JP2002369831A - 合成材料製義歯ならびにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便かつ迅速な製造工程を実施し得るにもか
かわらず合成材料製義歯の切縁部分においても表面材質
を改善することができる合成材料製義歯ならびにその製
造方法を提供する。 【解決手段】 光重合性材料から形成される合成材料製
義歯であり、義歯（１０）は切縁質（１８）と象牙質
（１６）と必要に応じてさらに別の材質（１４）とから
構成される。互いに隣接する材質（１８，１６；１６，
１４）が相互に強力に結合される。この合成材料製義歯
（１０）は少なくとも２つの前後する工程において義歯
を構成する材質を成形型内に充填することによって製造
する。この成形型は光透過性であるとともに２番目の工
程において充填された材質も第１の材質を貫通する光の
作用によって成形型内において重合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、請求項１前段に記載
の合成材料製義歯ならびに請求項９前段に記載の合成材
料製義歯の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯科分野において光重合または熱重合、
場合によっては圧力付加の組み合わせによって硬化する
光重合性材料を使用することが知られている。光硬化を
実施するために光が妨害なく重合性材料に照射されるこ
とが保証されなければならず、従って義歯用の成形型自
体を透明に形成することが知られている。この種の解決
方式は、ドイツ特許公開第３６１０６８３号公報によっ
て知られている。この文献の義歯において柔軟性を維持
する形材を形成するために特殊な重合材料を使用し、こ
れは特にウレタンオリゴマーを含んでいる。この義歯を
製造するために、透明な上側成形型を有する義歯用の原
型が形成される。この解決方式の問題点は、弾力性を維
持する形材を別途に製造してこれを重合硬化性の合成材
料と組み合わせる方法が極めて高コストになることであ
る。

【０００３】さらに、合成材料製義歯を全体的に光重合
性材料から製造することも知られている。他方、合成材
料製義歯は歯の表面材質に対する高い要件を満たすため
に極めて耐摩耗性を有する必要がある。そのためこの方
式は実用化がなされていない。

【０００４】人工歯は多くの場合セラミック材料から形
成されている。このように製造された歯は比較的硬質で
あるとともに良好な表面材質を有する。さらにこれは耐
摩耗性であるとともに、製造に際して丁寧な処理を施し
また適宜な塗装技術を適用することによって今日の美容
的要件も満たすものである。セラミック製焼結材料から
形成される義歯の問題点は、その表面が自然歯のエナメ
ル質より硬質であることである。従って患者の口内にお
いて人工歯の反対側に位置する対咬歯には比較的強度な
負荷がかかる。これに対して、合成材料または複合材料
からなる歯は少なくともエナメル質に比べていくらか軟
質であるという利点を有している。合成材料製義歯はセ
ラミック製義歯に比べて一定の利点を備えており、これ
には使用される合成材料製義歯に対する対咬歯の消耗が
低減される点が含まれる。

【０００５】他方、合成材料はセラミック材料に比べて
耐破砕性が低く、従って製造に際して少なくとも可能な
限り最適な材質を達成するよう留意する必要がある。

【０００６】合成材料製義歯を極めて耐摩耗性が高くか
つ硬質に形成するために特別に選ばれた材料が使用さ
れ、これは通常メタクリル酸メチル派生物である。実験
によって重合に際してその方式および取り扱いの質が生
成される合成材料製義歯の表面材質ならびに表面強度を
決定するものであることが示された。従って、この種の
合成材料製義歯は通常比較的高圧下かつこれに従って上
昇した温度下で重合される。

【０００７】今日の歯科技術における美容的な要件を満
たすために、異なった種々の層が使用され、すなわちエ
ナメル質に相当する透明層と象牙質に相当するより乳白
色の層である。これらの層はそれぞれ適宜な圧力ならび
に温度下で重合され、それぞれ被覆状の構造を形成す
る。従って、この解決方式においては、合成材料製義歯
が分解することがないように層と層の間に確実な結合が
形成されるよう留意する必要がある。

【０００８】しかしながら、この方式は多数の成形型お
よび／または型取り部材を使用し、これに対して規則的
に冷却および加熱を繰り返す必要があるため極めて高コ
ストなものとなる。別の問題点は、合成材料を複数回、
例えば４回にわたってその融点以上に加熱しそして急激
に冷却することによってその材料特性が劣化することで
ある。他方、隣接する各層が極めて密着しているためそ
の時点で重合する層のみを加熱および加圧することは実
用上不可能であり、これを実施するには完全に別々の成
形型を使用する必要がある。これらの問題点があるにも
かかわらず、現在まで合成材料製義歯の製造を向上させ
る代替的な解決方式は提供されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、簡便かつ迅速な製造工程を実施し得るにもかかわら
ず合成材料製義歯の切縁部分においても表面材質を改善
することができる、請求項１前段に記載の合成材料製義
歯ならびに請求項９前段に記載の合成材料製義歯の製造
方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
従って請求項１または請求項９によって解決される。下
位請求項には好適な追加構成が示されている。

【００１１】本発明に係る方式によれば合成材料製義歯
を少なくとも同等な品質のままで製造することができ
る。歯の製造に際して実行する必要があった圧力ならび
に特に温度サイクルに代えて、本発明に従って透光性に
形成された成形型によって光重合が複数回実行される。
本発明に係る義歯は層状に構成されるとともに各層が相
互に強固に結合していることを特徴とする。これは完全
に光重合性材料から形成され、切縁部質が象牙質に比べ
て透明になっている。本発明によれば多数の独自の効果
が得られる：切縁部質が象牙質より透明なものとなり従
って後から塗布される象牙質に切縁部質を介して光照射
する際の光透過率が極めて良好になる。これによって光
源へのアクセスの悪い材料への照射を容易にする補償が
可能となり、その結果象牙質の硬化のための出力ならび
に照射時間のいずれも増大させる必要はなくなる。

【００１２】他方、切縁部質はその成形型側の表面がよ
り強力に光照射される。従ってその部分が極めて硬質に
なり表面材質が改善される。

【００１３】さらに、光重合性によって、個々の層ある
いは個々の材質間の結合を必要性に従って適合させるこ
とができる。従って、本発明に係る歯は全ての光重合が
終了した後に完全に重合させることができる。この解決
方式によれば、個々の材質間の境界層は最初軟質で接合
性が高く、その結果本発明に従って強力な結合を形成す
ることができる。

【００１４】照射の方式は必要に応じて広範囲に調節し
得ることが理解される。従って、本発明の好適な構成形
態において例えば切縁部質に対しての照射は短時間で強
力に、すなわち例えば光源からの距離を短くして行い、
象牙質ならびにその他の材質に対してはより低出力で長
時間行うことができる。また照射の周波数および時間的
な経過も必要に応じて調節することが可能であり、この
際パルス式の照射を使用することもできる。ここで光と
いう用語は任意の適宜な光線を意味しており、例えば特
に紫外線領域の電磁波も可能である。

【００１５】本発明によれば、互いに接合し合う境界に
射出成形材または流動性材が存在することが好適であ
る。このことによってインターロック式でより強固な層
同士の着合が形成される。さらに、射出成形材の結合に
よって分断線のない切縁部表面を形成することが可能に
なる。この切縁部質は歯を周回状かつ完全に被覆するこ
とができ、この際後処理は必要でなく従ってこれに伴っ
た表面材質の劣化も生じない。

【００１６】本発明は全体的に極めて良好な表面硬度な
らびに形成された歯の総合品質を提供し、この際従来の
製造方式に比べてさらに製造時間も大幅に短縮すること
ができる。

【００１７】本発明に係る方法はシールド部材を使用
し、好適な実施例においてはこれも光透過式に形成され
ている。切縁質シールド部材は切縁質に本発明に係る光
照射を行うことによってこれを所要の形状に構成して独
立的に硬化することを可能にする。切縁質の光照射から
先に行うと、光重合の過程において一定の硬化差異が生
じ、本発明においてはこれを利用して象牙質への接合部
を形成する切縁質の背面部がまだ完全に硬化しておらず
その他の切縁質部分が既に完全硬化している時点で光重
合を中断する。

【００１８】この状態においてシールド部材が取り除か
れ象牙質を代替する別のスクリーンを追加することによ
って象牙質の充填が可能になる。充填の後再度光重合が
行われ、この際切縁質から象牙質への層境界が硬化され
るだけでなく象牙質も硬化されるが、その背面側の領域
は除外され、好適な実施例においてこの領域は基礎質と
接触する。この基礎質は象牙質よりもさらに乳白色であ
り、これは第３のステップにおいて光重合することがで
きる。

【００１９】本発明に係る方法の変更例においてはその
他の異なった各層を重合することができ、例えば前方切
縁質と象牙質、ならびに正面および背面の切縁質を重合
することができる。使用される材料の着色は所要の総合
的美容の観点から必要に応じて広範に調節し得ることが
理解される。

【００２０】本発明によれば、継ぎ目のない周回状の切
縁部を形成し得ることが特に好適である。本発明に係る
シールド部材は切縁質が成形型と切縁質シールド部材と
の間の隙間に比較的薄く周回的に注入されるよう形成さ
れる。この方式においては注入の質を高めるために２つ
以上の注入部を使用することができ、例えば周回的に配
分された４つの注入部を使用することができる。

【００２１】従って切縁質は実質的に容器形状の形材に
構成され、その壁厚は内側の表面積に応じて調整され
る。切縁質を容器状のものと見ると、成形型の取り外し
は容器の縁部から行われ、従って切縁質表面が破壊され
ることはなく材質が劣化する心配はない。

【００２２】切縁質の製造のための空気抜き開口部も象
牙質の方向を向いている表面上に形成することができ後
処理を必要とすることはない。むしろ、このように形成
された平滑な表面の断裂によってインターロック式の結
合をより確実なものにする。

【００２３】その他の境界部、特に基礎質と象牙質との
間の境界部も同様な方式で形成し得ることが理解され
る。本発明によれば、象牙質ならびに切縁質に使用され
る合成材料がいずれも有機および無機の充填材入りモノ
マとすることが極めて好適である。ここで特に種々のメ
タクリル酸結合が挙げられる。充填材の含有率は４５な
いし６５％に保持することが好適である。この充填材含
有率において、モノマは針等によって注入し得る程の低
粘性のものとなる。他方、この種の充填材含有率におい
ては、特にガラス粒子またはパイロジェンおよび／また
は圧砕シリカを充填材として使用した場合硬化に際して
生じる収縮は極めて小さなものとなる。粒子大は０．７
ないし２０μｍとすることが好適であり、この際５μｍ
未満の粒子大が切縁質表面の研磨性の点から好適であ
る。基本的には研磨性の優れた有機性の充填材も可能で
あり、この際例えば極めて微細に結合したポリマを使用
することができる。

【００２４】本発明のその他の詳細、特徴、ならびに利
点は、添付図面を参照しながら以下に記述する実施例の
説明によって理解される。

【００２５】

【実施例】図に示された合成材料製義歯１０は全体的に
光重合性材料から形成される。図示された実施例におい
ては３層に構成され、この際基礎面１２から始まって基
礎質１４が歯の基礎上に延在している。基礎質１４に続
いて象牙質１６が設けられ、この象牙質１６は切縁質１
８によって被覆されている。

【００２６】これらの材料は、上から下へ、すなわち基
礎質から切縁質へ向かって増加する光透過性を有してい
る。

【００２７】これらの材料は、切縁質１８−象牙質１６
−基礎質１４の順番で層状に形成される。射出成形方法
による製造のためにこれらは射出注入部分を備えてお
り、図示された実施例において切縁質は３つの射出注入
部２０，２２，および２４を備えており、象牙質は２つ
の射出注入部分２６および２８、基礎質は１つの射出注
入部分３０を備えている。射出注入部分２０ないし３０
はそれぞれ隣接する材料層に対して突出しておりこれに
よって包囲されている。これによって隣接する材料間の
結合がより改善される。

【００２８】さらに、基礎質１４はその基礎面１２上に
標記用フィールド３２を備えており、これは、製造中に
書き込みまたは刻印を行うか、あるいは適宜な鋳込みに
よる既知の方式の標記を行うことを可能にする。

【００２９】図示された実施例において、象牙質は切縁
質１６への境界面３４が実質的に直線状の表面から形成
されている。切縁質１８の図示されていない成形型に対
する表面３６は大きく変化する構造をもって形作されて
いるため、象牙質１６上の切縁質１８は不均一な層厚を
有している。この構造によって人工歯の外観を自然歯の
ものにさらに近づけることができる。

【００３０】以下に本発明に係る合成材料製義歯の製造
を説明する。

【００３１】成形型にまず第１のシールド部材すなわち
切縁質シールド部材を設ける。その表面は象牙質１６の
境界面３４に対する表面に相当する。従って、成形型と
切縁質シールド部材との間に継ぎ目のない周回状に延在
する隙間が形成される。

【００３２】その後この隙間に射出注入部分２０，２
２，２４を介して同時にモノマ構造の切縁質が充填され
る。加えてシールド部材内には図示されていない空気抜
き開口部が設けられており、これも境界面３４上に跡形
状を残すものとなる。まだ重合されておらず流動状の切
縁質１８の充填が終了すると同時に光源４０からの照射
による光重合が開始される。この光線は光透過性の成形
型を介して進入し、この際成形型の材料層厚を均一なも
のとすることが好適である。加えて反射器４２が設けら
れ、これも照射を均一化するためのものであり、その直
径は義歯１０の直径に比べて大幅に大きなものとなり、
例えば３倍の大きさとなる。

【００３３】概略的に示された光源４０による照射は所
与の持続時間をもって実行される。

【００３４】照射時間が終了すると切縁質１８は硬化さ
れているが、まだ完全には硬化されていない。特に光源
とは反対側の表面がまだいくらか軟らかいが、切縁質シ
ールド部材を取り外す際に一部がこれに付着して分離す
るほど軟らかいものではない。

【００３５】切縁質シールド部材を取り外した後新しい
シールド部材が挿入され、その表面は象牙質１６と基礎
質１４との間の境界面４４に一致する。射出注入部分２
６および２８を介して象牙質１６が境界面３４と象牙質
シールド部材との間に形成された空間に注入される。

【００３６】一般的な射出圧力による充填が終了した
後、半完成品の義歯１０に対して再度光重合が実施され
る。照射の持続時間ならびに強度は重合する材料の層厚
に応じて調節することができ、従って象牙質１６の硬化
のための光照射は切縁質１８の場合よりも大きく設定す
ることができる。

【００３７】光照射はいずれにしても切縁質１８を介し
て実施される。切縁質１８は極めて透明で光透過性が高
いため、光線は切縁質１８を通過する際に殆どあるいは
それ程大きく減衰されない。再度光照射することによる
副効果は切縁質１８がその境界領域３４においてさらに
完全に硬化されることである。

【００３８】象牙質１６の光硬化は、象牙質１６の形状
が安定するが基礎質１４への境界面４４がまだ完全に硬
化されていない状態になるまで実施される。

【００３９】象牙質シールド部材を取り外した後基礎質
シールド部材が挿入され、その表面は基礎面１２に相当
する。このように形成された基礎質シールド部材と境界
面４４との間の空間に基礎質が充填され、この際射出注
入部分３０が使用される。

【００４０】充填が終了した後光源４０が再度点入され
象牙質１６の境界面４４に近接した領域ならびに基礎質
１４の硬化が行われる。

【００４１】光硬化の間に義歯１０はいくらか加熱され
るが、これは後から追加された材料、例えば基礎質１４
の重合を阻害する程強力なものではない。本発明に係る
方法を構成する個々のステップが終了した後、完全に硬
化した義歯１０から成形型が取り外され、この際基礎質
シールド部材も除去される。

【００４２】これに続いてその硬度が熱風処理によって
さらに強化される。これは、例えば成形型から外された
義歯を搬送ベルトによって熱風ステーションを通過させ
ることによって自動的に実施することができる。その後
必要に応じて表面３６の研磨を実施することができ、ま
た必要であれば適宜な塗装技術を使用することもでき
る。

【００４３】複数の義歯を同時に加工し、従って高い生
産性を達成し得ることが理解される。この加工は容易に
自動化することができる。成形型に使用する材料は光線
の波長に応じて調節し得ることが理解される。光照射を
可視光線ではなく紫外線によって行う必要がある場合、
成形型材料は紫外線に対して充分な透過性を有する必要
がある。変更例において、本発明に係る方法は切縁質外
殻の製造に使用することもできる。このことは患者の切
断歯根を形成するために使用することができ、ここで合
成材料製義歯の概念にこの種の外殻または歯の一部が含
まれることが理解される。

【００４４】本発明に係る合成材料製義歯を検証するこ
とによって達成される最終硬度が極めて良好なものであ
ることが示された。また寸法誤差の抑制の点でも極めて
良好なものである。測定された寸法誤差は僅か０．０８
ｍｍのものであり、高い品質を保持しながらも生産サイ
クルを大幅に短縮することができる。

【００４５】別の実施例においては成形型内に挿入され
るシールド部材が非光透過性の材料から形成される。こ
の種のシールド部材を使用することによって必要に応じ
て特定の場所の光硬化を抑制することが可能になる。そ
の後このシールドを除去した後完全な硬化を実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って形成された義歯の一実施例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１０ 義歯 １２ 基礎面 １４ 基礎質 １６ 象牙質 １８ 切縁質 ２０，２２，２４，２６，２８，３０ 射出注入部分 ３２ 標記フィールド ３４，４４ 境界面 ３６ 表面 ４０ 光源 ４２ 反射器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドゥアルト テンシェルト オーストリア国、アー−6710 ネンツィン ク−ベシュリンク、ガイヤ ２

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光重合性材料から形成される合成材料製
   義歯であり、義歯（１０）は切縁質（１８）と象牙質
   （１６）と必要に応じてさらに別の材質（１４）とから
   構成され、互いに隣接する材質（１８，１６；１６，１
   ４）が相互に強力に結合されることを特徴とする合成材
   料製義歯。
2. 【請求項２】 切縁質（１８）は象牙質（１６）に比べ
   て透明度が高く、この象牙質は切縁質（１８）を介した
   光照射によって重合可能であることを特徴とする請求項
   １記載の合成材料製義歯。
3. 【請求項３】 切縁質（１８）と象牙質（１６）と必要
   に応じて設けられるさらに別の材質（１４）とは上下に
   重なった層として構成され、層間の境界面（３４，４
   ４）に適宜な射出または鋳込み注入部分（２０，２２，
   ２４，２６，２８，３０）が設けられることを特徴とす
   る請求項１または２記載の合成材料製義歯。
4. 【請求項４】 義歯（１０）は標記付特に押印可能な基
   礎面（１２）を備えることを特徴とする請求項１ないし
   ３のいずれかに記載の合成材料製義歯。
5. 【請求項５】 切縁質（１８）は歯の外形（３６）の変
   化に従ってその層厚が変化するような構造で象牙質（１
   ６）の周りに被覆されることを特徴とする請求項１ない
   し４のいずれかに記載の合成材料製義歯。
6. 【請求項６】 合成材料製義歯（１０）は基礎面（１
   ２）を除いた全ての面が継ぎ目および成形突出部を有し
   ていないことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
   に記載の合成材料製義歯。
7. 【請求項７】 ３つの材質（１４，１６，１８）からな
   り、基礎質（１４）は基礎面（１２）と象牙質（１６）
   との間に延在し、その層厚は切縁質（１８）の最大層厚
   に比べていくらか大きくなることを特徴とする請求項１
   ないし６のいずれかに記載の合成材料製義歯。
8. 【請求項８】 象牙質（１６）の周りに複数の層が延在
   し、それらは特に前側切縁質、後側切縁質、および正面
   切縁質であることを特徴とする請求項１ないし７のいず
   れかに記載の合成材料製義歯。
9. 【請求項９】 少なくとも２つの前後する工程において
   義歯を構成する材質を成形型内に充填し、この成形型は
   光透過性であるとともに２番目の工程において充填され
   た材質も第１の材質を貫通する光の作用によって成形型
   内において重合されることを特徴とする合成材料製義歯
   の製造方法。
10. 【請求項１０】 複数の義歯、特に歯科補綴材を製造す
    るために複数の成形型をダイセット内において実質的に
    同時に使用することを特徴とする請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 第１の工程を実施するために、特に切
    縁質を充填するために成形型内にシールド部材を設置
    し、成形する切縁質に相当する中空部を形成することを
    特徴とする請求項９または１０記載の方法。
12. 【請求項１２】 各工程を実施するごとに製造する義歯
    に光照射を行い、各材質を次の材質を注入するために充
    分な程度の硬度まで硬化することを特徴とする請求項９
    ないし１１のいずれかに記載の方法。
13. 【請求項１３】 各工程を重合する材料の固化温度より
    も大幅に低い温度、特に実質的に室温で実施することを
    特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載の方
    法。
14. 【請求項１４】 個々の工程を実施するために成形型内
    に設置されるシールド部材が光透過性であるが形状が一
    定の材料から形成されることを特徴とする請求項９ない
    し１３のいずれかに記載の方法。
15. 【請求項１５】 個々の工程を実施するために成形型内
    に設置されるシールド部材が非光透過性であるが形状が
    一定の材料から形成されることを特徴とする請求項９な
    いし１３のいずれかに記載の方法。
16. 【請求項１６】 個々の工程が終了した後に完全に重合
    するために義歯を加熱することを特徴とする請求項９な
    いし１５のいずれかに記載の方法。