復(fù)合填料粒子及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種制備復(fù)合填料粒子的方法，包括：(a)用含有在顆粒狀填料表面上形成涂布層的成膜劑的涂料組合物涂布中值粒徑(D50)為1至1200nm的顆粒狀填料，所述涂布層在其表面上呈現(xiàn)反應(yīng)性基團(tuán)，所述反應(yīng)性基團(tuán)選自加成聚合性基團(tuán)和逐步生長(zhǎng)聚合性基團(tuán)，由此形成涂布的顆粒狀填料；隨后或同時(shí)地(b)任選在進(jìn)一步的交聯(lián)劑的存在下以及任選在進(jìn)一步的未呈現(xiàn)反應(yīng)性基團(tuán)的顆粒狀填料的存在下使涂布的顆粒狀填料附聚，以便提供涂布的顆粒狀填料的粗粒，其中該粗粒包括彼此分離和通過(guò)至少一個(gè)涂布層連接的涂布的顆粒狀填料粒子和任選的進(jìn)一步的顆粒狀填料粒子，由此該至少一個(gè)涂布層可以通過(guò)反應(yīng)性基團(tuán)與任選的進(jìn)一步的交聯(lián)劑反應(yīng)所獲得的交聯(lián)基團(tuán)來(lái)交聯(lián)；(c)任選研磨、分級(jí)和/或篩分涂布的顆粒狀填料的粗粒；并(d)任選進(jìn)一步交聯(lián)該涂布的顆粒狀填料的粗粒；以便提供中值粒徑(D50)為1至70μm的復(fù)合填料粒子，其中反應(yīng)性基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)反應(yīng)性基團(tuán)與任選的進(jìn)一步的交聯(lián)劑反應(yīng)所獲得的交聯(lián)基團(tuán)，并且其中該顆粒狀填料按體積計(jì)是該復(fù)合填料粒子的主要成分。
【專利說(shuō)明】復(fù)合填料粒子及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制備復(fù)合填料粒子的方法。此外，本發(fā)明還涉及可以通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的復(fù)合填料粒子。此外，本發(fā)明涉及該復(fù)合填料粒子在牙科用組合物如牙科修復(fù)材料中的用途。本發(fā)明的復(fù)合填料粒子具有高含量的無(wú)機(jī)填料，以便提供改進(jìn)的機(jī)械性能和降低的聚合收縮，同時(shí)因粘度提高而不削弱加工性。此外，該復(fù)合填料粒子歸因于通過(guò)包括拋光步驟的工序所制備的牙齒修復(fù)體具有改進(jìn)的表面性質(zhì)而提供優(yōu)異的美觀性。
【背景技術(shù)】
[0002]用于制備牙冠、貼面、直接牙用填料(direct fillings)、鑲嵌體、冠蓋體和夾板的牙科修復(fù)材料是已知的。牙科修復(fù)材料如牙科復(fù)合材料含有可固化樹脂和顆粒狀填料。但是，在固化過(guò)程中樹脂在聚合時(shí)的收縮傾向于在修復(fù)性復(fù)合材料與牙齒之間形成間隙。由于微滲漏，采用現(xiàn)有技術(shù)的牙科修復(fù)材料，繼發(fā)性齲和降低的修復(fù)壽命成為問(wèn)題。為了減輕該收縮問(wèn)題和增強(qiáng)牙科修復(fù)材料，通常使用顆粒狀填料，由此高填料負(fù)載是優(yōu)選的。
[0003]EP I 396 254公開了一種通過(guò)混合無(wú)機(jī)填料與有機(jī)聚合性樹脂并固化該混合物制備的顆粒狀預(yù)聚合填料。具體而言，氣相二氧化硅和鋇硼鋁硅酸鹽玻璃與聚合性樹脂混合以制備糊料，并隨后熱聚合該糊料，使用例如陶瓷球磨機(jī)將所得聚合團(tuán)塊研磨至所需粒度。EP I 396 254公開的預(yù)聚合填料具有大約55體積％的無(wú)機(jī)物負(fù)載，用于實(shí)現(xiàn)牙科修復(fù)組合物的更高填料負(fù)載，同時(shí)保持糊料的可接受的加工性能。
[0004]但是，EP I 396 254的預(yù)聚合填料與用于制備該預(yù)聚合填料的顆粒狀玻璃的性質(zhì)相比在機(jī)械和化學(xué)耐受性方面 存在問(wèn)題。
[0005]此外，由于預(yù)聚合的填料在混入牙科修復(fù)組合物之前必須被研磨和分級(jí)，EP I 396254的預(yù)聚合填料需要額外耗時(shí)和耗能的工藝步驟。
[0006]W00130304公開了用于牙科修復(fù)組合物的填料粒子，其包含納米尺寸金屬氧化物粒子和進(jìn)一步的非團(tuán)聚納米尺寸粒子的團(tuán)簇。該團(tuán)簇使用包括熱處理噴霧干燥的金屬氧化物粒子溶膠的方法制得。將該填料粒子硅烷化并以大約78重量份的量混入牙科修復(fù)組合物。W00130304提出了該團(tuán)簇提供強(qiáng)度，而納米尺寸的粒子提供美觀性、可拋光性和耐磨損性。但是，該填料存在問(wèn)題，問(wèn)題在于噴霧干燥和煅燒金屬氧化物溶膠粒子提供需要在球磨機(jī)中研磨160小時(shí)以獲得I μ m的平均團(tuán)簇尺寸的產(chǎn)物。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)的顆粒狀填料當(dāng)用于具有高填料負(fù)載以減少收縮并同時(shí)在機(jī)械方面牢固的牙科修復(fù)材料時(shí)不能令人滿意。高填料負(fù)載導(dǎo)致粘度問(wèn)題，這通常通過(guò)使用大的填料粒子來(lái)解決。與較小的填料粒子相比，大的填料粒子通常提供較低的粘度。但是，由于從固化產(chǎn)物表面去除大的填料粒子，留下?lián)p害美觀性的凹穴，使得幾乎無(wú)法獲得光滑的表面，因此，含有大填料粒子的組合物的固化產(chǎn)物在拋光性方面不能令人滿意。
[0008]US6020395公開了一種包含聚合性單體與無(wú)機(jī)填料的混合物的均質(zhì)微填充牙科用組合物，其中所述填料包含具有亞微米至大約160 μ m的尺寸的硅烷處理過(guò)的熔融二氧化硅聚集體。該聚集體包含具有大約0.5至50 μ m的平均附聚物尺寸的氣相二氧化硅附聚物，并且該附聚物包含具有大約I至IOOnm的平均粒度的氣相二氧化硅的初級(jí)粒子。該初級(jí)粒子通過(guò)燒制該氣相二氧化硅上的有機(jī)硅烷涂層形成的硅氧烷橋相互連接。根據(jù)實(shí)施例1，原始0X-50在V型混合器中使用水溶液噴霧用20重量％的A-174有機(jī)硅烷涂敷，在強(qiáng)制通風(fēng)爐中在100°C下干燥24小時(shí)，并錘磨至10 μ m的平均粒度。該硅烷涂布的0X-50在1050°C下氧化4小時(shí)，獲得橋連的二氧化硅粒子(熔融二氧化硅)。該熔融二氧化硅隨后在V型混合器中使用水溶液噴霧用7重量％的A-174有機(jī)硅烷表面處理。該硅烷處理過(guò)的熔融二氧化硅在110°C下干燥3小時(shí)并在55°C下干燥16小時(shí)，隨后經(jīng)95目篩篩分。所得填料由S1-O橋連的0.04 μ m氣相二氧化娃的附聚物以具有10 μ m平均尺寸和亞微米至160 μ m的粒度的聚集體組成。
[0009]US4781940公開了制造用于微填充牙科復(fù)合配方的填料的方法，該方法包括以下步驟:(a)將膠態(tài)二氧化硅與聚合性單體的有機(jī)溶劑溶液和有效量的聚合催化劑混合并隨后蒸發(fā)所述溶劑，從而用所述聚合性單體涂布所述膠態(tài)二氧化硅；(b)通過(guò)篩分最大尺寸為大約90 μ m的產(chǎn)物粒子將涂布的二氧化娃個(gè)體化(individualizing) ； (c)聚合所述單體；和(d)通過(guò)篩分將包含步驟(c)的產(chǎn)物的涂布二氧化硅粒子個(gè)體化。US4781940的填料由具有不規(guī)則形狀的粒子組成，由此使得當(dāng)用于牙科用組合物時(shí)提高了不合意的高粘度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的問(wèn)題是提供復(fù)合填料粒子，其在含有顆粒狀復(fù)合填料的牙科修復(fù)材料固化后提供高填料負(fù)載、高強(qiáng)度和優(yōu)異的拋光性并同時(shí)保持對(duì)該牙科修復(fù)材料的良好加工性而言適宜的粘度以及在聚合過(guò)程中的更低收縮，本發(fā)明還提供用于制備顆粒狀填料的方法。
[0011]本發(fā)明提供制備復(fù)合填料粒子的方法，包括:
[0012](a)用含有在顆粒狀填料表面上形成涂布層的成膜劑的涂料組合物涂布中值粒徑(D50)為I至1200nm的顆粒狀填料，所述涂布層在其表面上呈現(xiàn)反應(yīng)性基團(tuán)，所述反應(yīng)性基團(tuán)選自加成聚合性基團(tuán)和逐步生長(zhǎng)聚合性基團(tuán)，由此形成涂布的顆粒狀填料；隨后或同時(shí)地
[0013](b)任選在進(jìn)一步的交聯(lián)劑的存在下以及任選在進(jìn)一步的未呈現(xiàn)反應(yīng)性基團(tuán)的顆粒狀填料的存在下使涂布的顆粒狀填料附聚(agglomerating),以便提供涂布的顆粒狀填料的粗粒(granulation),其中該粗粒包括彼此分離和通過(guò)至少一個(gè)涂布層連接的涂布的顆粒狀填料粒子和任選的進(jìn)一步的顆粒狀填料粒子，由此該至少一個(gè)涂布層可以通過(guò)反應(yīng)性基團(tuán)與任選的進(jìn)一步的交聯(lián)劑反應(yīng)所獲得的交聯(lián)基團(tuán)來(lái)交聯(lián)；
[0014](c)任選研磨(milling)、分級(jí)和/或篩分涂布的顆粒狀填料的粗粒；并
[0015](d)任選進(jìn)一步交聯(lián)該涂布的顆粒狀填料的粗粒；
[0016]以便提供中值粒徑(D50)為I至70 μ m的復(fù)合填料粒子，其中反應(yīng)性基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)反應(yīng)性基團(tuán)與任選進(jìn)一步的交聯(lián)劑的反應(yīng)所獲得的交聯(lián)基團(tuán)，并且其中該顆粒狀填料按體積計(jì)是該復(fù)合填料粒子的主要成分。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，可以通過(guò)噴霧附聚(spray agglomeration)或生長(zhǎng)附聚(growthagglomeration)進(jìn)行附聚，噴霧附聚是優(yōu)選的。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，包含在復(fù)合顆粒狀填料中的涂布的顆粒狀填料的粗粒的反應(yīng)性基團(tuán)是部分交聯(lián)的。交聯(lián)可以是來(lái)自在該涂布的顆粒狀填料附聚的步驟中任選在進(jìn)一步的交聯(lián)劑的存在下與任選在進(jìn)一步的未呈現(xiàn)反應(yīng)性基團(tuán)的顆粒狀填料的存在下，該反應(yīng)性基團(tuán)與任選的進(jìn)一步的交聯(lián)劑反應(yīng)以提供涂布的顆粒狀填料的粗粒而獲得的交聯(lián)基團(tuán)?；蛘呋虼送?，交聯(lián)可以是來(lái)自在該附聚步驟(a)后或在研磨、分級(jí)和/或篩分該涂布的顆粒狀填料的粗粒等的任選步驟后交聯(lián)涂布的顆粒狀填料的粗粒。
[0019]此外，本發(fā)明還提供了可以通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的顆粒狀復(fù)合填料。本發(fā)明的顆粒狀復(fù)合填料包含通常為球形的初級(jí)復(fù)合填料粒子，特別是可以通過(guò)噴霧附聚獲得的通常為球形的初級(jí)復(fù)合粒子。初級(jí)粒子是不能通過(guò)破碎(breaking up)(例如通過(guò)使用超聲處理)聚集的粒子而降低尺寸的粒子。
[0020]本發(fā)明的顆粒狀復(fù)合填料由于反應(yīng)性基團(tuán)的不完全交聯(lián)而包含殘余反應(yīng)性基團(tuán)，如聚合性雙鍵。該殘余反應(yīng)性基團(tuán)可以與當(dāng)中分散有該顆粒狀復(fù)合填料的可固化基質(zhì)的進(jìn)一步反應(yīng)性基團(tuán)反應(yīng)。具體而言，本發(fā)明的顆粒狀復(fù)合填料的殘余聚合性雙鍵在該顆粒狀復(fù)合填料用于牙科用組合物時(shí)可以與牙科用組合物的聚合性基質(zhì)反應(yīng)。
[0021 ] 此外，本發(fā)明提供本發(fā)明的顆粒狀復(fù)合填料在牙科用組合物中的用途。
[0022]本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí):通過(guò)用含有在顆粒狀填料表面上形成涂布層的特定反應(yīng)性成膜劑的涂料組合物涂布顆粒狀填料的初級(jí)粒子，可以高效和有效地制備具有高無(wú)機(jī)填料負(fù)載的復(fù)合填料粒子。基于該涂布的顆粒狀填料，可以提供粗粒，其中該粗粒含有通過(guò)至少一個(gè)涂布層彼此分離(separated from)的涂布的顆粒狀填料粒子。特定反應(yīng)性成膜劑的反應(yīng)性基團(tuán)的交聯(lián)通過(guò)共價(jià)鍵合穩(wěn)定該粗粒，由此獲得本發(fā)明的復(fù)合填料粒子。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的方法,不必使用耗時(shí)和耗能的研磨步驟(milling steps),同時(shí),本發(fā)明的方法提供對(duì)粒子尺寸分布的控制，以避免作為副產(chǎn)物的大量微細(xì)或粗大粒子。
[0024]該復(fù)合填料粒子可以以大粒子尺寸獲得，以便混入高度填充的牙科用組合物中，由此該牙科用組合物的粘度和加工性優(yōu)異。固化的牙科用組合物提供具有高填料負(fù)載、高強(qiáng)度和優(yōu)異的拋光性的材料并在聚合過(guò)程中顯示出低收縮。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是描述基于懸浮/乳化技術(shù)的本發(fā)明的方法的第一通用實(shí)施方案的流程圖。
[0026]圖2是描述其中使用噴霧干燥器的本發(fā)明的方法的第二通用實(shí)施方案的流程圖。
[0027]圖3是描述其中使用高剪切混合器或流化床的本發(fā)明的方法的第三通用實(shí)施方案的流程圖。
[0028]圖4顯示了本發(fā)明的附聚填料的SEM圖像。
[0029]圖5顯示了使用0X-50作為顆粒狀填料的US4781940的實(shí)施例1的填料的SEM圖像。
[0030]圖6顯示了本發(fā)明的基于0X-50的附聚填料的SEM圖像。
[0031]圖7顯示了根據(jù)US4781940的方法制備的填料的SEM圖像，不同的是使用硅烷化牙科用玻璃作為顆粒狀填料。
[0032]圖8顯示了本發(fā)明的基于硅烷化牙科用玻璃的附聚填料的SEM圖像。 【具體實(shí)施方式】[0033]本發(fā)明提供一種復(fù)合填料粒子。該復(fù)合填料粒子特別可用于制備牙科用組合物。牙科用組合物優(yōu)選是牙科修復(fù)材料。該牙科修復(fù)材料可以選自牙科用復(fù)合材料、牙科用粘固劑或樹脂增強(qiáng)的牙科用粘固劑。牙科用復(fù)合材料可以是高度填充的牙科用復(fù)合材料、可流動(dòng)復(fù)合材料、復(fù)合體、根管封閉劑或窩溝封閉劑。牙科用粘固劑可以是玻璃離聚物粘固劑或玻璃離子粘固劑(luting cement)。
[0034]該顆粒狀填料按體積計(jì)是該復(fù)合填料粒子的主要成分。因此，超過(guò)50體積％、優(yōu)選超過(guò)60體積％、更優(yōu)選超過(guò)70體積％的該復(fù)合填料粒子被顆粒狀填料占據(jù)。
[0035]為了在該復(fù)合填料粒子中提供高體積的顆粒狀填料，該顆粒狀填料上的涂布層的最大厚度優(yōu)選小于該顆粒狀填料的中值粒徑(D50)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該涂布層的最大厚度小于該顆粒狀填料的中值粒徑(D50)的100%，更優(yōu)選小于該中值粒徑的50%。更優(yōu)選地，該涂布層的最大厚度小于該顆粒狀填料的中值粒徑(D50)的20%。
[0036]優(yōu)選地，該復(fù)合填料粒子 通過(guò)根據(jù)DIN66133的汞法測(cè)得的孔隙率為最多20%、優(yōu)選最多15%、更優(yōu)選最多10%。
[0037]本發(fā)明的復(fù)合填料粒子具有I至70 μ m、優(yōu)選2至50 μ m的中值粒徑(D50)。該中值粒徑(D50)在復(fù)合填料粒子的任何聚集體已經(jīng)通過(guò)例如在合適分散介質(zhì)中超聲處理大約10分鐘而被打碎(broken up)并分散之后測(cè)得。在通過(guò)使用噴霧附聚進(jìn)行附聚的情況下，該中值粒徑(D50)優(yōu)選為I至40 μ m，更優(yōu)選為2至30 μ m。在通過(guò)使用生長(zhǎng)附聚進(jìn)行附聚的情況下，該中值粒徑(D50)優(yōu)選為30至70 μ m,更優(yōu)選為40至60 μ m。
[0038]通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的顆粒狀復(fù)合填料包含大概為球形的初級(jí)復(fù)合填料粒子。該初級(jí)粒子無(wú)需真正為球形，但是至少應(yīng)當(dāng)渾圓至基本不會(huì)阻礙粒子的流體狀運(yùn)動(dòng)的程度。大概為球形的初級(jí)粒子的球形形狀是由本發(fā)明的涂布的顆粒狀填料的附聚所導(dǎo)致的，并且無(wú)需附加的研磨步驟。
[0039]在本發(fā)明的復(fù)合填料粒子中，反應(yīng)性基團(tuán)通過(guò)使反應(yīng)性基團(tuán)和任選的進(jìn)一步的交聯(lián)劑反應(yīng)而轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)基團(tuán)。因此，涂布的顆粒狀填料的涂布層呈現(xiàn)的反應(yīng)性基團(tuán)的初始量在本發(fā)明的復(fù)合填料粒子中降低。該反應(yīng)性基團(tuán)和任選的進(jìn)一步的交聯(lián)劑的反應(yīng)產(chǎn)物可以在本發(fā)明的復(fù)合填料粒子中觀察到。
[0040]該復(fù)合填料粒子呈現(xiàn)的反應(yīng)性基團(tuán)的殘留量可以有益于該復(fù)合填料粒子在牙科用組合物中的并入和交聯(lián)。在該殘余反應(yīng)性基團(tuán)為加成聚合性基團(tuán)(例如(甲基)丙烯酰基)的情況中，此類殘余反應(yīng)性基團(tuán)可以參與在基于其中使用本發(fā)明的復(fù)合填料粒子的牙科用組合物的聚合性樹脂基體的自由基聚合反應(yīng)的固化反應(yīng)中。在該殘余反應(yīng)性基團(tuán)為逐步生長(zhǎng)聚合性基團(tuán)(例如氨基基團(tuán)、羧酸酸酐基團(tuán)或環(huán)氧基團(tuán))的情況中，此類殘余反應(yīng)性基團(tuán)可以參與在牙科用組合物的固化反應(yīng)，所述固化反應(yīng)基于含有相應(yīng)的逐步生長(zhǎng)聚合性基團(tuán)的可逐步生長(zhǎng)聚合樹脂基體的逐步生長(zhǎng)聚合反應(yīng)。
[0041]反應(yīng)性基團(tuán)的殘余量可以基于用于制備該復(fù)合顆粒狀填料的單體的聚合度來(lái)確定。該單體通過(guò)實(shí)施例8中公開的任何方法所測(cè)定的的聚合度優(yōu)選為至少50%且小于100%，更優(yōu)選為80%至95%。
[0042]同樣在本發(fā)明的概念內(nèi)的是用硅烷化劑或表面活化劑處理通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的復(fù)合填料粒子以改變?cè)搹?fù)合填料粒子的表面性質(zhì)和/或以引入附加的反應(yīng)性基團(tuán)或不同的反應(yīng)性基團(tuán)。附加的反應(yīng)性基團(tuán)可以是能夠進(jìn)行與該復(fù)合顆粒狀填料已經(jīng)呈現(xiàn)的反應(yīng)性基團(tuán)所進(jìn)行的相同類型的聚合反應(yīng)，所述聚合反應(yīng)選自加成聚合和逐步生長(zhǎng)聚合。不同的反應(yīng)性基團(tuán)可以是能夠經(jīng)受與該復(fù)合顆粒狀填料已經(jīng)呈現(xiàn)的反應(yīng)性基團(tuán)的其它類型的聚合反應(yīng)，所述聚合反應(yīng)選自加成聚合和逐步生長(zhǎng)聚合。
[0043]合適的硅烷化劑是常規(guī)用于牙科領(lǐng)域的任何硅烷化劑，特別是本文中描述用于制備改性顆粒狀填料的那些，見下文。
[0044]合適的表面活化劑可以選自優(yōu)選含有一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)的表面活化劑。
[0045]在該復(fù)合填料粒子中，該顆粒狀填料是按體積計(jì)的主要成分。
[0046]根據(jù)本發(fā)明，包含在復(fù)合顆粒狀填料中的涂布的顆粒狀填料的粗粒的反應(yīng)性基團(tuán)是部分交聯(lián)的。優(yōu)選地，交聯(lián)是來(lái)自附聚步驟(a)之后或研磨、分級(jí)和/或篩分涂布的顆粒狀填料的粗粒等任選步驟之后涂布的顆粒狀填料的粗粒的交聯(lián)。但是，取決于用于附聚的條件和引發(fā)劑體系的存在，在附聚步驟(a)過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生某些交聯(lián)。
[0047]凃布顆粒狀填料的步驟
[0048]根據(jù)本發(fā)明通過(guò)包括用涂料組合物涂布顆粒狀填料的步驟的方法制備復(fù)合填料粒子。
[0049]該涂布步驟可以通過(guò)將該顆粒狀填料分散在合適的分散流體中來(lái)進(jìn)行。該分散流體可以是液態(tài)或氣態(tài)分散流體。如果需要的話，該顆粒狀填料可以通過(guò)利用高剪切力來(lái)分散。高剪切力可以通過(guò)機(jī)械攪拌、超聲或使用噴嘴的霧化來(lái)施加。優(yōu)選的是將該顆粒狀填料高度分散以增加涂布步驟過(guò)程中成膜劑于顆粒狀填料的可及(accessible)表面。
[0050]在分散流體為氣態(tài)的情況下，作為分散流體的實(shí)例，可以提及任何氣體如氮?dú)狻鍤饣蚩諝?，只要該氣體不會(huì)妨礙本發(fā)明的復(fù)合填料粒子的制備。該氣態(tài)分散流體可以單獨(dú)使用，或者兩種或更多種氣體混合使用。
[0051]在分散流體為液態(tài)的情況下，作為合適的液體的實(shí)例，可以提及任何常規(guī)溶劑，如四氫呋喃、1，4-二氧雜環(huán)己烷、丙酮、乙醇、丙醇、戊烷、己烷、庚烷、環(huán)己烷、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、甲基乙基酮、甲基異丁基銅、二乙醚和叔丁基甲基醚，只要該液體不會(huì)妨礙本發(fā)明的復(fù)合填料粒子的制備。該液態(tài)分散流體可以單獨(dú)使用，或者兩種或更多種液體以彼此混溶的量混合使用。
[0052]該分散通常在_20°C至250°C的溫度下進(jìn)行。在液體分散劑的情況下，該分散可以在低于該液體溶劑的沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行。優(yōu)選地，該分散步驟在10°c至150°C的溫度下進(jìn)行。該分散可以進(jìn)行最多10小時(shí)，優(yōu)選10秒至I小時(shí)。
[0053]顆粒狀填料
[0054]該顆粒狀填料通過(guò)使用例如電子顯微鏡法或通過(guò)采用由MALVERN MastersizerS或MALVERN Mastersizer2000設(shè)備實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)激光衍射粒子篩分法所測(cè)得的中值粒徑(D50)為 I 至 1200nm，優(yōu)選 10 至 lOOOnm，更優(yōu)選 20 至 800nm。
[0055]根據(jù)一具體實(shí)施方案，該顆粒狀填料具有100至800nm的中值粒徑(D50)。
[0056] 對(duì)于該顆粒狀填料沒有特殊限制，只要該顆粒狀填料的材料可用于牙科應(yīng)用。優(yōu)選用于牙科用復(fù)合材料的顆粒狀填料可以選自無(wú)機(jī)顆粒狀填料，包括牙科用玻璃、熔融二氧化娃、石英、結(jié)晶二氧化娃、無(wú)定形二氧化娃、鈉玻璃珠(soda glass beads)、玻璃棒、陶瓷氧化物、顆粒狀硅酸鹽玻璃、不透射線的玻璃(鋇和鍶玻璃)和合成礦物。盡管與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)的材料是優(yōu)選的，還可能使用細(xì)碎的材料和粉狀羥基磷灰石。同樣可用作填料的是膠態(tài)或亞微米氧化物或混合氧化物。合適的無(wú)機(jī)填料還可以是YF3、La203、ZrO2, BiPO4,CaW04、BaWO4'SrF2'Bi203。
[0057]優(yōu)選用于牙科用粘固劑或樹脂增強(qiáng)的牙科用粘固劑的顆粒狀填料是反應(yīng)性的。反應(yīng)性顆粒狀填料是粉末狀金屬氧化物或氫氧化物、礦物硅酸鹽或離子可浸出的玻璃或陶瓷，即能夠在水的存在下與酸反應(yīng)。顆粒狀反應(yīng)性填料材料的實(shí)例包括在玻璃-離聚物粘固劑領(lǐng)域中通常已知的材料，如含鈣或鍶和含鋁的材料。優(yōu)選地，顆粒狀反應(yīng)性填料含有可浸出的氟離子。顆粒狀反應(yīng)性填料的具體實(shí)例選自鈣鋁硅酸鹽玻璃、鈣鋁氟硅酸鹽玻璃、鈣鋁氟硼硅酸鹽玻璃、鍶鋁硅酸鹽玻璃、鍶鋁氟硅酸鹽玻璃、鍶鋁氟硼硅酸鹽玻璃。該玻璃可以進(jìn)一步含有鋯和/或鋇。合適的顆粒狀反應(yīng)性填料進(jìn)一步包括金屬氧化物如氧化鋅和氧化鎂，以及離子可浸出玻璃，例如如US-A3, 655，605、US-A3，814，717、US-A4，143，018、US-A4, 209，434、US-A4, 360，605 和 US-A4, 376，835 中所述的。
[0058]優(yōu)選的顆粒狀填料是顆粒狀玻璃填料，選自鈣鋁硅酸鹽玻璃、鈣鋁氟硅酸鹽玻璃、鈣鋁氟硼硅酸鹽玻璃、鍶鋁硅酸鹽玻璃、鍶鋁氟硅酸鹽玻璃、鍶鋁氟硼硅酸鹽玻璃、鍶-鋁-鈉-氟-磷-硅酸鹽玻璃和鋇硼鋁硅酸鹽玻璃，其具有100至SOOnm的中值粒徑(D50)。
[0059]該顆粒狀填料可以是代表兩種或更多種具有不同平均粒度的顆粒部分的混合物的多峰顆粒狀填料。該顆粒狀填料還可以是具有不同化學(xué)組成的粒子的混合物。特別地，有可能使用反應(yīng)性顆粒狀材料與非反應(yīng)性顆粒狀材料的混合物。
[0060]涂布步驟中使用的顆粒狀填料還可以包含本發(fā)明的最終復(fù)合填料粒子。具體而言，具有I至1200nm的小中值粒徑(D50)的復(fù)合填料粒子可以從本發(fā)明的復(fù)合填料中分離并再循環(huán)到本發(fā)明的方法中以提供具有I至70 μ m的提高的中值粒徑(D50)的復(fù)合填料粒
子。
[0061]本發(fā)明的顆粒狀填料的表面可以在涂布步驟前改性。因此，該表面改性劑含有改性化合物，該改性化合物能夠與顆粒狀填料的表面原子反應(yīng)，由此在該顆粒狀填料的表面原子與該改性化合物之間形成共價(jià)鍵。此外，該改性化合物可以含有一個(gè)或多個(gè)在顆粒狀填料附聚后在交聯(lián)反應(yīng)中為反應(yīng)性的聚合性雙鍵。該改性劑可以含有一種或多種改性化合物。優(yōu)選地，該改性化合物提供能夠交聯(lián)的聚合性配體，其可以是下式(I)、(II)和(III)之一的化合物或其水解產(chǎn)物
[0062]XrR3_rSiL (I)
[0063]XrR2_rSiL，L" (II)
[0064]XrSiL，L"L"’ (III)
[0065]其中
[0066]X代表可水解基團(tuán)；
[0067]R代表烷基、環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、芳烷基或芳基，
[0068]L、L’、L〃和L〃’其可以相同或不同，彼此獨(dú)立地代表含有一個(gè)或多個(gè)聚合性雙鍵的有機(jī)基團(tuán)；
[0069]r是I至3的整數(shù)，
[0070]由此X、R、L、L’、L〃和L〃’的總和對(duì)各式⑴、(II)和(III)為4。
[0071]優(yōu)選地，X是鹵素原子或OR1,其中R1是烷基、環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、芳烷基或芳基。更優(yōu)選地，R或R1獨(dú)立地為烷基。
[0072]為了賦予有機(jī)官能硅化合物以交聯(lián)能力，L、L’、L"和L"’含有一個(gè)或多個(gè)能夠參與交聯(lián)反應(yīng)的聚合性雙鍵。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，L、L’、L"和L"’可以選自烯丙基、(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)和(甲基)丙烯酰胺基團(tuán)。
[0073]烷基可以是直鏈或支鏈C1-16烷基，通常為C1-8烷基。Cl_6烷基的實(shí)例可以包括具有I至6個(gè)碳原子、優(yōu)選具有I至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基和正己基。環(huán)烷基可以是C3-16環(huán)烷基。該環(huán)烷基的實(shí)例可以包括具有3至14個(gè)碳原子的那些，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基和環(huán)己基。環(huán)烷基烷基可以包括具有4至22個(gè)碳原子的那些。環(huán)烷基烷基基團(tuán)的實(shí)例可以包括具有I至6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基和具有3至14個(gè)碳原子的環(huán)烷基的組合。環(huán)烷基烷基的實(shí)例可以例如包括甲基環(huán)丙基、甲基環(huán)丁基、甲基環(huán)戊基、甲基環(huán)己基、乙基環(huán)丙基、乙基環(huán)丁基、乙基環(huán)戊基、乙基環(huán)己基、丙基環(huán)丙基、丙基環(huán)丁基、丙基環(huán)戊基、丙基環(huán)己基。芳烷基基團(tuán)可以是C7-26芳烷基基團(tuán)，通常為具有I至6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基與具有6至10個(gè)碳原子的芳基的組合。芳烷基的具體實(shí)例是芐基或苯乙基。芳基可以包括具有6至10個(gè)碳原子的芳基。該芳基的實(shí)例是苯基和萘基。
[0074]該C1-6烷基和C3-14環(huán)烷基可以任選被一個(gè)或多個(gè)選自C1-4烷基、C1-4烷氧基、苯基和羥基的基團(tuán)取代。C1-4烷基的實(shí)例可以包括具有I至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基。C1-4烷氧基的實(shí)例可以包括具有I至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基。
[0075]芳基可以含有I至3個(gè)取代基。此類取代基的實(shí)例可以包括鹵素原子、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4烷基 硫基、C1-4烷基磺?；?、羧基、C2-5烷氧基羰基和C1-4烷基氨基。這里，示例性的鹵素原子可以是氟、氯、溴和碘。該C1-4烷基是例如甲基、乙基、正丙基、異丙基和正丁基。示例性的C1-4烷氧基是例如甲氧基、乙氧基和丙氧基。示例性的C1-4烷基硫基是例如甲基硫基、乙基硫基和丙基硫基。不例性的C1-4烷基橫酸基是例如甲基橫酸基、乙基橫酸基和丙基橫酸基。不例性的C2-5烷氧基擬基可以是具有各自含有I字4個(gè)碳原子的烷氧基的那些，例如甲氧基擬基、乙氧基擬基和丙氧基擬基。不例性的CI_8烷基氣基可以是具有一個(gè)或兩個(gè)各自含有I至4個(gè)碳原子的烷基的那些，例如甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基和丙基氨基。這些取代基中的烷基部分可以是直鏈、支鏈或環(huán)狀的。
[0076]優(yōu)選的顆粒狀填料是選自鈣鋁硅酸鹽玻璃、鈣鋁氟硅酸鹽玻璃、鈣鋁氟硼硅酸鹽玻璃、鍶鋁硅酸鹽玻璃、鍶鋁氟硅酸鹽玻璃、鍶鋁氟硼硅酸鹽玻璃、以及鋇鋁硼硅酸鹽玻璃的顆粒狀玻璃填料，其具有200至800nm的中值粒徑(D50)，并且其用如上定義的上式(I)、
(II)和(III)之一的改性化合物或其水解產(chǎn)物表面改性。
[0077]凃料纟目合物
[0078]該顆粒狀填料涂有涂料組合物。該涂料組合物含有在該顆粒狀填料表面上形成涂布層的成膜劑，所述涂布層在該涂布層表面上呈現(xiàn)反應(yīng)性基團(tuán)，所述反應(yīng)性基團(tuán)選自加成聚合性基團(tuán)和逐步生長(zhǎng)聚合性基團(tuán)，由此形成涂布的顆粒狀填料。該成膜劑可以與該顆粒狀填料表面上的官能團(tuán)形成共價(jià)鍵。例如，該成膜劑可以硅烷化該顆粒狀填料的表面?；蛘撸摮赡┛梢酝ㄟ^(guò)非共價(jià)相互作用如離子力或范德華力粘附到該顆粒狀填料的表面上。在該成膜劑形成共價(jià)鍵的情況下，優(yōu)選的是該成膜劑帶有甲硅烷基。在成膜劑基于非共價(jià)力粘附的情況下，優(yōu)選的是該顆粒狀填料被改性劑改性。
[0079]該涂布的顆粒狀填料基于該反應(yīng)性基團(tuán)是反應(yīng)性的，并基于顆粒狀填料粒子上的反應(yīng)性基團(tuán)和任選的交聯(lián)劑的反應(yīng)性基團(tuán)之間的反應(yīng)而形成交聯(lián)基團(tuán)。
[0080]該反應(yīng)性基團(tuán)可以是加成聚合性基團(tuán)或逐步生長(zhǎng)聚合性基團(tuán)。加成聚合性基團(tuán)可以選自烯屬不飽和基團(tuán)如(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)或乙烯基基團(tuán)。該逐步生長(zhǎng)聚合性基團(tuán)選自氨基、羥基、異氰酸酯基和羧酸酐基團(tuán)。
[0081]因此，該成膜劑可以包含聚合性單體，其優(yōu)選選自下式之一所表征的化合物:
[0082]
【權(quán)利要求】
1.制備復(fù)合填料粒子的方法，包括: (a)用含有在顆粒狀填料表面上形成涂布層的成膜劑的涂料組合物涂布中值粒徑(D50)為I至1200nm的顆粒狀填料，所述涂布層在其表面上呈現(xiàn)反應(yīng)性基團(tuán)，所述反應(yīng)性基團(tuán)選自加成聚合性基團(tuán)和逐步生長(zhǎng)聚合性基團(tuán)，由此形成涂布的顆粒狀填料；隨后或同時(shí)地 (b)任選在進(jìn)一步的交聯(lián)劑的存在下以及任選在進(jìn)一步的未呈現(xiàn)反應(yīng)性基團(tuán)的顆粒狀填料的存在下使涂布的顆粒狀填料附聚，以便提供涂布的顆粒狀填料的粗粒，其中該粗粒包括彼此分離和通過(guò)至少一個(gè)涂布層連接的涂布的顆粒狀填料粒子和任選的進(jìn)一步的顆粒狀填料粒子，由此該至少一個(gè)涂布層可以通過(guò)反應(yīng)性基團(tuán)與該任選的進(jìn)一步的交聯(lián)劑反應(yīng)所獲得的交聯(lián)基團(tuán)來(lái)交聯(lián)，由此，該附聚通過(guò)噴霧附聚或生長(zhǎng)附聚來(lái)進(jìn)行； (c)任選研磨、分級(jí)和/或篩分涂布的顆粒狀填料的粗粒；并 (d)任選進(jìn)一步交聯(lián)該涂布的顆粒狀填料的粗粒； 以便提供中值粒徑(D50)為I至70 μ m的復(fù)合填料粒子，其中該反應(yīng)性基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)反應(yīng)性基團(tuán)與任選的進(jìn)一步的交聯(lián)劑反應(yīng)所獲得的交聯(lián)基團(tuán)，并且其中該顆粒狀填料按體積計(jì)是該復(fù)合填料粒子的主要成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該反應(yīng)性基團(tuán)選自逐步生長(zhǎng)聚合性基團(tuán)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中該涂料組合物含有與該顆粒狀復(fù)合填料形成共價(jià)鍵的成膜 劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該共價(jià)鍵可以通過(guò)硅烷基團(tuán)與復(fù)合填料表面上的羥基發(fā)生反應(yīng)而獲得。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中在該顆粒狀填料上的涂布層的最大厚度小于該顆粒狀填料的中值粒徑(D50)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中該涂料組合物包含一種或多種聚合性單體，以及任選的聚合引發(fā)劑和溶劑。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中該聚合性組合物具有0.0001至15Pas(23°C )的動(dòng)態(tài)粘度。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中該顆粒狀填料是顆粒狀玻璃填料。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其在流化床中進(jìn)行。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中該復(fù)合填料粒子具有2μ m至20 μ m的中值粒徑(D50)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其進(jìn)一步包括用硅烷化劑或表面活化劑處理該復(fù)合填料粒子的步驟。
12.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法獲得的復(fù)合填料粒子。
13.牙科用組合物，其包含權(quán)利要求12所述的復(fù)合填料粒子，優(yōu)選該牙科用組合物是牙科用復(fù)合材料、牙科用粘固劑或樹脂增強(qiáng)的牙科用粘固劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的牙科用組合物，其進(jìn)一步包含聚合性單體，該聚合性單體與用于制備該復(fù)合填料粒子的聚合性單體相同。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顆粒狀復(fù)合填料在牙科用組合物中的用途，其中該牙科用組合物是牙科用復(fù)合材料、牙科用粘固劑或樹脂增強(qiáng)的牙科用粘固劑。
【文檔編號(hào)】A61K6/02GK103998008SQ201280062051
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月15日
【發(fā)明者】西蒙·施特爾齊希, 約爾格·肯普特, S·諾爾普勒, 約阿基姆·E·克萊, 安德烈亞斯·法赫爾, U·沃爾茲, 克里斯托夫·韋貝爾 申請(qǐng)人:登特斯普伊德特雷有限公司