JP2004305314A

JP2004305314A - 歯科用石膏組成物

Info

Publication number: JP2004305314A
Application number: JP2003100254A
Authority: JP
Inventors: Taketoshi Fujita; 武敏藤田
Original assignee: DIA IATRON CO Ltd; DIA-IATRON CO Ltd
Current assignee: DIA IATRON CO Ltd; DIA-IATRON CO Ltd
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】歯科用石膏組成物であって、その石膏スラリを各種の印象剤からなる印象物に注入し、硬化して得られる石膏模型が、常に良好な表面平滑性示す石膏組成物を提供すること。
【解決手段】フッ素樹脂粉末を含有することを特徴とする歯科用石膏組成物であって、特に、前記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレンおよび／またはポリフッ化ビニリデンであって、前記フッ素樹脂の分子量が５０００〜６０００００の範囲内の樹脂であって、前記フッ素樹脂粉末の粒子径が１〜５０μｍの範囲内の樹脂であって、および前記フッ素樹脂粉末の含有量が歯科用石膏組成物全体の０．１〜４０重量％である組成物。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科用石膏組成物、詳しくは、その石膏スラリを歯科用印象物に注入後、硬化させて得られる石膏模型の表面平滑性が優れていることを特徴とする歯科用石膏組成物に関する。およびその組成物から得られる、表面平滑性に優れた石膏模型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分子式ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ、分子量１７２．１８で表される石膏の二水塩（以下、「二水石膏」ともいう）は、天然石膏として天然に産出され、柱状結晶または平板状結晶であり、含まれる不純物の種類および量によって、灰色、炭黄色または褐色などを呈する。また、天然石膏以外のいわゆる化学石膏は、化学工業における副産物として大量に得られており、その多くは二水塩であり、白色固塊または白色粉末（単斜晶系）として得られる。これらの二水塩は、１００〜１５０℃にて加熱することにより、下記化学反応式（Ｉ）に示されるように、一部の結晶水が脱水され、１／２水塩となる（この加熱による脱水プロセスを「焼成」ともいう）。
【０００３】
【化１】
ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ → ＣａＳＯ_４・１／２Ｈ_２Ｏ＋３／２Ｈ_２Ｏ・・・（Ｉ）
【０００４】
このようにして得られる１／２水塩の石膏を、「半水石膏」と称する。半水石膏は、焼成の条件によって、結晶度（結晶系の緻密性を意味する）の異なる、アルファ型半水石膏またはベータ型半水石膏が得られる。この半水石膏に水を加えて放置すると、式（Ｉ）の逆反応がおこり、二水塩に戻るとともに硬化することが知られている。
【０００５】
上述のように、半水石膏は水と反応して硬化するので、その作業性の容易さから、さまざまな模型材料として広く利用されている。特に、歯科治療分野において、口腔内に装着される各種の修復物（義歯、補綴物を含む）を作製するための基になる模型材料として、不可欠な基盤材料となっている。
【０００６】
半水石膏のうち、特に歯科用半水石膏については、日本工業規格（ＪＩＳ）において規定されており、ベータ型半水石膏を主体原料とする歯科用焼き石膏であるＴ６６０４、およびアルファ型半水石膏を主体原料とする歯科用硬質石膏であるＴ６６０５の規定がなされている。
【０００７】
歯科用石膏に要求される特性は、平滑な表面性、寸法精度、機械的強度、良好な作業性、経時的安定性、後加工性、気泡混入の排除性などが挙げられる。
【０００８】
上述のような特性を満足させるためには、半水石膏のうち、ベータ型半水石膏よりも、結晶度の高いアルファ型半水石膏（以下、「硬質石膏」ともいう）を用いることが好ましい。
【０００９】
歯科用石膏を用いて歯科用石膏模型を製造する方法は、一般に、印象材などの型取り材を用いて口腔内部の原型（患部）の陰型（以下、印象材による陰型を「印象物」ともいう）を作り、その印象物に歯科用半水石膏と水を含む練和物（以下、「石膏スラリ」ともいう）を注入して、硬化させることを含む。このようにして得られる石膏硬化物を「石膏模型」と称する。
【００１０】
上記の印象材としては、寒天、アルジネート系などの水性コロイド系印象材、またはシリコーンゴム、ポリエーテルゴム、ポリサルファイトゴムなどのゴム系印象材などが挙げられる。
【００１１】
従来は、結晶度の高いアルファ型半水石膏（硬質石膏）により、各種印象材からなる印象物を用いて石膏硬化物である石膏模型を製造すると、必ずしも精度のよい模型を得ることができなかった。具体的に述べると、印象材として水性コロイド系印象材を用いた場合には、硬化後の石膏模型表面に大小の荒れ目が生じがちであった。
【００１２】
また、ゴム系印象材を用いた場合は、石膏模型表面の平滑性はある程度良好であるものの、ゴム系印象材自体が疎水性であるために、水を含む石膏スラリとの適合性が悪く、石膏スラリが、ゴム系印象材を用いて作製した陰型（印象物）の凹凸の細部まで行きわたらず、精度の良好な印象模型を得ることが困難であった。また、ゴム系印象剤はコスト的にも高く、さらに使用後の印象物の廃棄処理等において環境への負荷が高いという欠点を有する。
【００１３】
したがって、歯科用石膏組成物であって、その石膏スラリを各種の印象物に注入し、硬化させて得られる石膏模型が、常に良好な表面平滑性を示すような、新たな歯科用石膏組成物の開発が待望されるところであった。
【００１４】
一方、歯科用石膏組成物に一定のアルカロイド系物質を添加物として加えることで、その石膏硬化物の表面平滑性を向上させ得ることが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、添加物として加えることで、同様の効果を得ることができる非アルカロイド系物質は知られていない。
【００１５】
【特許文献１】
特開平１０−０３３５６７号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、石膏組成物であって、その石膏スラリを各種の印象材からなる印象物に注入し、硬化して得られる石膏模型が常に良好な表面平滑性を示す石膏組成物、特に歯科用石膏組成物を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、歯科用石膏に対して特定の添加物を加えることで、その歯科用石膏模型の表面を十分に平滑にしうることを見出した。具体的には、特定のフッ素樹脂粉末を添加した歯科用石膏を用いて石膏模型を作製すると、その歯科用石膏模型の表面の平滑性が良好になることを見出した。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。
【００１８】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
（１）フッ素樹脂粉末を含むことを特徴とする歯科用石膏組成物。
（２）前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体（ＥＴＦＥ）、およびエチレンとクロロトリフルオロエチレンとの共重合体（ＥＣＴＦＥ）からなる群から選ばれることを特徴とする、（１）に記載の歯科用石膏組成物。
（３）前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、および／またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）であることを特徴とする、（１）に記載の歯科用石膏組成物。
（４）前記フッ素樹脂は、分子量が５０００〜６０００００の範囲内の樹脂であり、かつ、前記フッ素樹脂粉末の粒子径は１〜５０μｍの範囲内の樹脂粉末であることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載の歯科用石膏組成物。
（５）前記フッ素樹脂粉末の含有量は、歯科用石膏組成物全体の０．１〜４０重量％であることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載の歯科用石膏組成物。
（６）（１）〜（５）のいずれかに記載の歯科用石膏組成物を石膏スラリとし、該スラリを、印象物に注入後、硬化させたことを特徴とする石膏硬化物。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の歯科用石膏組成物は、フッ素樹脂粉末を含むことを特徴としており、その石膏スラリを各種印象剤、好ましくは各種水性コロイド印象剤らなる印象物に注入し、硬化することで、良好な表面平滑性を示す歯科用石膏模型を得る。
【００２０】
本発明の歯科用石膏組成物における主成分は半水石膏であるが、その半水石膏には、従来から用いられてきた半水石膏を、特に制限することなく使用することができる。そのような半水石膏は当業者に周知であり、適宜選択することができる。好ましい半水石膏は、結晶度の高いアルファ型半水石膏（硬質石膏）である。
【００２１】
本発明の歯科用石膏組成物における主成分は半水石膏であるが、主成分の半水石膏１００重量部に対して、二水石膏を０．１〜５．０重量部、好ましくは０．５〜２．０重量部の範囲で添加してもよく、それにより凝結作用を促進することができる場合がある。
【００２２】
本発明の歯科用石膏組成物に含まれるフッ素樹脂粉末は、歯科用石膏と組み合わせることにより、その石膏模型が良好な表面平滑性を示すものである限り、特に制限されず、任意のフッ素樹脂粉末を選択することができる。一種類のフッ素樹脂粉末を単独で用いてもよく、複数のフッ素樹脂粉末を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
前記フッ素樹脂は、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体（ＥＴＦＥ）、およびエチレンとクロロトリフルオロエチレンとの共重合体（ＥＣＴＦＥ）から選択されるフッ素樹脂であり、一種または二種以上を組み合わせて用いてもよい。特に好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、および／またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。
【００２４】
前記フッ素樹脂は、分子量が５０００〜６０００００の範囲内の樹脂が好ましく、さらに好ましくは、分子量が１００００〜１０００００の範囲内の樹脂である。該分子量は数平均分子量として測定されたものである。
【００２５】
前記フッ素樹脂は、粉末の形態で用いることが好ましく、その粒子径は、１〜５０μｍの範囲内の樹脂粉末が好ましい。より好ましくは、粒子径が１〜１０μｍの範囲内の樹脂粉末である。
【００２６】
本発明の歯科用組成物に含まれるフッ素樹脂粉末の含有量は、歯科用組成物全重量に対して、０．１〜４０重量％が好ましい。さらに好ましくは０．１〜１．０重量％である。
【００２７】
本発明の歯科用石膏組成物は、前記半水石膏およびフッ素樹脂粉末のほか、通常の歯科用石膏組成物と同様の構成としうる。したがって、一または複数の、任意の第三の物質を含みうる。第三の物質とは、反応促進剤、反応遅延剤、顔料、香料、消毒剤、抗菌剤などが含まれる。すなわち、フッ素樹脂を含む以外は、通常の歯科用石膏組成物と同様の構成であってもよく、通常の歯科用石膏組成物と同様に調製、使用することもできる。通常の歯科用石膏組成物とは、例えば、特開平２−２２３５０５に記載される組成物でありうる。製品化するにあたっては、第３の物質を加えることで、その作業性、取り扱い性を向上させ、商品価値を一段と高めることもできる。
【００２８】
本発明の歯科用石膏組成物を調製するにあたって、主成分である前記半水石膏に対して、前記フッ素樹脂粉末、および一または複数の前記第三の物質を均一に分散混合するのが好ましい。均一な分散混合状態を達成するために、高速流動体混合機（例えばスーパーミキサー）、円錐型スクリュー混合機（例えばナウターミキサー）、リボン型混合機、Ｖ型混合機を含む高性能混合機を使用してもよい。
【００２９】
しかしながら、均一な分散混合を達成するための、混合方法・設備は上記に制限されることなく、任意に選択、使用することができ、かつ、各成分を同時に混合機内に投入することもでき、分割して投入することもできる。
【００３０】
本発明の歯科用石膏組成物は、通常の歯科用石膏組成物と同様にして使用しうる。すなわち、実際の使用方法としては、本発明の歯科用石膏組成物の適当量をラバーボール中に採り、水を加えて、ヘラなどで手練和する、またはより高度には真空攪拌機などを使用して機械練和してもよい。機械練和することにより、よりよい結果が得られうる。
【００３１】
このようにして得られる石膏スラリを、任意の印象材からなる印象物に注入し、一定時間放置して硬化させると、表面平滑性に優れた石膏硬化物としての石膏模型が得られる。上記印象剤には、任意の弾性印象剤または非弾性印象剤が含まれる。好ましい印象剤は弾性印象剤であり、特に好ましくは弾性印象剤のうち水性コロイド印象剤、またはゴム系印象剤であり、さらに好ましくは水性コロイド系印象剤であり、もっとも好ましくはアルジネート系印象剤である。
【００３２】
本発明の歯科用石膏組成物の石膏スラリを各種の印象物に注入、硬化して得られる石膏模型が表面平滑性に優れ、かつ、寸法精度が良好な模型体を提供する作用機構については、十分には明らかではない。可能性として、石膏組成物にフッ素樹脂を加えることにより、その石膏スラリを印象物に注入した場合に、石膏スラリと印象物との界面に一定の層（フッ素樹脂の高濃度層であってもよい）が形成され、両者の間の成分の移行が抑えられ、結果として石膏模型の表面平滑性がよくなると考えられる。いずれにしても、後述の実施例に記載されるように、本発明に係る石膏組成物から得られる石膏模型が良好な表面平滑性を示すことは実験的に示されている。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例において、本発明の内容をより具体的に説明し、かつ、その効果について示すが、これらにより本発明の範囲が限定されるものではない。
【００３４】
以下の実施例において、試料としての石膏スラリを作製する際の混水量は、ＪＩＳ−Ｔ６５０５の試験法に準じて、標準調度に相当する水分量とした。また、本発明の目的と効果を最も端的に表現する表面粗さについては、ＪＩＳ−Ｂ０６０１で規定されている中心線平均粗さ（Ｒａ）によってデータ化した。測定装置として、サーフテスト４０１（商品名、ミツトヨ社）を使用した。
【００３５】
各実施例において、主成分である歯科用硬質石膏粉末として、ニューダイヤストン（商品名、三菱化学）を使用した。該商品の物性値を表１に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
各実施例において、印象材として、アルジネート系印象材であるアルフレックス（商品名、三菱化学）を使用した。
【００３８】
各実施例において、印象材を用いてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム面（平滑面）の印象を採取した。次に、その印象物に歯科用石膏組成物の石膏スラリ（練和物）を注入し、室温で６０分間放置した後、硬化させ、石膏模型を得た。その石膏模型の、印象材と接触していた面の表面粗さ（Ｒａ）を、上記した測定装置によって測定した。
【００３９】
各実施例において、本発明の歯科用石膏組成物の添加物であるフッ素樹脂粉末として、Ｆｌｕｏｎ．（登録商標）ＰＴＦＥ．Ｌ（旭硝子株式会社製）を使用した。
【００４０】
【実施例１】
歯科用硬質石膏粉末１００重量部に対して、前記フッ素樹脂粉末０．１重量部を分散混合した石膏組成物を石膏スラリ（練和物）として、これを印象物に注入した。室温で６０分間放置した後、得られた石膏模型の表面粗さ（Ｒａ）を測定した。その結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】

【００４２】
歯科用硬質石膏粉末１００重量部に対して、本発明のフッ素樹脂粉末１重量部を分散混合した石膏組成物を石膏スラリ（練和物）として、これを印象物に注入した。室温で６０分間放置した後、得られた石膏模型の表面粗さ（Ｒａ）を測定した。その結果を表３に示す。
【００４３】
【表３】

【００４４】
【発明の効果】
以上で説明、および実験的に証明したように、本発明であるフッ素樹脂粉末を含む歯科用石膏組成物は、石膏スラリ（練和物）としたときに、各種の印象材との適合性に優れており、印象物に注入後、硬化させて得られる石膏模型は、表面粗さおよび寸法精度が良好である。また、本発明に従って作製される歯科用石膏模型は、歯科治療における各種の修復物として優れており、本発明にかかる歯科用石膏組成物は歯科治療分野において実用度の高い製品となり得る。

Claims

フッ素樹脂粉末を含むことを特徴とする歯科用石膏組成物。
前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体（ＥＴＦＥ）、およびエチレンとクロロトリフルオロエチレンとの共重合体（ＥＣＴＦＥ）からなる群から選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の歯科用石膏組成物。
前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、および／またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）であることを特徴とする、請求項１に記載の歯科用石膏組成物。
前記フッ素樹脂は、分子量が５０００〜６０００００の範囲内の樹脂であり、かつ、前記フッ素樹脂粉末の粒子径が１〜５０μｍの範囲内の樹脂粉末であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯科用石膏組成物。
前記フッ素樹脂粉末の含有量は、歯科用石膏組成物全体の０．１〜４０重量％であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の歯科用石膏組成物。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の歯科用石膏組成物を石膏スラリとし、該スラリを、印象物に注入後、硬化させたことを特徴とする石膏模型。