[发明专利]使纳米凝胶稳定的方法和组合物以及由纳米凝胶产生的牙科组合物

说明书

本发明涉及使纳米凝胶稳定的方法和组合物，以及这种纳米凝胶在牙科组合物中用作添加剂的用途。

发明领域

本发明涉及使纳米凝胶稳定的方法和组合物，以及这种纳米凝胶在牙科组合物中用作添加剂的用途。

发明背景

纳米凝胶是高度分支的离散聚合物颗粒。纳米凝胶在传统上通过单甲基丙烯酸酯/二甲基丙烯酸酯单体的溶液共聚合成。

先前的纳米凝胶工艺的主要缺陷是单甲基丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯的较差共聚将导致组合物从进料组合物移入最终的纳米凝胶中。已观测到单甲基丙烯酸酯的总体低产率和高回收率。此外，在聚合期间以及真空干燥后有大粒凝胶的潜在形成，这将危及其于树脂中的再分散性。

已将链转移剂加入纳米凝胶组合物以避免大粒胶凝。美国专利号9,138,383公开了通过使包含单乙烯基单体、二乙烯基单体、链转移剂和引发-转移-终止剂的单体混合物聚合产生的可溶纳米凝胶聚合物。

美国专利号9,845,415公开了一种通过包括以下步骤的方法生产的水分散性纳米凝胶：(i)对包含至少一种单乙烯基单体、至少一种二乙烯基单体、二官能链转移剂和引发剂的单体混合物进行组合；并且(ii)使所述混合物聚合以形成水分散性纳米凝胶；其中所述至少一种单乙烯基单体包含聚乙氧基(10)甲基丙烯酸乙酯(E10 HEMA)。

其它挑战包括有效去除所有副产物(未反应的单甲基丙烯酸酯，残余的十二烷硫醇(DDT)和残余溶剂)以确保纳米凝胶的品质和性能。

此外，聚合收缩和破坏收缩应力仍是现代牙科复合材料的主要局限，并且仍有巨大的需要使它们减轻以产生具有改进的材料完整性和保存完好的键合的高级复合材料修复体，尤其是针对应用不断增加的块填充修复体。

纳米凝胶可作为预聚合和可聚合添加剂容易地分散于匹配的单体基质中，这因可聚合双键的有效减少而有助于降低体积收缩。此外，在聚合期间，这些单体溶胀的纳米凝胶颗粒有效地作为快速光聚合和网络开发期间的“应力吸收剂”而起作用。

发明内容

如上文论述的，对减少牙科复合材料的聚合收缩和破坏应力有巨大需要以产生高级的复合材料修复体。

本发明的目的在于提供一种通过本发明的方法产生的纳米凝胶，该纳米凝胶可用作牙科组合物中的添加剂以明显减少收缩应力并进一步增强固化产物的机械性质。

此外，持续需要开发形成纳米凝胶的有效方法，该方法将避免在反应过程中形成大粒胶凝以使纳米凝胶溶液稳定。这将避免处理过程中的大粒胶凝并且使纳米凝胶稍后容易再分散于树脂中。该方法将能够去除所有副产物以实现纳米凝胶的更好品质。

本发明提供使纳米凝胶组合物稳定的方法和组合物以实现无大粒胶凝的稳固生产过程。

在本发明的第一方面中，提供了一种包含纳米凝胶的牙科组合物，纳米凝胶通过包括以下步骤的方法形成：

(a)在反应温度下通过热聚合使包含以下的混合物聚合：

(i)至少一种具有一个烯属不饱和基团的共聚单体，

(ii)具有两个烯属不饱和基团的共聚单体和至少一种具有至少三个烯属不饱和基团的共聚单体中的至少一者，

(iii)至少一种链转移剂，和

(iv)引发剂；

以获得纳米凝胶溶液；并且

(b)通过降低反应温度并用自由基清除剂淬灭纳米凝胶溶液来终止聚合。