專利名稱：粘接硬組織的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粘接硬組織的方法以及用于硬組織的粘合劑組合物。
近年來人們對牙科領(lǐng)域中粘接硬組織如牙質(zhì)的粘合劑表現(xiàn)出濃厚的興趣。牙科修復(fù)材料聚合收縮所產(chǎn)生的力使人們聯(lián)想到在體內(nèi)臨床過程中修復(fù)材料對硬表面的最低粘接強(qiáng)度將是合乎需要的。例如，M.Jensen，[聚合收縮及微裂，《后復(fù)合樹脂牙科修復(fù)材料國際研討會(huì)》，243-44(1985)]報(bào)道，傳統(tǒng)復(fù)合材料的收縮力為7.3MPa。這種最低粘接強(qiáng)度在許多例子中并未達(dá)到，從而導(dǎo)致牙質(zhì)與口腔通過牙科修復(fù)材料和口腔壁之間的空隙直接接觸。這可部分地引起病人的過敏及牙髓刺激和發(fā)炎[參見Tao，牙質(zhì)粘接強(qiáng)度與牙質(zhì)滲透性的關(guān)系，《牙科材料》，第五卷，133-39，(1989)]。
近來在本發(fā)明受讓人的實(shí)驗(yàn)室中發(fā)展了一種新穎的上底膠方法，在商業(yè)上以帶有牙質(zhì)底膠(商業(yè)上購自3M)的Scotch Bond2TM光固化牙科粘合劑出售。這種上底膠方法在體外可獲得超過20MPa的平均剪切強(qiáng)度。美國專利No.4，719，419(Aasen等人描述了一種酸和一種用于對硬組織(如牙質(zhì))上底膠的水溶性成膜劑。這種酸的pKa值小于或等于苯酚的pKa，其鈣鹽溶于成膜劑。這種成膜劑是含有各種雙官能的單體和任意的助溶劑，以甲基丙烯酸2-羥乙酯和水為最佳。
Kusumoto等人的美國專利No.4，535，102披露了一種用于硬組織的粘合性涂覆材料，該材料包含(1)一種酸值為30-700，并在重復(fù)單元上含有連接于聚合物的一個(gè)憎水基和兩個(gè)羧基或一個(gè)酸酐基團(tuán)的聚合物，和(2)一種可聚合的乙烯基化合物或這種化合物與有機(jī)鈦酸酯化合物的混合物。
Engelbrecht等人的美國專利No.4，806，381披露了既含有可聚合的不飽和基因又含有酸根，其鹽或其反應(yīng)性衍生基因的低聚或預(yù)聚有機(jī)化合物。這種化合物粘結(jié)在生物基質(zhì)如牙組織上。
Beech等人的美國專利No.4，732，943披露了一種粘合劑，它包含(a)ε-己內(nèi)酯與一種或多種含羥基的丙烯酸單體的縮合物;和(b)一種能粘合到牙質(zhì)上的含粘結(jié)基因的聚合物。
現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)主要局限在于難以粘接不是干燥的硬組織。這要求上底膠過程中牙表面保持干燥，而實(shí)際上這一點(diǎn)是難以達(dá)到的。例如，口腔本來就潮濕，而且硬組織很易受到來自髓腔的液體濡濕的影響。牙齒表面對液體濡濕的敏感性據(jù)信是被處理牙表面與髓腔一種接近程度的函數(shù)。在髓的附近，細(xì)管互相靠得很近而且這種深位牙質(zhì)中水含量很高[參見Pashley，“牙質(zhì)一種動(dòng)態(tài)底物”，《掃描電鏡》，第3卷，第1期，161-76，(1989)]。
另外，牙科材料對硬化牙質(zhì)和頸釉質(zhì)的粘結(jié)性很差。硬化牙質(zhì)以高礦物化牙質(zhì)(即牙中細(xì)管內(nèi)容物已礦物化)為特征，并帶有一種從透明到深黃或黃褐色范圍內(nèi)變化的顏色。
本發(fā)明提供了一種直接用于硬組織的預(yù)處理方法(一種底膠)，特別適用于粘結(jié)或涂覆硬化牙質(zhì)和頸釉質(zhì)，或在高濕環(huán)境中粘結(jié)或涂覆硬組織。這種底膠與牙質(zhì)(包括硬化牙質(zhì))形成極強(qiáng)的粘結(jié)，在用本發(fā)明的方法進(jìn)行的剪切試驗(yàn)中，顯示的剪切強(qiáng)度高達(dá)30兆帕(MPa)。到目前為止，所有試驗(yàn)表明，能獲得極耐久的粘接效果，只有少量或沒有可覺察到的微縫。如果需要，本發(fā)明的底膠可以是水基的，這大大減少了在干燥環(huán)境下使用它們的必要性。在高濕度環(huán)境中或用于粘接硬化牙質(zhì)時(shí)，本發(fā)明的底膠性能很好。
一方面本發(fā)明提供了一種粘結(jié)或涂覆硬組織的方法，它包含以下步驟(a)把有效粘合量的一種酸和含有一種聚合物的一種水分散成膜劑用于硬組織上;和(b)硬化上述成膜劑。
本發(fā)明中的“硬化”是指共價(jià)或離子交聯(lián)聚合物的形成，而不僅僅指把一種已制備好的聚合物從其載體溶劑中干燥出來，或僅僅冷卻一種已熔化的熱塑性聚合物。
本發(fā)明還提供了按上述方法使用的新型底膠組合物，硬化前它們包含一種酸和一種含聚合物的成膜劑的混合物，該混合物以膜的形式覆于上述硬組織上。
在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，能被粘結(jié)和涂覆的硬組織包括人和動(dòng)物的組織如牙齒(包括釉質(zhì)、牙質(zhì)、牙骨質(zhì)等成分)，骨頭，指甲和蹄。本發(fā)明尤其適于粘結(jié)或涂覆牙質(zhì)，硬化牙質(zhì)，釉質(zhì)和頸釉質(zhì)。
酸和成膜劑可同時(shí)或連續(xù)用于硬組織。若連續(xù)使用，那么必要時(shí)可以在使用成膜劑之前把酸從硬組織上沖洗掉(如用清水沖洗)，或不需任何中間清洗過程就將成膜劑用于酸上。為簡便起見，酸和成膜劑的制劑有時(shí)統(tǒng)稱為“底膠”，而不管是否同時(shí)使用或連續(xù)使用的方法。因此，當(dāng)酸和成膜劑同時(shí)用于硬組織時(shí)，這時(shí)，酸和成膜劑有時(shí)統(tǒng)稱為“底膠”。當(dāng)酸和成膜劑連續(xù)用于硬組織時(shí)，則該酸，如果在溶劑中，有時(shí)稱為“刻蝕劑”，成膜劑有時(shí)被稱為“底膠”。
在本發(fā)明的一種方法中，底膠可允許在硬組織上保持所需要的時(shí)間，以此除去易揮發(fā)的助溶劑(如通過空氣干燥)，以在硬組織表面上留下一層余膜(和在牙質(zhì)的情況上，與硬組織形成一層“混雜層”)。在余膜上重復(fù)涂覆一層附加的成膜劑(這種附加的成膜劑可以是水溶的也可是水不溶的，但在與余膜復(fù)合時(shí)應(yīng)能優(yōu)選形成均相溶液)，然后硬化余膜和附加成膜劑，并且任意地涂覆一層復(fù)合材料，修補(bǔ)劑，玻璃離子聚合物粘固劑，封閉劑或其它可硬化的涂料(以后諸如復(fù)合材料，修補(bǔ)劑，玻璃離子聚合物粘固劑，封閉劑和其它可硬化涂料統(tǒng)稱“修補(bǔ)劑)。此處，“表面改性的硬組織”是指已暴露于本發(fā)明底膠的硬組織。此處，“混雜層”是指樹脂增強(qiáng)牙質(zhì)的層，其由骨膠原和或許羥基磷灰石構(gòu)成，其中羥基磷灰石由成膜劑單體，低聚物和聚合物和任意的附加成膜劑浸潤和包嵌。這樣本發(fā)明能使硬組織上底膠從而改善所使用的涂層或修補(bǔ)劑的粘合強(qiáng)度或持久性。
本發(fā)明中所用的酸可以是無機(jī)酸或有機(jī)酸。若是有機(jī)酸，則可以是單體，低聚物或聚合物。必要時(shí)可以使用酸的母體代替酸本身，這樣能就地產(chǎn)生所需酸，這些母體是酸酐如，三苯六甲酸4-甲基丙烯酰氧基乙酯酸酐(4-META)、酰鹵(包括無機(jī)酸鹵如路易斯酸如，氯化鐵和有機(jī)酸鹵)、或酯。合適的酸包括礦物酸，羧酸，磺酸，和苯酚，其中以羧酸，烷基磺酸，芳基磺酸為佳。
酸在水中的pKa小于或等于苯酚的pKa。優(yōu)選的pKa是約-20到約+10，更優(yōu)選的是約-10到約+5。這種酸，當(dāng)與成膜劑同時(shí)使用時(shí)，須在成膜劑中足夠可溶和存在足夠數(shù)量(包括在成膜劑中任何助溶劑)，以提供對特定硬組織和應(yīng)用對象的所需的粘結(jié)度。例如，對牙質(zhì)粘結(jié)必須在濕環(huán)境中能使測量的平均剪切強(qiáng)度至少達(dá)到7MPa，更優(yōu)選的是至少達(dá)到12MPa，(即，在相對濕度大于約90%的室溫濕室中測量)，至少5M Pa，更優(yōu)選至少7MPa。
優(yōu)選，酸的鈣鹽亦可溶于成膜劑(包括任何存在于成膜劑中的助溶劑)或刻蝕劑溶液(如，當(dāng)酸與成膜劑連續(xù)使用時(shí))。具有不溶鈣鹽的酸亦可用于本發(fā)明的底膠。例如，當(dāng)酸和成膜劑連續(xù)使用時(shí)，酸可能形成不溶性鈣鹽，其不溶于任何助溶劑;隨后使用的成膜劑(包括任何存在于成膜劑中的助溶劑);或以上兩種。然而，這些鹽可從硬組織上洗去(在使用成膜劑前)，以不損壞粘合。
“可溶”酸或酸的鈣鹽，此處是當(dāng)其與成膜劑(包括任何存在于成膜劑中的助溶劑)在所需的使用條件下混合時(shí)溶解，以形成均相液體混合物。這些使用條件包括溫度(如，體溫)，時(shí)間(如，“粘固時(shí)間”，即，底膠被允許保持在硬組織表面而不硬化之前的時(shí)間)，和濃度(如，酸和鈣鹽的濃度，其在底膠被用于含鈣硬組織如牙齒或骨骼時(shí)，可能形成)。選擇性地，當(dāng)酸和成膜劑連續(xù)使用時(shí)，“可溶性”酸或酸的鈣鹽，此處是當(dāng)其與任何助溶劑在所需使用條件下混合時(shí)溶解，以形成均相混合液。
酸可以是液體也可以是固體。若為固體，它應(yīng)能溶于合適的溶劑以使酸能潤濕硬組織。為了便于潤濕，液體酸也應(yīng)該能溶于一種合適的溶劑。酸的優(yōu)選溶劑是成膜劑的助溶劑，這將在以下詳細(xì)探討。
合適的無機(jī)酸包括氫溴酸，鹽酸和硝酸。合適的有機(jī)酸包括乙酸，α-氯代丙酸，2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸，丙烯酸，苯磺酸，苯甲酸，溴乙酸，10-樟腦醌磺酸，10-樟腦磺酸，氯乙酸，甲基順丁烯二酸，檸檬酸，二溴乙酸，二氯乙酸，1，2，4，5-苯四羧酸二-血酯，2，4-二硝基苯酚，甲酸，富馬酸，2-羥基-4-甲氧苯并苯酮-5-磺酸，馬來酸，甲基丙烯酸，2-萘磺酸，硝酸，草酸，對硝基苯酚，苯酚，磷酸，膦酸酯(如2，2′-雙(a-甲基丙烯酰氧基-b-羥基丙氧基苯基)丙基二膦酸酯(雙-GMA二膦酸酯)，亞磷酸二丁酯，磷酸二-2-乙基-己酯，亞磷酸二-2-乙基-己酯，單磷酸甲基丙烯酸羥乙酯，磷酸二甲基丙烯酸甘油酯，磷酸2-甘油酯，甘油基磷酸，磷酸甲基丙烯酰氧乙酯，單磷酸三丙烯酸季戊四醇酯，單磷酸三甲基丙烯酸季戊四醇酯，單磷酸戊丙烯酸二季戊四醇酯，和單磷酸戊甲基丙烯酸二季戊四醇酯)，新戊酸，丙酸，硫酸，甲苯磺酸，三溴乙酸，三氯乙酸，三氟乙酸，三氟甲基磺酸，三羥基苯甲酸，必要時(shí)可用上述酸的混合物。
當(dāng)酸和成膜劑同時(shí)使用時(shí)，溶于成膜劑中的理想酸用量為約0.001M至溶限。最佳用量部分取決于酸的pKa值。例如，對磺酸而言，濃度取約0.01M到約0.5M為最佳。當(dāng)酸和成膜劑連續(xù)使用時(shí)，則溶于助溶劑的酸的優(yōu)選量為約0.001M至溶限。最佳的用量部分地依賴于酸的pKa值。
成膜劑是一種水分散性物質(zhì)或水不分散性物質(zhì)的混合物，這些物質(zhì)可以是有機(jī)單體，低聚物，聚合物或助溶劑，其中成膜劑在硬化前含有至少一種聚合物，并可在硬組織表面形成一層可硬化(如可聚合)的連續(xù)或半連續(xù)膜。這里所用的“水分散性”成膜劑至少具有約5%重量的水分散性或更優(yōu)選水溶性(不包括存在于成膜劑中的任何水分)。更理想的是成膜劑能與水以任意比例混合。為簡便起見，可分散性和可溶性有時(shí)統(tǒng)稱為可分散性。此處，“可溶性”是指物質(zhì)形成一種或多種物質(zhì)(溶質(zhì))在一種或多種物質(zhì)(溶劑)中的溶液的能力，即可以是真溶液或膠體溶液。真溶液在分子或離子水平均勻分散。溶液的這兩部分稱為相。一種膠體分散液常稱為溶液。因?yàn)槟z體粒子大于分子，因此，嚴(yán)格地說，稱分散液為溶液是不正確的;然而，在文獻(xiàn)中這種用法被廣泛使用。此處，“分散性”是指物質(zhì)形成分散液的能力。即，一種兩相體系，其中一相由分散在整個(gè)主體物質(zhì)中的微細(xì)顆粒構(gòu)成(常在膠粒范圍內(nèi))，顆粒是分散相或內(nèi)相，主體物質(zhì)是連續(xù)相或外相。優(yōu)選的成膜劑含有一種或多種具有足夠數(shù)量水分散基因的物質(zhì)，這些基因是羥基，羧基，磺酸基，陽離子鹽(如銨鹽、膦基或锍基)，酰胺鍵或聚醚鍵，以使成膜劑具有水分散性。在去除任何可揮發(fā)組分前，成膜劑能較好在潤濕硬組織，更理想的是它具有相當(dāng)?shù)偷恼扯纫员隳芰魅虢M織表面已有的或由于酸的作用而產(chǎn)生的裂縫中。去除可揮發(fā)組分后，成膜劑應(yīng)有足夠高的粘度，使之不被牙流質(zhì)或其它外來液沖掉。為了協(xié)助成膜劑的硬化，較理想的是它含有一種或多種可聚合的物質(zhì)。尤為理想的是添加可聚合的物質(zhì)(如乙烯基化合物，比如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)。成膜劑也可含有可促進(jìn)其硬化的合適聚合催化劑。
硬化前，成膜劑中合適的聚合物組分包括直鏈，支鏈或環(huán)狀的聚合物。作為本發(fā)明的目的，聚合物是一種至少具有兩種重復(fù)單元的化合物。它們可以是烯屬不飽和單體的聚合物，或是聚酯，聚酰胺，聚醚，聚乙二醇，三甲基丙烯酸和二丙烯酸聚乙二醇酯，聚糖，纖維素，聚丙烯，聚丙烯腈，聚脲，聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，酚醛，蜜胺-甲醛，和脲甲醛之類的聚合物，如需要，可使用這類聚合物的混合物。
優(yōu)選的聚合物是烯屬不飽和單體的聚合物。這些聚合物可以是均聚或共聚物，可以含有親水或憎水基因。也可以任意地含有酸基團(tuán)、鹽或其反應(yīng)性衍生基團(tuán)。特別優(yōu)選的聚合物含有能與成膜劑，涂覆樹脂(即，附加成膜劑)，或牙科修補(bǔ)劑的其它組分發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng)(即交聯(lián)或共聚)的反應(yīng)性基團(tuán)。尤為理想的是添加了可聚合的反應(yīng)性基因(如乙烯基團(tuán)比如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)。烯屬不飽和單體的聚合物常用于牙科玻璃離子聚合物粘固劑上。這些聚合物在本發(fā)明中尤其有用，因?yàn)樗鼈兤毡榫邆淞己玫纳锵嗳菪?，水分散性，并且具有一個(gè)合適的分子量。特別優(yōu)選的聚合物含有親和硬組織的官能團(tuán)。例如此類基團(tuán)包括β-二羰基和羧酸基團(tuán)。離子聚合物粘固劑中的聚合物組分通常是丙烯酸和衣康酸的共聚物，盡管還可引入其它單體，這里所指的是多鏈烯酸[參見Proser等人《離子聚合物進(jìn)展-Ⅰ》，第五章，應(yīng)用科學(xué)出版社(London and York)，1983]。近來在本發(fā)明受讓人的實(shí)驗(yàn)室中引入上述添加的聚合反應(yīng)性基團(tuán)對此類聚合物作了進(jìn)一步的改性。它們的制備在歐洲專利申請No.0323120和美國專利NO.5，130，347中有描述。
本發(fā)明中的聚合物在硬化前的重均分子量應(yīng)該大于約500，但優(yōu)選不超過2，000，000。更優(yōu)選的是，本發(fā)明聚合物在硬化前的重均分子量為約1，000-1，000，000，通過凝膠滲透色譜以聚苯乙烯作標(biāo)準(zhǔn)來測定。最為優(yōu)選的是，本發(fā)明聚合物在硬化前的重均分子量為約5，000-2，00，000。
成膜劑中合適的單體組分包括丙烯酸2-羥乙酯，甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)，丙烯酸和甲基丙烯酸2-和3-羥丙酯，丙烯酸和甲基丙烯酸1，3-和2，3-二羥丙酯，1，3-二丙烯酸和二甲基丙烯酸2-羥丙酯，1，2-二丙烯酸和二甲基丙烯酸3-羥丙酯，二丙烯酸和二甲基丙烯酸季戊四醇酯，丙烯酸，甲基丙烯酸，2-三甲基銨乙基甲基丙烯酰氯，2-丙烯酰胺-2-甲基丙基-磺酸，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-羥乙基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，N，N-雙(2-羥乙基)丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，N-烷基-N-羥乙基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺類，2-和3-羥丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，氯化甲基丙烯酰胺基丙基三甲銨，二丙烯酸和二甲基丙烯酸聚乙二醇酯(400)，二甲基丙烯酸和二丙烯酸甘油酯，一甲基丙烯酸和-丙烯酸甘油酯，三甲基丙烯酸和三丙烯酸季戊四醇酯，以及它們的混合物。應(yīng)該注意到，丙烯酸酯可應(yīng)用的情況下，甲基丙烯酸酯類似物同樣可應(yīng)用。
成膜劑最好含有一種或多種合適的助溶劑。這種助溶劑有助于潤濕硬組織和溶解或分散這些物質(zhì)。合適的助溶劑是水、醇(如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-甲基-2-丙醇)、酮(如丙酮、甲乙酮)、醛(如甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛、戊二醛和2-羥基己醛)、酰胺(如乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺)和其它物質(zhì)如四氫呋喃、二甲亞砜。成膜劑最好含有少于約95wt%的助溶劑，更理想的是在約15-約85wt%之間。
優(yōu)選的底膠可只含有酸和成膜劑，其中可加入其它諸如聚合催化劑、藥物、氟化物、指示劑、染料、潤濕劑、緩沖劑、觸變膠等輔助劑。這要隨達(dá)到所需粘接程度和在硬組織上使用是否合適而定。
對于上底膠的硬組織最好先用傳統(tǒng)方法(如用圓頭銼打磨)清理干凈，然后沖洗(用水)和干燥(用空氣)。必要時(shí)牙齒上的深洞可以嵌入傳統(tǒng)基材(如氫氧化鈣或玻璃離子聚合物粘固劑)。
酸和成膜劑應(yīng)在硬組織表面保持足夠長的時(shí)間，以便獲得所需的上膠度。保持時(shí)間取決于所用的特定的酸和成膜劑(酸和成膜劑既可同時(shí)應(yīng)用，也可應(yīng)用)，硬組織類型及其用途，以及用于上膠過程的合適的時(shí)間。對于牙質(zhì)和釉質(zhì)的上底膠，保持時(shí)間小于約5分鐘，較好地在約5秒至1分鐘間能夠非常有效地上底膠，盡管如果需要，可使用或長或短的保持時(shí)間。
如上所述，底膠上最好涂覆任意一層附加的水分散性或水不分散性的成膜劑，然后硬化。較理想的是這種附加的成膜劑能與從底膠除去可揮發(fā)性助溶劑后而形成的余膜共聚，并且含有一種能硬化余膜和附加成膜劑的聚合催化劑(最好用光引發(fā)劑)。如果需要，附加成膜劑可包含慣用的填料，也可包含上述類型的助劑。一種特別理想的附加成膜劑可通過把(1)由甲基丙烯酸與雙酚A的二環(huán)氧甘油醚的反應(yīng)，制得的二甲基丙烯酸酯(Bis-GMA)與(2)一種親水單體如HEMA、甲基丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸混合而制得。可用于附加的成膜劑中的適宜單體包括上述單體以及甲基丙烯酸四氫糠酯、1，3-二甲基丙烯酸甘油酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正己酯、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯(“PEGDMA”)和二甲基丙烯酸1，6-己二醇酯。附加的成膜劑可任意地包含上述類型聚合物，還可含有上述類型的助溶劑。
底膠或附加成膜劑中所含聚合催化劑是自固化或光固化催化劑，如美國專利No.4，539，282第28和29欄所篩及的，美國專利No.3，954，475中的被發(fā)色基因取代的鹵甲基-均-三嗪，美國專利No.4，212，970中的被發(fā)色基因取代的鹵甲基惡二唑和歐洲專利申請No.0290130中的芳基碘。
還如上所述，底膠和任意的附加成膜劑最好用慣用的修補(bǔ)劑或涂層覆蓋。硬組織可用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行整理。如對牙組織，底膠可以用牙科粘合劑，牙科離聚物粘固劑和/或牙科修補(bǔ)劑覆蓋，可以用來修復(fù)牙齒，安裝齒冠、橋架或其他輔助裝置，例如，膠接正常的牙架于釉質(zhì)上，修復(fù)坑洼和裂縫，或膠合牙質(zhì)、牙骨質(zhì)和釉質(zhì)。對于骨頭和蹄，這種底膠可以和傳統(tǒng)的填充的或未填充的骨頭粘固劑(如一種甲基丙烯酸甲酯基底的粘固劑)結(jié)合使用來修復(fù)骨折或填補(bǔ)缺陷。對指甲，這種底膠可以和傳統(tǒng)的可聚合的指甲涂料一起使用，來增強(qiáng)指甲，改變其形狀、顏色或光滑性，或加固人造指甲。
本發(fā)明的粘合劑組分尤其適于在口腔內(nèi)高濕環(huán)境中使用?？谇粷穸扔捎谝韵乱蛩囟鴦×也▌?dòng)呼氣、來自牙質(zhì)細(xì)管的液體濡濕和牙科醫(yī)生沒有對外部液體進(jìn)行控制。當(dāng)上述任何一個(gè)因素存在時(shí)，硬組織就處于高濕環(huán)境中。不需采取額外的措施以保證欲處理的牙科組織不暴露于濕環(huán)境中就能使牙硬組織的修補(bǔ)劑驚奇地達(dá)到高粘合劑剪切強(qiáng)度。在做體外比較時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)最好在室溫和相對濕度大于約90%的高濕度小室中進(jìn)行。
粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法本發(fā)明的底膠對牙質(zhì)或釉質(zhì)的粘結(jié)通過以下方法來評價(jià)首先，相同年齡和外觀的牙齒(除另作說明外一般為五個(gè)牛齒)部分嵌入環(huán)形丙烯酸盤片中。牙齒露在外面的部分被磨平并且平行于丙烯酸盤片。用裝配在石工輪上的120級紙基碳化硅研磨劑打磨使牙質(zhì)或釉質(zhì)露出。在這和以后的打磨和拋光過程中，牙齒不斷用水沖洗。進(jìn)一步的打磨和拋光需使用裝配在石工輪上的320級紙基碳化硅研磨劑，然后使用碳化硅紙基研磨劑。拋光的牙齒存放在蒸餾水中，在拋光后兩小時(shí)內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。把拋光的牙齒從水中取出，以壓縮空氣干燥。
其次，把底膠組合物用下述方法之一涂于已處理的牙表面上。
應(yīng)用方法Ⅰ用刷子把一滴底膠組合物(含不同量的酸和成膜劑)涂于每一個(gè)拋光的牙表面。保持30至60秒。然后用壓縮空氣吹干，用“VisiluxTM2”牙科固化光(商業(yè)上自3M可購)照射20秒使之化。
應(yīng)用方法Ⅱ用刷子把一滴底膠組合物(含不同量的酸和成膜劑)涂于每一次拋光的牙表面，保持30至60秒，然后用壓縮空氣吹干。然后再涂覆一層附加的水分散性或水不分散性的成膜劑，輕輕的用空氣吹薄，然后用“Visilux2”牙科固化光照射20秒使之固化。
應(yīng)用方法Ⅲ用刷子把一種刻蝕劑涂于每一個(gè)拋光的牙表面，保持15秒，然后用壓縮空氣吹干。再用刷子把一滴底膠組合物(含不同量的酸和成膜劑)涂于每一個(gè)拋光的牙表面，接著用壓縮空氣吹干。然后再涂覆薄的一層附加的水分散性或水不分散性的成膜劑于每一個(gè)牙表面，小心用空氣吹薄，用“Visilux2”牙科固化光照射10秒使之固化。
應(yīng)用方法Ⅳ用刷子把刻蝕劑涂于拋光牙表面，保持15秒(除另外說明)，用蒸餾水沖洗，然后用壓縮空氣干燥。再用刷子把一滴底膠組合物(含不同量的酸和成膜劑)涂于每一個(gè)拋光的牙表面，接著用壓縮空氣吹干。然后再涂覆薄的一層附加的水可分散或水不分散的成膜劑于每一個(gè)牙表面，小心用空氣吹薄，再用“Visilux2”牙科固化光照射10秒使之固化。
應(yīng)用方法Ⅴ在一個(gè)高濕度室中(相對濕度RH大于90%)把刻蝕劑用刷子涂于每一個(gè)拋光的牙表面，保持15秒(除另外說明)，用蒸餾水沖洗，然后用壓縮空氣干燥。用刷子把底膠組合物(含不同量的酸、成膜劑和任意的水)涂于每一個(gè)拋光牙表面，立即用壓縮空氣干燥。涂覆薄的一層附加的水可分散或水不分散的成膜劑于每一個(gè)牙表面，小心用空氣吹薄，用Visilux2牙科固化光照射10秒使之固化。
把由含有一直徑為4mm的小孔、厚為2mm的“特氟隆”片材預(yù)先制好的模具固定在每個(gè)準(zhǔn)備好的牙齒上，使模具中小孔的中軸垂和對釉質(zhì)或牙質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度(單位MPa)。除另作說明外本實(shí)施例和下面的實(shí)施例每次實(shí)驗(yàn)中樣品尺寸(n)均為5。
表1腳注1(VBP)＝歐洲專利申請公開No0323120中例11的沉淀的干燥聚合物。
2(VBP-T)＝VBP，MOSTOL〔2，4-雙-(三氯甲基)-6-(2-羥乙氧基)苯乙烯基-均-三嗪〕，和TMDI〔四亞甲基二異氰酸酯〕的反應(yīng)產(chǎn)物。這種聚合物的制備在后面例2中詳述，而在本例中它包含的三嗪官能度重量分?jǐn)?shù)為約4%。
3(MOST)＝2，4-雙-(三氯甲基)-6-甲氧基苯乙烯基-均-三嗪。
4n＝3。
5n＝1。
6n＝2。
7實(shí)驗(yàn)6在以下方面與標(biāo)準(zhǔn)方法有出入(1)用SiluxTM修補(bǔ)劑(商業(yè)上購自3M)替代粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法中所要求的P-50TM修補(bǔ)劑;和(2)該聚合物(VBP)具有的通常的甲基丙烯酸酯官能度為歐洲專利申請公開No0323120中例11的沉淀干燥聚合物的75%。
8實(shí)驗(yàn)7與標(biāo)準(zhǔn)方法不一致是因?yàn)槭褂肰itrebondTM玻璃離聚物粘固劑代替粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法中所要求的P-50TM修補(bǔ)劑。
以上數(shù)據(jù)顯示了當(dāng)各種底膠單獨(dú)用于硬組織時(shí)所獲得的對牙質(zhì)或釉質(zhì)的粘結(jié)效果。上述實(shí)驗(yàn)均包括聚合物、單體和水。實(shí)驗(yàn)2、3、4和5還包括馬來酸。
實(shí)施例2利用上述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅰ，測定了幾種底膠對釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度。這種底膠由不同聚合物，HEMA、和表2所列的馬來酸的水溶液配制而成。每種底膠還含有0.05份CPQ。本例中使用的聚合物是通過VBP、MOSTOL、和TMDI的反應(yīng)制得。將69份四氫呋喃(THF)和6.0份MOSTOL的溶液緩緩加入44.4份THF，1.32份TMDI和0.5份二月桂酸二丁基錫(DBTDL)的溶液中，在干燥空氣氣氛下于40℃加熱18小時(shí)。將上述溶液與聚合物VBP反應(yīng)制得四種不同配方的聚合物。把0.75份三嗪(不計(jì)TMDI或溶劑的重量)緩緩加入25份VBP聚合物中制得一種含3%三嗪官能度的聚合物(即以三嗪表示的最終聚合物重量的約3%)。該反應(yīng)在干燥空氣氛下以DBTDL為催化劑于40℃下進(jìn)行18小時(shí)。所得產(chǎn)物在乙酸乙酯中沉淀并在真空爐中干燥以除去溶劑。同樣可通過改變?nèi)汉蚔BP配比制得三嗪官能度分別為6%，9%，12%的聚合物。下表2列出了實(shí)驗(yàn)號(hào)，組分和對釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度。
實(shí)施例3采用上述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅱ，測定了幾種底膠組分對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度。底膠由表3所列的聚合物、HEMA和馬來酸的水溶液配制而成。附加的成膜劑由61.9份Bis-GMA，37.1份HEMA，0.25份CPQ，0.25份二苯基碘六氟磷酸鹽(酯)(DPIHFP)和0.50份4-二甲基氨基苯甲酸乙酯(EDMAB)組成。下表3列出了實(shí)驗(yàn)號(hào)，組份和對釉質(zhì)及牙質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度(MPa)。
在實(shí)驗(yàn)8中額外制備了一些樣品，把它們存放于37℃蒸餾水中。以7天，1月，3月為時(shí)間間隔從水中取出樣品，按上述方法進(jìn)行試驗(yàn)。對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度列于下表4。
以上數(shù)據(jù)(表3及表4)顯示了各種底膠單獨(dú)用于硬組織，然后覆蓋一層附加成膜劑時(shí)對牙質(zhì)和釉質(zhì)的粘結(jié)效果。表4的數(shù)據(jù)表明了這種粘結(jié)在長期暴露在水相環(huán)境中時(shí)的極好穩(wěn)定性。
實(shí)施例4采用上述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅲ，測定了一種底膠組合物對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度?？涛g劑由8份馬來酸和92份水組成，底膠溶液含13.3份VBP聚合物、39.8份HEMA和64.9份水，附加成膜劑含61.9份雙-GMA，37.1份HEMA，0.25份CPQ，0.25份DPIHFP，0.50份EDMAB。對釉質(zhì)和牙質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度分別為27.7MPa和16.8MPa。
實(shí)施例5和例6采用上述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅳ，測定了兩種底膠對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度。例5的刻蝕劑、底膠和附加成膜劑與例4中所使用的一樣。例6的底膠和附加外罩成膜劑與例4相同，但例6的刻蝕劑是一種磷酸刻蝕膠，其包含35份磷酸、5.5份Cabosil(購自Degussa)、0.1份亞甲基蘭和59.4份水。類似于例3，樣品在37℃水中存放一個(gè)月后進(jìn)行試驗(yàn)。隨存放時(shí)間而變化的結(jié)果列于表5。
表5數(shù)據(jù)表明使用含有馬來酸或磷酸的底膠能獲得剛好值得接受的平均剪切強(qiáng)度。對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度經(jīng)過一段相當(dāng)長的時(shí)間后仍耐久且穩(wěn)定。
實(shí)施例7對硬化牙質(zhì)的粘結(jié)對硬化牙質(zhì)的粘結(jié)能力是目前的粘結(jié)體系所缺乏的重要特征。本例使用上述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅳ考察了10個(gè)硬化的人牙質(zhì)標(biāo)本。所用刻蝕劑、底膠和附加成膜劑與例4一樣。對硬化牙質(zhì)的平均粘結(jié)值為17.3MPa，而一種ScotchbondTM2對照粘合劑(商業(yè)上購自3M)提供的平均剪切強(qiáng)度小于3MPa。
實(shí)施例8改變分子量產(chǎn)生的影響本例中一系列不同分子量的聚乙二醇聚合物(PEG)用衣康酸酐、琥珀酸酐、甲基丙烯酸2-異氰酸乙酯(IEM)封端。PEG以下面分子式表征
PEG系列聚合物(和它們的封端衍生物)的j值列于表6。通過兩當(dāng)量的封端劑和一當(dāng)量的聚合物的化學(xué)計(jì)量反應(yīng)可制備封端聚合物。衣康酸酐和琥珀酸酐通過在凈溶液(無溶劑)情況下于90℃加熱反應(yīng)接于PEG分子上。該反應(yīng)用核磁共振監(jiān)測，直到起始原料消失，而此時(shí)熱量已移走。IEM是通過在含有二月桂酸二丁基錫催化劑的二氯甲烷溶液中，于90℃經(jīng)過30分鐘左右的反應(yīng)接于PEG分子上。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除溶劑。
采用上述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅳ，考察了不同底膠對牙質(zhì)和釉質(zhì)的剪切強(qiáng)度?？涛g劑和附加成膜劑與例4相同。底膠由10份所指明的聚合物(表6)，40份HEMA和50份水組成。表6顯示了對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度。
表6
<p>實(shí)施例9此實(shí)施例表明了本發(fā)明的組合物在高濕度(RH＞90%)條件下對牙質(zhì)的粘結(jié)能力。采用上述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅴ，測定了不同底膠對牙質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度?？涛g劑和附加成膜劑與例4相同。實(shí)驗(yàn)2-9中的底膠含10份指定的聚合物(表7)，40份HEMA和50份水。實(shí)驗(yàn)10-12中的底膠含13.3份聚合物、39.8份HEMA和46.9份水。作為對照的實(shí)驗(yàn)1中的底膠由2.5份馬來酸、58.5份HEMA和39.0份水組成，不含聚合物。
表7<
<p>表7的腳注1對照實(shí)驗(yàn)2(VBP3∶2)＝歐洲專利申請公開No0323120例11中的沉淀干燥聚合物，其中丙烯酸對衣康酸的比例是3∶2而不是4∶1。
3(AA-IEM)＝歐洲專利申請公開No0323120例10的沉淀干燥聚合物。
415個(gè)剪切強(qiáng)度值的平均值。
實(shí)施例10底膠中聚合物濃度的影響此例表明了本發(fā)明的組分在高濕度的苛刻環(huán)境(RH＞90%)下對牙質(zhì)的粘結(jié)能力。采用上述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅴ，測定了幾種不同底膠對牙質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度?？涛g劑和附加成膜劑與例4所用的一樣。底膠組成列于表8，并顯示了從0%(實(shí)驗(yàn)1)到50%(實(shí)驗(yàn)9)改變聚合物量時(shí)所產(chǎn)生的影響。從表8給出的粘結(jié)值可明顯看出，既使少量的聚合物也能顯著地提高高濕度環(huán)境下的粘接性能。
實(shí)施例11采用前述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅳ，測定了一種底膠對牙質(zhì)和釉質(zhì)隨保持時(shí)間和酸種類而變的平均剪切強(qiáng)度。水中溶有馬來酸成磷酸的刻蝕劑列于表9。底膠和附加的成膜劑如例4中所用的一樣。表9顯示了每一實(shí)驗(yàn)中水相刻蝕劑中的酸濃度和對釉質(zhì)及牙質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度。
實(shí)施例12競爭性牙科粘合劑的比較此例在高濕條件下(RH＞90%)比較了本發(fā)明的組合物和幾種商業(yè)上牙科粘合劑體系對牙質(zhì)的粘接能力。采用前述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅴ，對例9中實(shí)驗(yàn)2所用組合物對牙質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度和五種商業(yè)牙質(zhì)粘結(jié)劑體系作了比較。商業(yè)產(chǎn)品按其制造商推薦的方法應(yīng)用于制備好的牙質(zhì)上。
注(表10(a))1XR-PrimerTM/XR-BondTM牙質(zhì)/釉質(zhì)粘合體系，來自美國Kerr Manufacturing Co。
2Prisma Universl Bond
3牙質(zhì)/釉質(zhì)粘合劑，來自L.D.Caulk Division Dentsply Int.Inc.Milford，Del.
3TenureTM溶液牙質(zhì)粘合體系來自Den-Mat Corp.Santa Maria，Ca.
4All-Bond萬用牙科粘合體系來自Bisco，Inc.Itasca，Ill.
5Scotchbond 2TM光固化牙科粘合劑(帶有ScotchprepTM牙科底膠)來自3M Co.St.Paul，Mn。
上述市售牙質(zhì)粘合劑體系也在它們各自的底膠組分中加入10，20或30%的VBP進(jìn)行改性，改性后的市售產(chǎn)品在高濕度條件下用上述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅴ進(jìn)行試驗(yàn)。表10(b)列出了所得到的粘結(jié)牙質(zhì)和加入底膠的VBP百分?jǐn)?shù)。將改性市售產(chǎn)品應(yīng)用于制備好的牙質(zhì)，其方法如各制造商所推薦。
表10(b)試驗(yàn)號(hào) 產(chǎn)品 %VBP 粘結(jié)牙質(zhì)MPa1 XR-BondTM10 0.52 XR-BondTM20 7.93 Universal Bond 10 0.04 Universal Bond 20 1.85 Universal Bond 30 0.56 Universal Bond 1 30 5.87 TenureTM10 6.08 TenureTM20 11.79 All-BondⅡTM210 15.710 All-BondⅡTM20 10.111 All-BondⅡTM320 18.21.在本實(shí)驗(yàn)中，商用底膠用加入30%VBP改性，實(shí)施例9實(shí)驗(yàn)2的粘合劑用商用Universal Bond粘合劑取代。
2.All-BondⅡ牙科粘合體系來自Bisco，Inc.Itasca，Ill.。
3.在本實(shí)驗(yàn)中，商用底膠用加入20%VBP改性，實(shí)施例9實(shí)驗(yàn)2的粘合劑用商用All Bond Ⅱ粘合劑取代。
實(shí)施例13采用前述粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅰ，我們測定了幾種底膠對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度。用于底膠上的是一種“tricure”離子聚合物組而不是P-50TM修補(bǔ)材料。這種“tricure”離子聚合物通過按2.2∶1的比例混合一種粉末和一種液體而成，如下所述，通過混合下表11所列組分制備這種液體。
表11
<p>粉末中含有一種玻璃和兩種獨(dú)立的粒狀微膠囊。玻璃按下法制備首先混合表12所示的組分，然后使這些組分置于電弧爐中在大約1350-1450℃下融化，再以細(xì)流的方式使之從爐中流出，并用冷輥淬火，得到一種無定形的單相氟鋁硅酸鹽玻璃。
表12
<p>這種玻璃被球磨成一種粉化玻璃料，其表面積按Brunauer，Emmer和Teller(“BET”)方法測量為3.0m2/g。在室溫下把4份“A-174”γ-甲基丙烯酰羥丙基三甲氧基硅烷(Union Carbide Corp)，0.44份冰乙酸、0.25份甲醇和25份水混合15分鐘得到一種含硅醇的溶液。將100份上面已制備的玻璃混入這種硅醇處理液中，在室溫下淤化1.5小時(shí)，于45℃下干燥一晚上，然后用75um篩過篩。
混合2.38份抗血酸(溶于47.62份水)和366份1%的丁酸酯乙酸酯纖維素的乙酸乙酯溶液，得到含球形微膠囊的粘狀抗環(huán)血酸。把容器浸入冰水浴中使混合物保持在4℃，并以700轉(zhuǎn)/分的速度攪拌。在30分鐘的時(shí)間里把267份冰冷的正己烷加入此溶液。過濾粘狀沉淀，用冰冷的正己烷洗滌，在真空條件下干燥，然后在電磨中使之解聚集。同樣地可通過以過硫酸鉀代替抗環(huán)血酸南昌制備含球形微膠囊的過硫酸鉀。
Tricure粉末通過一起研磨100份硅醇處理過的玻璃、0.55份抗環(huán)血酸微膠囊和0.1份過硫酸鉀微膠囊1小時(shí)而制得。
底膠由不同聚合物、HEMA、和任意的馬來酸的水溶液制成，如表13所示。表13列出了實(shí)驗(yàn)號(hào)，組分和對牙質(zhì)或釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度值(MPa)。
作為對照試驗(yàn)，我們把離子聚合物粘固劑直接用于硬組織(即不用底膠溶液)。這些樣品對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均粘結(jié)強(qiáng)度各自為4.49MPa和6.22MPa。實(shí)驗(yàn)5-7作為比較性例子。
實(shí)施例14采用前述的粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅰ，測定了幾種底膠組合物對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度。底膠含10份VBP，54份水和36份列于表14的單體。代替P-50修補(bǔ)材料，例13中所描述的一種離子聚合物粘固劑被用于底膠上。
表14
<p>對實(shí)驗(yàn)1中的五個(gè)額外樣品在8℃-57℃之間熱循環(huán)600次以上，然后進(jìn)行試驗(yàn)。這些樣品的平均剪切強(qiáng)度為12.7MPa。
上面的數(shù)據(jù)顯示了不同單體用于底膠時(shí)對牙質(zhì)的粘結(jié)效果。當(dāng)受到熱循環(huán)應(yīng)力作用時(shí)粘結(jié)強(qiáng)度仍很高且穩(wěn)定。
實(shí)施例15通過共聚28.8份丙烯酸和13.0份衣康酸，如歐洲專利申請公開No.0323120例3中所述，得到一種共聚物。把22.2份異佛爾酮二異氰酸酯、22.15份THF、0.05份BHT和0.2份DBTDL加入另一燒瓶中，在該燒瓶上裝備回流冷凝管、攪拌器和滴液漏斗。滴加一種13.0份HEMA溶于22.15份THF的溶液。反應(yīng)完成后把這種溶液加入已制備好的共聚物溶液中，并進(jìn)一步反應(yīng)。最終的共聚物在乙酸酯中沉淀并用真空干燥。核磁共振和紅外分析表明存在羧基和甲基丙烯?；倌軋F(tuán)。底膠溶液通過溶解1.4份上述聚合物于3.5份HEMA和5.1份水的混合物中制得。采用前述的粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅰ，測定了這種底膠對牙質(zhì)和釉質(zhì)的剪切強(qiáng)度。代替P-50修補(bǔ)材料，例13描述的一種離子聚合物組施于該底膠上。這種底膠對釉質(zhì)和牙質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度各自為17.9MPa和10.4MPa，而這種離子聚合物直接(即無底膠)用于釉質(zhì)和牙質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度各自僅為4.7和3.8MPa。
實(shí)施例16
采用前述的粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)法和應(yīng)用方法Ⅰ，測定了幾種底膠對牙質(zhì)和釉質(zhì)的平均剪切強(qiáng)度。代替P-50修補(bǔ)材料，一種例13已描述的離子聚合物組合物施于底膠上。本例的底膠含48份水，40份HEMA和12份聚合物，如表15所示。除丙烯酸和衣康酸的摩爾比改變外，實(shí)驗(yàn)2-4的聚合物基本上與VBP一樣，例如，實(shí)驗(yàn)2的聚合物(VBP73)含7當(dāng)量丙烯酸和3當(dāng)量衣康酸。而且此聚合物與VBP相比含有更多的IEM官能度。
不偏離本發(fā)明范圍和實(shí)質(zhì)的各種修改和變化對本技術(shù)領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員是顯而易見的，而且應(yīng)該明白本發(fā)明不局限于前面具體闡明的實(shí)例。
權(quán)利要求
1.一種粘結(jié)或涂覆硬組織的方法，包括以下步驟(a)把粘結(jié)有效數(shù)量的酸和含有一種重均分子量至少為500的聚合物的水分散性成膜劑用于硬組織，該酸具有小于或等于苯酚的PKa值，和(d)硬化該成膜劑以提供至少7MPa的粘結(jié)剪切強(qiáng)度。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中該酸和該成膜劑作為混合物同時(shí)施用于該硬組織。
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，其中該成膜劑進(jìn)一步含有水。
4.按照權(quán)利要求1或2的方法，其中該酸的PKa處于約-10和約+5之間。
5.按照權(quán)利要求1或2的方法，其中該酸選自磺酸、羧酸、二羧酸、膦酸、磷酸、礦物酸及其混合。
6.按照權(quán)利要求1或2的方法，其中該聚合物的重均分子量為1，000-1，000，000。
7.按照權(quán)利要求1或2的方法，其中該聚合物的重均分子量為5，000-200，000。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物含有1個(gè)或多個(gè)選自丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基和其混合的可聚合基團(tuán)。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物是進(jìn)一步含有可加聚活性基團(tuán)的多鏈烯酸。
10.按照權(quán)利要求1的方法，其中該成膜劑含有一種或多種具有足量的水分散性基團(tuán)的物質(zhì)，以使該成膜劑，不包括任何可能存在的水，在水中可分散或溶解至少5%(重量)。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中該水分散基團(tuán)選自羥基，羧基，磺酸基，陽離子鹽，酰胺鍵和聚醚鍵。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其中該成膜劑進(jìn)一步含有單體，低聚物或共溶劑。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其中該單體或低聚物進(jìn)一步含有一種或多種可聚合基團(tuán)，其選自丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基及其混合。
14.按照權(quán)利要求13的方法，其中該單體包含甲基丙烯酸2-羥乙酯。
15.按照權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括下列步驟從成膜劑中迅速除去揮發(fā)性溶劑以在該硬組織上留下余膜;用附加成膜劑再涂覆該余膜，接著硬化成膜劑和該附加成膜劑。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其中該附加成膜劑在與該余膜結(jié)合時(shí)能夠形成均相的溶液。
17.按照權(quán)利要求15的方法，其中該聚合物的重均分子量為1，000-1，000，000。
18.按照權(quán)利要求15的方法，其中該聚合物的重均分子量為5，000-200，000。
19.按照權(quán)利要求16的方法，其中該成膜劑和該附加成膜劑再用至少一層修復(fù)材料覆蓋，該修復(fù)材料選自復(fù)合材料，修補(bǔ)劑，可硬化涂料，玻璃離子聚合物粘固劑及其混合物。
20.按照權(quán)利要求1的方法，其中該成膜劑含有一種或多種可加聚基團(tuán)，在硬化該成膜劑之前，由此去除易揮發(fā)溶劑以留下一層余膜，然后在其上再涂覆一層修補(bǔ)劑，該成膜劑用自固化或光固化催化劑硬化。
21.按照權(quán)利要求1的方法，其中該酸在施用該成膜劑之前依次施用在該硬組織上并從該硬組織上清洗或稀釋。
22.按照權(quán)利要求1或2的方法，其中該組織選自頸釉質(zhì)，硬化牙質(zhì)及其結(jié)合。
23.按照權(quán)利要求1或2的方法，其中該施用在高濕環(huán)境下進(jìn)行并提供了至少5MPa的粘結(jié)剪切強(qiáng)度。
24.按照權(quán)利要求1或2的方法，其中該施用提供了至少12MPa的粘結(jié)剪切強(qiáng)度。
25.一種粘結(jié)或涂覆硬組織的方法，包括以下步驟(a)把有效粘結(jié)量的水分散成膜劑施用于該硬組織，該成膜劑含有(ⅰ)一種含具有PKa小于或等于苯酚的酸官能團(tuán)的聚合物，(ⅱ)一種可聚合單體，和(ⅲ)水，和(b)通過將該膜暴露在光化輻射線中的方法硬化該成膜劑以提供至少7MPa的粘結(jié)剪切強(qiáng)度。
26.按照權(quán)利要求25的方法，其中該聚合物的重均分子量為1，000至1，000，100。
27.按照權(quán)利要求25的方法，其中該聚合物的重均分子量為2，000至200，000。
28.按照權(quán)利要求25的方法，其中該可聚合單體選自甲基丙烯酸2-羥乙酯，甲基丙烯酸羥丙酯和甲基丙烯酸。
29.按照權(quán)利要求25的方法，其中該酸官能團(tuán)選自烷基磺酸，芳基磺酸，羧酸，礦物酸，酚類及其混合。
30.按照權(quán)利要求25的方法，其中該聚合物是含可加聚活性基團(tuán)的多鏈烯酸。
31.按照權(quán)利要求25的方法，其中該硬組織選自頸釉質(zhì)，硬化牙質(zhì)及其結(jié)合。
32.按照權(quán)利要求25的方法，其中該施用在高濕環(huán)境中發(fā)生并提供至少5MPa的粘結(jié)剪切強(qiáng)度。
33.一種可硬化底膠膜，該膜與表面改性的硬組織一起形成一層且在硬化前含粘結(jié)有效量的水分散性成膜劑，該成膜劑含有重均分子量至少為500且能夠提供至少7MPa的粘結(jié)剪切強(qiáng)度的聚合物。
34.按照權(quán)利要求33的膜，其中該膜進(jìn)一步含有具有PKa大于或等于苯酚的酸。
35.按照權(quán)利要求33的膜，其中該膜與表面改燃的牙質(zhì)一起形成一復(fù)合層。
36.按照權(quán)利要求34或35的膜，其中該聚合物的重均分子量為1，000至200，000，該酸的PKa為約-10至約+5且該酸選自磺酸，羧酸，二羧酸，膦酸，磷酸，礦物酸及其混合。
37.按照權(quán)利要求33的膜，其中該聚合物含有選自酰胺鍵，羧基，鹽，羥基，聚醚鍵，磺酸基及其混合的憎水基。
38.按照權(quán)利要求33的膜，其中該聚合物包括至少下列之一選自羧酸，礦物酸，酚類，烷基磺酸和芳基磺酸的一種酸根;一種酸根鹽和選自酸酐、酰鹵和酯的一種酸根活性衍生物。
39.按照權(quán)利要求33的膜，其中該聚合物進(jìn)一步含有一種或多種選自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基及其混合的可聚合基團(tuán)。
40.按照權(quán)利要求33的膜，其中該聚合物是進(jìn)一步通過引入可加聚活性基團(tuán)而改性的多鏈烯酸。
41.按照權(quán)利要求33的膜，其中該成膜劑含有一種或多種具有足量的水分散性基團(tuán)的物質(zhì)，以使該成膜劑，不包括任何可能存在的水，在水中可分散或溶解至少5%(重量)。
42.按照權(quán)利要求33的膜，其中水分散性基團(tuán)選自羥式，羧基，磺酸基，陽離子鹽，酰胺鍵和聚醚鍵。
43.按照權(quán)利要求33的膜，其中成膜劑進(jìn)一步含可聚合的單體或低聚物，該單體或低聚物含一個(gè)或多個(gè)選自丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基及其混合的可聚合基團(tuán)。
44.按照權(quán)利要求43的膜，其中該成膜劑含有甲基丙烯酸2-羥乙酯。
45.按照權(quán)利要求33的可硬化底膠膜，其中該聚合物進(jìn)一步含有具有PKa小于或等于苯酚的一種酸官能團(tuán)。
46.按照權(quán)利要求45的可硬化底膠膜，其中該聚合物的重均分子量為1，000-1，000，000。
47.按照權(quán)利要求45的可硬化底膠膜，其中該聚合物的重均分子量為5，000-200，000。
48.按照權(quán)利要求45的可硬化底膠膜，其中該膜進(jìn)一步含有一種單體，低聚物或共溶劑。
49.按照權(quán)利要求47的可硬化底膠膜，其中該酸官能團(tuán)具有約10至+5的PKa且選自烷基磺酸，芳基磺酸，羧酸，礦物酸，酚類及其混合。
50.按照權(quán)利要求33或45的可硬化底膠膜，其中當(dāng)該膜在高濕度環(huán)境中施用時(shí)能提供至少5MPa的粘結(jié)剪切強(qiáng)度。
51.按照權(quán)利要求34的可硬化底膠膜，其中當(dāng)該膜在高濕環(huán)境中施用時(shí)能提供至少5MPa的粘結(jié)剪切強(qiáng)度，以粘結(jié)有效量存在的該酸的PKa為約-10至約+5。
52.一組粘結(jié)或涂覆硬組織的物質(zhì)，含有一種由粘結(jié)有效量的酸構(gòu)成的水分散性底膠和一種含有聚合物的成膜劑和一種或多種牙科材料，選自修補(bǔ)劑，粘合劑，酸刻蝕劑，粘固劑和封閉劑。
53.一組粘結(jié)或涂覆硬組織的物質(zhì)，含有一種由粘結(jié)有效量的含有酸官能團(tuán)聚合物的成膜劑構(gòu)成的水分散性底膠和一種或多種牙科材料，選自修補(bǔ)劑，粘合劑，酸刻蝕劑，粘固劑和封閉劑。
54.一組粘結(jié)或涂覆硬組織的物質(zhì)，含有一種由粘結(jié)有效量的含有聚合物的成膜劑構(gòu)成的水分散性底膠，一種酸刻蝕劑和和一種或多種牙科材料，選自修補(bǔ)劑，粘合劑，粘固劑和封閉劑。
55.權(quán)利要求52-54中一項(xiàng)所述的物質(zhì)，其中該聚合物的重均分子量為1，000-1，000，1000。
56.權(quán)利要求52-54中一項(xiàng)所述的物質(zhì)，其中當(dāng)該物質(zhì)在高濕環(huán)境中施用時(shí)對牙提供至少5MPa的粘結(jié)力。
57.權(quán)利要求52-54中一項(xiàng)所述的物質(zhì)，其中該物質(zhì)對牙提供至少12MPa的粘結(jié)力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種預(yù)處理方法和直接用于硬組織的底膠。特別適用于粘結(jié)或涂覆硬化牙質(zhì)和頸釉質(zhì)或用于在高濕環(huán)境中粘結(jié)或涂覆硬組織、底膠時(shí)牙質(zhì)形成極強(qiáng)的粘結(jié)。本發(fā)明含有(a)把粘合有效量的酸和含有一種聚合物的水分散性成膜劑用于硬組織，和(b)硬化該成模劑。本發(fā)明方法提供了底膠組合物的應(yīng)用，該組合物在硬化前含有一種酸和含有聚合物的成膜劑的混合物，該混合物以膜的形式位于硬組織之處。
文檔編號(hào)A61C13/15GK1074112SQ92115008
公開日1993年7月14日 申請日期1992年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月31日
發(fā)明者S·M·阿森, F·A·尤貝爾, J·D·奧克斯曼, S·B·邁特, J·W·芬丁斯蘭德 申請人:明尼蘇達(dá)州采礦制造公司