JP2009084326A - Mouth guard composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主にスポーツにおいて発生する歯牙とその周囲組織の外傷を予防するためのマウスガード組成物に関する。 The present invention relates to a mouth guard composition for preventing trauma of teeth and surrounding tissues mainly occurring in sports.
マウスガードは、コンタクトスポーツである空手，ボクシング，アメリカンフットボール，あるいはサッカー等において、競技中に歯牙や顎骨に大きな外力が加わることにより発生する外傷を最小限度に止め、顎口腔系を保護するために口腔内に装着するものである。しかし、このような目的とは若干異なる目的として、学童の教育現場における体育等のスポーツ時に発生する口腔内の外傷予防に使用することが近年注目されている。 Mouthguard is designed to protect the jaw-and-oral system by minimizing trauma caused by large external force applied to teeth and jawbone during competition in contact sports such as karate, boxing, American football, or soccer. It is to be worn in the oral cavity. However, as an object slightly different from such an object, attention has recently been paid to use it for preventing trauma in the oral cavity that occurs during sports such as physical education in schoolchildren's education.
このマウスガードに用いられる素材には種々のものが存在するが、現在最も多く用いられているものがエチレン−酢酸ビニルコ−ポリマー及びポリオレフィン系ゴムである。しかし、これらの素材を用いて作製されたマウスガードは、比較的硬いものが多く、口腔内において異物感が大きいものとなっていた。また、教育現場において学童が使用する場合では、咬合力が小さく、更に多くの児童が混合歯列期であるため、素材が硬いと口腔内からの取り外しが容易に行えないという問題が生じていた。そのため、比較的硬度の低い（やわらかい）特性を持つマウスガードも望まれていたが、従来の技術でこのようなやわらかいマウスガード組成物を作製しようとした場合、組成物自体の強度が低下してしまい、例え学童とはいえ、瞬間的に発生する大きな咬合力に耐えることができずに引き裂けてしまうという不具合が生じていた。同様に、この様なやわらかい組成物とした場合、瞬間的な力を吸収する特性も低下してしまうため、口腔内で発生する外傷を予防するという本来の目的を達成できないことが多かった。 There are various materials used for the mouth guard, and the most commonly used materials are ethylene-vinyl acetate copolymer and polyolefin rubber. However, many mouth guards made using these materials are relatively hard and have a large foreign body sensation in the oral cavity. In addition, when schoolchildren are used in educational settings, the bite force is small, and more children are in the mixed dentition stage, so that there is a problem that if the material is hard, it cannot be easily removed from the oral cavity. . Therefore, a mouth guard having a relatively low (soft) characteristic has been desired. However, when such a soft mouth guard composition is prepared by a conventional technique, the strength of the composition itself is reduced. In other words, even though it was a schoolchild, there was a problem that it could not withstand the large occlusal force that occurred instantaneously and was torn. Similarly, when such a soft composition is used, the characteristic of absorbing instantaneous force is also reduced, and the original purpose of preventing trauma occurring in the oral cavity cannot often be achieved.
引裂強度等の特性を改善したマウスガードとして、それぞれ所定重量割合範囲のスチレンブロックコポリマー，脂環族飽和炭化水素系樹脂及び／又はエステルガム，１分子中にケイ素原子に直結した有機基のうち少なくとも１個がフェニル基，メチルスチリル基，炭素数７〜３０個のアルキル基であるオルガノポリシロキサンを含有して引裂強度を高くしたマウスガード（例えば、特許文献１参照。）や、更に、スチレンブロックコポリマーに脂環族飽和炭化水素系樹脂のような熱可塑性樹脂を加えると共に、ワックスを加えることで引裂強度が高く、咬合力による塑性変形が生じ難く、口腔内において臭いも発生しないマウスガード組成物が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、やわらかいマウスガードとした場合に、これらの特性が十分に得られるかについては全く検討されておらず、同様に、硬度の高い（硬い）マウスガードとした場合に十分な衝撃吸収力を有するかについても全く考慮されていない。 As a mouth guard having improved properties such as tear strength, at least a styrene block copolymer, an alicyclic saturated hydrocarbon resin and / or an ester gum in a predetermined weight ratio range, and at least one organic group directly bonded to a silicon atom in one molecule A mouth guard containing an organopolysiloxane, one of which is a phenyl group, a methyl styryl group, or an alkyl group having 7 to 30 carbon atoms and having high tear strength (for example, see Patent Document 1), and further a styrene block Mouthguard composition that has high tear strength, less plastic deformation due to occlusal force, and no odor in the oral cavity, by adding a thermoplastic resin such as an alicyclic saturated hydrocarbon resin to the copolymer. Is disclosed (for example, see Patent Document 2). However, it has not been studied at all about whether these characteristics can be sufficiently obtained when a soft mouth guard is used, and similarly, it has a sufficient shock absorbing ability when it is used as a hard (hard) mouth guard. Neither is considered at all.
そこで本発明は、やわらかいマウスガードであっても、咬合力や衝撃的な外力が加わっても引き裂けてしまうことがなく、瞬間的な力に対してもその力を充分に吸収することができるマウスガード組成物を提供することを本発明の課題とする。ここで、従来よりやわらかいとは、硬化体の硬度：デュロメータＡが７０以下のものであり、このようなやわらかいマウスガードを従来の技術に基づいて作製した場合、咬合力により容易に引き裂けてしまい耐久性は非常に低かった。しかも瞬間的な力に対する吸収力が十分ではないため、外傷予防としての機能を十分に果たせなかった。 Therefore, the present invention is a mouse that can absorb even an instantaneous force even if it is a soft mouth guard, even if an occlusal force or a shocking external force is applied. It is an object of the present invention to provide a guard composition. Here, “softer than conventional” means that the hardness of the cured body: durometer A is 70 or less, and when such a soft mouth guard is manufactured based on the conventional technology, it is easily torn by the occlusal force and is durable. Sex was very low. In addition, the ability to absorb traumatic force is not sufficient, and thus the function of preventing trauma could not be performed sufficiently.
本発明者等は前記問題点を解決するために鋭意検討した結果、ａ）エチレン−酢酸ビニルコポリマーとｂ）スチレンブロックコポリマーの比率がａ：ｂ＝１：１〜１：０．０１である熱可塑性エラストマーと、脂環族飽和炭化水素系樹脂，テルペン樹脂，脂肪族系石油樹脂、エステルガムから成る群より選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂及び／又は鉱物系ワックス，合成系ワックス，植物系ワックス，動物系ワックスから成る群より選ばれた少なくとも１種のワックスとから成るマウスがーと組成物とすると、やわらかくても咬合力が加わった際に引き裂けることがなく瞬間的な力を充分に吸収することができることを見出し本発明のマウスガード組成物を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the ratio of a) ethylene-vinyl acetate copolymer and b) styrene block copolymer is a: b = 1: 1 to 1: 0.01. At least one thermoplastic resin selected from the group consisting of a plastic elastomer, an alicyclic saturated hydrocarbon resin, a terpene resin, an aliphatic petroleum resin, and an ester gum, and / or mineral wax, synthetic wax, plant If the mouse is composed of at least one kind of wax selected from the group consisting of animal waxes and animal waxes, the momentary force can be obtained without tearing when the bite force is applied even if it is soft. The inventors have found that the composition can be sufficiently absorbed and have completed the mouth guard composition of the present invention.
即ち本発明は、ａ）エチレン−酢酸ビニルコポリマーとｂ）スチレンブロックコポリマーの比率がａ：ｂ＝１：１〜１：０．０１である熱可塑性エラストマー２０〜９８重量％と、脂環族飽和炭化水素系樹脂，テルペン樹脂，脂肪族系石油樹脂、エステルガムから成る群より選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂及び／又は鉱物系ワックス，合成系ワックス，植物系ワックス，動物系ワックスから成る群より選ばれた少なくとも１種のワックス２〜８０重量％から成ることを特徴とするマウスガード組成物である。 That is, the present invention relates to 20 to 98% by weight of a thermoplastic elastomer in which the ratio of a) ethylene-vinyl acetate copolymer and b) styrene block copolymer is a: b = 1: 1 to 1: 0.01, and alicyclic saturation. At least one thermoplastic resin selected from the group consisting of hydrocarbon resins, terpene resins, aliphatic petroleum resins, and ester gums and / or mineral waxes, synthetic waxes, synthetic waxes, vegetable waxes, animal waxes A mouth guard composition comprising 2 to 80% by weight of at least one wax selected from the group.
本発明に係るマウスガード組成物は、従来のマウスガードより硬度が低いながら、強い咬合が加わっても引き裂けることがなく、瞬間的な力に対しても吸収力が大きいマウスガード組成物である。 The mouth guard composition according to the present invention is a mouth guard composition that is less hard than a conventional mouth guard but does not tear even when a strong occlusion is applied, and has a large absorbency against instantaneous force. .
本発明で用いるエチレン−酢酸ビニルコポリマーは、エチレンと酢酸ビニルの共重合体であり、酢酸ビニルの含有率は、５〜５０％のものが使用でき、好ましくは、１５〜３５％の間のものである。分子量（数平均）については、１００００〜４００００であり好ましくは、１５０００〜３００００のものを使用することができる。 The ethylene-vinyl acetate copolymer used in the present invention is a copolymer of ethylene and vinyl acetate, and the content of vinyl acetate can be 5 to 50%, preferably 15 to 35%. It is. About molecular weight (number average), it is 10,000-40000, Preferably, the thing of 15000-30000 can be used.
スチレンブロックコポリマーとしては、例えば、ポリスチレンとポリブタジエンとのブロックコポリマー，ポリスチレンとポリイソプレンとのブロックコポリマー，ポリスチレンとポリオレフィンとのブロックコポリマー等が使用できる。 As the styrene block copolymer, for example, a block copolymer of polystyrene and polybutadiene, a block copolymer of polystyrene and polyisoprene, a block copolymer of polystyrene and polyolefin, and the like can be used.
ａ）エチレン−酢酸ビニルコポリマーとｂ）スチレンブロックコポリマーの含有比率は、ａ：ｂ＝１：１〜１：０．０１であり好ましくは、ａ：ｂ＝１：０．８〜１：０．1である。本発明においてａとｂの合計量は、組成物全体で２０〜９８重量％であり、好ましくは５０〜９０重量％である。このエチレン−酢酸ビニルコポリマーとｂ）スチレンブロックコポリマーの合計量が組成物全体に対して２０重量％より少ないと、引裂強度が低下してしまい、９８重量％より多いと瞬間的な力に対する吸収力が低下してしまう。 The content ratio of a) ethylene-vinyl acetate copolymer and b) styrene block copolymer is a: b = 1: 1 to 1: 0.01, preferably a: b = 1: 0.8 to 1: 0. 1. In the present invention, the total amount of a and b is 20 to 98% by weight, preferably 50 to 90% by weight, based on the total composition. If the total amount of the ethylene-vinyl acetate copolymer and b) styrene block copolymer is less than 20% by weight based on the total composition, the tear strength is reduced. Will fall.
本発明には、ｂ成分として脂環族飽和炭化水素系樹脂，テルペン樹脂，脂肪族系石油樹脂、エステルガムから成る群より選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂及び／又は鉱物系ワックス，合成系ワックス，植物系ワックス，動物系ワックスから成る群より選ばれた少なくとも１種のワックスを２〜８０重量％を含む。このｂ成分として用いるこれらの物質は、特開２００３−０１９２４０号公報中に記載されている物質と同様のものを使用することができ、その含有量は、組成物全体で２〜８０％であり好ましくは、５〜５０重量％である。この含有量が、２重量％より少ないと、加熱軟化してマウスガードを作製する場合、成形性が悪く口腔内への適合性の悪いマウスガードとなってしまい、８０重量％より多いと引裂強度が低下してしまうと共に、マウスガードとして必要な弾力性が著しく低下する。 In the present invention, at least one thermoplastic resin and / or mineral wax selected from the group consisting of an alicyclic saturated hydrocarbon resin, a terpene resin, an aliphatic petroleum resin, and an ester gum is used as component b. 2 to 80% by weight of at least one wax selected from the group consisting of system waxes, plant waxes, and animal waxes. As these substances used as the component b, the same substances as those described in JP-A-2003-019240 can be used, and the content thereof is 2 to 80% in the whole composition. Preferably, it is 5 to 50% by weight. When this content is less than 2% by weight, when a mouth guard is produced by heat softening, the mouth guard has poor moldability and poor suitability to the oral cavity, and when it exceeds 80% by weight, tear strength is obtained. As well as the elasticity required as a mouth guard is significantly reduced.
本発明に係るマウスガード組成物中には、その特性を失わない範囲で更に各種の無機或いは有機の着色剤，可塑材，無機充填材，酸化防止剤，抗菌剤等を使用しても良い。 In the mouth guard composition according to the present invention, various inorganic or organic colorants, plasticizers, inorganic fillers, antioxidants, antibacterial agents and the like may be used as long as the characteristics are not lost.
本発明について実施例を挙げ詳細に説明するが、本発明はこれ等に限定されるものではない。 The present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
＜実施例1＞
エチレン−酢酸ビニルコポリマー（酢酸ビニル含有率；２５％） ８０重量％
ポリスチレンとポリオレフィンとのブロックコポリマー １４重量％
脂環族飽和炭化水素系樹脂 ３重量％
パラフィンワックス（鉱物系ワックス） ３重量％
上記各成分を加圧ニーダーにて１３０〜１５０℃の条件下で加熱混練することによって直径：１３０ｍｍ，厚さ：３ｍｍのシート状に成形した。
<Example 1>
80% by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content: 25%)
14% by weight block copolymer of polystyrene and polyolefin
3% by weight of alicyclic saturated hydrocarbon resin
Paraffin wax (mineral wax) 3% by weight
Each of the above components was heated and kneaded with a pressure kneader under conditions of 130 to 150 ° C. to form a sheet having a diameter of 130 mm and a thickness of 3 mm.
＜硬さ試験＞
この円盤状試料を１５０℃にて軟化し、直径：３０ｍｍ，厚さ：６ｍｍの硬さ試験用試験体を作製した後、デュロメータＡ型試器を用い、硬さを測定した。
<Hardness test>
The disk-shaped sample was softened at 150 ° C. to prepare a hardness test specimen having a diameter of 30 mm and a thickness of 6 mm, and the hardness was measured using a durometer A type tester.
＜引裂強度試験＞
咬合力に対する引き裂き難さを評価するため、前記円盤状のマウスガード用組成物を用い、１３０℃にて厚さ２ｍｍのシートに成形した後、ＪＩＳ Ｋ ６２５２（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引裂強度の求め方）に記載されている切込みなしアングル型試験片と同じ形状寸法の試験片を抜打刃にて作製した。作製した試験片を用い、試験スピード：５００ｍｍ/ｍｉｎにて引張試験を行った。
<Tear strength test>
In order to evaluate the difficulty of tearing against occlusal force, the disc-shaped mouthguard composition was molded into a sheet having a thickness of 2 mm at 130 ° C., and then JIS K 6252 (vulcanized rubber and thermoplastic rubber-tearing). A test piece having the same shape and dimension as the angle-type test piece without cutting described in (How to obtain strength) was prepared with a punching blade. Using the produced test piece, a tensile test was performed at a test speed of 500 mm / min.
＜瞬間的な力に対する吸収力の評価＞
口腔内温度（３７℃）におけるtanδを動的粘弾性測定装置（商品名：Reogel-E2500，ユービーエム社製）を用い、周波数１５０Ｈｚにて測定した。本測定においては、口腔外より高速度で与えられた時の瞬間的な力の吸収力の程度を評価するため、通常（１〜１０Ｈｚ）より高い周波数での試験を行った。
<Evaluation of absorbency against instantaneous force>
The tan δ at the intraoral temperature (37 ° C.) was measured at a frequency of 150 Hz using a dynamic viscoelasticity measuring device (trade name: Reogel-E2500, manufactured by UBM). In this measurement, a test at a frequency higher than normal (1 to 10 Hz) was performed in order to evaluate the degree of instantaneous power absorption when applied at a higher speed than outside the oral cavity.
＜実施例２＞
エチレン−酢酸ビニルコポリマー（酢酸ビニル含有率；１０％） ３０重量％
ポリスチレンとポリオレフィンとのブロックコポリマー ２０重量％
脂環族飽和炭化水素系樹脂 ３０重量％
エステルガム １０重量％
パラフィンワックス（鉱物系ワックス） １０重量％
上記各成分を加圧ニーダーにて１３０〜１５０℃の条件下で加熱混練することによって直径：１３０ｍｍ，厚さ：３ｍｍのシートに成形した。
この組成物について実施例１と同様の試験を行なった。結果を表１に示す。
<Example 2>
Ethylene-vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content: 10%) 30% by weight
Block copolymer of polystyrene and polyolefin 20% by weight
30% by weight of alicyclic saturated hydrocarbon resin
Ester gum 10% by weight
10% by weight of paraffin wax (mineral wax)
Each of the above components was heated and kneaded in a pressure kneader under conditions of 130 to 150 ° C. to form a sheet having a diameter of 130 mm and a thickness of 3 mm.
This composition was tested in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
＜実施例３＞
エチレン−酢酸ビニルコポリマー（酢酸ビニル含有率；３０％） ３５重量％
ポリスチレンとポリオレフィンとのブロックコポリマー ３５重量％
テルペン樹脂 ３０重量％
上記各成分を加圧ニーダーにて１３０〜１５０℃の条件下で加熱混練することによって直径：１３０ｍｍ，厚さ：３ｍｍのシートに成形した。
この組成物について実施例１と同様の試験を行なった。結果を表１に示す。
<Example 3>
Ethylene-vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content: 30%) 35% by weight
Block copolymer of polystyrene and polyolefin 35% by weight
Terpene resin 30% by weight
Each of the above components was heated and kneaded in a pressure kneader under conditions of 130 to 150 ° C. to form a sheet having a diameter of 130 mm and a thickness of 3 mm.
This composition was tested in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
＜実施例４＞
エチレン−酢酸ビニルコポリマー（酢酸ビニル含有率；３０％）６９．７重量％
ポリスチレンとポリオレフィンとのブロックコポリマー ２０重量％
エステルガム ８重量％
パラフィンワックス（鉱物系ワックス） ２重量％
緑色２０２（着色剤） ０．１重量％
ＢＨＴ（酸化防止剤） ０．１重量％
銀系無機抗菌剤 ０．１重量％
上記各成分を加圧ニーダーにて１３０〜１５０℃の条件下で加熱混練することによって直径：１３０ｍｍ，厚さ：３ｍｍのシートに成形した。
この組成物について実施例１と同様の試験を行なった。結果を表１に示す。
<Example 4>
Ethylene-vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content: 30%) 69.7% by weight
Block copolymer of polystyrene and polyolefin 20% by weight
Ester gum 8% by weight
Paraffin wax (mineral wax) 2% by weight
Green 202 (colorant) 0.1% by weight
BHT (antioxidant) 0.1% by weight
Silver inorganic antibacterial agent 0.1% by weight
Each of the above components was heated and kneaded in a pressure kneader under conditions of 130 to 150 ° C. to form a sheet having a diameter of 130 mm and a thickness of 3 mm.
This composition was tested in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
＜比較例１＞
ポリスチレンとポリオレフィンとのブロックコポリマー ５０重量％
脂環族飽和炭化水素系樹脂 ３５重量％
エステルガム １０重量％
パラフィンワックス（鉱物系ワックス） ５重量％
上記各成分を加圧ニーダーにて１３０〜１５０℃の条件下で加熱混練することによって直径：１３０ｍｍ，厚さ：３ｍｍのシートに成形した。
この組成物について実施例１と同様の試験を行なった。結果を表１に示す。
<Comparative Example 1>
Block copolymer of polystyrene and polyolefin 50% by weight
Alicyclic saturated hydrocarbon resin 35% by weight
Ester gum 10% by weight
Paraffin wax (mineral wax) 5% by weight
Each of the above components was heated and kneaded in a pressure kneader under conditions of 130 to 150 ° C. to form a sheet having a diameter of 130 mm and a thickness of 3 mm.
This composition was tested in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
＜比較例２＞
やわらかめのマウスガード用の素材としても用いられているエチレン−酢酸ビニルコポリマー（酢酸ビニル含有量：３３％）を１５０℃の条件下で直径：１３０ｍｍ，厚さ：３ｍｍのシートに成形した。このシートについて実施例１と同様の試験を行なった。結果を表１に示す。
<Comparative example 2>
An ethylene-vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content: 33%), which is also used as a soft mouth guard material, was molded into a sheet having a diameter of 130 mm and a thickness of 3 mm at 150 ° C. The same test as in Example 1 was performed on this sheet. The results are shown in Table 1.
表１から明らかなように、実施例に示した本発明によるマウスガード組成物は、硬さが低く、しかも動的弾性試験におけるtanδの値も比較例２のエチレン−酢酸ビニル共重合体のみのシートと比較して高い。これは瞬間的な力を吸収する能力が高いことを示している。この特性は、エチレン−酢酸ビニルコポリマーを含まない比較例１のスチレンブロックコポリマーを主成分とした組成物においても同様であり、やはり本発明の組成物の方がtanδは高い値を示している。更に引裂強度試験においても、本発明による組成物は比較例１，２のものより高い値を示し、マウスガードとして咬合力に充分に耐え、容易に引き裂けてしまうトラブルが発生し難い特性を有している。 As is apparent from Table 1, the mouth guard composition according to the present invention shown in the examples has a low hardness, and the value of tan δ in the dynamic elasticity test is only that of the ethylene-vinyl acetate copolymer of Comparative Example 2. High compared to the sheet. This indicates that the ability to absorb instantaneous force is high. This characteristic is the same in the composition based on the styrene block copolymer of Comparative Example 1 that does not contain an ethylene-vinyl acetate copolymer, and the composition of the present invention shows a higher value of tan δ. Furthermore, also in the tear strength test, the composition according to the present invention has a higher value than those of Comparative Examples 1 and 2, and has a characteristic that the mouth guard sufficiently withstands the occlusal force and does not easily cause a trouble of tearing easily. ing.
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