JP2012061193A - マウスガード用熱可塑性シート - Google Patents

Abstract

【課題】デザイン性の高い２種類以上の色の異なる材料から構成される歯科用熱成形器材の成形性、耐久性を向上させる。
【解決手段】
熱成型器を用いてマウスガード作製するためのマウスガード用熱可塑性シートであって、顔料を含む熱可塑性樹脂から構成される主材と、異なる顔料を含む熱可塑性樹脂から構成されるデザイン材を含むマウスガード用熱可塑性シートにおいて、主材の片面は主材のみで、主材のもう片面にデザイン材が溶着していることを特徴とするマウスガード用熱可塑性シートを提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、歯科用熱成形器を用いて歯科用熱成形器材を作製する熱可塑性シートに関する。詳しくは、マウスガードやスプリントなどの歯科用熱成形器材を作製するための熱可塑性シートに関する。

歯科における歯科用熱成形器材は、顎関節症治療に用いられるスプリントや、スポーツ選手の口腔内を守るマウスガード、予防歯科や審美歯科の分野でのドラッグデリバリートレーなど用途が拡大している。

歯科用熱成形器材は、主に歯科技工所で作製される。歯科用熱成形器材の作製方法は以下の通りである。
歯科医より提供された石膏模型を、歯科技工士によって熱成形に適した形にトリミングや形態修整を施された後、成形器の上に配置される。その後、ヒーターなどで加熱軟化させた熱可塑性シートが石膏模型上に吸引又は加圧し成形される。
熱可塑性シートを自然放冷後、トリミングや形態修整を施され歯科用熱成形器材となる。このような方式をシート圧接法という。
歯科技工所は、担当の歯科医によって個々の患者に適した歯科用熱成形器材をオーダーメイドで製作される。そのため、口腔構造を再現する型材には個人の口腔内の形態を正確に再現できる石膏を用いる。

歯科用熱成形器材に使用される熱可塑性シートは用途別に材質を変更している。マウスガード用の熱可塑性シートは口腔外傷を防ぐために、衝撃をやわらげる弾性のあるエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーなどの素材が使用されている。
マウスガード用の熱可塑性シートは近年のスポーツ歯学の普及と共にマウスガードの使用者が増加しており、種々の材質のものが用いられている。

最近では材質の異なる多層シートも使用されている。
特許文献１にはポリメチルメタクリレートの芯部材とポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの表面部材との２層構造からなるマウスガードが提案されている。また、特許文献２には対衝撃性に優れる層と膠着性に優れる層を有する2層のシートが提案されている。しかし、異なる材質を用いた熱可塑性シートでは歯科用熱成形器にて軟化させる際に過熱斑が発生し、吸引や加圧時に石膏模型上にシートが正確に成形されない問題が生じていた。現在販売されている市場での主力製品は1層のものである。

また、デザイン性を追及するために、同質の熱可塑性樹脂に異なる顔料にて着色させ、これらの熱可塑性樹脂を押出成形や射出成形して熱可塑性シートとして販売されている。具体的には図７に示す。短冊を溶着しているため、主材とデザイン材の溶着面はシートの厚さである。
しかし、この熱可塑性シートは同質の材料であっても、顔料の充填量や分散状態にて、同質の熱可塑性樹脂であっても材質が異なることから、これらの溶着界面が剥がれ、歯科用熱成形器で成形ができないことや、マウスガードとして利用している間に剥がれるなどの問題があった。

マウスガードは色、デザイン、材質等の異なる様々なバリエーションのシートも存在しており、最近では、マウスガードを口腔外傷予防の目的の他にファッションの一部として認識している使用者も増えており、単色だけでなく複数色のシートが販売されたり、積層成形によっていろいろなデザインのマウスガードが作製されたりするなど、マウスガードの機能性だけでなくデザイン性も求められている。

デザインを施した熱可塑性シートで、多くのデザインを構成できることも求められていた。
特開平３−２４４４８０号公報 特開２００２−３５５３５２号公報

歯科用熱成形器材は、熱可塑性シートを歯科技工用成形器で加熱し、石膏模型に吸引や加圧することによって作製されるが、多層の熱可塑性シートを作製する場合、材質の違いから軟化点温度が異なり、一方の層が過熱するために成形後の熱収縮が大きくなり、適合性への悪影響や多層間の剥離など問題が生じる。

歯科用熱成形器にて軟化させる際に過熱斑が発生し、吸引や加圧時に石膏模型上にシートが正確に成形されない問題が生じない熱可塑性シートが求められていた。
デザイン性に優れた熱可塑性シートであっても、異なる色の材料の溶着部分が剥離しないことが求められていた。
また、デザイン性の点から多層のシートを別々の色調にしても2種類の単色のデザインのマウスガードしか作製できないため、デザインの自由度が低いという問題がある。

本発明は、熱成型器を用いてマウスガード作製するためのマウスガード用熱可塑性シートであって、
顔料を含む熱可塑性樹脂から構成される主材と、異なる顔料を含む熱可塑性樹脂から構成されるデザイン材を含むマウスガード用熱可塑性シートにおいて、
主材の片面は主材のみで、もう片面の一部にデザイン材が溶着していることを特徴とするマウスガード用熱可塑性シートである。

本発明は、熱成型器を用いてマウスガード作製するためのマウスガード用熱可塑性シートであって、
顔料を含む熱可塑性樹脂から構成される主材と、異なる顔料を含む熱可塑性樹脂から構成されるデザイン材を含むマウスガード用熱可塑性シートにおいて、
主材の端面若しくは貫通孔にデザイン材を溶着させ、主材とデザイン材とが溶着界面の最も短い界面幅が５〜５０ｍｍ有していることを特徴とするマウスガード用熱可塑性シートである。

本発明は、厚みが０．５〜５ｍｍであり、デザイン材の厚み方向に閉める割合は１０〜８０％であることを特徴とするマウスガード用熱可塑性シートである。

また、片面の色調ともう片面の一部の色調を変えることにより、様々なデザインが可能なバーシブルタイプの熱可塑性シートとなる。

本発明は多層の熱可塑性シートでない為、材質の違いから軟化点温度が異なり、一方の層が過熱するために成形後の熱収縮が大きくなり、適合性に悪影響があり、材質の違いによる層と層の間から剥離する問題が生じない。

歯科用熱成形器にて軟化させる際に過熱斑が発生し、吸引や加圧時に石膏模型上にシートが正確に成形されない問題が生じない熱可塑性シートを提供する。
デザイン性に優れた熱可塑性シートであって、異なる色の材料の溶着部分が剥離しない熱可塑性シートを提供する。

また、デザイン性の点から1種類の熱可塑性シートでより多くのデザインを構成できる。

熱成型器を用いてマウスガード作製するためのマウスガード用熱可塑性シートの大きさは特に限定されるものでないが、１００〜１５０ｍｍの四角形若しくは直径１００〜１５０ｍｍの円形であることが好ましい。厚みは０．２〜５ｍｍである。好ましくは０．５〜４ｍｍである。
熱可塑性樹脂は、熱軟化性を示す樹脂であれば問題ないが、軟化点が５０〜１５００℃であることが好ましい。更に好ましくは６０〜１２０℃である。
熱可塑性樹脂の具体的な例として、ポリスチレン(PS)、アクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロプレン(PP)、ポリエチレン(PE)、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリオレフィン樹脂、スチレン系エラストマーが挙げられる。
好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、
ポリオレフィン樹脂が挙げられる。
本発明は顔料を含む熱可塑性樹脂から構成される主材と前記とは異なる顔料を含む熱可塑性樹脂から構成されるデザイン材とからなる。

顔料は一般的に利用されているものを用いることができるが、好ましくは有機顔料である。
顔料として不透明化剤を用いることが好ましい。代表的な不透明化剤は酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄であり、好ましくは酸化チタンである。
好ましい顔料の配合は熱可塑性樹脂に対して、０．１〜２０重量部であり、好ましくは０．３〜５重量部である。
顔料の割合は、顔料全体に対して不透明化剤を５〜８０重量部含むことが好ましい。不透明化剤が１００重量部の時は白色となる。
顔料を含む熱可塑性樹脂から構成される主材と異なる顔料を含む熱可塑性樹脂から構成されるデザイン材とは、前記顔料を異なる配合で用いることを意味する。

主材の片面は主材のみで、主材のもう片面にデザイン材が溶着しているとは、マウスガード用熱可塑性シートの片面のみにデザイン材が付され、もう片面にはデザイン材が付されていないことを意味する。反対の面からデザイン材が現れていないことが好ましい。これはデザイン材が反対の面まで貫通していないことを示す。

主材の端面若しくは貫通孔にデザイン材を溶着させとは、主材の片面のみでなくもう片面にもデザイン材が現れていることを意味する。このような場合は主材とデザイン材との溶着関係が重要となる。
マウスガード用熱可塑性シートの面方向から見て、溶着長さが５〜５０ｍｍ有することが好ましく、さらに１０〜２０ｍｍ有することが好ましい。溶着長さは溶着部分の最も短い部分を意味し、主材とデザイン材とが重なって有する部分の特定の位置の長さを意味する。
本発明のマウスガード用熱可塑性シートの厚みは０．５〜５ｍｍであり、好ましくは１〜４ｍｍである。反対の面からデザイン材が現れていない場合のデザイン材の厚みは、厚み方向に占める割合は１０〜８０％であり、好ましくは、３０〜６０％である。

本明細書中で用いられる場合、「歯科用熱成形器材」とは歯科用途で用いる為に熱可塑性シートにより形成され得る任意の装置を意味する。具体的な例として、スプリント、リテイナー、マウスガード、ドラッグデリバリートレーなどが挙げられる。
図１は、本発明のマウスガード用熱可塑性シートを用いた歯科用熱成形器材A、B及びCを示す。歯科用熱成形器材A、B及びCは、装着したときに患者の歯牙に装着する面、即ち内面と外面を有する。

図２に、本発明のマウスガード用熱可塑性シートを示す。このマウスガード用熱可塑性シートは図１の歯科用熱成形器材A、B及びCの材料である。熱可塑性シートは、不透明な色調を有する主材５１と、不透明な色調を有するデザイン材５２とを備える。熱可塑性シートのデザインは、主材５１の表面のみによって成る表面（裏）と、主材５１とデザイン材５２の表面（表）を有する。

歯科用熱成形器材Aは熱成型シートの表面（裏）を外面に配置して成形したものであり、歯科用熱成形器材BとCは表面（表）を外面に配置して成形したものであり、歯科用熱成形器材Cは歯科用熱成形器材Bを90度回転して成形している。

なお、マウスガード用熱可塑性シートのデザイン材５２の幅や厚さは求める物性によって調整するが厚さについては表面（表）にデザイン材５２の色調が透けないように、全体の厚さの３０〜６０％程度が望ましい。

なお、よりデザイン性を高めるためにデザイン材５２を図３、図４のマウスガード用熱可塑性シートのようなデザインとした例を示す。

図５、図６に、本発明のマウスガード用熱可塑性シートを示す。図５は貫通孔にデザイン材を溶着させたものである。溶着長さを５ｍｍ有している。図６は端部にデザイン材を溶着させたものである。溶着長さを１０ｍｍ有している。

本発明のマウスガード用熱可塑性シートは押出成形、射出成形、カレンダー成形などの任意の成形方法によって成形することができる。特に、射出成形では事前に成形したいデザインを決めていれば、容易に所望の形に成形することができる。

本発明において好ましい実施形態によれば、マウスガード用熱可塑性シートは共押出成形によって作製されるが、マウスガード用熱可塑性シートを形成するのにまず各構成部分を押出成形もしくは射出成形で作製した後、再度共押出成形で形成しても構わない。また、射出成形や化学的接合及び熱溶着接合を使用してもかまわない。化学的接合及び熱溶着接合の一例としては、溶剤や接着剤、火炎溶着、熱風溶着、レーザー溶着などが挙げられる。

以下に実施例を挙げて本発明について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

熱可塑性シートは各構成部分を押出成形もしくは射出成形によって作製される。

ポリオレフィン樹脂に５％の酸化チタンを混合し主材を作成し、ポリオレフィン樹脂に５％の酸化チタンと０．３％の弁柄を混合してデザイン材を作成した。
主材およびデザイン材を図２、図５の様に所定の形状に成形し、張り合わせた後、金型の中に入れ、１５０度のオーブンで１０分間加熱して作製した。

本発明の図２に示される試作品と、図５に示される試作品をポリオレフィン樹脂（１００×１００ｍｍの正方形、厚さ４ｍｍ）で作製した。図２の試作品は、主材に対するデザイン材の厚さは、５％、１５％、４５％、８０％、９５％とした。
図５に示される溶着長さを３ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ、１３ｍｍとした。比較例として、溶着長さ０ｍｍとデザイン材が含まれない主材のみのものを用いた。

試験方法は、前記の試作試料を作製後、歯科用熱成形器で通法に従い加熱し、約０．５ｍｍまで引き伸ばし色調を観察した。次に、主材とデザイン材とを含む様に幅２ｃｍの短冊状に切り取った。切り取った短冊をサーマルサイクル（水浴０℃に1分、水浴５０℃で１分を１０万回繰り返す）を行い、２Ｋｇ／秒を５万回の繰り返し荷重を行い剥離状態を観察した。観察後、引張試験機で耐荷重を測定した。各試験数は１０として、平均を示している（最大と最小の測定結果は除いた）。

本発明の熱可塑性シートは、シートを構成する各素材を変更することにより、スプリントやマウスガードなどあらゆる用途に使用することが可能である。

本発明のマウスガード用熱可塑性シートの一実施形態による歯科用熱成形器材A、B、Cを示す図である。 例示的な実施形態による歯科用熱成形器材を形成するのに用いられる共押出しされたマウスガード用熱可塑性シートを示すイメージ図である。 例示的な実施形態による歯科用熱成形器材を形成するのに用いられる射出成形されたマウスガード用熱可塑性シートを示すイメージ図である。 例示的な実施形態による歯科用熱成形器材を形成するのに用いられる共押出しされたマウスガード用熱可塑性シートを示すイメージ図である。 本発明の例示的な実施形態による歯科用熱成形器材を形成するのに用いられる射出成形されたマウスガード用熱可塑性シートを示すイメージ図である。 本発明の例示的な実施形態による歯科用熱成形器材を形成するのに用いられる共押出しされたマウスガード用熱可塑性シートを示すイメージ図である。 従来のマウスガード用熱可塑性シートの一実施形態。

１ ５１・・主材
２ ５２・・デザイン材

Claims (3)

1. 熱成型器を用いてマウスガード作製するためのマウスガード用熱可塑性シートであって、
   顔料を含む熱可塑性樹脂から構成される主材と、異なる顔料を含む熱可塑性樹脂から構成されるデザイン材を含むマウスガード用熱可塑性シートにおいて、
   主材の片面は主材のみで、主材のもう片面にデザイン材が溶着していることを特徴とするマウスガード用熱可塑性シート。
2. 熱成型器を用いてマウスガードを作製するためのマウスガード用熱可塑性シートであって、
   顔料を含む熱可塑性樹脂から構成される主材と、異なる顔料を含む熱可塑性樹脂から構成されるデザイン材を含むマウスガード用熱可塑性シートにおいて、
   主材の端面若しくは貫通孔にデザイン材を溶着させ、主材とデザイン材との溶着界面の最も短い界面幅が５〜５０ｍｍ有していることを特徴とするマウスガード用熱可塑性シート。
3. 請求項1記載のマウスガード用熱可塑性シートであって、マウスガード用熱可塑性シートの厚みが０．５〜５ｍｍであり、デザイン材の厚み方向に占める割合は１０〜８０％であることを特徴とするマウスガード用熱可塑性シート。