JP2014189536A - 歯科用石こう粉末 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂成分を含有しながらも練和物中の気泡の混入を抑えることが可能な歯科用石こう粉末を提供することを課題とする。
【解決手段】アクリル系ポリマーディスパージョン中に含まれる固形成分を０．５〜４重量％、ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２単位を３〜１０有する環状シロキサンを０．００１〜０．２重量％含有することを特徴とする歯科用石こう粉末とする。より好ましくはアクリル系ポリマーディスパージョン中に含まれる固形成分を１〜３重量％含有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、硬化体の切削加工時の耐チッピング（角欠け）性を改良した歯科用石こう粉末に関する。

歯科分野においては、口腔内に装着されるインレー，クラウン，ブリッジ，部分床義歯，全部床義歯等の各種歯科補綴物を作製する際に、その型材として歯科用石こうが使用されている。

歯科用石こうは、通常、半水石こうであるα半水石こう（硬質石こう）及び／またはβ半水石こう（焼石こう）を主成分とし、粉末の形態で提供されている。この歯科用石こう粉末は、水と練和され歯科用フラスコ内に注入されて蝋義歯を埋没した後、硬化することにより、石こう模型（作業用模型や顎模型）が作製される。そして、この石こう模型を元に各種の歯科用補綴物が作製される。このように歯科用石こうは歯科補綴物を作製する際の基本となるものであり、歯科補綴物には高い寸法精度が要求されることから、歯科用石こうには硬化前後で寸法変化が少ないこと及び硬化体の表面性状が滑沢であることが強く要求されている。

この歯科用石こうに関する問題として、歯科用印象材から石こう模型を離型する際や該模型に切削加工を施す際に、石こう模型が破損したりチッピング（角欠け）が生じたりしやすいという問題が従来から存在した。そこで、破損やチッピングを防止するために焼石膏、繊維状抗菌剤、及び樹脂を必須成分とした石膏組成物が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしこの石膏組成物は、繊維状の抗菌剤を用いているために練和の操作感が悪く、練和物への気泡の混入が起こりやすいという問題があった。練和物に気泡が混入すると、作製される歯科補綴物の精度が大きく低下する。

また歯科分野以外では、石材や窯業材間の目地部に適用される硬化性樹脂組成物の分野において、樹脂成分としてアクリル系ポリマーディスパージョンを配合することにより、モルタルに似た意匠性を有し適当な物理的性質を得る技術が開示されている（例えば、特許文献２，３参照。）。しかしながら、該樹脂成分を歯科用石こうに用いると、混水率が非常に低くなってしまいペーストの粘度が高くなり、練和物への気泡の混入が起こってしまうため歯科用石こうには適用できないという問題があった。

特開２０００−２３３９６２号公報 特開２００６−０３７０３４号公報 特開２００６−０３７０３９号公報

本発明は、樹脂成分を含有しながらも練和物中の気泡の混入を抑えることが可能な歯科用石こう粉末を提供することを課題とする。

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、特定の樹脂成分とシロキサンを組み合わせて歯科用石こう粉末中に配合すれば、前記課題を解決できることを見出して本発明を完成した。

即ち、本発明に係る歯科用石こう粉末は、アクリル系ポリマーディスパージョン中に含まれる固形成分を０．５〜４重量％、ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２単位を３〜１０有する環状シロキサンを０．００１〜０．２重量％含有することを特徴とする歯科用石こう粉末である。

本発明に係る歯科用石こう粉末によれば、樹脂成分を含有しながらも練和物中の気泡の混入を抑えることが可能であるため、切削加工時の耐チッピング（角欠け）性に優れ気泡の混入のない石こう硬化体を作製することができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明に係る歯科用石こう粉末は、樹脂成分としてアクリル系ポリマーディスパージョンを含有する。アクリル系ポリマーディスパージョンは、水性溶媒中にアクリル系ポリマーの微粒子が分散した分散液である。アクリル系ポリマーとしては、（メタ）アクリロイル基を１個有する（メタ）アクリル酸エステル単量体と、（メタ）アクリロイル基を２個以上有する（メタ）アクリル酸エステル単量体とが共重合したものが使用可能である。

具体的には、アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリロニトリル・アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリル酸・メタクリル酸・アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリロニトリル・アクリル酸・アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン・メタクリル酸アルキルエステル・アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン・アクリロニトリル・アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン・アクリロニトリル・メタクリル酸アルキルエステル・アクリル酸アルキルエステル共重合体等が挙げられ、これらを単独で用いても２種以上を併用して用いてもよい。これらのうち、アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリロニトリル・アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリル酸・メタクリル酸・アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリロニトリル・アクリル酸・アクリル酸アルキルエステル共重合体が、硬化後の歯科用石こうの耐チッピング性が優れる理由から好ましい。

本発明に係る歯科用石こう粉末に配合されるアクリル系ポリマーディスパージョン中の固形成分（アクリル系ポリマー成分）の割合は分散液中に０．５〜４重量％である。０．５重量％未満では硬化後の石こうの強度を上げることができず耐チッピング性が向上しない。また４重量％を超えると気泡が混入してしまう。好ましくは０．５〜３質量％、より好ましくは１〜３重量％である。

本発明に係る歯科用石こう粉末には、ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２単位を３〜１０有する環状シロキサンが０．００１〜０．２重量％含まれる。この特定の環状シロキサンを配合することにより、歯科用石こう粉末及び水を練和する際における気泡の混入を抑えることができる。また、少ない配合量で効果が得られるために石こう硬化体の諸性能にも悪影響を与えない。ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２単位を３〜１０有する環状シロキサンが０．００１重量％より少ないと所望の効果が得られず、０．２重量％を超えると歯科用石こうとしての練和性が悪化する。

ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２単位を３〜１０有する環状シロキサンは、ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２単位（以後Ｄ単位ということがある）を３〜１０有し、例えば、Ｄ単位が３の場合はヘキサメチルシクロトリシロキサン，Ｄ単位が４の場合はオクタメチルシクロテトラシロキサン，Ｄ単位が５の場合はデカメチルシクロペンタシロキサンである。Ｄ単位の好ましい数は３〜５であり、特に配合のし易さ及びその効果の高さからＤ単位が４であるオクタメチルシクロテトラシロキサンが最も好ましい。また、Ｄ単位の異なる２種以上の環状シロキサンを混合して使用することも可能である。

本発明に係る歯科用石こう粉末においては、従来のシリコーンオイルを併用することも可能である。シリコーンオイルとしてはジメチルシリコーンオイル，メチルフェニルシリコーンオイルを例示することができる。

本発明に係る歯科用石こう粉末は硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_４）であり、半水石こうを主成分とする従来からの歯科用石こう粉末に前述の環状シロキサンを配合する。半水石こうは、α半水石こう，β半水石こう，α半水石こう及びβ半水石こうの粉末の混合物がある。

歯科用石こう粉末は、模型材料，義歯埋没用材料等の種々の使用目的に応じて操作性や物理的性質が設定されるのであるが、半水石こう自体は硬化が速いため、通常、硬化遅延剤が加えられている。硬化遅延剤としては、クエン酸塩，ホウ酸塩，カルボン酸塩，酢酸塩等や、デン粉，アラビアゴム，カルボキシメチルセルロース，ゼラチン等の水溶性高分子等の公知のものが使用可能であり、通常、半水石こう粉末１００重量部に対して０．００００１〜０．２重量部配合される。

微妙な硬化時間の調整が必要とされる場合には、更に硬化促進剤が用いられることがある。硬化促進剤としては、塩化ナトリウム，硫酸カリウム等や二水石こう微粉末等の公知のものが使用でき、通常、配合する場合は、半水石こう粉末１００重量部に対して０．００１〜２重量部配合される。

本発明に係る歯科用石こう粉末には酒石酸カリウム等の硬化膨張抑制剤を配合してもよい。硬化膨張抑制剤は半水石こう粉末１００重量部に対して０．０１〜１重量部配合されることが好ましい。その他、必要に応じて公知の着色剤や軽量化材が配合されていてもよい。

本発明に係る歯科用石こう粉末には従来から用いられている減水剤を配合してもよい。

本発明に係る歯科用石こう粉末は、歯科用石こうの粉末成分にアクリル系ポリマーディスパージョンと環状シロキサンを添加、混合したものであるから、従来の歯科用石こうと同様の粉末形態であり、この粉末に適量の水、例えば粉末１００重量部に対し１８〜２８重量部の水を加えてペースト状とし、任意の形状に成形、硬化して石こう模型を作ることができる。即ち、特殊な乳化剤や専用の練和液を併用する必要がない。

以下、本発明に係る歯科用石こう粉末の実施例を挙げ詳細に説明する。

＜環状シロキサン配合シリコーンオイルを混合した原粉Ａ＞
ヘキサメチルシクロトリシロキサン２重量％，オクタメチルシクロテトラシロキサン１０重量％が含まれたシリコーンオイル（ポリジメチルシロキサン）５ｇをα半水石こう粉末９５ｇに混合し１時間攪拌することでシリコーンオイル５重量％（環状シロキサン０．６重量％）の粉末を作製した。これを原粉Ａとする。

＜環状シロキサン配合シリコーンオイルを混合した原粉Ｂ＞
オクタメチルシクロテトラシロキサン１５重量％が含まれたシリコーンオイル（ポリジメチルシロキサン）１０ｇをα半水石こう粉末９０ｇに前述の方法で混合しシリコーンオイル１０重量％（環状シロキサン１．５重量％）の粉末を作製した。これを原粉Ｂとする。

表１に示す成分及び割合にて混合器を用いて各成分を混合し、各実施例及び比較例の歯科用石こう粉末を作製した。

＜流動性の評価＞
各実施例及び比較例にて作製した歯科用石こう粉末１００ｇと水２０ｇとをラバーボウルに入れ、石こうスパチュラにて混合し、ＪＩＳ Ｔ６６０１「歯科鋳造用石こう系埋没材」にて指定されたリング内に練和泥を充入し、練和開始2分後にリングを取り外し５秒間バイブレーターを行い練和泥が広がった値（流動性）を測定した。表中で評価を示す記号は以下の通りである。
○ ６０ｍｍを超える
△ ４０〜６０ｍｍ
× ４０ｍｍ未満
結果を表１に纏めて示す。

＜耐チッピング性の評価＞
各実施例及び比較例にて作製した歯科用石こう粉末１００ｇと水２０ｇとをラバーボウルに入れ、石こうスパチュラにて混合し、混合ペーストを直径２５ｍｍ，高さ５０ｍｍの型に流し込み３０分間静置した。硬化した歯科用石こうの表面について、引っ掻き試験器を用いて表面の傷つき具合を評価した。表中で評価を示す記号は以下の通りである。
○ ：引っ掻き傷周辺に欠け等は見られず、きれいなライン状になっている。
△ ：引っ掻き傷周辺に欠けが見られ、やや太めのライン状になっている。
× ：引っ掻き傷周辺に欠けが多く見られ、直線的なライン状になっていない。
結果を表１に纏めて示す。

＜消泡性の評価＞
各実施例及び比較例にて作製した歯科用石こう粉末１００ｇと水２０ｇとをラバーボウルに入れ、石こうスパチュラにて混合し、混合ペーストを直径２５ｍｍ，高さ５０ｍｍの型に流し込み３０分間静置した。歯科用石こうの硬化後に、模型を半分に切削し、切断面に確認された気泡の度合いを目視にて評価した。従来の石こう硬化体と同程度に気泡が見られない場合は○、明らかに気泡が混入した場合を×とした。結果を表１に纏めて示す。

＜表１＞

表中、モビニールパウダーＬＤＭ７３００Ｐ及びモビニールパウダーＬＤＭ７０００Ｐは日本化学合成社製のアクリル系ポリマーディスパージョンであり、アクロナールＹＪ１５５５Ｄ及びアクロナール４３０ＰはＢＡＳＦ社製のアクリル系ポリマーディスパージョンであり、ＭｅｌｍｅｎｔＦ１０はＢＡＳＦ社製の減水剤である。

表１より明らかな如く、実施例１〜４は流動性、耐チッピング性、消泡性の評価はいずれも○である。これに対し、アクリル系ポリマーディスパージョンを配合しない比較例１〜３はいずれも耐チッピング性の評価が×であり、ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２単位を３〜１０有する環状シロキサンを配合しない比較例４〜６はいずれも消泡性の評価が×であって歯科用石こう粉末として好ましいものではないことが判る。

Claims (2)

1. アクリル系ポリマーディスパージョン中に含まれる固形成分を０．５〜４重量％、ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２単位を３〜１０有する環状シロキサンを０．００１〜０．２重量％含有することを特徴とする歯科用石こう粉末。
2. 前記アクリル系ポリマーディスパージョン中に含まれる固形成分が、アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリロニトリル・アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリル酸・メタクリル酸・アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリロニトリル・アクリル酸・アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン・メタクリル酸アルキルエステル・アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン・アクリロニトリル・アクリル酸アルキルエステル共重合体及びスチレン・アクリロニトリル・メタクリル酸アルキルエステル・アクリル酸アルキルエステル共重合体からなる群より選択される１種または2種以上の重合体である請求項１に記載の歯科用石こう粉末。