JP6198925B1

JP6198925B1 - ナノ銀粒子担持方法

Info

Publication number: JP6198925B1
Application number: JP2016228948A
Authority: JP
Inventors: 昌平高橋
Original assignee: KYASTTINGIN CO., LTD.
Current assignee: KYASTTINGIN CO., LTD.
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2036-11-25
Also published as: CN108472200A; WO2018096701A1; JP2018083787A

Abstract

【課題】ＩＨによる加熱により、金属床を含む義歯に、ナノ銀粒子を離散して担持する際に、各種義歯の金属床の表面積に依存せずに、担持のための一定の温度を保持可能とし、ＩＨの電磁波到達範囲内での義歯の金属床の体積に依存せずに均一な加熱ができるようにする。【解決手段】金属床を含む義歯を浸漬した状態で誘導加熱を行うことにより、ナノ銀粒子を離散して前記義歯に担持させるナノ銀粒子担持方法であって、ステンレスメッシュかご、もしくはステンレスプレートかごとなって形成された誘導加熱拡散用金属容器に義歯を収容して、誘導加熱拡散用金属容器をデンチャーボックス内に入れ、銀水溶液で義歯を浸漬して、デンチャーボックスに対し誘導加熱を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、金属床を含む義歯に、誘導加熱（以下、ＩＨ（インダクションヒーティング）と称す）によって、ナノ銀粒子を担持させるナノ銀粒子担持方法に関する。

従来、義歯床（歯肉）の部分になる床用レジンの材料の素材はアクリル樹脂であり、粉材と液材を規定の分量に計量して混ぜ合わせたものに熱を加えると硬化する性質を持った材料である。

近年、歯科技工用の義歯を作成するための床用レジンに対して、抗菌性、防汚性、防臭性が持続する技術が知られている。すなわち、抗菌コーティングのために、マイクロ波照射によってターゲット物体にナノ銀粒子を担持させる技術が知られている。

すなわち、この技術によれば、マイクロ波照射によって、義歯に、ナノ銀粒子を離散して担持することにより、優れた抗菌効果を有し、また、咀嚼行為が連続しても、抗菌効果を持続することができるものである。そこで、本件出願人は、先の出願で既に登録となった特許文献１に開示されているように、義歯、あるいは義歯床(歯肉)の部分になる床用レジンを採用し、これらを、例えば透磁率の比較的大きな耐熱性のデンチャーボックス内に入れ、当該義歯を約１５０ｍｌの銀水溶液で浸漬する。そして、デンチャーボックス下部より電源約１０Ｖで一定時間ＩＨを照射して誘導加熱を行うことにより、ナノ銀粒子を離散して義歯に担持させるナノ銀粒子担持方法を提案した。

特許第５８８７４４８号公報

しかしながら、上記した特許文献１において、金属床を含む義歯をＩＨにより加熱し、ナノ銀粒子を離散して義歯に担持させる場合、この金属床の大小によって、ＩＨによる温度の上がり方が一様ではなく（図７参照）、金属床の各部分にバラツキが生じ、担持のための一定の温度を保持できず、均一な加熱ができなくなる虞があり、それを改善する必要があった。

そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、ＩＨによる加熱により、金属床を含む義歯に、ナノ銀粒子を離散して担持する際に、各種義歯の金属床の表面積に依存せずに、担持のための一定の温度を保持可能とし、ＩＨの電磁波到達範囲内での義歯の金属床の体積に依存せずに均一な加熱ができるものとしたナノ銀粒子担持方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明にあっては、金属床を含む義歯を浸漬した状態で誘導加熱（ＩＨ）を行うことにより、ナノ銀粒子を離散して前記義歯に担持させるナノ銀粒子担持方法であって、ステンレスメッシュかご、もしくはステンレスプレートかごとなって形成された誘導加熱拡散用金属容器に義歯を収容して、誘導加熱拡散用金属容器をデンチャーボックス内に入れ、銀水溶液で義歯を浸漬して、デンチャーボックスに対し誘導加熱（ＩＨ）を行うことを特徴とする。

本発明によれば、ＩＨによる加熱により、金属床を含む義歯に、ナノ銀粒子を離散して担持する際に、各種義歯の金属床の表面積に依存せずに、担持のための一定の温度を保持可能とし、ＩＨの電磁波到達範囲内での義歯の金属床の体積に依存せずに均一な加熱ができる。

ＩＨ装置によるステンレスメッシュかご、ステンレスプレートかご、かご無しの場合の比較実験に使用される金属床大の写真である。ＩＨ装置によるステンレスメッシュかご、ステンレスプレートかご、かご無しの場合の比較実験に使用される金属床小の写真である。ステンレスメッシュかごによる誘導加熱拡散用金属容器の写真である。ステンレスプレートかごによる誘導加熱拡散用金属容器の写真である。表１（メッシュかご使用時）の折れ線グラフ（縦軸が℃、横軸が分）である。表２（プレートかご使用時）の折れ線グラフ（縦軸が℃、横軸が分）である。表３（かご無し時）の折れ線グラフ（縦軸が℃、横軸が分）である。表４（義歯無し）の折れ線グラフ（縦軸が℃、横軸が分）である。表５（金属床大）の折れ線グラフ（縦軸が℃、横軸が分）である。表６（金属床小）の折れ線グラフ（縦軸が℃、横軸が分）である。

以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を詳細に説明する。

本実施形態においては、ＩＨ装置によるナノ銀粒子を担持させるデータ採得用の試験対象物（ワーク）として、例えば金属床大（図１参照）、もしくは金属床小を含む義歯（図２参照）を採用している。

そして、図３に示すステンレスメッシュかご、もしくは図４に示すステンレスプレートかごとなって各形成された耐食性を有する誘導加熱拡散用金属容器に、金属床大、もしくは金属床小を含む義歯を収容する。

さらに、この誘導加熱拡散用金属容器を、例えば透磁率の比較的大きな耐熱性のデンチャーボックス（図示せず）内に入れ、金属床または義歯を後述する約１５０ｍｌの銀水溶液で浸漬する。

そして、デンチャーボックスの例えば下部より電源約１０Ｖで一定時間ＩＨを照射する方法を採っている。すなわち、ＩＨ照射による加熱は、デンチャーボックスを磁力発生コイルの上に載せて当該磁力発生コイルに高周波電流（電源約１０Ｖ)を供給することにより、デンチャーボックス全体に所定の時間だけＩＨを照射する。

すると、当該コイル上に載せられているデンチャーボックス内の銀水溶液及び誘導加熱拡散用金属容器、さらにはワークにうず電流が流れ、当該銀水溶液及び誘導加熱拡散用金属容器、ワーク自体の電気抵抗でジュール熱が発生して自己発熱する。

ＩＨ照射後、デンチャーボックス内の誘導加熱拡散用金属容器からワークを取り出し、表裏を逆にしてから銀水溶液に再び浸漬し、再度、同じ条件にてＩＨを照射する。こうして、ＩＨの照射によって、銀水溶液中のナノ銀粒子をワークの表裏に離散的に担持させることができる。ここで、ＩＨの照射は、銀水溶液が常温状態（２０℃前後）であることを確認した上で、水溶液の上昇温度を最高でも７５℃程度に保っている為、照射の際にワークが変形することを防ぐことができる。このように、ＩＨの照射が常温で行われるので、ワークの表面に、銀が薄膜を形成するのではなく、ナノ銀粒子となって離散的にワークの表面に担持する。

銀水溶液は、銀イオンの水溶液であって、例えば、フィチン酸、ポリアクリル酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、及び、酢酸銀等を含有する安全性の高い銀水溶液５００ｍｌに、アルコール製剤５０ｍｌ〜１５０ｍｌ、望ましくは１００ｍｌを混合したものを用いてもよい。また、デンチャーボックスとして、例えば透磁率１．２５６７×１０のマイナス６乗のフッ素樹脂(テフロン:登録商標)製の容器を用いることで、ナノ銀粒子の付着を低減するようにしてもよい。

＜ＩＨ装置によるステンレスメッシュかごとステンレスプレートかごとの比較実験＞
（１）実験器具
本実施形態におけるＩＨ装置によるステンレスメッシュかごとステンレスプレートかごとの比較実験に使用される器具としては、ＩＨ装置と、誘導加熱拡散用金属容器であるステンレスメッシュかご及びステンレスプレートかご（ｔ０．２）と、金属床大と、金属床小を含む義歯と、デンチャーボックスと、銀イオンを含む水溶液１５０ｍｌ×９と、非接触赤外線温度計（例えばＴＡＳＩ−８６０８）と、ストップウォッチとを含む。

（２）実験方法
（イ）先ず、実験用ワークとしての金属床大（図１参照）を、図３に示すステンレスメッシュかご、もしくは図４に示すステンレスプレートかごとなって形成された誘導加熱拡散用金属容器に個別に収容する。

（ロ）ワークを収容した誘導加熱拡散用金属容器をデンチャーボックス内に入れ、デンチャーボックスをボビン内に設置する。

（ハ）銀イオンの水溶液１５０ｍｌをデンチャーボックス内に注ぐ。

（ニ）ＩＨ装置に電源コードが接続されていることを確認し、電源スイッチをオンにする。

（ホ）非接触赤外線温度計によって、誘導加熱拡散用金属容器内部のワークの中心部分（義歯の中心部分：測定場所は時間によって変えない）の０分時の温度を測定する。

（へ）ＩＨ装置のスタートボタンを押すと同時に、非接触赤外線温度計によって、ワークの１分毎の温度の記録を開始する。

（ト）１０分経過後、ＩＨ装置の電源スイッチをオフにする。

（チ）デンチャーボックスを取替えて、金属床小を含む義歯であるワークを、図３に示すステンレスメッシュかご、もしくは図４に示すステンレスプレートかごとなって形成された誘導加熱拡散用金属容器に個別に収容する。

（リ）その後、誘導加熱拡散用金属容器をデンチャーボックス内に入れ、デンチャーボックスをボビン内に設置し、以後は、前記（ハ）から（ト）までの手順を繰り返す。

（３）実験結果
１分毎のワークの温度（℃）の測定データを、誘導加熱拡散用金属容器が図４に示すステンレスプレートかごの場合、誘導加熱拡散用金属容器が図３に示すステンレスメッシュかごの場合、誘導加熱拡散用金属容器が無しの場合それぞれについてグラフにプロットすると、以下の表１から表３に示した結果が得られた（図５から図１０に各表に対応したグラフを示す）。

また、１分毎のワークの温度（℃）の測定データを、ワーク無しの場合、金属床大のワークの場合、金属床小を含む義歯のワークの場合のそれぞれについてグラフにプロットすると、表４から表６に示した結果が得られた。

すなわち、誘導加熱拡散用金属容器として、ステンレスプレートかごの方が、ステンレスメッシュかごの場合よりもわずかに早く温度が上昇した。

誘導加熱拡散用金属容器として、ステンレスプレートかご、ステンレスメッシュかごが共にある場合は、内部のワークの種類に関係なく安定した温度上昇が見られた。

かご無しの場合はワークの種類ごとの温度上昇のばらつきが大きく、ワーク無しと、金属床小を含む義歯のワークの場合は殆ど温度が上昇しなかった。

（４）考察
以上の実験結果から、ステンレスメッシュかごやステンレスプレートかご等の誘導加熱拡散用金属容器をデンチャーボックス内に入れることによってＩＨの出力を安定させることができる。これは、ステンレスメッシュかごよりもステンレスプレートかごの方が、磁束を受ける面積が広いため、わずかに早く温度上昇したものと考えられる。

以上から、金属床を含む義歯を収容した誘導加熱拡散用金属容器をデンチャーボックス内に入れ、銀水溶液で義歯を浸漬して、デンチャーボックスに対し誘導加熱（ＩＨ）を行うというプロセスを経ることで、義歯に離散して担持されたナノ銀粒子は、カンジダの義歯材料への付着を抑制することが確認できた。これにより、金属床を含む義歯へのＩＨ照射によるナノ銀粒子の担持方法において、誘導加熱拡散用金属容器の適用が有効であることが示された。

Claims

金属床を含む義歯を浸漬した状態で誘導加熱を行うことにより、ナノ銀粒子を離散して前記義歯に担持させるナノ銀粒子担持方法であって、ステンレスメッシュかご、もしくはステンレスプレートかごとなって形成された誘導加熱拡散用金属容器に義歯を収容して、誘導加熱拡散用金属容器をデンチャーボックス内に入れ、銀水溶液で義歯を浸漬して、デンチャーボックスに対し誘導加熱を行うことを特徴とするナノ銀粒子担持方法。