JP4011129B2 - 代用歯冠の製法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は代用歯冠材料及びその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯冠材料は、常に唾液に曝され、咬合圧を繰り返し受ける過酷な条件下での使用を強いられるため、耐荷重性、耐衝撃性など機械的強度にすぐれていなければならない。しかも生体に対し為害性のないこと、すなわち生体適合性にもすぐれていることが要求される上に、天然歯との外観上の審美性が要求されている。代用歯冠材料はこれら機械的強度、生体適合性及び審美性の３つの要素がすべて満たさなければならず、生体用材料の中で最も厳しい条件が課せられている。さらに最近、現在歯科技工士の技量に依存している歯冠作成にＣＡＤ／ＣＡＭなどコンピュータ制御を導入したマシニングシステムが提案されているが、この場合は歯科技工所での切削加工性が必要となる。また審美面での最終仕上げとなる色付けのし易さなど従来の歯科技工の技術が生かされうる材料であることも必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在用いられている代用歯冠材料はメタル、レジン、セラミックスまたは陶材とさまざまな人工材料が用いられている。しかし、メタルは審美性または色付け加工性、レジンは耐荷重性、セラミックスは耐衝撃性や切削性並びに対合歯へのダメージの点でそれぞれ劣っており、機械的強度、生体適合性、審美性、切削性、色付け加工性のすべてを満足する理想的な代用歯冠材料はまだないのが現状である。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】
本発明はハイドロキシアパタイトを混合することにより、口腔内で長期間歯冠としての機能を果たし、耐荷重性、耐衝撃性、生体親和性、審美性、切削性、色付け加工性、唾液との反応性等にすぐれた代用歯冠材料を提供することを目的とする。唾液との反応性が代用歯冠に天然歯と同様の生理学的意義を付与するのみならず、吸着作用により自己の天然歯と同等の審美性を自然に形成させる効果を有する。
【０００５】
ハイドロキシアパタイトは生体に対する親和性にすぐれていることが知られており、人工骨や経皮端子などに臨床応用されている。また、ハイドロキシアパタイトは唾液と反応し、唾液タンパクに対しすぐれた吸着性があることが報告されている。天然歯のエナメル質を構成している無機成分であるハイドロキシアパタイトが唾液タンパクを吸着してペリクルという薄い皮膜を表面に形成し、歯を被覆保護していることがわかっている。さらにハイドロキシアパタイトが若干溶解することにより、口腔内を弱アルカリ性に維持し、ミュータンス菌や他の口腔内細菌の増殖を抑えることで、口腔内の健康維持に寄与している。また、カルボキシル基をもつ有機化合物がハイドロキシアパタイトとよく反応することが知られており、乳酸、ピルビン酸、クエン酸、リンゴ酸、酪酸、酢酸、プロピオン酸から選ばれた飽和脂肪酸、または、それらの塩で前処理することによってハイドロキシアパタイト表面を有機物層で覆い、ハイドロキシアパタイトとレジンとのぬれ性を改善する方法が考えられる。以下、本発明代用歯冠材料の組成、形状及至構造、使用の態様等につき詳細に分説する。
【０００６】
（材料組成・製法）本発明に於ける”ハイドロキシアパタイト”とはその化学組成がＣａ₁₀（ＰＯ₄）₆（ＯＨ）₂で表される純粋品のみならず、ＯＨイオンのかわりに１〜１０％のＣＯ₃イオンやフッ素、塩素イオンを含むこともある。また、これを主成分とするのであるが焼結性、強度、細孔度等を向上すべく、これにＣａ（ＰＯ₄）₂、ＭｇＯ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＣａＦ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＣａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂、ＺｎＯ、Ｃ、ＳｒＯ、ＰｂＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂等の周知の各種添加物を添加混合したものをも包含する。
上記成分をもつハイドロキシアパタイトはＣａ／Ｐモル比が１．６６のものをさすが、カルシウム欠損アパタイト、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、リン酸八カルシウムなどのリン酸カルシウム化合物の単体もしくはそれら二つ以上の複合体もハイドロキシアパタイトとほぼ同等の機能を有する。上記のレジンは例えば、メタクリル酸エステル系樹脂またはアクリル酸エステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ系樹脂、ポリサルホン樹脂、フッ素系樹脂等から選ぶことが出来る。これらのレジンはまたＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ガラス繊維、セラミック繊維、セラミックウィスカー、ＴｉＯ₂、ＴｉＮ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、ステンレス鋼等からなる強化材料や他のフィラーを含んでいてもよい。
ハイドロキシアパタイトの粒子径は、５μｍ以下が好ましく、０．１μｍ〜１μｍがより好ましい。
レジンに混入するハイドロキシアパタイトは充填量７５重量％以下が示される。
【０００７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【０００８】
（実施例１）
湿式法で合成した粒子径５μｍ以下（平均１μｍ）のハイドロキシアパタイト超微粉末を４００℃で一昼夜乾燥した後、ポリメチルメタクリレート樹脂に２０重量％それぞれ混合し、６０℃で約１０時間重合した。材料は乳白色で、歯に近い色感であった。この材料の圧縮強度、曲げ強度を測定したところ、それぞれ１，２００ｋｇ／ｃｍ²、８５０ｋｇ／ｃｍ²であった。一方、ハイドロキシアパタイト未添加のポリメチルメタクリレート樹脂がそれぞれ７５０ｋｇ／ｃｍ²、７００ｋｇ／ｃｍ²であり、機械的強度の向上が見られた。小型自動切削装置で切削したところ、ポリメチルメタクリレート樹脂のみと比べて樹脂特有の粘りが少なくなり、切削性は向上した。さらに歯冠の形状に切削し、表面の色調をととのえ、バフ研磨を施したところ歯に近い質感を作り出すことができた。
【０００９】
（実施例２）
湿式法で合成したハイドロキシアパタイト超微粉末を１，２００℃で２時間焼成したのち、粒子径１〜５０μｍ（平均１５μｍ）に破砕した緻密顆粒体を１０％プロピオン酸で５分間処理した後ポリメチルメタクリレート樹脂に３０重量％混合した。さらに６０℃で１０時間重合した。やや透明感のある乳白色で、歯に近い質感であった。この材料の圧縮強度、曲げ強度を測定したところ、それぞれ１，５００ｋｇ／ｃｍ²、９５０ｋｇ／ｃｍ²と機械的強度が大きく向上した。これを小型自動切削装置で切削したところ、ポリメチルメタクリレート樹脂のみと比べて樹脂特有の粘りが少なくなり、切 削性の向上が見られた。さらに歯冠の形状に切削し、バフ研磨を施した後歯科用接着剤を用いて歯根上部に装着したところ、唾液に濡れた代用歯冠は審美性にすぐれていた。
【００１０】
【発明の効果】
硬質レジンにハイドロキシアパタイト超微粉体または緻密顆粒体を混合した歯冠材料を用いることにより、耐荷重性、耐衝撃性、生体親和性、審美性、切削性、色付け加工性、唾液との反応性等にすぐれた理想的な代用歯冠が提供でき、大変有用である。

Claims (3)

1. 粒子径５μｍ以下のハイドロキシアパタイト超微粒子を乳酸、ピルビン酸、クエン酸、リンゴ酸、酪酸、酢酸、プロピオン酸から選ばれた飽和脂肪酸またはこれらの塩で前処理を行った後、レジンとの混合物を硬化させて得られる未加工物を、小型自動切削装置により切削加工して代用歯冠を製造する代用歯冠の製法。
2. レジンに混入するハイドロキシアパタイトはＣａとＰのモル比が１．５乃至２．０であることを更に特徴とする請求項１に記載の代用歯冠の製法。
3. レジンに混入するハイドロキシアパタイトは８００℃未満において焼成されることを更に特徴とする超微粉体である請求項１に記載の代用歯冠の製法。