得られ、そのＸＲＤは、ｄ＝３．８６Åにおけるブロードピーク（非晶質相）、ＮａＣｌナノ微結晶（基本的に変化なし）、および微結晶サイズがやや減少してＤ＝３０Åとなった単斜晶系のジルコニアナノ微結晶を示していた。
【０１２３】
実施例２Ｆ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を、脱イオン水（１３０．４ｇ）および脱イオン水中４６％塩化カルシウム二水和物溶液（６９．１ｇ）と、激しく撹拌しながら混合すると、スラリーが生成した。次いで、脱イオン水中５０％Ｎａ2ＨＰＯ4・２Ｈ2Ｏ溶液（１１０．９ｇ）をそのスラリーに添加した。（オキシドとしての理論的な最終組成は、６．１重量％のＣａＯおよび３．９重量％のＰ2Ｏ5で、Ｃａ：Ｐ＝２：１と計算された。）得られた物質をギャップ乾燥させると、微細な白色粉末が生成したので、それを１２５℃で１２時間さらに乾燥させた。得られた粉末（実施例２Ｆと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．９５Åにおけるブロードピーク（非晶質相）、微結晶サイズＤ＝７０Åを有する単斜晶系のジルコニアナノ微結晶、およびＮａＣｌナノ微結晶（Ｄ≧１５００Å）を示していた。
【０１２４】
実施例２Ｇ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００．５ｇ）を、脱イオン水（１５２．７ｇ）および脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（５５．８ｇ）と激しく撹拌しながら混合すると、スラリーが生成した。次いで、脱イオン水中５０％ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4溶液（１４７．３ｇ）をそのスラリーに添加した。スラリーの重量の６％になるような量のポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）をそのスラリーに混合した。オキシドとしての理論的な最終組成は、４．４重量％のＣａＯおよび５．６重量％のＰ2Ｏ5で、Ｃａ：Ｐ＝１：１と計算された。得られた物質をギャップ乾燥させると、柔らかなフレークが生成したので、それを以下の条件で焼成した：３℃／分で３００℃に昇温／２時間、２℃／分で５５０℃に昇温／６時間、５℃／時間で周囲温度に降温。得られた粉末（実施例２Ｇと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．８１Åにおけるブロードピーク（非晶質相）、Ｃａ3（ＰＯ4）（Ｄ＝３４０Å）、微結晶サイズＤ＝７０Åを有する単斜晶系のジルコニアナノ微結晶、およびＮａＣｌナノ微結晶（Ｄ≧１５００Å）を示していた。
【０１２５】
実施例２Ｈ：エタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（１０９．７ｇ）を、エタノール（４８ｇ）および充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（１８０ｇ）と混合すると、均質で滑らかなスリップが生成した。次いで、トリエチルホスフェート（２５．８ｇ）を加えた。（オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝１：１と計算された。）得られた物質をギャップ乾燥させ、次いで以下の条件で焼成した：３時間で４００℃まで昇温／４時間、２時間で周囲温度に降温。得られた雪白色の粉末（実施例２Ｈと名付ける）のＸＲＤは、ｄ＝３．９２Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝５５Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１２６】
実施例２Ｉ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（４５．１ｇ）を脱イオン水（５９．４ｇ）およびホスカル（ＰＨＯＳＣＡＬ）（５．２ｇ）と混合して、低粘度で、滑らかな均質なスラリーを形成させた。その日の内に、そのスラリーをギャップ乾燥させると、薄くもろいフレーク状物が得られたが、それは圧壊により容易に粉末となった。最終的な粉末（実施例２Ｉと名付ける）には、１０％のホスカル（ＰＨＯＳＣＡＬ）と９０％の充填剤Ｂとが含まれていた。
【０１２７】
実施例２Ｊおよび２Ｋ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を、エタノール（１０５ｇ）およびエタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（１６７．１ｇ）と混合した。次いで、エタノール中２１％Ｐ2Ｏ5溶液（１４．６ｇ）を添加すると、低粘度で均質なスラリーが生成したので、それをその日の内にギャップ乾燥させると、柔らかな粒子状物が得られたが、それは容易に圧壊できて粉末（実施例２Ｊと名付ける）となった。（オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：１と計算された。）その粉末のサンプルを１５０℃で１６時間加熱すると、新しい粉末（実施例２Ｋと名付ける）が得られた。その２種の粉末のＸＲＤは実質的に同一の結晶構造を有していて、ｄ＝３．８〜４．０Åのブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝３５〜４０Åを有する単斜晶系のジルコニアナノ微結晶を示した。
【０１２８】
実施例２Ｌおよび２Ｍ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（１５０．８ｇ）を、エタノール（１４ｇ）およびエタノール中３０％硝酸カルシウム四水和物溶液（１３３．８ｇ）と混合した。次いで、エタノール中２１％Ｐ2Ｏ5溶液（３４．６ｇ）を加えると、均質なスラリーが得られたので、それをギャップ乾燥させると５日後に粉末（実施例２Ｌと名付ける）が得られた。（オキシドとしての理論的な最終組成は、１０重量％のＣａＯおよびＰ2Ｏ5であって、Ｃａ：Ｐ＝５：３と計算された。）その粉末のサンプルを１５０℃で１６時間加熱すると、新しい粉末（実施例２Ｍと名付ける）が得られた。その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．８５Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝４０Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１２９】
実施例２Ｎ：脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（１１．１ｇ）を、脱イオン水（１９１ｇ）と混合し、次いで脱イオン水（１９．８ｇ）中５０％ＮＨ4ＰＦ6溶液を添加すると、透明な溶液となった。次いで、充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を添加すると、滑らかで均質な、流し込み可能なスラリーが生成したので、それを、その日の内にギャップ乾燥させた。（理論的な最終組成は、５重量％のＣａ（ＰＦ6）nであって、Ｃａ：ＰＦ6＝１：２と計算された。）得られた粉末を、３時間で４００℃にまで昇温／６時間、２時間で室温に降温により焼成すると、雪白色のもろい粉末（実施例２Ｎと名付ける）が得られた。その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．９４Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝５０Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１３０】
実施例２Ｏ：脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（２１．６ｇ）を、脱イオン水（１５８．５ｇ）と混合し、次いで脱イオン水中５０％ＮＨ4ＰＦ6溶液（３９．７ｇ）を添加すると、透明な溶液となった。次いで、充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（２００ｇ）を添加すると、滑らかで均質な、流し込み可能なスラリーが生成したので、それを、その日の内にギャップ乾燥させた。（理論的な最終組成は、１０重量％のＣａ（ＰＦ6）nであって、Ｃａ：ＰＦ6＝１：２と計算された。）得られた粉末を、３時間で４００℃にまで昇温／６時間、２時間で室温に降温により焼成すると、雪白色のもろい粉末（実施例２Ｏと名付ける）が得られた。その粉末のＸＲＤは、ｄ＝３．９７Åにおけるブロードピーク（非晶質相）と、微結晶サイズＤ＝５５Åの単斜晶系ジルコニアのナノ微結晶を示していた。
【０１３１】
実施例２Ｐ：脱イオン水中６７％硝酸カルシウム四水和物溶液（１０．８ｇ）を、脱イオン水（１８０ｇ）および充填剤Ｄ（２７０ｇ）と混合すると、均質なクリーム状のスリップが得られた。次いで、脱イオン水中５０％ＮＨ4ＰＦ6溶液（２０ｇ）を激しく撹拌しながら添加すると、スリップが生成したので、それをギャップ乾燥させると、雪白色の粉末（実施例２Ｐと名付ける）が得られた。理論的な最終組成は、５重量％のＣａ（ＰＦ6）nであって、Ｃａ：ＰＦ6＝１：２と計算された。
【０１３２】
実施例２Ｑ：充填剤Ｂ（ナノクラスタージルコニア−シリカ）（６０．５ｇ）を脱イオン水（１２５．５ｇ）の中でスラリー化させ、次いでそれに、脱イオン水中１０％トリフルオロ酢酸溶液（１．４３ｇ）、それに続けてＡ−１７４（４．５０ｇ）を添加した。得られた低粘度のスラリーを、激しく撹拌しながら２時間かけて反応させた。次いで、脱イオン水中４６重量％ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ溶液（１４．１ｇ）、それに続けて脱イオン水中１６重量％Ｎａ2ＦＰＯ3溶液（１０．４４ｇ）を加えた。得られたスラリーをガラストレイ中８０℃で９時間かけて乾燥させた。
【０１３３】
実施例２ＡＡ〜２ＪＪ
再石灰化剤を用いて処理した硬化性樹脂含有充填剤
実施例２ＡＡ：実施例２Ｇの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＡＡと名付けた。
実施例２ＢＢ：実施例２Ａの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＢＢと名付けた。
実施例２ＣＣ：実施例１Ｇの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂（Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＣＣと名付けた。
実施例２ＤＤ：実施例１Ｆの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＤＤと名付けた。
実施例２ＥＥ：実施例１Ｄの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂（Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＥＥと名付けた。
実施例２ＦＦ：実施例１Ｄの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＦＦと名付けた。
実施例２ＧＧ：実施例１Ｅの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＧＧと名付けた。
実施例２ＨＨ：実施例１Ｅの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＨＨと名付けた。
実施例２ＩＩ：実施例１Ｆの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＩＩと名付けた。
実施例２ＪＪ：実施例２Ｑの充填剤の一部（３．５ｇ）を樹脂Ｄ（２．４ｇ）と混合すると、低粘度で流動性のあるペースト（実施例２ＪＪ）が得られた。そのペーストを光硬化させた厚み１ｍｍの円板は、マクベス（Ｍａｃｂｅｔｈ）デンシトメーターで測定して、０．３４７の視覚的乳白度を有していた。
実施例２ＫＫ：実施例１Ｇの充填剤（５５％）をビトレマー樹脂（Ｖｉｔｒｅｍｅｒ Ｒｅｓｉｎ）に添加してペーストを作成し、それを実施例２ＫＫと名付けた。
実施例２ＬＬ：実施例１Ｆの充填剤（５５％）を樹脂Ｃに添加してペーストを作成し、それを実施例２ＬＬと名付けた。
【０１３４】
実施例３〜８および比較例１〜２
再石灰化剤を用いて処理した、ＲＭＧＩ組成物含有ナノクラスター充填剤
再石灰化薬を用いて処理したナノフィラークラスター充填剤（粉末２：実施例１Ａ、１Ｃ、２Ｊ、２Ａ、および２Ｉ）を、ビトレボンド・パウダー（Ｖｉｔｒｅｂｏｎｄ Ｐｏｗｄｅｒ）（粉末１）、次いで各種の液状樹脂と混合することにより均質なＲＭＧＩペーストを得て、それぞれを実施例３〜８と名付けた。それらのペーストについて、本明細書に記載の試験方法に従って、圧縮強さ（ＣＳ）、直径引張強さ（ＤＴＳ）、作業時間、スペクトル的乳白度、および象牙質に対する接着性（ＡＤ）およびエナメル質に対する接着性（ＡＥ）の評価を行い、それらの結果を、市販のビトレボンド・ライト・キュア・グラス・アイオノマー・ライナー／ベース（ＶＩＴＲＥＢＯＮＤ（ＶＢ）Ｌｉｇｈｔ Ｃｕｒｅ Ｇｌａｓｓ Ｉｏｎｏｍｅｒ Ｌｉｎｅｒ／Ｂａｓｅ）製品（比較例（ＣＥ）１および２）からの結果と比較した。（これらの物質のＡＤおよびＡＥ試験では、次の工程を追加した：歯科用接着剤（スリー・エム・イー・エス・ピー・イー・シングルボンド・プラス（３Ｍ ＥＳＰＥ Ｓｉｎｇｌｅｂｏｎｄ Ｐｌｕｓ）歯科用接着剤）を硬化させた物質の上にブラシ塗布し、次いで１０秒間光硬化させてから、コンポジットを適用する工程。）それらのペースト組成を表２Ａに示し、評価結果を表２Ｂに示す。
【０１３５】
【表３】
【０１３６】
実施例９〜１４
再石灰化剤を用いて処理した酸性樹脂組成物含有ナノクラスター充填剤
再石灰化剤を用いて処理した酸性樹脂組成物含有ナノクラスター充填剤（実施例９〜１４）は、表３に示した成分を組み合わせることにより調製した。得られたペースト組成物について、本明細書に記載の試験方法に従って、圧縮強さ（ＣＳ）、直径引張強さ（ＤＴＳ）、スペクトル的乳白度、ならびに象牙質およびエナメル質に対する接着性を評価したが、それらの結果を表３に示す。（それらの物質のＡＤおよびＡＥ試験では、その物質の薄い層を塗布し、３０秒間経過してから、３０秒の光硬化をさせた。）それらの組成物は、優れた強さと歯構造に対する接着性とを示した。
【０１３７】
【表４】
【０１３８】
実施例１５
再石灰化剤を用いて処理した、歯牙コーティング組成物含有ナノクラスター充填剤
実施例２Ｐ（１．６ｇ）を、エタノール中２５％アバルア（ＡＶＡＬＵＲＥ）ＡＣ−３１５ポリマー溶液（１．５ｇ）とブレンドすると、濁った分散体が得られたので、それを実施例１５と名付けた。その分散体を、ガラススライドの上に塗布して乾燥させると、硬く、曇りのあるコーティング（すなわち、膜）が生成した。この分散体を用いて部分的にコーティングし乾燥させたガラススライドを、周囲条件下で６２時間脱イオン水中に保持した。膜は外見上変化が認められず、重量損失も無かった。
【０１３９】
カルシウムイオン放出性の評価
充填剤実施例１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ、２Ｎ；ＲＭＧＩ実施例３、７、および８；充填剤プラス酸性樹脂実施例９および１０；ならびに、充填剤プラス硬化性樹脂実施例２ＡＡ〜２ＩＩについて、本明細書に記載の試験方法により、経時的なカルシウムおよびリン放出性を評価した。結果は、ＩＣＰ法（誘導結合プラズマ分光光度法によるカルシウムイオンおよびリンイオン）およびカルシウム選択電極（Ｃａ−Ｅ）法（カルシウムイオンのみ）について報告し、表４に示す。
【０１４０】
【表５】
【０１４１】
象牙質の再石灰化の評価
実施例３（その粉末成分に、カルシウムおよびホスフェート化剤を用いて処理したナノクラスターシリカを含む、ＲＭＧＩ組成物）について、本明細書に記載の試験方法により、象牙質の再石灰化の評価を実施したところ、３週間後には、露出した病変部の領域において、塗布セメントの近傍に良好な再石灰化が認められた。
【０１４２】
象牙質における脱灰抵抗性の評価
ＲＭＧＩ実施例６、７、および８；ならびに比較例１および５（ビトレボンド・ライト・キュア・グラス・アイオノマー・ライナー／ベース（ＶＩＴＲＥＢＯＮＤ Ｌｉｇｈｔ Ｃｕｒｅ Ｇｌａｓｓ Ｉｏｎｏｍｅｒ Ｌｉｎｅｒ／Ｂａｓｅ）およびフィルテック・Ｚ２５０・ユニバーサル・レストラティブ・システム（ＦＩＬＴＥＫ Ｚ２５０ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ））について、本明細書に記載の試験方法により、象牙質における脱灰抵抗性を評価した。得られた顕微鏡写真および関連のデータ（表５）から、すべてのフィルテック・Ｚ２５０（ＦＩＬＴＥＫ Ｚ２５０）サンプルでは全面的に病変を有していることが示され、これはフルオリド放出性や再石灰化能力をもたない物質で予想される通りである。ビトレボンド（ＶＩＴＲＥＢＯＮＤ）製品では、フィルテック・Ｚ２５０（ＦＩＬＴＥＫ Ｚ２５０）に比較して酸の攻撃に対する抵抗性が高まり、実施例６〜８はいずれも抵抗性がさらに高まって、「全面的な病変」が少なくなり、塗布したセメントの近傍に存在する鉱物分が多くなっていた。
【０１４３】
【表６】
【０１４４】
本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、本発明についての各種の修正や変更か可能なことは、当業者には明らかである。本発明は、本明細書において記載された例証的な実施形態および実施例によって不当に限定されることは意図されておらず、そのような実施例および実施形態は、説明のためだけに提示されたものであり、本発明の範囲は、記載された特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図されるということが理解されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理された表面を含む歯科用充填剤であって、
前記処理された表面が、リン、ならびにＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオンを含む、歯科用充填剤。
【請求項２】
前記処理された表面が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオン源を含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項３】
前記処理された表面がリン酸イオン源を含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項４】
前記処理された表面が非晶質である、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項５】
前記処理された表面が少なくとも部分的に結晶質である、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項６】
前記歯科用充填剤が多孔質である、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項７】
前記多孔質歯科用充填剤が、多孔質粒子、粒子の多孔質凝集体、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項６に記載の歯科用充填剤。
【請求項８】
前記歯科用充填剤が、ナノ粒子、ナノ粒子の凝集体、またはそれらの組合せを含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項９】
前記歯科用充填剤が、金属酸化物、金属フッ化物、金属オキシフッ化物、またはそれらの組合せを含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１０】
前記金属が、重金属、非重金属、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項９に記載の歯科用充填剤。
【請求項１１】
前記歯科用充填剤が、第２〜５族元素、第１２〜１５族元素、ランタニド元素、およびそれらの組合せからなる群より選択される元素の酸化物、フッ化物、またはオキシフッ化物である、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１２】
前記元素がＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐ、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項１１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１３】
前記歯科用充填剤が、ガラス、非晶質物質、または結晶質物質を含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１４】
前記歯科用充填剤が、フッ化物イオン源を含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１５】
前記歯科用充填剤が、フルオロアルミノシリケートガラスを含む、請求項１４に記載の歯科用充填剤。
【請求項１６】
前記処理された表面がリン酸カルシウムを含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１７】
前記処理された表面がシランをさらに含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１８】
前記処理された表面がフッ化物イオン源をさらに含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１９】
前記処理された表面がアルミニウムイオン源をさらに含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項２０】
前記処理された表面が抗菌薬をさらに含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項２１】
処理された表面を含む歯科用充填剤を製造するための方法であって、前記方法が、リンの前駆体、ならびにＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオンのための前駆体を用いて前記歯科用充填剤の表面を処理する工程を含む、方法。
【請求項２２】
処理が、コーティング、浸潤、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
処理が：
リンの前駆体および２価のカチオンのための前駆体を１種または複数の液体の中に、溶解、分散、または懸濁させる工程；
前記１種または複数の液体を歯科用充填剤と組み合わせる工程；および
１種または複数の液体の少なくとも一部を除去して、処理された表面を得る工程、
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記液体が非水性である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記液体が水を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記歯科用充填剤を加熱する工程をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記リンの前駆体が、リン酸およびその塩、ピロリン酸およびその塩、モノフルオロリン酸およびその塩、ヘキサフルオロリン酸およびその塩、リン酸エステル、グリセロリン酸塩、カゼイン塩、リン酸化物、リンオキシハロゲン化物、ならびにそれらの組合せ、からなる群より選択される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記２価のカチオンのための前駆体が、カチオンの有機塩もしくは無機塩、それらの塩基性塩もしくはオキシ塩、またはそれらの組合せを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記２価のカチオンのための前駆体が、硝酸塩、ハロゲン化物、ヒドロキシド、アルコキシド、カゼイン塩、カルボン酸塩、およびそれらの組合せからなる群より選択されるアニオンを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記１種または複数の液体の少なくとも一部を除去する工程が、噴霧乾燥、オーブン乾燥、ギャップ乾燥、凍結乾燥、またはそれらの組合せを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記処理された表面が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオン源を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３２】
前記処理された表面がリン酸イオン源を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
前記歯科用充填剤が多孔質である、請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
前記多孔質歯科用充填剤が、多孔質粒子、粒子の多孔質凝集体、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記歯科用充填剤が、ナノ粒子、ナノ粒子の凝集体、またはそれらの組合せを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３６】
前記歯科用充填剤が、金属酸化物、金属フッ化物、金属オキシフッ化物、またはそれらの組合せを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
前記金属が、重金属、非重金属、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記歯科用充填剤が、第２〜５族元素、第１２〜１５族元素、ランタニド元素、およびそれらの組合せからなる群より選択される元素の酸化物、フッ化物、またはオキシフッ化物である、請求項２１に記載の方法。
【請求項３９】
前記元素がＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐ、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記歯科用充填剤が、ガラス、非晶質物質、または結晶質物質を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４１】
前記歯科用充填剤が、フッ化物イオン源を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４２】
前記歯科用充填剤が、フルオロアルミノシリケートガラスを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記処理された表面がリン酸カルシウムを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４４】
前記処理された表面がシランをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４５】
前記処理された表面がフッ化物イオン源をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４６】
前記処理された表面がアルミニウムイオン源をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４７】
前記処理された表面が抗菌薬をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４８】
請求項１に記載の歯科用充填剤を含む、歯科用組成物。
【請求項４９】
追加の充填剤をさらに含む、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５０】
水をさらに含む、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５１】
水中分散可能な、ポリマー膜形成材をさらに含む、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５２】
硬化性樹脂をさらに含む、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５３】
前記硬化性樹脂が酸官能基を含む、請求項５２に記載の歯科用組成物。
【請求項５４】
前記酸官能基が、カルボン酸官能基、リン酸官能基、ホスホン酸官能基、スルホン酸官能基、またはそれらの組合せ、を含む、請求項５３に記載の歯科用組成物。
【請求項５５】
開始剤系をさらに含む、請求項５２に記載の歯科用組成物。
【請求項５６】
前記硬化性樹脂がエチレン性不飽和化合物を含む、請求項５２に記載の歯科用組成物。
【請求項５７】
前記エチレン性不飽和化合物が、酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物、酸官能基を有さないエチレン性不飽和化合物、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項５６に記載の歯科用組成物。
【請求項５８】
前記組成物が、歯科用プライマー、歯科用接着剤、窩洞裏装材、窩洞清浄化剤、セメント、コーティング、ワニス、歯科矯正用接着剤、修復材、シーラント、脱感作薬、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５９】
歯構造を処置する方法であって、
前記歯構造を、請求項４８に記載の歯科用組成物と接触させる工程を含む、方法。
【請求項６０】
歯構造を再石灰化させる方法であって、
請求項４８に記載の歯科用組成物を口腔環境の中に配する工程を含む、方法。
【請求項６１】
歯構造の知覚過敏を抑制する方法であって、
請求項４８に記載の歯科用組成物を口腔環境の中に配する工程を含む、方法。
【請求項６２】
歯構造を保護する方法であって、
請求項４８に記載の歯科用組成物を口腔環境の中に配する工程を含む、方法。
【請求項６３】
口腔環境にイオンを送達する方法であって：
口腔環境の中に、請求項４８に記載の歯科用組成物を配する工程を含み、ここで前記イオンがカルシウム、リン、フッ素、およびそれらの組合せからなる群より選択される元素を含む、方法。
【請求項６４】
歯科用物品を調製する方法であって：
請求項１に記載の歯科用充填剤と硬化性樹脂とを組み合わせて、歯科用組成物を形成する工程；および
前記組成物を硬化させて、歯冠、充填物、ミルブランク、歯科矯正器具、および義歯からなる群より選択される歯科用物品を製作する工程、を含む方法。
【請求項６５】
歯科用組成物であって：
請求項１に記載の歯科用充填剤；
硬化性樹脂；および
水中分散可能なポリマー膜形成材；
を含む歯科用組成物。
【請求項６６】
前記硬化性樹脂と前記水中分散可能なポリマー膜形成材とが同一である、請求項６５に記載の歯科用組成物。
【請求項６７】
前記硬化性樹脂と前記水中分散可能なポリマー膜形成材とが異なっている、請求項６５に記載の歯科用組成物。
【請求項１】
処理された表面を含む歯科用充填剤であって、
前記処理された表面が、リン、ならびにＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオンを含む、歯科用充填剤。
【請求項２】
前記処理された表面が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオン源を含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項３】
前記処理された表面がリン酸イオン源を含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項４】
前記処理された表面が非晶質である、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項５】
前記処理された表面が少なくとも部分的に結晶質である、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項６】
前記歯科用充填剤が多孔質である、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項７】
前記多孔質歯科用充填剤が、多孔質粒子、粒子の多孔質凝集体、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項６に記載の歯科用充填剤。
【請求項８】
前記歯科用充填剤が、ナノ粒子、ナノ粒子の凝集体、またはそれらの組合せを含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項９】
前記歯科用充填剤が、金属酸化物、金属フッ化物、金属オキシフッ化物、またはそれらの組合せを含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１０】
前記金属が、重金属、非重金属、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項９に記載の歯科用充填剤。
【請求項１１】
前記歯科用充填剤が、第２〜５族元素、第１２〜１５族元素、ランタニド元素、およびそれらの組合せからなる群より選択される元素の酸化物、フッ化物、またはオキシフッ化物である、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１２】
前記元素がＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐ、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項１１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１３】
前記歯科用充填剤が、ガラス、非晶質物質、または結晶質物質を含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１４】
前記歯科用充填剤が、フッ化物イオン源を含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１５】
前記歯科用充填剤が、フルオロアルミノシリケートガラスを含む、請求項１４に記載の歯科用充填剤。
【請求項１６】
前記処理された表面がリン酸カルシウムを含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１７】
前記処理された表面がシランをさらに含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１８】
前記処理された表面がフッ化物イオン源をさらに含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項１９】
前記処理された表面がアルミニウムイオン源をさらに含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項２０】
前記処理された表面が抗菌薬をさらに含む、請求項１に記載の歯科用充填剤。
【請求項２１】
処理された表面を含む歯科用充填剤を製造するための方法であって、前記方法が、リンの前駆体、ならびにＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオンのための前駆体を用いて前記歯科用充填剤の表面を処理する工程を含む、方法。
【請求項２２】
処理が、コーティング、浸潤、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
処理が：
リンの前駆体および２価のカチオンのための前駆体を１種または複数の液体の中に、溶解、分散、または懸濁させる工程；
前記１種または複数の液体を歯科用充填剤と組み合わせる工程；および
１種または複数の液体の少なくとも一部を除去して、処理された表面を得る工程、
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記液体が非水性である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記液体が水を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記歯科用充填剤を加熱する工程をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記リンの前駆体が、リン酸およびその塩、ピロリン酸およびその塩、モノフルオロリン酸およびその塩、ヘキサフルオロリン酸およびその塩、リン酸エステル、グリセロリン酸塩、カゼイン塩、リン酸化物、リンオキシハロゲン化物、ならびにそれらの組合せ、からなる群より選択される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記２価のカチオンのための前駆体が、カチオンの有機塩もしくは無機塩、それらの塩基性塩もしくはオキシ塩、またはそれらの組合せを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記２価のカチオンのための前駆体が、硝酸塩、ハロゲン化物、ヒドロキシド、アルコキシド、カゼイン塩、カルボン酸塩、およびそれらの組合せからなる群より選択されるアニオンを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記１種または複数の液体の少なくとも一部を除去する工程が、噴霧乾燥、オーブン乾燥、ギャップ乾燥、凍結乾燥、またはそれらの組合せを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記処理された表面が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、およびそれらの組合せからなる群より選択される２価のカチオン源を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３２】
前記処理された表面がリン酸イオン源を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
前記歯科用充填剤が多孔質である、請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
前記多孔質歯科用充填剤が、多孔質粒子、粒子の多孔質凝集体、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記歯科用充填剤が、ナノ粒子、ナノ粒子の凝集体、またはそれらの組合せを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３６】
前記歯科用充填剤が、金属酸化物、金属フッ化物、金属オキシフッ化物、またはそれらの組合せを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
前記金属が、重金属、非重金属、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記歯科用充填剤が、第２〜５族元素、第１２〜１５族元素、ランタニド元素、およびそれらの組合せからなる群より選択される元素の酸化物、フッ化物、またはオキシフッ化物である、請求項２１に記載の方法。
【請求項３９】
前記元素がＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐ、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記歯科用充填剤が、ガラス、非晶質物質、または結晶質物質を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４１】
前記歯科用充填剤が、フッ化物イオン源を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４２】
前記歯科用充填剤が、フルオロアルミノシリケートガラスを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記処理された表面がリン酸カルシウムを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４４】
前記処理された表面がシランをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４５】
前記処理された表面がフッ化物イオン源をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４６】
前記処理された表面がアルミニウムイオン源をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４７】
前記処理された表面が抗菌薬をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４８】
請求項１に記載の歯科用充填剤を含む、歯科用組成物。
【請求項４９】
追加の充填剤をさらに含む、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５０】
水をさらに含む、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５１】
水中分散可能な、ポリマー膜形成材をさらに含む、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５２】
硬化性樹脂をさらに含む、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５３】
前記硬化性樹脂が酸官能基を含む、請求項５２に記載の歯科用組成物。
【請求項５４】
前記酸官能基が、カルボン酸官能基、リン酸官能基、ホスホン酸官能基、スルホン酸官能基、またはそれらの組合せ、を含む、請求項５３に記載の歯科用組成物。
【請求項５５】
開始剤系をさらに含む、請求項５２に記載の歯科用組成物。
【請求項５６】
前記硬化性樹脂がエチレン性不飽和化合物を含む、請求項５２に記載の歯科用組成物。
【請求項５７】
前記エチレン性不飽和化合物が、酸官能基を有するエチレン性不飽和化合物、酸官能基を有さないエチレン性不飽和化合物、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項５６に記載の歯科用組成物。
【請求項５８】
前記組成物が、歯科用プライマー、歯科用接着剤、窩洞裏装材、窩洞清浄化剤、セメント、コーティング、ワニス、歯科矯正用接着剤、修復材、シーラント、脱感作薬、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項４８に記載の歯科用組成物。
【請求項５９】
歯構造を処置する方法であって、
前記歯構造を、請求項４８に記載の歯科用組成物と接触させる工程を含む、方法。
【請求項６０】
歯構造を再石灰化させる方法であって、
請求項４８に記載の歯科用組成物を口腔環境の中に配する工程を含む、方法。
【請求項６１】
歯構造の知覚過敏を抑制する方法であって、
請求項４８に記載の歯科用組成物を口腔環境の中に配する工程を含む、方法。
【請求項６２】
歯構造を保護する方法であって、
請求項４８に記載の歯科用組成物を口腔環境の中に配する工程を含む、方法。
【請求項６３】
口腔環境にイオンを送達する方法であって：
口腔環境の中に、請求項４８に記載の歯科用組成物を配する工程を含み、ここで前記イオンがカルシウム、リン、フッ素、およびそれらの組合せからなる群より選択される元素を含む、方法。
【請求項６４】
歯科用物品を調製する方法であって：
請求項１に記載の歯科用充填剤と硬化性樹脂とを組み合わせて、歯科用組成物を形成する工程；および
前記組成物を硬化させて、歯冠、充填物、ミルブランク、歯科矯正器具、および義歯からなる群より選択される歯科用物品を製作する工程、を含む方法。
【請求項６５】
歯科用組成物であって：
請求項１に記載の歯科用充填剤；
硬化性樹脂；および
水中分散可能なポリマー膜形成材；
を含む歯科用組成物。
【請求項６６】
前記硬化性樹脂と前記水中分散可能なポリマー膜形成材とが同一である、請求項６５に記載の歯科用組成物。
【請求項６７】
前記硬化性樹脂と前記水中分散可能なポリマー膜形成材とが異なっている、請求項６５に記載の歯科用組成物。
【公表番号】特表２００８−５２０５６８（Ｐ２００８−５２０５６８Ａ）
【公表日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５４１２７２（Ｐ２００７−５４１２７２）
【出願日】平成１７年１１月７日（２００５．１１．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４０３４３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０５５３２９
【国際公開日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月７日（２００５．１１．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４０３４３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０５５３２９
【国際公開日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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