專利名稱：由β-二羰基聚合物制得的粘固劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離聚物、這類離聚物的使用方法以及由這類離聚物制造的牙科用粘固劑。
通稱為牙科用離聚物粘固劑的材料已在牙科學中獲得多種應(yīng)用，包括用作修復牙齒的填料，用于將充填物和齒冠粘固到應(yīng)有的位置，作為齲洞中的基底或襯里，並用作粘結(jié)劑或密封劑。離聚物粘固劑是通過離聚物與活性玻璃的反應(yīng)而生成的，該反應(yīng)一般在水中進行。
傳統(tǒng)的離聚物是兩種或兩種以上單體的共聚物。例如，常用衣康酸與丙烯酸進行共聚以生成這種離聚物。該聚合物是通過這兩種單體進行自由基引發(fā)聚合反應(yīng)而生成的。其所以稱為離聚物是由于其固有的酸性是由許多酸側(cè)基產(chǎn)生的。
在制得聚合物之后，往往將聚合物溶于水中，以便以后與活性玻璃混合。用于離聚物粘固劑的活性玻璃常常是一種可浸出離子的玻璃，例如鋁硅酸鈣玻璃或最近的硼酸鹽玻璃。有關(guān)這方面的一般論述可參閱Prosser etal.Polyelcholyte Cements.Wilson and Prosser.eds，Developments in Ionic Polymers-1，Chapten 5，Applied Science Publishers(London and New Yovk，1983)。玻璃要磨成細粉以便于與離聚物溶液混合。
在凝固反應(yīng)中玻璃粉起到像堿那樣的作用，與酸性聚電解質(zhì)(即離聚物)進行反應(yīng)，釋放出金屬離子以生成作為粘合基體的金屬聚鹽。水用作反應(yīng)介質(zhì)，并使離子在基本上是離子反應(yīng)的過程中得以遷移。因此凝固反應(yīng)可以稱作一化學固化系統(tǒng)，在水存在的情況下，只要離聚物與玻璃粉一混合，反應(yīng)就能自動進行。在幾分鐘之內(nèi)粘固劑凝固成類凝膠狀態(tài)并迅速硬化而具有強度。可參閱例如Prosser etal J。Chem。Tech。Biotechnol。29，69-87(1(1979)。
螯合劑(例如酒石酸)可用于改變凝固速率，例如延長粘固劑的工作時間。例如可參閱美國專利4，089，830、4，209，434、4，317，681、4，374，936和4，758，612。較長的工作時間使牙科醫(yī)生有更多的時間來將粘固劑混合，并將粘固劑涂到牙齒上。遺憾的是，如果用通常的方法來延長工作時間，一般也會使凝固時間延長。凝固時間延長就會使牙科醫(yī)生的工作效率降低，并使病人花在牙科椅上的時間增加。據(jù)說酒石酸的作用在于它能暫時抑制陽離子，使其不會通過生成絡(luò)合物而使聚陰離子鏈(即離聚物)交聯(lián)?？蓞㈤哖rosser等人所著上述一書的第5章Polyelectrolyte Cements。
市場上能買到的許多玻璃離聚物粘固劑都包含這類螯合劑，因此都具有這樣的特點即工作時間約為1～2分鐘，但是，凝固時間也較長，例如為4～15分鐘左右。在此凝固時間內(nèi)應(yīng)防止粘固劑被病人口中的水分沖掉(例如通過墊塞藥棉塊來防止)，但是也不能讓其干燥。這些條件不僅增加了病人的負擔，即延長其花在牙科椅上的時間，而且使其感到不舒適。因此目前的玻璃離聚物粘固劑雖然在臨床方面是有利的，但是它受技巧的影響大，而且對牙科醫(yī)生和病人來說都是費時的。
最近市場上已能買到一種可以進行光固化的離聚物粘固劑。該粘固劑體系能提供較長的工作時間，而且可以根據(jù)需要使其受到適當?shù)妮椛淠茉凑丈涠袒?。這種粘固劑體系在歐州專利申請0323120中作了介紹，市場上能買到的商品為VitrebondTMLight Cure Glass Ionormer Liner/Base(3M)。
最終的凝固的粘固劑必須不僅耐摩擦磨損，而且不會在含水環(huán)境的影響下降解。遺憾的是，現(xiàn)有的離聚物粘固劑體系在受到水的作用時往往會降解，而且會隨著時間的推移而被侵蝕，這是不符合要求的。
為了使玻璃離聚物粘固劑體系的配制具有更大的靈活性，希望能進一步調(diào)節(jié)水混溶性和吸水性。這種可調(diào)節(jié)性對于擴大這種粘固劑體系的實際應(yīng)用，使硬化的粘固劑能比現(xiàn)有的技術(shù)和材料更長時間地在含水環(huán)境中(例如齒冠周圍露出的邊緣，密封劑表面或露出的整修部分)工作來說也是需要的。
本發(fā)明涉及含有多個側(cè)向配位基且其中至少有一個是β-二羰基的新型離聚物。這類聚合物可用于制造牙科用離聚物粘固劑、牙科用粘結(jié)劑或密封劑。
另一方面，本發(fā)明提供不易吸水和不易溶于水的離聚物粘固劑體系。這些體系是用含有多個側(cè)向配位基的離聚物制備的，離聚物中側(cè)向配位基的數(shù)量要足以在活性玻璃粉和水存在的情況下進行凝固反應(yīng)，且其中至少有一個側(cè)向配位基是β-二羰基。
本發(fā)明還提供可以通過自由基或陽離子進行交聯(lián)并具有不易吸水和不易溶于水的性能的離聚物粘固劑體系。這些體系是用含有多個側(cè)向配位基和多個側(cè)向可聚合基的可交聯(lián)離聚物制備的;離聚物中側(cè)向配位基的數(shù)量要足以在活性玻璃粉和水存在的情況下進行凝固反應(yīng)，且其中至少有一個側(cè)向配位基為β-二羰基;離聚物中側(cè)向可聚合基的數(shù)量要足以使所得的混合物能在輻射能的作用下或者通過自由基或陽離子進行交聯(lián)。
本發(fā)明也提供了這類離聚物粘固劑體系的制備方法和使用方法。
本發(fā)明的離聚物粘固劑體系包含(a)一種至少含一個側(cè)向β-二羰基的離聚物和(b)一種活性玻璃粉。該可交聯(lián)離聚物體系的目前宜選用的配合劑有水(存在的水不應(yīng)使該體系過早開始凝固)、合適的聚合引發(fā)劑、改性劑和可共聚和不可共聚的共溶劑。其他可選用的配合劑有顏料、填料(例如貴金屬粉或非貴金屬粉、二氧化硅、石英或金屬氧化物)，等等。
本發(fā)明的可交聯(lián)離聚物粘固劑體系可通過可交聯(lián)離聚物與活性玻璃粉在水存在的情況下進行混合而制得。與目前的粘固劑體系一樣，水在這里起到反應(yīng)介質(zhì)的作用，使離子能在離聚物與活性玻璃粉之間遷移，從而使酸堿化學固化的“凝固”反應(yīng)得以進行。該凝固反應(yīng)也可以稱作“粘固劑反應(yīng)”，因為它的進行與共存的自由基歷程或陽離子歷程無關(guān)。
本發(fā)明的固化體系耐唾液和周圍其他含水介質(zhì)的作用，不易降解。因此粘固劑表面不需要另涂一層清漆、釉料或牙科復原劑便可用于含水環(huán)境中。這一特點對于靠近齒冠和齒橋邊緣處尤為有利，因為在這些表面上往往很難上釉或覆蓋。以前的離聚物粘固劑在這些邊緣表面易受侵蝕，并已達到不能接受的程度，但本發(fā)明卻能大大提高耐這種侵蝕的能力并延長壽命。此外，通過使用含氟活性玻璃粉(下面將作更詳細的說明)，本發(fā)明提供制備既能交聯(lián)又能釋出止齲氟化物的牙科修復劑的能力。這樣的性能組合是很合乎需要的。
本發(fā)明涉及可用于例如制備修復和(或)治牙髓病用的牙科和醫(yī)用粘結(jié)劑、基底、襯里、密封劑、密封劑和填料的離聚物粘固劑體系。
“可交離的離聚物”這一術(shù)語在本說明書中是指這樣一種聚合物，它含有數(shù)量足以在活性玻璃粉和水存在的情況下進行凝固反應(yīng)的側(cè)向配位基和數(shù)量足以使所得的混合物在輻射能的作用下或通過氧化還原作用或陽離子反應(yīng)而聚合(即交聯(lián))的側(cè)向可聚合基。
“活性粉”或“活性玻璃粉”這兩術(shù)語在本說明書中是指能在水存在的情況下與離聚物進行反應(yīng)而生成水凝膠的金屬氧化物或氫氧化物、無機硅酸鹽或可浸出離子的玻璃。
“離聚物粘固劑體系”這一術(shù)語在本說明書中是指離聚物、活性粉和選用的其他配合劑(例如水)的組合物，它可以是未經(jīng)混合的。也可以是經(jīng)混合的，但是并未凝固和固化。這種體系不僅包括體系中的離聚物先與粉干混，然后與水混合，也包括體系中的離聚物采用濃的水溶液，以便直接與粉混合，然后再與水混合。這種體系也包括所用的離聚物呈粘糊狀，以與含有活性粉分散體的另一種粘糊直接混合。
“工作時間”這一術(shù)語在本說明書中是指凝固反應(yīng)開始(即離聚物與活性粉在水中混合之時)與凝固反應(yīng)進行到不能再對該體系進行體力操作(例如刮抹或改變形狀)以達到預期的牙科目的或醫(yī)學目的時相隔的那段時間。
“固化時間”這一術(shù)語在本說明書中是指修復過程中從凝固反應(yīng)開始到體系硬化到足以在修復表面上進行以后的臨床操作時之間相隔的那段時間。這種硬化可以在正常的凝固反應(yīng)過程中和(或)通過使可聚合的體系進行交聯(lián)而實現(xiàn)。
本發(fā)明的不能交聯(lián)離聚物包括這樣一種聚合物，該聚合物含有數(shù)量足以使其與活性粉和水一起進行凝固反應(yīng)的側(cè)向配位基。
宜選用的不可交聯(lián)離聚物可以用下面的通式Ⅰ表示B(X)m(Z)p (Ⅰ)式中B代表碳-碳鍵有機主鏈，可以含有不干擾的取代基或連接基(例如氧、氮或硫這些雜原子);X各為在水和活性粉存在的情況下能進行凝固反應(yīng)的β-二羰基;Z各為能在水和活性粉存在的情況下進行凝固反應(yīng)的離子基團;m是平均值為1或大于1之數(shù);p是平均值為0或大于0之數(shù);m和p分別代表一平均聚合物分子上的X側(cè)基和Z側(cè)基的平均數(shù)。m宜為約在5與500之間的一數(shù)，p宜為約在0與100之間的一數(shù)。更好的情況是m為約在10與100之間的一數(shù)，p為約在50與400之間的一數(shù)。最好的情況是m為約在20與40之間的一數(shù)，p為約在100與200之間的一數(shù)。
主鏈B最好是低聚或高聚碳-碳鍵，可以含有不干擾的取代基或像氧、氮、硫那些雜原子連接基。“不干擾的”這一術(shù)語在這里是指不會不適當?shù)馗蓴_與活性粉進行粘固反應(yīng)的取代基或連接基。
宜采用的X基為β-二羰基，最好的β-酮酯基。最好為β-酮酯基為2-乙酰乙?；?br> 合適的Z基是氧化態(tài)為Ⅲ或Ⅴ的磷的含氧酸、膦酸、鹵代膦酸、氧化態(tài)為Ⅵ或Ⅳ的硫的含氧酸和氧化態(tài)為Ⅲ的硼的含氧酸。較適用的Z基為羧基、硼基和磺基，尤以羧基為宜。
X基和Z基可以直接與主鏈B鍵合，或通過任何不干擾的有機連接基(例如取代的或未取代的烷基、烷氧基烷基、芳基、芳氧基烷基、烷氧基芳基、芳基烷基或烷基芳基)與主鏈B鍵合、較合適的不干擾的有機連接基含有水加溶基，最好是1-乙烯基-2-吡咯烷酮(“VP”)。
式Ⅰ的不能交聯(lián)的離聚物可以按照多種合成路線制備，這些路線包括但不限于(1)使式B(Z)p+i聚合物(式中p和i均為數(shù)，二者合在一起代表起始聚合物中所含Z基的總平均數(shù))與一合適的化合物進行反應(yīng)，或者通過i個Z基生成m個X側(cè)基(留下p個未反應(yīng)的Z基)，或者在其他位置生成m個X側(cè)基;(2)使幾種合適的單體(例如一種含有一個或一個以上X側(cè)基的單體與一種含有一個或一個以上Z側(cè)基的單體)進行共聚。最好采用上述第二種合成路線。
上述第一種合成路線目前可通過采用一種“偶合化合物”來實現(xiàn)，該化合物是一種既含有側(cè)基(即X基)、又含有活性基的化合物，能通過一Z基或一不干擾的基與聚合物進行反應(yīng)以在偶合化合物與Z基或不干擾的基之間形成共價鍵，從而使側(cè)基與主鏈B鍵合。有機化合物可作為合適的偶合化合物，在其側(cè)基與活性基之間可含不干擾的取代基和(或)不干擾的連接基。
本發(fā)明的可交聯(lián)離聚物包括這樣一種聚合物，該聚合物含有數(shù)量足以在活性粉和水存在的情況下能進行凝固反應(yīng)的側(cè)向配位基，和數(shù)量足以使所得的混合物能在輻射能的作用下或通過自由基歷程或陽離子歷程而進行交聯(lián)的側(cè)向可聚合基。
較為合適的可交聯(lián)離聚物可以用下面的通式Ⅱ表示
B(X)m(Y)n(Z)p Ⅱ式中B代表有機主鏈;X各為能在水和活性粉存在的情況下進行凝固反應(yīng)的β-二羰基;Y各為能進行自由基或陽離子交聯(lián)反應(yīng)的可交聯(lián)基;Z各為能在水和活性粉存在的情況下進行凝固反應(yīng)的離子基;m是平均值為1或大于1之數(shù);n是平均值為1或大于1之數(shù)，p是平均值為0或大于0之數(shù)，m、n和p分別代表一平均聚合物分子上的X側(cè)基、Y側(cè)基和Z側(cè)基的平均數(shù)。m宜為5與500之間的一數(shù)，n宜為1與500之間的一數(shù)，p宜為0與1000之間的一數(shù)。更好的情況是m為10與100之間的一數(shù)n為10與100之間的一數(shù)，p為50與400之間的一數(shù)。最好的情況是m為20與40之間的一數(shù)，n為20與40之間的一數(shù)，p為100與200之間的一數(shù)。
主鏈B最好是低聚或高聚的碳-碳鍵主鏈，可以含有不干擾的取代基或像氧、氮、硫那些雜原子連接基?！安桓蓴_的”這一術(shù)語在這里是指不會不適當?shù)馗蓴_可交聯(lián)離聚物的自由基或陽離子聚合反應(yīng)或其與活性粉進行的粘固反應(yīng)的取代基或連接基。
較合適的X基為β-酮酯基。最好的β-酮酯基為2-乙酰乙?；?。
合適的Y基包括(但不限于)可聚合的烯屬不飽和基和可聚合的環(huán)氧基。烯屬不飽和基更為合適，特別是那些可以進行自由基聚合的烯屬不飽和基，例如取代的或未取代的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、鏈烯烴和丙烯酰胺。在含水體系中，可以進行陽離子聚合反應(yīng)的可聚合基(例如像乙烯醚基那樣的可聚合的烯屬不飽和基和可聚合的環(huán)氧基)就不大合適，因為在含水體系中自由基聚合一般比陽離子聚合易于進行。
合適的Z基是氧化態(tài)為Ⅲ或Ⅴ的磷的含氧酸、膦酸、鹵代膦酸、氧化態(tài)為Ⅵ或Ⅳ的硫的含氧酸和氧化態(tài)為Ⅲ的硼的含氧酸。較適用的Z基為羧基、硼基和磺基，尤以羧基為宜。
X、Y和Z基可以直接與主鏈B鍵合，或通過任何不干擾的有機連接基(例如取代的或未取代的烷基、烷氧基烷基、芳基、芳氧基烷基、烷氧基芳基、芳基烷基或烷基芳基)與主鏈B鍵合。較合適的不干擾的有機連接基含有水加溶劑，最好是1-乙烯基-2-吡咯烷酮(“VP”)。
式Ⅱ的可交聯(lián)離聚物可以按照多種合成路線制備，這些路線包括但不限于(1)使式B(Z)p+i+j聚合物(式中“p”、“i”和“j”均為數(shù)，三者合在一起代表起始聚合物中所含Z基的總平均數(shù))與一合適的化合物進行反應(yīng)，或者通過i個Z基生成m個X側(cè)基(留下p+j個未反應(yīng)的Z基)，或者在其他位置生成m個X側(cè)基，并與一合適的化合物進行反應(yīng)，或者通過j個Z基生成n個Y側(cè)基(留下p+i個未反應(yīng)的Z基)，或者在其他位置生成n個Y側(cè)基;(2)使式B(X)m(Z)p+i聚合物(式中m代表起始聚合物所含X基的平均數(shù)，“p”和“j”合在一起代表起始聚合物所含Z基的總平均數(shù))與一合適的化合物進行反應(yīng)，或者通過j個Z基生成n個Y側(cè)基(留下p個未與Y基反應(yīng)的Z基)，或者在其他位置生成n個Y側(cè)基;(3)使幾種合適的單體(例如一種含有一個或一個以上X側(cè)基的單體、一種含有一個或一個以上Y側(cè)基的單體以及一種不含或含Z側(cè)基的單體)進行共聚。
目前上述第一種和第二種合成路線是較為合適的，也就是說使一種聚合物與一種或一種以上合適的化合物進行反應(yīng)以生成Y側(cè)基(例如第二種路線)，或生成X側(cè)基和Y側(cè)基(例如第一種路線)。
上述第一種合成路線目前可以通過采用一種“偶合化合物”來實現(xiàn)，該化合物是一種既含有一個側(cè)基(即或是X基或是Y基)和一個活性基的化合物，該活性基能通過一Z基或一不干擾基與聚合物進行反應(yīng)，以在偶合化合物與該Z基或不干擾基之間形成共價鍵，從而使側(cè)基與主鏈B相連。在側(cè)基與活性基之間可以含有不干擾的取代基和(或)不干擾連接基的有機化合物是合適的偶合化合物。
目前更宜采用的是上述的第二種合成路線，也就是說使帶有n個Y側(cè)基的合適化合物與式B(X)m(Z)p+j代表的聚合物在除X基以外的位置進行反應(yīng)。這些基可以通過一種“偶合化合物”來進行反應(yīng)，該化合物既含一Y基，又含一活性基，該活性基能通過一不干擾基與聚合物進行反應(yīng)，從而使Y基與主鏈B相連，作為主鏈的側(cè)基。在Y基與活性基之間可以含有不干擾取代基和(或)不干擾連接基的有機化合物是合適的偶合化合物。
式Ⅱ代表的可聚合離聚物最好是那些式中的每個X均為β-酮酯基而每個Y均為可以進行自由基聚合的烯屬不飽和基的離聚物。這類離聚物便于通過聚合物主鏈(例如式B(X)m(Z)p+j中每個X均為β-酮酯基的聚合物)與一種既含有烯屬不飽和基又含有能與羧酸基進行反應(yīng)的基或不干擾基的偶合化合物進行反應(yīng)而制得。
式B(X)m(Z)p+j或B(Z)p+i+j代表的聚合物可通過合適的單體混合物或共聚用單體混合物進行共聚而制得。最好是在溶液中，乳液中或在界面進行自由基聚合以制備這些聚合物。在適當?shù)拇呋瘎┐嬖诘那闆r下，這類聚合物能與偶合化合物進行反應(yīng)，更詳細的介紹可參閱下面的實施例。
適用于制備本發(fā)明的離聚物的β-二羰基包括(1)用式
代表的β-二酯，式中R1和R2各選自最好含1～8個碳原子的烷基(例如甲基、乙基、異丙基、丁基)，其中也包括取代的烷基(例如氯甲基等);最好含6～10個碳原子的芳基(例如苯基)，其中也包括取代的芳基(例如溴苯基等);碳環(huán)基，例如環(huán)脂族基(如環(huán)己基)和雜環(huán)基(如吡啶基)，等等;烯屬不飽和基(例如乙烯基、烯丙基、乙烯基芐基、丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺、丙烯氧基烷基、甲基丙烯氧基烷基、丙烯酰氨基烷基和甲基丙烯酰氨基烷基;而且式中至少有一個R1和R2為能與聚合物進行反應(yīng)從而使側(cè)基與主鏈相連的活性基;
(2)式
代表的β-二酮式中R1和R2的定義如上所述(3)式
代表的β-酮酯式中R1和R2的定義如上所述。
適用于制備本發(fā)明的較合適的離聚物的偶合化合物包括這類化合物，即含有至少一個能與Z基或不干擾基進行反應(yīng)以形成共價鍵的基團并含有至少一個可聚合的烯屬不飽和鍵或一個β-二羰基的化合物。當Z為羧基時，有許多基團(既包括親電子的，也包括親核的)都能與Z進行反應(yīng)。這類基團的例子包括以下分子部分和含這些分子部分的基團-OH，-NH2，-NCO，-COC1，and
當結(jié)合處為醇時，有許多基能與醇進行反應(yīng)。這些基的例子包括以下分子部分和含這些分子部分的基團-NCO，-COC1，
能與Y基結(jié)合的合適的偶合化合物的例子有烯丙酰氯、異丁烯酰氯、乙烯基氮雜內(nèi)酯、異氰酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-羥乙基酯、甲基丙烯酸2-氨乙酯和甲基丙烯酸2-異氰酸根合乙酯。合適的偶合化合物的其他例子包括美國專利4，035，321號所介紹的那些，這里一并予以引用。較為適合的偶合化合物的例子有以下的甲基丙烯酸酯化合物及其相應(yīng)的丙烯酸酯
式中q為1～20，R為H或低級烷基(例如含1～6個碳原子的烷基)，R2為烷基或烷氧基烷基，最好含1～8個碳原子。
尤為適合的偶合化合物是以下的甲基丙烯酸酯化合物及其相應(yīng)的丙烯酸酯，式中R和q的定義同上。
式Ⅱ代表的較合適的可交聯(lián)離聚物是通過式B(X)m(Z)p+j(式中X為β-酮酯基)代表的一種聚合物與一種含有NCO活性基的偶合化合物進行反應(yīng)而制得的。所得的離聚物(例如式Ⅱ中Z基或不干擾基與偶合化合物的活性基之間形成的共價鍵為酰胺鍵或聚氨酯基)具有最佳的性能組合，例如與牙質(zhì)的粘合力、機械強度、工作時間、釋放氟化物等性能都是很好的。
式Ⅰ或式Ⅱ的生成的離聚物的分子量宜在1，000與500，000之間，更好的是在5，000與100，000之間，最好是在10，000與40，000之間。這些離聚物一般具有水混溶性，但與水混溶的程度不如其由之衍生的聚合物主鏈。因此最好使用共溶劑(下面有詳細的介紹)，以提高離聚物的溶解度，從而獲得濃度更大的離聚物溶液。
本發(fā)明的離聚物粘固劑除上述離聚物外還可以含有常用的聚鏈烯酸聚合物。適用于制備本發(fā)明的離聚物粘固劑的聚鏈烯酸包括通常用于制備玻璃離聚物粘固劑的一元羧酸、二元羧酸或三元羧酸的均聚物和共聚物。典型的聚鏈烯酸的例子在美國專利3，655，605，4，016，124、4，089，830、4，143，018、4，342，677、4，360，605和4，376，835中有介紹。
目前較適宜的聚鏈烯酸是由不飽和脂族羧酸單體進行均聚和共聚而制得的聚合物，這類單體的例子有丙烯酸、2-氯丙烯酸、3-氯丙烯酸、2-溴丙烯酸、3-溴丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、戊烯二酸、烏頭酸、檸康酸、中康酸、富馬酸和惕各酸。
可以與不飽和脂族羧酸進行共聚的適宜單體包括不飽和脂族化合物，例如丙烯酰胺、丙烯腈、氯乙烯、烯丙基氯、醋酸乙烯和甲基丙烯酸2-羥乙基酯。如果需要，可以使用三元共聚物和更多元共聚物。該聚鏈烯酸必須是在外科上能接受的，也就是說它必須基本上不含未聚合的單體或其他不合乎需要的組分。
尤為適合的聚鏈烯酸也包括聚丙烯酸的均聚物和以下一些共聚物，即丙烯酸與衣康酸、丙烯酸與馬來酸、甲基·乙烯基醚與馬來酐或馬來酸、乙烯與馬來酐或馬來酸以及苯乙烯與馬來酐或馬來酸的共聚物。
本發(fā)明的較合適的可交聯(lián)離聚物可以在水中配制，或是單獨在水中配制，或是與輔助劑(例如下面詳細介紹的共溶劑)一起在水中配制。離聚物水溶液的濃度根據(jù)最終水溶液的重量計算宜為10～70%(重)，更好的是20～50%(重)、為了能最佳地用于制備本發(fā)明的粘固劑，離聚物溶液的粘度宜為60～200厘沲，最好為300～1500厘沲。高于此粘度的離聚物溶液難以混合，而分子量較低的離聚物的溶液一般則使粘固劑的強度降低。
為了用本發(fā)明的粘固劑體系制備可交聯(lián)的離聚物粘固劑，可使可交聯(lián)的離聚物與活性粉在水存在的情況下進行混合。也可以在水和一種酸存在的情況下使二者混合。用于本發(fā)明的酸可以是無機酸或有機酸，如果是有機酸，可以是酸的單體、低聚物或高聚物。如果需要，也可以用酸的前體〔例如酸酐、?；u(包括像路易斯那樣的無機酸鹵化物和有機酸鹵化物〕或酯代替酸本身以就地生成所需要的酸。合適的酸包括無機酸、羧酸、磺酸和酚類化合物，最好是羧酸、烷基磺酸和芳基磺酸。該粘固劑體系最好還選用一種聚合反應(yīng)引發(fā)劑，以便使制得的粘固劑的固化時間縮短。
適用于本發(fā)明的粘固劑體系的活性粉包括通常與離聚物一起使用以生成離聚物粘固劑的那些活性粉。適用的活性粉包括例如(Ⅰ)SiO2-AL2O3-CaO玻璃和(Ⅱ)SiO2-AL2O3-CaF2玻璃。更為復雜的玻璃，例如四組分或更多組分的玻璃，也可以使用，適宜的活性粉的例子在上面引用的Prosser等人的一文中有介紹，其公開的內(nèi)容作為參考且并入本發(fā)明，在美國專利3，655，605、3，814，717、4，143，018、4，209，434、4，360，605和4，376，835中介紹的像氧化鋅和氧化鎂之類的金屬氧化物和可浸出離子的玻璃也是這方面的例子。
特別適用于本發(fā)明的粘固劑體系的活性粉是那些含有可浸出的氟化物的活性粉，這是因為作為凝固反應(yīng)的副產(chǎn)物的氟化物離子持續(xù)釋出對止齲是有利的。較適合的活性粉的例子有可浸出離子的氟鋁硅酸鹽玻璃和氟鋁硼酸鹽玻璃。
本發(fā)明的可交聯(lián)離聚物粘固劑體系通常不必使用一種或多種聚合引發(fā)劑便可聚合，例如通過利用熱能或高能脈沖氙光源照射進行聚合。但該離聚物粘固劑體系最好還選用一種或一種以上在活化后能起到自由基源的作用的聚合引發(fā)劑。這種引發(fā)劑可以單獨使用，也可以與一種或一種以上促進劑和(或)敏化劑一起使用。
適用于本發(fā)明的聚合引發(fā)劑包括電磁輻射誘導的聚合引發(fā)劑(例如紫外線或可見光誘導的聚合引發(fā)劑)，這些引發(fā)劑同時具有所需要的穩(wěn)定而有效地產(chǎn)生自由基和進行聚合引發(fā)的特性。
適宜的紫外線誘導聚合引發(fā)劑的例子包括但不限于酮類化合物，例如二苯基乙二酮和二苯乙醇酮，以及偶姻和偶姻醚，市場上是能買到的，例如可從Aldrich Chemical Co，購得。較適合的紫外線誘導聚合引發(fā)劑包括2，2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯、(“Irgacure 651”)和苯偶姻甲醚(2-甲氧基-2-苯基乙酰苯)，二者均可從Ciba-Geigy Ccrp，購得。
適宜的可見光誘導引發(fā)劑包括但不限于二芳基碘鎓鹽和三芳基锍鹽以及美國專利3，954，475中所介紹的含發(fā)色團取代基的鹵甲基-S-三嗪和美國專利4，212，970中所介紹的鹵甲基二噁唑。這些引發(fā)劑可以單獨使用，也可以與適宜的促進劑(例如胺類化合物、過氧化物和磷化合物)和(或)適宜的光敏劑(例如酮或像樟腦醌那樣的α-二酮化合物)一起使用。
對陽離子聚合的可交聯(lián)離聚物適宜的引發(fā)劑包括能產(chǎn)生陽離子的鹽，例如二芳基碘鎓鹽、三芳基锍鹽和芳基重氮鹽。
較適合的可見光誘導聚合引發(fā)劑體系包括一種二酮(例如樟腦醌)與一種二芳基碘鎓鹽(例如氯化、溴化、碘化二苯碘或二苯基六氟磷酸碘鎓)的適當?shù)慕M合，并另加或者也可以不加給氫體或促進劑(例如苯亞磺酸鈉、胺或胺醇)。
使用聚合引發(fā)劑時，其在離聚物粘固劑體系中的用量最好足以達到所需的聚合程度。這種用量部分地取決于引發(fā)劑的衰減系數(shù)和要受輻射能作用的層厚。一般，紫外線誘導聚合引發(fā)劑的用量約為體系中的離聚物重量的0，01～5%，可見光誘導聚合引發(fā)劑各組分的總用量約為體系中的離聚物重量的0.01～5%，最好為0.1～5%。
適用于本發(fā)明的聚合引發(fā)劑包括氧化還原引發(fā)劑，它們能產(chǎn)生所需要的性能組合，例如能穩(wěn)定而有效地產(chǎn)生自由基和進行聚合引發(fā)，而且水混溶性也是很好的。
將水溶性還原劑與水溶性氧化劑放在一起討論是最適宜的，它們應(yīng)相互反應(yīng)或配合以產(chǎn)生能使烯屬不飽和分子部分進行交聯(lián)的自由基。該還原劑和氧化劑在存放時要是穩(wěn)定的且不會染上不需要的顏色，以使其能在一般的牙科條件下進行存放和使用。它們應(yīng)具有足夠的水溶性以使其易于在粘固劑的其他組分中溶解而不會離析。該還原劑和氧化劑還應(yīng)該易于溶解，其用量要足以產(chǎn)生足夠的自由基反應(yīng)速度。為了對此進行評估，可將粘固劑的除填料外的所有配合劑在使用暗室安全燈的條件下進行混合并觀察是否能獲得硬化的物料。
宜采用的還原劑包括抗壞血酸、三價鈷的氯化物、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、肼、羥胺(取決于氧化劑的選擇)、草酸、硫脲和連二亞硫酸鹽或亞硫酸陰離子鹽。宜采用的氧化劑包括過硫酸鉀、三價鈷的氯化物、叔丁基過氧化氫、氯化鐵、羥胺(取決于還原劑的選擇)、過硼酸及其鹽以及高錳酸鹽或過硫酸陰離子鹽，目前最宜采用的是過硫酸鉀。過氧化氫也可使用，但在某些情況下它會對光引發(fā)劑起干擾作用。
還原劑和氧化劑的用量應(yīng)足以使烯屬不飽和組分達到所需交聯(lián)度。還原劑和氧化劑的用量宜各為未凝固的粘固劑組分總重(包括水)的0.01～10%，最好為0.02～5%。
離聚物粘固劑體系的各組分可通過不同的方法(例如共混或混和)、按不同的用量組合在一起，以形成本發(fā)明的交聯(lián)離聚物粘固劑。適宜的組合方法包括通常用于使離聚物粘固劑體系混合的方法。一種適宜的方法是在使用時使?jié)獾碾x聚物水溶液與活性粉混合。所得的離聚物、粉和水的組合物使凝固反應(yīng)得以開始。另一種方法是采用在基本上無水的條件下(即在沒有足量的、能使凝固反應(yīng)得以進行的水的條件下)進行共混而得的離聚物與活性粉的粉狀共混物。然后可以在使用時使該體系與水組合以使凝固反應(yīng)開始。還有一種可以選用的方法是采用粘糊狀的離聚物，然后與含有活性粉分散體的另一種粘糊直接混合。
在這些方法中，粉(即活性粉或離聚物與活性粉的粉狀共混物)與液體的比例對于確定混合后的離聚物粘固劑體系的可使用性來說是一個重要的因素。該比例高于20∶1(指粉與液體的重量比)時會使粘固劑體系的可使用性變壞，但該比例低于1∶1(粉與液體的重量比)時則會使機械性能(例如強度)變壞，因此這些比例都不宜采用。粉與液體的重量比宜為1∶1～5∶1左右。
如果需要的話，本發(fā)明的粘固劑還可以含有輔助劑，例如顏料、不透明填料、抑制劑、促進劑、粘度調(diào)節(jié)劑、表面活性劑和擅長本專業(yè)技術(shù)的人所熟悉的其他配合劑。
選用的其他配合劑，例如聚合引發(fā)劑、改性劑和共溶劑可以在任何時候并以任何不會使凝固反應(yīng)或交聯(lián)反應(yīng)過早地開始的方式加入。在本發(fā)明的離聚物粘固劑體系中可以使用改性劑和螯合劑，以延長工作時間。適宜的改性劑的例子在本專利申請人的共同待審批的美國專利申請第07/605，749號中作了介紹，其公開內(nèi)容作為參考且并入本發(fā)明。適宜的螯合劑的例子如酒石酸在美國專利4，089，830、4，209，434、4，317，681、4，374，936和4，758，612號中有介紹。
可用于本發(fā)明的共溶劑包括但不限于低分子量有機溶劑，“共溶劑”一詞在這里是指能幫助離聚物在水中溶解的物質(zhì)，用以生成共溶劑與離聚物的均勻水溶液。適宜的共溶劑包括不能共聚的有機溶劑和能共聚的低分子量親水鏈烯基溶劑。“能共聚的”一詞在這里是指共溶劑的與本發(fā)明所用的離聚物相容的固化能力。在本發(fā)明的離聚物粘固劑體系中加入能共聚的共溶劑的理由有很多，例如提供一種本身在水中的溶解度較低的可交聯(lián)離聚物的均勻溶液，縮短使該體系固化所需的輻射能的作用時間，或改變生成的固化離聚物粘固劑的物理性能(例如柔韌性)。適宜的共溶劑的例子有不能共聚的共溶劑(例如乙醇、丙醇和丙三醇)和能共聚的共溶劑(例如甲基丙烯酸2-羥乙基酯或甲基丙烯酸2-羥丙基酯)。
在本發(fā)明的粘固劑體系中使用的每種組分的用量應(yīng)足以獲得所需的工作時間。這種體系提供的工作時間應(yīng)至少為1分鐘但少于30分鐘，最好多于2分鐘但少于20分鐘，在該時間內(nèi)粘固劑應(yīng)能在適當?shù)妮椛淠茉吹淖饔孟禄蛲ㄟ^自由基聚合或陽離子聚合而固化。為了簡便起見，這里的討論僅集中在牙科的應(yīng)用方面，特別集中在該體系的就地固化，例如在病人口中固化。
使本發(fā)明的離聚物粘固劑體系固化的一種方法是用能使該可交聯(lián)離聚物的聚合反應(yīng)進行到所需程度的輻射能源照射。適宜的輻射能源能產(chǎn)生所需的性能組合，如安全性、可控制性、適宜的強度和入射能量的適宜的分布。有關(guān)這方面的一般討論可參閱“Radiahon Curing”(“輻射固化”)，Kiyk-Othmer Encyclopedia of Chemical Techology，3d Ed，Vol，19，pp。607-624(1982)。較合適的輻射能源是紫外線或可見光源，其發(fā)射光譜與離聚物粘固劑體系中的聚合引發(fā)劑的吸收范圍是非常一致的。例如，對于紫外線誘導的聚合引發(fā)劑來說，宜采用能發(fā)射波長為335～385毫微米的紫外光的輻射能源;而對于可見光誘導的聚合引發(fā)劑來說，則宜采用能發(fā)射波長為420～480毫微米的藍色區(qū)域的可見光的輻射能源。為了使粘固劑體系在病人口中聚合，最好用例如標準牙科固化燈提供的可見光進行輻射。
本發(fā)明的離聚物粘固劑體系一受到適當?shù)妮椛淠茉吹恼丈浔阊杆匍_始固化，例如在約45秒內(nèi)，最好在約30秒內(nèi)固化。修復表面照射到的輻射能的強度最大，因此一般其固化程度也最高。因此修復面可以充分交聯(lián)，以便進行以后的修復工序，而修復部分的內(nèi)部則可通過正在進行的凝固反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)而充分硬化。因此，如果不用輻射能照射，即使在黑暗中也會發(fā)生通常的凝固反應(yīng)和氧化還原交聯(lián)，最終使材料硬化。這種現(xiàn)象提供了一種極大的好處，即通過輻射能照射使修復部分的外表面迅速交聯(lián)，而修復部分內(nèi)部則可通過通常的凝固反應(yīng)和(或)進行著的氧化還原反應(yīng)而較慢地固化。這樣，牙科醫(yī)生可以在修復部分的內(nèi)部還在繼續(xù)硬化時繼續(xù)進行下一步的修復工作，例如在已硬化的表面上再涂上離聚物粘固劑。這能大大節(jié)省醫(yī)生和病人的時間。
本發(fā)明的離聚物粘固劑在牙科或醫(yī)學領(lǐng)域能獲得多種多樣應(yīng)用，因為這些領(lǐng)域需要大量具有較低收縮率、不易被水降解且與周圍牙齒或骨組織有很好的粘附力的可固化材料。例如，這些粘固劑可作為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、和Ⅴ級修復的牙科修復劑，用作襯里或基底以進行粘固，并用作密封劑和松散填料。
下面的一些實施例有助于對本發(fā)明的進一步了解，但這些實施例僅僅是說明性質(zhì)的，并不是對本發(fā)明的范圍的限制。除非另有說明，所有份數(shù)和百分數(shù)均就重量而言。
實施例1含有β-酮酯基和羧基側(cè)基的不能交聯(lián)的離聚物的合成用下面的表Ⅰ中列出的成分制備了一種不能交聯(lián)的離聚物表Ⅰ成分(用重量份表示) 實施例1丙烯酸 5.76衣康酸 2.60AAEM14.28AIBN20.09THF366.401“AAEM”＝甲基丙烯酸2-乙酰乙酰氧乙基酯2“AIBN”＝偶氮雙異丁腈3“THF”＝四氫呋喃在一玻璃反應(yīng)器內(nèi)將衣康酸溶于四氫呋喃中。然后依次將丙烯酸、AAEM和AIBN加入，獲得透明的溶液。該反應(yīng)容器裝有氮氣入口管、溫度計和回流冷凝器。用氮氣沖洗反應(yīng)混合物達15分鐘，然后將其在65～70℃下加熱4小時。接著再加一份AIBN(0.09重量份)以使反應(yīng)停止，并停止加熱。使一部分THF蒸發(fā)，從而使一部分聚合物析出。使該反應(yīng)混合物在10倍體積的醋酸乙酯中沉淀，然后過濾、清洗并進行真空干燥。
實施例2-3含有β-酮酯基和羥基側(cè)基的可交聯(lián)離聚物的合成。
用下面的表Ⅱ列出的成分制備了兩種可交聯(lián)離聚物表Ⅱ成分(用重量份表示) 實施例編號2 3第一步AAEM 1.6 1.6GM12.14 2.14THF 17.8 4.45AIBN 0.013 0.013第二步DBTDL20.206 0.067BHT30.01 0.01THF 17.8 6.67IEM40.31 0.62THF 4.44 2.221“GM”＝甲基丙烯酸2-甘油酯2“DBTDL”＝二月桂酸二丁錫3“BHT”＝丁基化羥基甲苯4“IEM”＝甲基丙烯酸2-異氰酸根合乙基酯在每個實施例的第一步中將AIBN加入AAEM和GM在THF中的溶液。各反應(yīng)混合物用氮氣沖洗15～20分鐘，然后在氮氣氛中在60℃下加熱18小時。在第二步中，將DBTDL和BHT在THF中的溶液加到生成的各粘性混合物中，接著又將溶于THF中的IEM加入。通入空氣，并將各混合物在45℃下加熱14小時。使每種反應(yīng)混合物在醋酸乙酯中沉淀，然后進行真空干燥。紅外光譜分析證實有烯屬不飽和鍵、β-酮酯基和羥基側(cè)基存在。
實施例4含有β-酮酯基和羧基側(cè)基的可交聯(lián)離聚物的合成用下面的表Ⅲ中列出的成分制備了一種可交聯(lián)離聚物表Ⅲ成份(用重量份表示) 實施例編號4丙烯酸 5.76衣康酸 2.60AAEM 4.28AIBN 0.09THF 66.4IEM 3.1在一玻璃反應(yīng)器中使衣康酸溶于THF。將丙烯酸、AAEM和AIBN依次加入，獲得透明溶液。該反應(yīng)容器裝有氮氣入口管、溫度計和回流冷凝器。用氮氣沖洗該反應(yīng)混合物達15分鐘，然后在65～70℃下加熱4小時。將反應(yīng)混合物冷卻至35～40℃，然后用空氣入口管取代氮氣入口管。加BHT(0.05份)和DBTDL(1.05份)，接著滴加溶于4.2份THF中的IEM。使反應(yīng)再進行1小時。使聚合物在10倍體積的醋酸乙酯中沉淀，然后過濾并再用醋酸乙酯清洗，最后進行干燥。
實施例5-7含有β-酮酯基和吡咯烷酮側(cè)基的可交聯(lián)離聚物的合成用下面的表Ⅳ中列出的成分制備了三種可交聯(lián)離聚物表Ⅳ成份(用重量份表示) 實施例編號5 6 7AAEM 8.56 12.8 6.42VP14.44 2.2 3.33丙烯酸 1.45 1.44 2.88IEM 3.1 3.1 6.21“VP”＝1-乙烯基-2-吡咯烷酮在每個實施例中，將表Ⅳ中所列的前三種成分與0.16份AIBN一起溶于66.38份THF中，然后裝入一裝有機械攪拌器、氮氣入口管、加料漏斗和溫度計的三頸玻璃反應(yīng)容器中。用氮氣沖洗每種反應(yīng)混合物達15分鐘，然后在氮氣氛下在60℃下加熱20小時。將溶于22.15份THF中的0.266份DBTDL和0.01份BHT加到生成的每種粘性混合物中。將每種反應(yīng)混合物冷卻至40℃并通入空氣。接著徐徐添加表Ⅳ中所列量的IEM。將每種反應(yīng)混合物在40℃下再攪拌3.5小時。將每種混合物加到10倍體積的醋酸乙酯中，然后過濾、清洗并進行真空干燥。用核磁共振譜分析證實每種反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。實施例5和實施例7的反應(yīng)產(chǎn)物的重均分子量(“Mw”)用凝膠滲透色譜法(“GPC”)測定，結(jié)果分別為65，300和55，300，其多分散性分別為3.54和2.54。
實施例8-13離聚物液體的制備將下面的表Ⅴ中列出的成分混合在一起以配制離聚物液體表Ⅴ成份(用重 實施例編號量份表示) 8 9 10 11 12 13離聚物10.60 0.51 4.0 5.2 4.5 4.5HEMA20.94 0.45 4.76TAMG33.5水41.40 0.73 2.4 7.14 1.0 5.5丙烯酸-衣康酸(4:1)共聚酸50.61 0.51 5.2 3.0CPQ60.01 0.0025 0.05 0.05 0.03
(C6H5)2I+PF-60.012BHT 0.006GMA73.61實施例8～9是分別用實施例2～4的離聚物制備的。實施例11和12是用實施例6的離聚物制備的。實施例13是用實施例1的離聚物制備的。
2“HEMA”＝甲基丙烯酸2-羥乙基酯3“TAMG”＝Tetracrylamidomethyl glycouril4蒸餾水5烯屬不飽和酸的共聚物的制備方法與歐洲公開專利申請0323120的實施例11的沉淀的干聚合物相同。
6“CPQ”＝樟腦醌7“GMA”＝二甲基丙烯酸甘油酯在每個實施例中都將所有成份在安全光的條件下在室溫下攪拌，直至獲得均勻的溶液為止。將可交聯(lián)的溶液(實施例8～12)貯藏在不透明的容器中以防止其受到周圍光或人造光的照射。
實施例14加有質(zhì)子酸的離聚物液體的制備將17份水和1份乙醇加入3份實施例6的AAEM/VP聚合物中。在此溶液中加入鹽酸(“HCl”)以使其PH達到1.5。
實施例15～21外科用粘固劑的制備將下面的表Ⅵ中列出的成分混合，并在一電弧爐中在約1350～1450℃下熔化，然后將其從電弧中倒出使呈細流狀，并用冷輥使其急冷，生成非晶形單相氟鋁硅酸鹽玻璃表Ⅵ成份 重量份SiO227.0Al2O30.80P2O50.94AIF323.00Na2AlF610.65ZnO 21.00MgO 2.12SrO 12.55B2O31.94將98份上述玻璃與2份二苯基六氟磷酸碘鎓一起進行球磨，以產(chǎn)生粉狀玻璃料，然后通過44微米篩孔篩選。用Brunauer，Emmet和Tellev(BET)方法測定表面面積，結(jié)果為1.1～1.3米2/克。
使實施例8～14的離聚物液體各與上面制得的玻璃按粉∶液體＝1.4∶1.0的比例進行混合，分別獲得實施例15～21的粘固劑。每種混合物均用手在約20℃下刮抹約10秒鐘以獲得奶油狀的粘固劑。分別將實施例15、16和18的粘固劑混合物的樣置于一混合墊板上并用一“VISILUX2”牙科固化燈(3M)照射20秒。這樣得到了硬的固化粘固劑，按照ISO規(guī)范7489將一400克Gilmore針壓在其上面并未出現(xiàn)凹痕。實施例15的粘固劑的樣品用于測定其與牙質(zhì)的粘附力，每種粘固劑的其他樣品則用于測定固化的粘固劑的徑向拉伸強度(“DTS”)和壓縮強度(“CS”)為了測定與牙質(zhì)的粘附力，將具有類似年齡和外觀的牛齒部分地埋入一丙烯酸塑料圓盤中，使牙齒的琺瑯質(zhì)露在外面。用裝在一寶石輪上的以120號碳化硅紙作襯墊的磨料將每個牙齒的露出部分磨平并使其與丙烯酸塑料圓盤平行，直至牙質(zhì)露出為止。接著依次將320號和600號碳化硅紙作襯墊的磨料裝在寶石輪上進一步將牙齒研磨和拋光。在研磨和拋光工序中，不斷用水淋洗牙齒。將拋光的牙齒存放在蒸餾水中，供拋光后2小時內(nèi)進行試驗。將拋光的牙齒從水中取出，用壓縮空氣流吹干。
將一0.250毫米厚、19.05毫米見方并有一直徑為5毫米的圓通孔的帶狀薄膜覆蓋在拋光牙齒的外露牙質(zhì)上。將已經(jīng)在20℃下用水刮抹約30秒鐘的粘固劑混合物(粉與液體的比例為1.4∶1.0)置于上述圓孔中并用VISILUX2固化燈固化30秒鐘。取走帶狀薄膜，但不能干擾粘固劑層，然后在粘固劑層之上涂薄薄一層“SCOTCHBOND2”牙科粘結(jié)劑(3M)。用VISILUXTM2固化燈使該粘結(jié)劑固化20秒鐘。在一用2.5毫米厚聚四氟乙烯片材制成并有一5毫米直徑的通孔的模子上固定一由4號膠囊制成的套筒，并將該模子沿與固化的粘固劑同軸的方向與每個已拋光的牙齒夾緊。用“P-50”光固化樹脂粘結(jié)的陶瓷修復劑(3M，通用色調(diào))填滿膠囊套筒，并用VISILUXTM2固化燈使其固化30秒鐘，然后在室溫下靜置約5分鐘，接著在37℃的蒸餾水中存放24小時。然后小心地取走模子，在每顆牙齒上留下一個模壓的粘固劑鈕狀物。
測定粘合強度的方法是將丙烯酸塑料圓盤裝在一被“INSTRON”拉伸試驗裝置的夾頭夾緊的夾具中，使已拋光的牙齒表面的方向與拉力方向平行。在靠近拋光牙齒表面的粘固劑鈕狀物的底部周圍放一直徑為0.44毫米的正牙金屬絲圈。該金屬的兩端被拉伸試驗裝置的拉伸夾頭夾緊，使粘合體受到剪切力。利用2毫米/分的十字頭速度使粘合體受力，直至其(或粘固劑鈕狀物)破壞。實施例15的粘固劑的6個試樣的平均粘合力為6.53MPa。
為了測定DTS和CS，分別將實施例8～14的離聚物液體與玻璃一起按粉∶液體＝1.4∶1.0的比例用手刮抹1分鐘，然后裝到一內(nèi)徑為4毫米的玻璃管中，用硅橡膠塞子蓋住，并在軸向加以約0.28MPa的壓力。在混合開始后約1.5分鐘，用兩個在相對方向放置的VISILUX2固化燈的光將實施例15～19的試樣照射80秒鐘，然后卸去軸向壓力。使試樣在常壓、90%+相對濕度和37℃的條件下靜置1小時。用金剛石鋸從試樣上鋸下2毫米長的圓柱形栓供測定DTS和8毫米長的圓柱形栓供測定CS。將這些栓在約37℃的蒸餾水中存放約24小時。按照ISO規(guī)范7489在十字頭速度為1毫米/分的情況下測定DTS和CS值，每次試驗平均至少用5個試樣。
測定了實施例15～21的粘固劑的DTS和CS，其值列出在下面的表Ⅶ中。為了進行對照，將VITREBOND粉和液體按1.4∶1.0的比例混合并按上面用于實施例15～19的方法測定DTS和CS。為了進行比較，也將文獻中引用的另一種市場上能買到的粘固劑“KETACBOND”(Espe Premier)的DTS和CS列于表Ⅶ中。
表Ⅶ實施例編號 使用下述實施例 DTS(MPa) CS(MPa)的離聚物液體15 8 14.3 82.116 9 10.5 51.417 10 19.4 142.818 11 12.4 84.819 12 19.3 136.620 13 16.6 102.121 14 9.1 22.9VITREBOND 13.9 90.3KETACBOND 5.5 69.0實施例22外科用粘固劑的溶解度按照ISO7489的方法制備了實施例19的粘固劑的兩個圓盤試樣。將新混合的粘固劑置于一模子中并將一鎳鉻合金線埋入每個圓盤中。用一VISILUX2固化燈照射試樣達60秒鐘，然后在37℃和90%+相對濕度下存放1小時。
用同樣的方法處理兩種市場上能買到的粘固劑(VITREBOND和KETACAOND)。KETACBOND試樣不經(jīng)光固化，但在37℃烘箱中放置1小時。
將每種粘固劑的制備好的試樣懸浮在配衡瓶的50毫升水中。將配衡瓶在37℃烘箱中放置23小時。然后取出試樣并使水蒸發(fā)。按照ISO7498的方法測定每種粘固劑的溶解度，其結(jié)果列出在下面的表Ⅷ中。
表Ⅷ粘固劑 在水中的溶解度,%、實施例19 0.06VITREBOND 0.17KETACBOND 0.30表Ⅷ的數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明的粘固劑在水中的溶解度大大低于兩種市場上能買到的粘固劑。
比較實例1～3用下面的表Ⅸ中列出的成分制備了一種聚羧酸離聚物
表Ⅸ成份 重量份丙烯酸 5.7份衣康酸 2.6份AIBN 0.08份THF 66份在一玻璃反應(yīng)器中使衣康酸溶于THF。然后依次將丙烯酸和AIBN加入，并產(chǎn)生透明溶液。該反應(yīng)容器裝有氮氣入口管、溫度計和回流冷凝器。用氮氣沖洗該反應(yīng)混合物達15分鐘，然后在65-70℃下加熱4小時。使反應(yīng)混合物冷卻，然后在10倍體積的醋酸乙酯中沉淀，接著進行過濾和清洗，最后進行真空干燥。
將下面的表Ⅹ中列出的成分一起混合，配制了三種離聚物液體。
表Ⅹ成份(用重量份表示) 實施例編號C1 C21C3本實例的離聚物 2.25 2.25 2.25水 2.75 2.75 2.75乙酰丙酮鋁 0.50乙酰醋酸乙酯 0.501該混合物在室溫下?lián)u動了4小時但固體不能溶于液相中。
按照實施例20和21的方法制備了外科用粘固劑并進行了試驗。測定了比較實施C1和C3的粘固劑的DTS和CS，并將其數(shù)值列出在表Ⅺ中。表Ⅺ中也列出了實施例20和17的數(shù)值以資比較。
表Ⅺ實施例編號 DTS,MPa CS,MPaC1 13.0 68.3C3 11.3 60.720 16.6 102.117 19.4 142.8
權(quán)利要求
1.一種形成粘固劑的體系，該體系包含(a)一種含有一個或一個以上β-二羰基側(cè)基并能在水和活性粉存在的情況下進行凝固反應(yīng)的聚合物，和(b)一種活性粉。
2.一種如權(quán)利要求1所述的粘固劑體系，其中所述的聚合物還含有一個或一個以上能使該聚合物交聯(lián)的可聚合基。
3.一種如權(quán)利要求1所述的粘固劑體系，其中所述的一個或一個以上的β-二羰基系選自β-酮酯基、β-二酯基和β-二酮基。
4.一種權(quán)利要求1所述的粘固劑體系，其中所述的聚合物還包含一個離子基，該離子基在水和活性粉存在的情況下也能進行凝固反應(yīng)。
5.一種如權(quán)利要求1所述的粘固劑體系，該體系還含(c)一種能在水和活性粉存在的情況下進行凝固反應(yīng)的聚鏈烯酸。
6.一種如權(quán)利要求1所述的粘固劑體系，該體系還包含水，其存在形式不會使該體系過早開始凝固。
7.一種如權(quán)利要求6所述的粘固劑體系，其中所述的聚合物和所述的活性粉各以粘糊形式存在以進行相互混合。
8.一種如權(quán)利要求2所述的粘固劑體系，該體系還包含能引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)的聚合引發(fā)劑，其中所述的聚合引發(fā)劑是一種可見光誘導的聚合引發(fā)劑。
9.一種如權(quán)利要求1所述的粘固劑體系，該體系還包含一種能與所述的聚合物一起形成均勻水溶液的能共聚的共溶劑。
10.一種如權(quán)利要求1所述的粘固劑體系，該體系還包含一種質(zhì)子酸。
11.一種用式B(X)m(Y)n(Z)p代表的聚合物，式中B代表有機主鏈，X各代表能在水存在的情況下進行凝固反應(yīng)的β-二羰基;Y各代表能進行自由基或陽離子交聯(lián)反應(yīng)的可交聯(lián)基;Z各代表能在水存在的情況下進行凝固反應(yīng)的離子基，m是平均值為1或大于1之數(shù)，n是平均值為0或大于0之數(shù)，p是平均值為零或大于零之數(shù)。
12.一種如權(quán)利要求11所述的聚合物，其中m是平均值約在5與500之間的數(shù)，n是平均值在1與500之間的數(shù)，p是平均值在0與1000之間的數(shù)。
13.一種如權(quán)利要求11所述的聚合物，其中m是平均值約在10與100之間的數(shù)，n是平均值在10與100之間的數(shù)，p是平均值在50與400之間的數(shù)。
14.一種如權(quán)利要求11所述的聚合物，其中m是平均值約在20與40之間的數(shù)，n是平均值在20與40之間的數(shù)，p是平均值在100與200之間的數(shù)。
15.一種如權(quán)利要求11所述的聚合物，其中所述的一個或一個以上的β-二羰基系選自β-酮酯基、β-二酯基和β-二酮基。
16.一種如權(quán)利要求11所述的聚合物，其中所述的離子基系選自羧基、硼基、膦基和磺基。
17.一種如權(quán)利要求11所述的聚合物，其中所述的交聯(lián)基系選自環(huán)氧、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、鏈烯烴、丙烯酰胺和乙烯醚。
18.一種用于與硬組織粘合或涂覆硬組織的方法，該方法包括以下步驟(a)在所述的硬組織上涂敷一種粘固劑，該粘固劑包含(ⅰ)一種含有一個或一個以上β-二羰基側(cè)基并能在水和活性粉存在的情況下進行凝固反應(yīng)的聚合物，和(ⅱ)一種活性粉，和(b)使所述的粘固劑硬化。
19.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述的聚合物還含有一種或一種以上能使該聚合物交聯(lián)的可聚合基。
20.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述的聚合物還含有一個也能在水和活性粉存在的情況下進行凝固反應(yīng)的離子基。
21.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述的粘固劑還含有一種能在水和活性粉存在的情況下進行凝固反應(yīng)的聚鏈烯酸。
22.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述的粘固劑還含有水，其存在的形式不會使該體系過早開始凝固。
23.一種如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述的粘固劑還含有能引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)的聚合引發(fā)劑。
24.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述的粘固劑還含有一種能與所述的聚合物形成均勻水溶液的共溶劑。
全文摘要
本發(fā)明提供含β-二羰基的新型離聚物和粘固劑。本發(fā)明在作為修復牙齒的填料、將充填物和齒冠粘固劑應(yīng)有的位置、作為齲洞中的基底或襯里和用作粘結(jié)劑或密封劑等方面是特別有用的。本發(fā)明提供不易吸水和不溶于水的離聚物粘固劑體系。
文檔編號A61K6/083GK1079892SQ9310214
公開日1993年12月29日 申請日期1993年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月27日
發(fā)明者S·B·邁特 申請人:明尼蘇達州采礦制造公司