JP2977526B2 - 義歯の製造方法 - Google Patents

義歯の製造方法

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JP2977526B2 JP10106758A JP10675898A JP2977526B2 JP 2977526 B2 JP2977526 B2 JP 2977526B2 JP 10106758 A JP10106758 A JP 10106758A JP 10675898 A JP10675898 A JP 10675898A JP 2977526 B2 JP2977526 B2 JP 2977526B2
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化されたコ
ンポジット、特に、歯冠、橋義歯、インプラント上部構
築物(super stracture)、インレー橋義歯、または取り
外し可能な総入れ歯のような義歯を製造するための方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】US-A-4,894,012およびWO 89/04640は、
繊維強化された歯用器具を提供するための２段階手順を
開示する。まず、必要な堅さおよび強度特性を有する、
繊維強化されたコンポジット材料が作製され、そしてそ
の後、それから歯用デバイスが形成される。コンポジッ
ト材料は、ポリマー性マトリクスと、そのマトリクスに
埋設された繊維成分とを本質的に含有する。使用される
材料は、好ましくは、完全に重合された熱可塑性材料で
ある。例えば、橋義歯のような修復は、繊維強化された
コンポジット材料を熱線銃で軟らかくなるまで加熱し、
次いで歯用キャストを使用して該材料を形成することに
より調製される。最終的に、アクリル性の歯がそこに固
定される。
【０００３】US-A-5,098,304は、歯を修復または固定す
るためにコンポジット樹脂システムを強化する方法を開
示し、この方法はガラス繊維材料を利用する。橋義歯
は、まず欠損した歯の近位の歯を切削して準備し、次い
で、歯に繊維ガラスのメッシュまたはロープを固定化す
ることにより形成される。その後、繊維ガラス材料上に
代替歯が形成される。
【０００４】US-A-5,176,951およびWO 91/11153は、歯
用構築物の樹脂部分を強化する方法を開示し、この方法
は、ポリアラミド繊維またはポリエチレン繊維からで作
られた軽重量の織られた織物(woven fabric)の１つ以上
の層を歯用構築物の樹脂部分に適用する工程、および織
られた織物をそれ以上の樹脂で被覆する工程を包含す
る。この方法において、歯用修復物を作製する場合、使
用者が繊維材料と樹脂とを結合させなければならない。
このことは不便で、かつエアポケット(これは、修復物
の不安定化を招く)を形成する危険性を有する。
【０００５】WO 95/08300は、義歯を製造するための方
法に関し、この方法では、予め含浸された織物部分を形
状モデル上に配置して、圧縮によってモデル上に形成さ
れる。次いで、予め含浸された織物部分の有機マトリク
スを架橋して、堅い支持殻(support shell)を得、そし
て連続する(successive)有機性樹脂の層を支持殻上に適
用して、外部仕上げコーティングを形成する。該支持殻
は、繊維および他の無機成分を20〜60重量％含有する。
【０００６】繊維強化された橋義歯を提供するために、
まず、部分的にシリコンで被覆された歯用キャストを作
製して、作られるべき修復物に空洞部を残した鋳型を形
成することは公知である。次いで、予め含浸された織物
部分を空洞部内に配設し、圧縮によって鋳型に沿って形
成し、そして硬化する。このプロセスは、金属を使わな
い義歯を簡便に作製し得る。しかし、繊維含有量の高
い、予め含浸された織物部分を使用することは、圧縮し
ている間に高い圧力を必要とする。これに対して、繊維
含有量の低い、予め含浸された織物部分を使用すること
は、安定性の制限された修復物を生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
マトリクスを予め含浸された織物部分または繊維材料か
ら、繊維含有量の高い、繊維強化されたコンポジットを
製造するための改善された方法であって、このプロセス
が、繊維強化された材料を形成するために高い圧力を必
要としない方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、以下の
工程を包含する繊維強化されたコンポジットを製造する
ための方法であって： (ｉ)鋳型を作製する工程； (ii)該鋳型の空洞部に、有機マトリクスと該有機マトリ
クスに埋設された繊維成分とを含有する、繊維強化され
た重合可能な材料を充填する工程； (iii)該繊維強化された重合可能な材料に圧力をかける
工程；および (iv)該繊維強化された重合可能な材料を硬化させる工
程；過剰な有機マトリクス材料が該空洞部から圧縮中に
漏出し得るように、該鋳型が設計されることを特徴とす
る。
【０００９】好適な実施態様においては、上記鋳型が、
上記空洞部の内側と該鋳型の外側とを連通する、１つ以
上の溝を備える。
【００１０】好適な実施態様においては、上記溝が0.05
〜1.0mmの幅である。
【００１１】好適な実施態様においては、上記鋳型が１
つ以上の排出路を備える。
【００１２】好適な実施態様においては、上記空洞部
が、過剰なマトリクス材料を取り出し得る空間を備え
る。
【００１３】好適な実施態様においては、上記空洞部が
面取りされる。
【００１４】好適な実施態様においては、上記繊維強化
された重合可能な材料が、ガラス繊維、セラミック繊
維、および／またはシリカ繊維を含有する。
【００１５】好適な実施態様においては、上記繊維強化
された重合可能な材料が、45.0〜65.0重量％の上記繊維
成分を含有する。
【００１６】好適な実施態様においては、上記繊維強化
された重合可能な材料が、31.1〜48.9重量％の上記有機
マトリクス材料を含有する。
【００１７】好適な実施態様においては、上記繊維強化
された重合可能な材料が、メタクリレート樹脂、ジメタ
クリレート樹脂、ジメタクリレートベースの芳香族樹
脂、エポキシベースの芳香族樹脂、ポリメタクリレート
樹脂、および／またはウレタンメタクリレート樹脂を含
有する。
【００１８】好適な実施態様においては、上記繊維強化
された重合可能な材料が、ビス-GMA、デカンジオールジ
メタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレ
ート、およびウレタンジメタクリレートの混合物を含有
する。
【００１９】好適な実施態様においては、上記混合物
が、24.5〜38.6重量％のビス-GMA、0.3〜0.5重量％のデ
カンジオールジメタクリレート、6.2〜9.7重量％のトリ
エチレングリコールジメタクリレート、および0.1重量
％のウレタンジメタクリレートを含有する。
【００２０】好適な実施態様においては、24.5重量％の
ビス-GMA、0.3重量％のデカンジオールジメタクリレー
ト、6.2重量％のトリエチレングリコールジメタクリレ
ート、0.1重量％のウレタンジメタクリレート、3.5重量
％の高分散シリカ、0.3重量％未満の触媒および安定
剤、0.1重量％未満の顔料、ならびに65.0重量％のガラ
ス繊維を含有する上記繊維強化された重合可能な材料が
使用される。
【００２１】好適な実施態様においては、弾性メンブラ
ンが圧力をかけるために使用される。
【００２２】好適な実施態様においては、約２barの圧
力がかけられる。
【００２３】好適な実施態様においては、上記繊維強化
された重合可能な材料が光硬化によって硬化される。
【００２４】好適な実施態様においては、上記鋳型の上
記空洞部が過充填される。
【００２５】好適な実施態様においては、上記鋳型がシ
リコーン鋳型である。
【００２６】好適な実施態様においては、上記繊維強化
されたコンポジットが歯用修復物である。
【００２７】別の局面において、本発明の方法は、以下
の工程を包含する繊維強化されたコンポジットを製造す
るための方法であって： (１)修復されるべき歯のキャストを作製する工程； (２)モデルおよび該キャストに被覆試薬を適用して該キ
ャストを被覆し、そして修復されるべき歯のみを被覆し
ないで放置する工程； (３)有機マトリクスと埋設された繊維成分とを含有す
る、繊維強化された重合可能な材料を被覆されていない
歯に配設する工程； (４)該繊維強化された重合可能な材料に圧力をかける工
程；および (５)該繊維強化された重合可能な材料を硬化させる工程 狭い肩を形成するように、すなわち該肩が該修復される
べき歯の壁のラインに続くように、該被覆試薬が適用さ
れることを特徴とする。
【００２８】好適な実施態様においては、シリコン被覆
試薬が使用される。
【００２９】
【発明の実施の形態】好ましい実施態様において、鋳型
は、空洞部の内面と鋳型の外面とを連通する、１つ以上
の溝を備える。この溝は、鋳型を頂部から底部まで切断
し、圧力がかけられた後でマトリクスモノマーを鋳型の
外に流出し得る。従って、繊維の体積比率が著しく増加
し、そしてコンポジットの強度が増加する。
【００３０】複数の溝を備えた鋳型の概略図を図１に示
す。溝は、好ましくは0.05〜1.5mmの幅であり、より好
ましくは0.05〜1.0mm、最も好ましくは0.2〜1.0mmであ
る。
【００３１】繊維の体積比率を増加するための別の方法
は、１つ以上の排出路を形成することである。２つの排
出路を備えた鋳型の概略図を図２に示す。排出路は、好
ましくは0.05〜1.5mmの内径を有し、より好ましくは0.0
5〜1.0mm、最も好ましくは0.2〜1.0mmの内径を有する。
【００３２】溝および／または排出路は、空洞部の両面
に適用されるべきである。溝および排出路の数は、空洞
部のサイズに依存する。橋義歯の作製のための鋳型は、
通常、鋳型の各面に２〜４個の溝および／または排出路
を、好ましくは５mm毎に１つの溝または排出路を、より
好ましくは３mm毎に１つの溝または排出路を備える。
【００３３】繊維の体積比率を増加するためのまたさら
なる方法は、過剰なマトリクス材料を取り出し得る空間
を鋳型に設けることである。空間を設ける好ましい方法
は、図３に概略的に示すように、面取り(bevelled)され
た空洞部を作ることである。
【００３４】繊維強化されたコンポジットの高い繊維含
有量を確保するために、図３に示すように、鋳型の空洞
部を繊維強化された重合可能な材料で過充填することが
好ましい。圧縮の間、過剰なマトリクスモノマーが、溝
または排出路を介して空洞部の外へ流出するか、または
空間に集められて、鋳型中に繊維材料が残留する。鋳型
の空洞部を、好ましくは１〜10体積％、より好ましくは
５〜15体積％で過充填する。
【００３５】圧力をかけるために、WO 95/08300に開示
されているように、弾性メンブランを使用することが好
ましい。圧力は手でかけ得るが、WO 95/08300に開示さ
れているように、自動化プロセスおよび機械を使用する
ことが好ましい。
【００３６】適切な機械を図４に概略的に示す。この機
械は、密封された囲い14、該囲い14の内部で形状モデル
11を受けるプレート15、囲い14を２つのチャンバ14aと1
4bとに分離する可撓性の耐流体(fluid-proof)のメンブ
ラン(特に、気密性)、チャンバ14b内部でより低い圧力
を作るための手段16、25、26、およびチャンバ14a内部
で形状モデル11上に配置された部分７を架橋するための
手段17、18、19、32を有する。本発明によれば、架橋手
段17、18、19は、好ましくは、形状モデル11を含むチャ
ンバ14aに対向する、チャンバ14b内部に配設された少な
くとも１つの光源17を含む光硬化手段である。そこで、
可撓性分離メンブラン９は、半透明または透明であり、
すなわち光を透過させる。架橋手段17、18、19は、半透明
または透明の材料で作られた形状モデル11の内側から受
けプレート15上に光を照射する、少なくとも１つの光伝
達ダクト18を含む。この方法において、内側からの光が
到達され、架橋の効率が改善される。加えて、架橋手段
17、18、19は、光拡散を改善するための、形状モデル11を
取り囲む周辺鏡19を含み得る。架橋手段17、18、19の代わ
りに、またはこれと組み合わせて、本発明の機械は、化
学的および／または架橋手段32を含み得る。
【００３７】囲い14は、形状モデル15を受ける下部のプ
レート15、被覆を形成する同様に平行な上部のプレート
20、およびこれら２つのプレート15、20の間に配設され
たシリンダー21によって、耐流体仕様で形成される。シ
リンダー21は、製造プロセスの実施を視覚的にモニター
し得るように、透明であり得る。上部プレート20は、一
定の間隔で上部プレートの外周部に配設され、下部プレ
ート15の円筒状隆起部24に対してそれを止めるためにメ
ンブラン９の周辺端部を押すように設計された圧縮スプ
リング23で、複数の小さいカラム22を支持する。従っ
て、小さいカラム22、スプリング23、および隆起部24
は、２つの14a、14bを分離するメンブラン９の取り外し
可能な固定手段を形成する。従って、メンブランは、機
械が分解される毎に、すなわち義歯の製造が準備される
毎に、必要に応じて容易に交換され得る。下部プレート
15は、メンブラン９を交換し、ならびに／または形状モ
デル11を作製し、および重合され得る部分７を作製し得
るように、強固に、かつ分解されうる様式でシリンダー
21に堅く結合される。光源17は、電気的光バルブによっ
て簡単に形成され得る。２つのチャンバ14a、14bの間の
圧力差は、圧縮された流体(例えば、空気または液体)を
オリフィスを通してチャンバ14bに注入することにより
達成され、および／または形状モデル11を含むチャンバ
14aから流体を吸引オリフィス26を通して吸引すること
によって達成され得る。例えば、吸引オリフィス26およ
び注入オリフィス25は、流体ポンプ16によって互いに連
通され得る。従って、達成された圧力差の効果のため
に、可撓性メンブラン９は、形状モデル11に向かって押
され、従って、予め含浸された織物部分７をこの形状モ
デル11に向かって押す。次いで、光照射手段17、18がス
イッチを入れられて、予め含浸された織物部分７の有機
マトリクスの光重合と、支持殻２の形成をもたらす。メ
ンブランは、典型的には、コポリマーまたはゴムのよう
な弾性合成材料によって形成される。
【００３８】本発明の方法は、1.5〜2.5barを越えな
い、好ましくは約２barの圧力を使用することにより、6
0体積％までの最終繊維含有量を有する繊維強化された
コンポジットを製造および形成し得る。
【００３９】繊維強化されたコンポジットは、WO 95/08
300に開示されるように、有機性樹脂の１つ以上の層を
適用することにより(すなわち、有機性樹脂の少なくと
も１つの層をコンポジットに適用し、そしてその層を架
橋することにより)、さらに加工され得る。
【００４０】鋳型の作製は、当該分野に周知である(K.
H.Korber,Dentalspiegel Labor 3/96;J.Langner,Quinte
ssenz Zahntechnik 23,5,1997,631〜646頁を参照のこ
と)。好ましくは、縮合シリコンまたは付加シリコンの
ようなシリコン材料が鋳型を形成するために使用され
る。
【００４１】本発明の方法は、義歯(例えば、歯冠、橋
義歯、インレー橋義歯、インプラント義歯、インプラン
ト上部構築物、取り外し可能な器具、取り外し可能な総
入れ歯、または支持殻のような歯用修復物の構築物成
分)のような繊維強化されたコンポジットを提供するの
に特に適している。
【００４２】例えば、橋義歯または橋義歯の構築物成分
を作製するための鋳型は、好ましくは、以下の工程によ
って作製される： (ａ)まず、修復されるべき単数または複数の歯のキャス
トを作製する工程； (ｂ)歯用キャスト上に歯用修復物のワックスモデルを形
成する工程； (ｃ)モデルおよびキャストに被覆試薬を適用して、鋳型
を形成する工程；および (ｄ)ワックスモデルを鋳型から取り除き、修復物に空洞
部を残す工程。
【００４３】このプロセスは、「ロスト−ワックス技術
(lost-wax-technique)」と比較し得、そして当業者に周
知である。
【００４４】繊維強化されたコンポジットに使用される
繊維強化された重合可能な材料は、有機マトリクスと該
有機マトリクスに埋設された繊維成分とを含有する。
【００４５】歯用修復物の製造に際して、繊維成分は、
好ましくは、均一メッシュ、ランダムメッシュ、または
ロープもしくは糸(threat)型材料である。繊維はまた、
長い連続したフィラメント形態を取り得、またはUS-A-
5,176,951に開示されるように紗織りの織布であり得
る。最も好ましくは、繊維メッシュ(fiber-meshed)織物
が使用される。繊維は、好ましくは、ガラス、セラミッ
ク、シリカ、または有機材料(例えば、アラミド、ポリ
エチレン)、炭素、およびホウ素から作られる。セラミ
ック、シリカ、および特にガラスの繊維が最も好まし
い。
【００４６】繊維強化された重合可能な材料の繊維含有
量は、好ましくは７〜94重量％、より好ましくは28〜82
重量％、および最も好ましくは45〜65重量％である。
【００４７】好ましい有機マトリクスモノマーは、メタ
クリレート樹脂、特にジメタクリレート樹脂(例えば、
ジメタクリレートベースの芳香族樹脂)、エポキシベー
スの芳香族樹脂、ポリメタクリレート樹脂、およびそれ
らの混合物である。マトリクスはまた、ウレタンメタク
リレート樹脂を含み得る。芳香族のジメタクリレート樹
脂のうちで、ビスフェノール-A-グリシジルジメタクリ
レート(bis-GMA)、ウレタンメタクリレート(UDMA)、ト
リエチレングリコールジメタクリレート(TEDMA)のよう
なビスフェノール-A-誘導体、およびそれらの混合物が
好ましい。
【００４８】本発明によれば、使用され得るbis-GMAベ
ース樹脂は、低分子量であるコンポジットとの共縮合に
よって改変され得、該コンポジットはこれらの例に制限
されないが、ビスフェノールグリシジルジメタクリレー
ト(BIS-MA)、ビスフェノールエチルメタクリレート(BIS
-EMA)、ビスフェノールプロピルメタクリレート(BIS-PM
A)、エチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)、ジ
エチレングリコールジメタクリレート(DEGDMA)、トリエ
チレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、トリエチ
レングリコールメタクリレート(TEGMA)、メチルメタク
リレート(MMA)、およびポリウレタンフルオロメタクリ
レート(PFUMA)が例示される。
【００４９】繊維強化された重合可能な材料は、好まし
くは、31.1〜48.9重量％の有機マトリクス材料を含有す
る。好ましくは、Bis-GMA、デカンジオールジメタクリ
レート、トリエチレングリコールジメタクリレート、お
よびウレタンジメタクリレートの混合物が使用され、よ
り好ましくは、24.5〜38.6重量％のBis-GMA、0.3〜0.5
重量％のデカンジオールジメタクリレート、6.2〜9.7重
量％のトリエチレングリコールジメタクリレート、およ
び0.1重量％のウレタンジメタクリレートを含有する混
合物が使用される。他に指示しない限り、全ての％は、
繊維強化された重合可能な材料の総重量に対して言う。
【００５０】繊維強化された重合可能な材料は、さらに
フィラーおよび添加剤を含有し得る。
【００５１】適切なフィラーは、0.1から100μmまで直
径が変化し得るシリカベースの粒子(例えば、熱分解シ
リカ)、および／またはガラスもしくはセラミックベー
スの粒子(特に、ガラスもしくはホウケイ酸粒子)、セラ
ミックガラス、バリウム-アルミニウム粒子、および／
またはストロンチウム-アルミニウム粒子である。ま
た、放射線非透過性の重金属(例えば、ニオブ、スズ、
および／またはチタン、あるいは有機顔料または無機顔
料)を添加し得る。好ましいフィラーは、高分散(highly
dispersed)シリカ、および1.5μm以下の中程度の粒子
サイズを有するガラスもしくはセラミックフィラーであ
る。
【００５２】添加フィラーは、１〜30重量％、より好ま
しくは２〜15重量％、そして最も好ましくは3.5〜5.5重
量％の量で使用される。3.5〜5.5重量％の高分散シリカ
を添加フィラーとして使用することが特に好ましい。顔
料のような他の添加剤が、典型的に0.1重量％未満で使
用される。
【００５３】無機粒子および繊維が、有機マトリクスに
配合される前に、オルガノ-シラン化合物(例えば、アリ
ロキシ-シラン)および／またはハロシラン(例えば、(メ
タ)アクリロイル-アルコキシ-シラン)で処理される。
【００５４】繊維強化された重合可能な材料は、少なく
とも１種の重合開始剤と、必要に応じて促進剤および／
または安定剤とを含む。この材料は、熱、光、またはマ
イクロ波硬化によって硬化され得る。
【００５５】ジベンゾイルペルオキシド、ジラウロイル
ペルオキシド、tert-ブチルペルオクトエート、またはt
ert-ブチルペルベンゾエートのような公知のペルオキシ
ドが熱重合に対する開始剤として使用され得る。2,2'-
アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ベンズピナコー
ル、および2,2'-ジアルキルベンズピナコールもまた適
切である。
【００５６】好ましい実施態様において、繊維強化され
た重合可能な材料は、ジケトン、好ましくはジアセチル
および／またはキノン(例えば、カンファーキノンおよ
びアセナフテンキノン)のような光開始剤を含む。この
光開始剤は、アミンのような促進剤とまた結合しうる。
【００５７】開始剤および促進剤の濃度は、歯用材料に
使用されるモノマーの量に対して、好ましくは0.01〜3.
0重量％であり、特に好ましくは0.05〜1.0重量％の範囲
である。
【００５８】触媒および安定剤の総重量は、全組成物に
基づいて、典型的には、0.3〜0.5重量％の範囲である。
【００５９】繊維強化されたコンポジットを提供するた
めに、繊維強化された重合可能な材料が、有機マトリク
スを予め含浸された織物部分の形態で好ましく使用され
る。繊維強化された重合可能な材料は、次の層を適用す
る前に硬化され得る連続する層に適用され得る。異なる
繊維含有量を有する繊維強化された重合可能な材料は、
１つの繊維強化されたコンポジットを提供するために組
み合わせられ得る。橋義歯または橋義歯の構築物成分を
作製するために、平坦シート、あるいはディスクもしく
は結合エレメント(例えば、棒状エレメント)の形態で、
１つ以上の予め含浸された織物部分を組み合わせること
が好ましい。
【００６０】一般に、繊維強化された重合可能な材料
は、平坦シート、ディスク、棒、またはワイヤーのよう
な任意の形状を取り得る。鋳型の空洞部内に繊維強化さ
れた重合可能な材料を配置する前に、その材料は必要に
応じて切断される。
【００６１】表１は、本発明による好ましい繊維強化さ
れた重合可能な材料の組成を示し、組成 No.２が特に好
ましい。
【００６２】外側仕上げコーティングは、充填された化
粧樹脂(特に、bis-GMAのようなbis-フェノール-A-誘導
体および上記の他の樹脂)により形成され、高い剛性、
高い耐磨耗性、および天然の歯に似た色味を有するよう
に満たされる。この種の化粧樹脂は以下のように公知で
ある。
【００６３】
【表１】
【００６４】本発明に従って、鋳型中で該材料を約２ba
rの圧力を用いて圧縮する場合、繊維強化されたコンポ
ジットの繊維含有量は、例えば43.3体積％〜47.7体積％
に増加され得ることが判明している(表２)。これは、10
％より大きな繊維含有量の増加である。繊維含有量の増
加は、約15％の曲げ強度および弾性率の増加を生じる。
【００６５】無機繊維を含有する繊維強化されたコンポ
ジットの繊維含有量は、強熱減量(LOI)を介して決定さ
れる。繊維強化されたコンポジットの有機マトリクス材
料を850℃で1.5時間燃焼し、そして無機残留物(灰また
は強熱減量(LOI))を重量測定で決定する。組成 No.１、
No.２、およびNo.３に対するLOIと繊維の体積比率との
相関関係を図５に示す。図からわかるように、LOIと繊
維の体積比率とは直線相関にある。直線回帰分析によ
り、図５から以下の式が得られた： 体積％ ＝ 1.064 × LOI - 23.4 有機繊維を含有する繊維強化されたコンポジットの繊維
含有量は、走査型電子顕微鏡により決定され得る。
【００６６】弾性率および曲げ強度は、体積比率(％)に
対して直線相関にあることがさらに判明した。従って、
所望の物理的特性を有する繊維強化されたコンポジット
は、繊維の体積比率を適切な値に調節することにより提
供され得る。図６および７は、好ましい材料 No.１につ
いての曲げ強度および弾性率と繊維の体積比率との相関
をそれぞれ示し、図８および９は、好ましい材料 No.２
について示す。
【００６７】最初の硬化工程の後に得られた繊維強化さ
れたコンポジットは、繊維強化された重合可能な材料の
付加層を含むことによってさらに改善され得る。この目
的のために、鋳型は、好ましくは短くされ、歯用キャス
トが曝露され、そしてダイ(die)が形成される。図10に
概略的に示されるように、繊維強化された重合可能な材
料のさらなる層が、ダイ上に配置される。図10は、図４
に示されるような機械に配設されたダイを示す。圧力を
かけている間、メンブランは繊維強化された重合可能な
材料をダイ上に押す。硬化は光重合によって達成され
る。
【００６８】付加層の繊維含有量はダイの形態によって
影響されることが判明した。繊維強化されたコンポジッ
トの強度を増加するために、図11に概略的に示すように
(すなわち、肩が修復されるべき歯の壁のラインに続
き、段を避けうるように)狭い肩を作ることが好まし
い。用語「狭い肩」は、好ましくは０〜1.0mm、より好ま
しくは０〜0.5mmの端部長さを有する段を有する肩を言
う。
【００６９】例えば歯冠を製造するために、鋳型を作製
することは通常、必須ではない。この場合において、繊
維強化されたコンポジットは、以下の工程によって作製
される： (１)まず、修復されるべき歯のキャストを作製する工
程； (２)モデルおよび該キャストに被覆試薬を適用して該キ
ャストを被覆し、そして修復されるべき歯のみを被覆し
ないで放置する工程； (３)有機マトリクスと埋設された繊維成分とを含有す
る、繊維強化された重合可能な材料を被覆されていない
歯に配設する工程； (４)繊維強化された重合可能な材料に圧力をかける工
程；および (５)繊維強化された重合可能な材料を硬化させる工程。
【００７０】ダイの肩は、好ましくは上述のように形成
される。
【００７１】図12は、狭い肩を用いて作製された繊維強
化されたコンポジットの電子顕微鏡写真を示し、図13
は、広い肩を用いて作製された繊維強化されたコンポジ
ットのそれを示す。繊維の体積比率は、繊維強化された
コンポジットの３つの異なる部分において、コンポジッ
トの異なる部分のLOIを決定することによって測定され
た。狭い肩を用いて作製されたコンポジットにおいて、
繊維含有量は30〜41％の範囲であり、広い肩の場合にお
いては、繊維含有量は23〜41％であることが判明した。
繊維強化されたコンポジットの強度は、図６〜９のグラ
フを用いて決定し得る。
【００７２】
【実施例】以下において、本発明をさらに実施例を用い
て例示する。
【００７３】実施例１ ３×３×36mmの空洞部を有するシリコン鋳型を作った。
空洞部を材料 N0.２(表１を参照のこと)で充填し、そし
て弾性メンブランで被覆した。図４に示すように、機械
内で約２barの圧力でメンブランを鋳型の方へ押した(VE
CTRISョ VSI,Ivoclar)。圧力をかけて２分後、光源のス
イッチを入れ、そして材料を７分以内で硬化した。最初
の一連の試験において、鋳型の空洞部を不足充填し、２
度目の一連の試験においては過充填した。１mmの幅を有
する３つの溝を備えたか、または１mmの内径を有する２
つの排出路を各側面に備えた鋳型について、この手順を
繰り返した。さらなる試験において、面取りまたは面取
りなしの鋳型を使用した。作製した本体の曲げ強度およ
び弾性率を、ISO 10477に従って試験した。結果を表２
に示す。
【００７４】溝および排出管を有する鋳型が、通常、高
い繊維含有量を与えることを表２は示す。最も高い強度
および繊維体積は、溝を有する鋳型の過充填により達せ
られた。面取り鋳型もまた、繊維含有量および強度の増
加を与える。
【００７５】
【表２】
【００７６】実施例２ 歯冠を受けるために作製された歯から歯用キャストを作
った。修復されるべき歯の基部(stump)のみが被覆され
ずに残るように、キャストを縮合シリコン塊(Optosilョ,
Bayer)で被覆した。最初の試験において、狭いシリコン
肩を作製し、２度目の試験において広いシリコン肩を作
製した。図10に示すように、ディスク形状の予め含浸さ
れた織物部分(表１,No.１)を基部に配置し、圧縮により
可撓性メンブランでモデル上に形作った。実施例１に記
載するように、予め含浸された織物部分を光硬化させ
た。次いで、繊維強化されたコンポジットの３つの異な
る部分における繊維含有量を、コンポジットを小さく分
割して、LOI(％灰)を測定することにより決定した。３
つの部分における強度を、図７および８を用いて見積も
った。結果を表３ならびに図12および図13に示す。
【００７７】
【表３】
【００７８】
【発明の効果】本発明によれば、織物部分、または有機
マトリクスを予め含浸された繊維材料から、繊維含有量
の高い、繊維強化されたコンポジットを製造するための
改善された方法であって、このプロセスが、繊維強化さ
れた材料を形成するために高い圧力を必要としない方法
を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】溝を備えた鋳型の概略図である。
【図２】排出路を備えた鋳型の概略図である。
【図３】面取りされた空洞部を備えた鋳型の概略図であ
る。
【図４】繊維強化されたコンポジットを形成するための
機械の概略縦断面図である。
【図５】繊維の体積比率と強熱減量(LOI)の相関を示す
図である。
【図６】繊維の体積比率と曲げ強度(組成 No.１)の相関
を示す図である。
【図７】繊維の体積比率と弾性率(組成 No.１)の相関を
示す図である。
【図８】繊維の体積比率と曲げ強度(組成 No.２)の相関
を示す図である。
【図９】繊維の体積比率と弾性率(組成 No.２)の相関を
示す図である。
【図１０】図４に記載の機械の操作原理を示す概略図で
ある。
【図１１】狭い／広い肩を有するダイの概略図である。
【図１２】狭い肩を有するダイで作製された歯冠の電子
顕微鏡写真である。
【図１３】広い肩を有するダイで作製された歯冠の電子
顕微鏡写真である。
【符号の説明】
７ 織物部分 ９ メンブラン 11 形状モデル 17 光源
フロントページの続き (72)発明者 ジェラルド ザンゲルリーニ リヒテンシュタイン公国 エフエル− 9494 シャーアン， イム アエシェー ル 48 (56)参考文献 特公 平３−75340（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61C 13/14 A61C 5/10 A61C 13/08

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の工程を包含する繊維強化された歯
    用修復物を製造する方法であって： (ｉ)鋳型を作製する工程； (ii)該鋳型の空洞部に、有機マトリクスと該有機マトリ
    クスに埋設された繊維成分とを含有する、繊維強化され
    た重合可能な材料を充填する工程； (iii)該繊維強化された重合可能な材料に弾性メンブラ
    ンを用いて圧力をかける工程；および (iv)該繊維強化された重合可能な材料を光硬化によって
    硬化させる工程； 過剰な有機マトリクス材料が該空洞部から圧縮中に漏出
    し得るように、該鋳型が設計されることを特徴とする、
    方法。
  2. 【請求項２】 前記鋳型が、前記空洞部の内側と該鋳型
    の外側とを連通する、１つ以上の溝を備えることを特徴
    とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記溝が0.05〜1.0mmの幅であることを
    特徴とする、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記鋳型が１つ以上の排出路を備えるこ
    とを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 前記空洞部が、過剰なマトリクス材料を
    取り出し得る空間を備えることを特徴とする、請求項１
    〜４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記空洞部が面取りされることを特徴と
    する、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記繊維強化された重合可能な材料が、
    ガラス繊維、セラミック繊維、および／またはシリカ繊
    維を含有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれ
    か１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記繊維強化された重合可能な材料が、
    45.0〜65.0重量％の前記繊維成分を含有することを特徴
    とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記繊維強化された重合可能な材料が、
    31.1〜48.9重量％の前記有機マトリクス材料を含有する
    ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載
    の方法。
  10. 【請求項１０】 前記繊維強化された重合可能な材料
    が、メタクリレート樹脂、ジメタクリレート樹脂、ジメ
    タクリレートベースの芳香族樹脂、エポキシベースの芳
    香族樹脂、ポリメタクリレート樹脂、および／またはウ
    レタンメタクリレート樹脂を含有することを特徴とす
    る、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記繊維強化された重合可能な材料
    が、ビス-GMA、デカンジオールジメタクリレート、トリ
    エチレングリコールジメタクリレート、およびウレタン
    ジメタクリレートの混合物を含有することを特徴とす
    る、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記混合物が、24.5〜38.6重量％のビ
    ス-GMA、0.3〜0.5重量％のデカンジオールジメタクリレ
    ート、6.2〜9.7重量％のトリエチレングリコールジメタ
    クリレート、および0.1重量％のウレタンジメタクリレ
    ートを含有することを特徴とする、請求項１１に記載の
    方法。
  13. 【請求項１３】 24.5重量％のビス-GMA、0.3重量％の
    デカンジオールジメタクリレート、6.2重量％のトリエ
    チレングリコールジメタクリレート、0.1重量％のウレ
    タンジメタクリレート、3.5重量％の高分散シリカ、0.3
    重量％未満の触媒および安定剤、0.1重量％未満の顔
    料、ならびに65.0重量％のガラス繊維を含有する前記繊
    維強化された重合可能な材料が使用されることを特徴と
    する、請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 約２barの圧力がかけられることを特
    徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記鋳型の前記空洞部が過充填される
    ことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記
    載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記鋳型がシリコーン鋳型であること
    を特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の
    方法。
  17. 【請求項１７】 以下の工程を包含する繊維強化された
    コンポジットを製造する方法であって： (１)修復されるべき歯のキャストを作製する工程； (２) 被覆試薬を適用して該キャストを被覆し、そして
    修復されるべき歯のキャストを被覆しないで放置する工
    程； (３)有機マトリクスと埋設された繊維成分とを含有す
    る、繊維強化された重合可能な材料を被覆されていない
    歯のキャストに配設する工程； (４)該繊維強化された重合可能な材料に圧力をかける工
    程；および (５)該繊維強化された重合可能な材料を硬化させる工程 狭い肩を形成するように、すなわち該肩が該修復される
    べき歯の輪郭に沿うように、該被覆試薬が適用されるこ
    とを特徴とする、方法。
  18. 【請求項１８】 シリコン被覆試薬が使用されることを
    特徴とする、請求項１７に記載の方法。
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