JP4577821B2 - 人工歯移動防止材 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、義歯製作時の人工歯の移動防止材及び人工歯保護材に関する。

従来技術

通常、義歯の製作は、口腔内を模った石膏模型上に、ワックスを用いて咬合床を作製し、人工歯を排列、歯肉形成の後、蝋義歯を完成する。蝋義歯を専用のフラスコに石膏で埋没、脱蝋し、石膏コアを完成後、レジン填入し、レジン重合を行う。その後、石膏除去し、研削・研磨、調整、最終義歯完成の手順により作製する。これら一連の工程の中で、脱蝋後からレジン填入完了に至る過程で、石膏コアの空洞に人工歯が移動し、蝋義歯で設計した人工歯の位置関係が、最終義歯で再現できないという問題点があった。解決策として、一般的には蝋義歯の段階で人工歯表面にシアノアクリレート系瞬間接着剤を塗布、硬化させることにより角状の突起物を形成後、石膏などで埋没することにより、この突起物が石膏内でアンカーとなり人工歯の移動を防止することが試みられていた。そして、レジン填入、レジン重合、石膏除去が完了した後、突起物を回転切削器具などを用いて、人工歯の表面から除去することにより、蝋義歯で設計した人工歯の位置関係を再現した最終義歯を完成していた。

上記したシアノアクリレート系瞬間接着剤は、人工歯が石膏コア内で移動しないことのみを目的に、市販されている材料から、入手しやすく、また簡単な操作により使用できるものとして、一般臨床で広く用いられている。しかしながら、シアノアクリレート系瞬間接着剤は、人工歯材料に対して浸透性があり、人工歯材料と化学的に接着するため、最終義歯の人工歯材料が劣化するという大きな問題点を抱えていた。

また、この接着力は非常に強固であるため、重合後、石膏除去工程又は研削工程で、局部的な力が接着剤の突起部に加わることにより、接着部より人工歯が凝集破壊する場合がある。仮にうまく人工歯が破折しない状態で石膏を除去できた場合でも、強固に接着したシアノアクリレート系瞬間接着剤を研削除去するために、非常に多くの労力と時間が必要であった。さらに、硬化を促進するために合わせてアミン系の硬化促進剤を使用する為、接着剤及び硬化剤などの人工歯材料への浸透により、マイクロクラックが入っていたり、材料的に劣化が促進されている。その結果、完成した義歯の人工歯は、患者への装着後に破折や変着色などの不具合が発生する。

上記問題点を解消するために、人工歯材料に架橋ポリマーを配合し、人工歯部の物理的・機械的特性を改質することにより、シアノアクリレート系瞬間接着剤を除去時に割れにくい材料が、特開２００３−３２１３１７に提案されている。しかし、シアノアクリレート系瞬間接着剤の使用を前提にした材質の改良であり、従来品技術と比較して破折が発生する確率を低くするアプローチではあるが、依然として破折・マイクロクラックの発生、材質の変質・劣化、除去の困難さなどが懸念され、根本的な解消には至っていない。

少しでも破折しにくくする対策として、人工歯に接触する部分の埋没を、石膏の代わりにシリコーンや寒天など弾性のある材料で代用することにより、直接的に掛かる応力を少しでも緩和する試みが成されている。しかしながら、シリコーンは、弾性材料であるため、高い圧力でレジン填入する射出成型では変形が発生したり、シリコーンに接触した部分のレジン成分を若干吸収してしまうために、重合したレジン表面が曇るという問題点を抱えている。寒天コアを使用した場合では、昇温により溶解することから、加熱重合には使用不可であり、一方向からの圧力に対しても材料破壊を起こすなど、使用用途が限定されるものである。

特開２００３−３２１３１７

本発明は、人工歯移動防止のための材料として、人工歯の破折・劣化が無く、除去性に優れ、且つ人工歯の表面保護を目的とした、人工歯移動防止材を提供することである。

本発明者は、上記課題を克服すべく鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性樹脂を人工歯表面に溶着することにより、上記課題を克服できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、義歯製作時に人工歯の移動を防止し、更には表面を保護するための材料であって、その材質が熱可塑性樹脂であることを特徴とする人工歯移動防止材である。
本発明は、義歯製作時に人工歯の移動を防止するための材料であって、その材質が熱可塑性樹脂であることを特徴とする人工歯移動防止材である。
本発明は、義歯製作時に人工歯の移動を防止するための材料であって、人工歯の表面にアンカーとして機能し、脱蝋後の石膏エアー空洞に人工歯が脱離することを防止する、請求項１記載の人工歯移動防止材である。
本発明は、溶融器で溶融し、人工歯表面に溶着させることができる人工歯移動防止材である。

本発明は、主成分がポリアミド、ポリエステル、ポリアルキレンの１つ以上を含む重合体若しくはこれらの混合物からなる人工歯移動防止材である。 本発明は、軟化温度が５
０ 〜 １ ５ ０ ℃ である人工歯移動防止材である。
本発明は、熱可塑性樹脂の形状が、円柱、立方体、直方体、球形のブロック状或いはペレット状である人工歯移動防止材である。
本発明は、人工歯の表面からの除去性に優れた人工歯移動防止材及び人工歯保護材である。
人工歯移動防止材は人工歯保護材の機能も有する。

本発明により、熱可塑性樹脂を人工歯表面に溶着させることにより、義歯の製作工程中の人工歯の移動を防止し、更には人工歯の表面を保護することが可能となった。
人工歯の破折及び劣化の危険性がなく、且つ除去性に優れる人工歯移動防止材は、いまだ提案されていないのが現状である。また、一つの材料で人工歯移動防止と人工歯保護の目的を達成できる材料も提案されていないのは勿論のことである。そこで、人工歯移動防止材としての機能である１）十分な人工歯移動防止の効果がある ２）人工歯が破折しない ３）除去性に優れる ４）人工歯材料が劣化しない材料の開発が望まれていた。

人工歯保護材としての機能である１）人工歯を保護し、石膏コア除去時の人工歯の破折リスクを低減する ２）人工歯の表面光沢度を低下させない ３）人工歯と化学的に結合しない、材料の開発が望まれていた。近年、解剖学的形態を模倣した臼歯咬頭傾斜角が大きくなった人工歯が各社より発売されているが、これら人工歯は埋没した石膏の咬頭部への噛みこみが深く、石膏を除去する工程で咬頭部が破折する危険率も高くなってきている。このような状況の中、人工歯移動防止材および人工歯保護材に関する要望は、ますます高まっている。

以下、本発明を具体的に説明する。
本発明において使用される熱可塑性樹脂は、ポリエステル系、ポリオレフィン系、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）系、エチレンアルキルアクリレート系、スチレン・エラストマー系、ポリアミド系、熱可塑性ゴム（ＴＰＲ）系、更には、熱可塑性樹脂に反応性を付与して、分子間で架橋して三次元的構造を取ることにより耐熱性を向上させた、硬化型ウレタン系などが挙げられる。
好ましくはエチレン酢酸ビニル、エチレンアルキルアクリレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリアルキレン単重合体及びポリアルキレン共重合体、の単量体或いは混合体を主成分とした、熱可塑性樹脂が好ましい。特に好ましくは、エチレン酢酸ビニルとポリエステルの混合体、エチレン酢酸ビニル単量体、エチレンアルキルアクリレートとポリエステルの混合体、エチレンアルキルアクリレート単量体、エチレン酢酸ビニルとエチレンアルキルアクリレートの混合体である。

熱可塑性樹脂の特性として流動特性は重要であり、ＪＩＳ Ｋ ７２１０で規定されているメルトマスフローレイト（以下ＭＦＲ）は３００以下が好ましい。更に好ましくは、１００以下であり、更に好ましくは３０以下である。

更に、熱可塑性樹脂には適宜必要に応じて粘着付与樹脂やワックスを添加しても良い。
ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カスターワックス、塩素系パラフィンなどのワックス類、ＷＷロジン、ロジングリセリン、水添ロジン、重合ロジンなどのロジン類、αピネン重合体、βピネン重合体、ジテルペン重合体などのポリテルペン類、脂肪族系炭化水素、芳香族系炭化水素などが挙げられる。

粘着付与樹脂は、通常分子量が数百から数千までの無定形オリゴマーであり、ロジン系、テルペン系などの天然樹脂系、石油樹脂系などの合成樹脂系などが挙げられる。

熱可塑性樹脂の熱変形温度とは、ＪＩＳＫ７２０６で規定されるビカット軟化温度であり、５０℃〜１５０℃であることが好ましい。更に、好ましくは５０℃〜１００℃である。

熱可塑性樹脂の形状は、円柱、立方体、直方体、球形のブロック状或いはペレット状であり、より好ましくは円柱状である。

また、これら熱可塑性樹脂は、溶融することにより人工歯表面に溶着する。溶融は、ブンゼンバーナー、トーチ類、コンロ、ライターなど直火で溶融できる。
温度コントロールの可能な溶融器を使用するのが好ましい。溶融器としては、電気式ワックススパチュラ、電気接着器、ハンダゴテなどの電気溶融器、ウォーターバス、オイルバスなどの温浴器などが挙げられる。さらに好ましくは、電気接着器を使用することが望ましい。電気接着器は、一般的にグルーガンとして、工業用、ホビー・クラフト用など、更には自動塗布タイプの大型アプリケーターシステムも市販されており、これらを使用することができる。

次に、人工歯からの除去性は、人工歯に溶着した熱可塑性樹脂のほとんどが、石膏除去時に石膏に埋まった状態で除去される。石膏除去後に人工歯面に残った熱可塑性樹脂も、インスツルメントなどの器具により、人工歯の破壊を伴うことなく、容易に除去することが可能である。熱可塑性樹脂を除去後の人工歯表面は、人工歯本来の非常に滑沢な表面性状を保つことが可能である。
更には、咬頭頂や切端部など、石膏除去時に機械的な応力が加わることにより破折しやすい部位を、熱可塑性樹脂で覆うことにより、局部的な応力を緩和して人工歯の破折を防ぐ保護材としての機能も兼ね備えている。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。

実施例１
熱可塑性樹脂として、ポリエチレンとエチレン−酢酸ビニル共重合体の１：４の混合物を直径１１．２ｍｍ×２５０ｍｍの円柱状に成型したものを、電気接着器（（有）テクノス製 グルーガンＧ６Ｈ型）にセットし、溶融した熱可塑性樹脂を電気接着器の先端から押し出し、蝋義歯上の人工歯前歯の唇側面及び舌側面の両面または片面、人工歯臼歯の頬側面及び舌側面の両面または片面に点状に溶着し、室温下で冷却することにより、人工歯表面に突起物を形成した。次に、コスモスデンチャーシステム（キャスティング岡本社製）を用いて指定された義歯を製作手順に従い、蝋義歯の埋没−脱蝋−レジン填入及び重合を行った。脱蝋は、無分割方式で１０５℃、２０分間自動脱蝋により行った。レジン填入及び重合は、アーバン＃３（松風社製）を指定の粉液比で混合し、餅状に達した後、石膏コア内に射出し、１００℃、１０分間、加熱重合した。その後、石膏などの埋没材料を鉗子、エアーカッターなどで破壊して義歯を取り出した。

取り出した義歯の人工歯の脱落は、前歯部で６０歯中０歯、臼歯部で８０歯中０歯であった。人工歯面に付着させた熱可塑性樹脂を除去した後、目視及び顕微鏡で人工歯表面を観察した結果、人工歯部の割れ、マイクロクラックなどの破損は、図３の顕微鏡写真の通り前歯切端部で６０歯中０歯、臼歯咬頭部で８０歯中０歯と全く認められなかった。
人工歯面に付着させた熱可塑性樹脂は、大部分は石膏などの埋没用材料除去時に埋没用材料に付着して一緒に除去されるか、人工歯面に付着した状態で残ったもには、爪やインスツルメントなどで引っかけることにより容易に除去することが可能であり、除去性に優れていた。また、除去後の人工歯表面の光沢も、蝋義歯の状態とほとんど変わらず良好であった。
また、材料の劣化状態を繰り返し加重衝撃試験で評価した結果、衝撃得点は３０．０点（３０点満点）と全く劣化は認められなかった。
繰り返し荷重衝撃試験の試験方法は、試験歯を図２−Ａに示す蝋型の中心軸に対して、試験歯の切端と歯頚部を結ぶ線が約６０度の角度となるように植付ける。次に、人工歯移動防止剤を付着させ、蝋義歯の埋没−脱蝋−レジン填入及び重合後、石膏などの埋没材料を鉗子、エアーカッターなどで注意深く破壊して試験体を取り出した。試験体を図２に示すように固定し、切端部１０ｍｍ上方から直径１ｍｍのビカー針を落下させることにより、繰り返し落下衝撃を加えた。繰り返し落下衝撃時の荷重及び回数は、最初０．９８１Ｎで１０００回連続で行い、破折しない場合は、更に１．４７１Ｎで１０００回、なお破折しない場合は、１．９６１Ｎで１０００回を連続して１分間に６０回のスピードで行なった。
人工歯が破折した時の荷重及び回数より、以下の式で衝撃得点を算出した。試験体の数は１０個とし、平均値を衝撃得点とした。
（衝撃得点の算出式）
衝撃得点＝（０．９８１Ｎの衝撃回数＋１．４７１Ｎの衝撃回数＋１．９６１Ｎの衝撃回数）／１００

実施例２
熱可塑性樹脂として、ポリエチレンとエチレンエチルアクリレート共重合体の１：３の混合物を直径１１．２ｍｍ×２５０ｍｍの円柱状に成型したものを、電気接着器（（有）テクノス製 グルーガンＧ６Ｈ型）にセットし、溶融した熱可塑性樹脂を電気接着器の先端から押し出し、図１に示したように、蝋義歯上の人工歯前歯の唇側面から人工歯臼歯の頬側面及び舌側面に連続状に溶着し、室温下で冷却することにより、人工歯表面を連結した連続状突起物を形成した。次に、コスモスデンチャーシステム（キャスティング岡本社製）を用いて指定された義歯を製作手順に従い、蝋義歯の埋没−脱蝋−レジン填入及び重合を行った。脱蝋は、無分割方式で１０５℃、２０分間自動脱蝋により行った。レジン填入及び重合は、アーバン＃３（松風社製）を指定の粉液比で混合し、餅状に達した後、石膏コア内に射出し、１００℃、１０分間、加熱重合した。その後、石膏などの埋没材料を鉗子、エアーカッターなどで破壊して義歯を取り出した。

取り出した義歯の人工歯の脱落は、前歯部で６０歯中０歯、臼歯部で８０歯中０歯であった。人工歯面に付着させた熱可塑性樹脂を除去した後、目視及び顕微鏡で人工歯表面を観察した結果、人工歯部の割れ、マイクロクラックなどの破損は、図４の顕微鏡写真に示す通り前歯切端部で６０歯中０歯、臼歯咬頭部で８０歯中０歯と全く認められなかった。人工歯面に付着させた熱可塑性樹脂は、全て石膏などの埋没用材料除去時に埋没用材料に付着して一緒に除去され、除去性に優れていた。また、除去後の人工歯表面の光沢も、蝋義歯の状態とほとんど変わらず良好であった。また、材料の劣化状態を繰り返し加重衝撃試験で評価した結果、衝撃得点は３０．０点（３０点満点）と全く劣化は認められなかった。

比較例１
シアノアクリレート系瞬間接着剤（アルテコジェル）蝋義歯上の人工歯前歯の唇側面及び舌側面の両面または片面、人工歯臼歯の頬側面及び舌側面の両面または片面に点状に付着させ、アミン系硬化剤（アルテコスプレープライマー）を均一にスプレーし硬化させる。次に、各材料及びシステムに指定された義歯を製作手順に従い、蝋義歯の埋没−脱蝋−レジン填入及び重合を行った。その後、石膏などの埋没材料を鉗子、エアーカッターなどで破壊して義歯を取り出した。

人工歯の脱落は、前歯６０歯中０歯、臼歯８０歯中０歯であった。しかし、石膏からの掘り出し時に、シアノアクリレート系瞬間接着剤の硬化物部に局所的な力がかかり、人工歯の破折が、前歯切端部で６０歯中８歯、臼歯咬頭部で８０歯中１５歯発生した。また、破折が発生しなかった全ての人工歯表面には、シアノアクリレート系瞬間接着剤の硬化物が強固に接着した状態で残っており、技工用カーバイトバーで丁寧に切削することにより除去した。除去後の人工歯表面を観察した結果（図５）、マイクロクラックが前歯唇側面部で６０歯中６歯、臼歯頬側面部で８０歯中９歯観察された。また、材料の劣化状態を繰り返し加重衝撃試験で評価した結果、衝撃得点は８．５点（３０点満点）と、かなりの劣化が認められた。

本発明の人工歯移動防止材を人工歯に用いている概念図 繰り返し荷重衝撃試験の試験片の概念図 本発明のポリエチレンとエチレン−酢酸ビニル共重合体の１：３の混合物からなる移動防止材を利用した場合の人工歯表面の顕微鏡写真 本発明のポリアミドとエチレン−酢酸ビニル共重合体の１：４の混合物からなる移動防止材を利用した場合の人工歯表面の顕微鏡写真 従来の移動防止材を利用した場合の人工歯表面の顕微鏡写真

Claims (1)

1. 義歯製作時に人工歯の移動を防止するための人工歯の表面にアンカーとして機能する人工歯移動防防止材料であって、軟化温度が５０〜１５０℃である熱可塑性樹脂であり、熱可塑性樹脂が、ポリエチレンとエチレン−酢酸ビニル共重合体であり、人工歯表面に溶着させることを特徴とする人工歯移動防止材。