JP7168936B2 - Hydrophilic surface treatment agent - Google Patents

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本発明は、樹脂製義歯床等の表面の親水度を向上させる親水化表面処理剤に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydrophilizing surface treatment agent for improving the hydrophilicity of the surface of a resin denture base or the like.

欠損した歯の代わりに毎日装着し、咀嚼を行うために用いられる義歯は長期間に渡って使用できるように耐久性が求められ、特に口腔内での使用に耐えうるように耐水性に優れているという特徴が求められる。そのため、義歯床材料には、アクリルレジン、ポリカーボネートレジン、ポリアミドレジンなどの高強度で疎水的な樹脂材料が用いられている。 Dentures, which are worn every day to replace missing teeth and are used for mastication, are required to be durable so that they can be used for a long period of time. The characteristic that there is is required. Therefore, high-strength and hydrophobic resin materials such as acrylic resins, polycarbonate resins, and polyamide resins are used as denture base materials.

また、義歯に求められるもうひとつの特徴として、装着したときの安定感が挙げられる。口腔内での長時間使用を可能にするために、義歯床部分には疎水的な材料が用いられている一方で、義歯床部分が接触する口腔粘膜は親水的な性質を有している。そのため、義歯床材料と口腔粘膜は親疎水性の観点から相反する性質を有しており、義歯の安定した装着感が不十分であるといった課題がある。すなわち、使用者にとってより安定した装着感を与えるためには、義歯床材料の表面は親水的である方が好ましい。 Another feature required for dentures is a sense of stability when worn. In order to allow long-term use in the oral cavity, hydrophobic materials are used for the denture base portion, while the oral mucosa with which the denture base portion contacts has hydrophilic properties. Therefore, the denture base material and the oral mucosa have contradictory properties from the viewpoint of hydrophilicity and hydrophobicity, and there is a problem that the stable feeling of wearing the denture is insufficient. In other words, the surface of the denture base material is preferably hydrophilic in order to give the user a more stable wearing feeling.

一方、不適合義歯を暫定的に口蓋粘膜に固定するために義歯と口腔粘膜の間に介在させて使用する所謂義歯安定剤においては、グリセリン、ソルビット、ポリエチレングリコールなどの粘稠剤にセリンを配合したり、カルボキシメチルセルロース等の水溶性の高分子化合物を配合して、これに唾液などの水分を吸収させて粘着力を持たせたりして、義歯と口腔粘膜の安定性を高める技術が採用されている(特許文献1及び2参照)。 On the other hand, in so-called denture stabilizers, which are interposed between the denture and the oral mucosa to temporarily fix the ill-fitting denture to the palatal mucosa, serine is blended with a thickening agent such as glycerin, sorbitol, polyethylene glycol, and the like. Or, a technology that enhances the stability of dentures and oral mucosa by blending water-soluble polymer compounds such as carboxymethyl cellulose and making them absorb water such as saliva to give them adhesive power is adopted. (See Patent Documents 1 and 2).

特開2018-1999723号公報JP 2018-1999723 A 特開2007-254287号公報JP 2007-254287 A 特開2007-051266号公報JP 2007-051266 A 特許5836361号公報Japanese Patent No. 5836361 特開2017-205683号公報JP 2017-205683 A 特開2005-270891号公報JP-A-2005-270891 特開2015-142900号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-142900

前記特許文献1及び2に記載されている義歯安定剤は、主に不適合義歯に対して暫定的に使用することが推奨されるものである。すなわち、義歯は、本来、残った歯や歯茎、顎の骨の状態などに厳密に合わせて作成されるものであり、安定剤を用いて不適合な義歯を長期間使用し続けた場合には、その不適切な使用方法によっては均等に力が加わらずに顎堤の吸収が進み、義歯の適合がさらに悪化してしまう。また、成分が粘着性を有することが多く、口中や義歯に取り残しの安定剤がこびりついてしまうケースも報告されている。 The denture fixatives described in Patent Documents 1 and 2 are recommended for temporary use mainly for ill-fitting dentures. In other words, dentures are originally made according to the condition of the remaining teeth, gums, and jawbone. Improper use of the dentures leads to uneven resorption of the alveolar ridge and further deterioration of the fit of the denture. In addition, many of the ingredients are sticky, and cases have been reported in which leftover stabilizers stick to the mouth or dentures.

このように、義歯安定剤は、基本的には適合義歯を対象とするものではなく、その使用にも注意が必要であり、適合義歯に対して簡単に適用して、その義歯床粘膜面を親水化することができ、汚れなどの粘着成分を使用しない処理剤は、本発明者等の知る限りにおいては存在しない。 Thus, denture stabilizers are basically not intended for fitted dentures, and their use also requires caution. As far as the present inventors know, there is no treatment agent that can be made hydrophilic and that does not use adhesive components such as stains.

そこで、本発明は、疎水性表面を有する物品の当該疎水性表面を親水化するための親水化処理剤であって、汚れなどの粘着成分を含まず且つ簡単に使用できる親水化処理剤提供することを目的とする。

Accordingly, the present invention provides a hydrophilizing agent for hydrophilizing the hydrophobic surface of an article having a hydrophobic surface, which agent does not contain adhesive components such as stains and can be used easily. for the purpose.

発明者は検討を重ねた結果、樹脂など繊維強化等に使用されるセルロースナノファイバー(以下、「CNF」と略記することもある。)を水系の分散媒中に懸濁させた縣濁液に義歯を浸漬した場合には、義歯床表面の親水度が高まり、義歯床表面と口腔粘膜との親和性も高まることがることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of repeated studies, the inventors found that cellulose nanofibers (hereinafter sometimes abbreviated as "CNF") used for fiber reinforcement such as resin are suspended in an aqueous dispersion medium. The present inventors have found that when the denture is immersed, the surface of the denture base becomes more hydrophilic, and the affinity between the surface of the denture base and the oral mucosa also increases, leading to the completion of the present invention.

すなわち、第一の本発明は、ポリ(メタ)アクリレート系樹脂製義歯床の表面を親水化処理するための親水化処理剤であって、水又は水を含む溶媒に、セルロースナノファイバーが分散してなり、前記親水化処理剤中における前記セルロースナノファイバーの含有量が0.02~0.5wt%である、ことを特徴とする前記親水化処理剤である。

That is, the first aspect of the present invention is a hydrophilizing agent for hydrophilizing the surface of a poly(meth)acrylate resin denture base , wherein cellulose nanofibers are dispersed in water or a solvent containing water. The hydrophilic treatment agent is characterized in that the content of the cellulose nanofibers in the hydrophilic treatment agent is 0.02 to 0.5 wt % .

上記親水化処理剤においては、セルロースナノファイバーの平均繊維幅3nm以上、200nm以下であり、且つ平均繊維長が0.1μm以上5.0μm以下であることが好ましい。また、セルロースナノファイバーの含有量が0.05wt%~0.20wt%であることが好ましく、更に、樹脂製義歯床の表面を親水化処理するための親水化処理剤であることが好ましい。 In the hydrophilizing agent, the cellulose nanofiber preferably has an average fiber width of 3 nm or more and 200 nm or less and an average fiber length of 0.1 μm or more and 5.0 μm or less. In addition, the content of cellulose nanofibers is preferably 0.05 wt % to 0.20 wt %, and more preferably, it is a hydrophilizing agent for hydrophilizing the surface of the resin denture base.

また、第二本発明は、ポリ(メタ)アクリレート系樹脂製義歯床を有する義歯を前記親水化処理剤に浸漬する工程を含んでなる、前記義歯の処理方法である。

The second aspect of the present invention is a method for treating a denture, comprising the step of immersing a denture having a denture base made of a poly(meth)acrylate resin in the hydrophilizing agent.

本発明によれば、CNF懸濁液に義歯を浸漬するという簡単な操作で、義歯床表面等の疎水性表面の親水度を高めることができる。たとえば、水に対する接触角が94°である表面を、水に対する接触角が77°~80°である表面とすることができる。そして、本発明の親水化処理剤で処理された義歯は、義歯床面膜面の表面が親水的に変化しているため、口腔粘膜との親和性が高まり、口腔粘膜と義歯の密着性が向上して安定した装着感を得ることができる。 According to the present invention, a simple operation of immersing a denture in a CNF suspension can increase the hydrophilicity of a hydrophobic surface such as a denture base surface. For example, a surface with a contact angle to water of 94° can be a surface with a contact angle to water of 77°-80°. In the denture treated with the hydrophilizing agent of the present invention, the surface of the denture base film surface is changed to be hydrophilic, so the affinity with the oral mucosa is increased, and the adhesion between the oral mucosa and the denture is improved. It is possible to obtain a stable wearing feeling.

本発明の親水化処理剤は、これに被処理物を浸漬するという簡単な操作で表面の親水性を高めることができる。また、粘稠剤や水溶性高分子などの粘着成分を含まないので、適合義歯にも適用でき、さらに粘着成分が口腔内や義歯表面に残ることもないし、当該成分に汚れが付着することもなく、衛生的である。さらに、このような粘着成分を含まないにもかかわらず、有効成分であるCNFは、比較的安定に被処理面上に保持され、たとえば数回程度水洗を行ってもその効果を持続することが可能である。 The hydrophilizing agent of the present invention can increase the hydrophilicity of the surface by a simple operation of immersing the object to be treated in it. In addition, since it does not contain adhesive ingredients such as thickening agents and water-soluble polymers, it can be applied to compatible dentures, and adhesive ingredients do not remain in the oral cavity or on the surface of dentures, and stains do not adhere to the ingredients. It is hygienic. Furthermore, although it does not contain such an adhesive component, the active ingredient CNF is relatively stably retained on the surface to be treated, and its effect can be maintained, for example, even after washing with water several times. It is possible.

本発明の親水化処理剤は、水又は水を含む溶媒に、平均繊維幅3nm以上、200nm以下であり、且つ平均繊維長が0.1μm以上、5.0μm以下であるセルロースナノファイバー(CNF)が分散してなる。ここでCNFは、特許文献3及び4に記載されているように樹脂の繊維強化に使用される強化材として知られたものであるが、表面の新化処理剤として使用された例は、本発明者等が知る限りにおいて、知られていない。 The hydrophilizing agent of the present invention is a cellulose nanofiber (CNF) having an average fiber width of 3 nm or more and 200 nm or less and an average fiber length of 0.1 μm or more and 5.0 μm or less in water or a solvent containing water. becomes dispersed. Here, CNF is known as a reinforcing material used for fiber reinforcement of resin as described in Patent Documents 3 and 4, but examples of using it as a surface reforming agent are As far as the inventors know, it is not known.

すなわち、CNFは軽量且つ高強度な材料として知られており、所謂繊維強化樹脂における繊維強化材として注目されているばかりでなく、自体を構造材料とすることに関しても研究・開発が進められている。ところが、CNFは、その親水性に起因して、樹脂となじみ難く、樹脂と混合した場合には、凝集してしまい所期の効果を得ることが難しいという課題がある。そのため、CNFを繊維強化材として使用する場合には、特許文献4に記載されているようにCNFのセルロースユニット内に存在する水酸基を疎水化するなどの工夫が必要であった。本発明者等は、CNFが本来有する親水性を欠点として捉えるのではなく、これを積極的に活用しようとして、表面親水化処理剤としての用途を着想し、検討を行った結果、上記したような効果が得られることを確認し、本発明を成すに至ったものである。なお、CNFが親水性を有るにもかかわらず、疎水性の樹脂表面に比較的安定に保持されるのは、ファンデルワールス力、極性引力、水素結合等の分子間力によるものと考えられる。たとえばCNF凝集するときセルロース分子内の疎水的な部分の密度が高い領域が発生する等によって、被処理体の疎水性表面とCNF凝集体との間のファンデルワールス力が高まり、簡単な水洗では流されないような保持力が発生したものと推定している。

That is, CNF is known as a lightweight and high-strength material, and not only is it attracting attention as a fiber reinforcing material in so-called fiber-reinforced resin, but research and development is also progressing on using itself as a structural material. . However, due to its hydrophilicity, CNF is difficult to be compatible with resin, and when mixed with resin, it aggregates and has a problem that it is difficult to obtain the desired effect. Therefore, when using CNF as a fiber reinforcing material, it was necessary to devise such as hydrophobizing the hydroxyl groups present in the cellulose units of CNF as described in Patent Document 4. The inventors of the present invention do not regard the inherent hydrophilicity of CNF as a drawback, but try to actively utilize it, conceived of its use as a surface hydrophilization treatment agent, and as a result of examination, as described above. It was confirmed that a good effect can be obtained, and the present invention has been completed. Although CNF is hydrophilic , it is believed that the reason why it is relatively stably retained on the hydrophobic resin surface is due to intermolecular forces such as van der Waals force, polar attraction, and hydrogen bonding. be done. For example , when CNF aggregates, a region with a high density of hydrophobic parts in the cellulose molecule is generated, etc., the Van der Waals force between the hydrophobic surface of the object to be treated and the CNF aggregates increases, and simple It is presumed that a holding force was generated that would not wash away with water washing.

以下、本発明について詳しく説明する。 The present invention will be described in detail below.

本発明の親水化処理剤に用いられるCNFとしては、特に限定されず、工業的又は試薬等として入手可能なものが使用できる。義歯床表面と口腔粘膜との間の吸着性及びCNF解繊に要するコストや手間の観点から、平均繊維幅が3~200nm、平均繊維長が0.1~5.0μmで有るもの、更に、平均繊維幅が3nm~80nm、特に5nm~50nmであるものを使用することがよりましい。また、CNF繊維自体の剛直性や強度の観点から、結晶化度が50%以上のものを使用することがより好ましい。このようなCNFは、例えばセルロースを高圧水流によって解繊することで形成される。平均繊維幅、平均繊維長については、電子顕微鏡等を用いて測定することができる。

The CNF used in the hydrophilizing agent of the present invention is not particularly limited, and those available industrially or as reagents can be used. From the viewpoint of the adsorptivity between the denture base surface and the oral mucosa and the cost and labor required for CNF defibration, those having an average fiber width of 3 to 200 nm and an average fiber length of 0.1 to 5.0 μm, It is more preferable to use those having an average fiber width of 3 nm to 80 nm, particularly 5 nm to 50 nm. Moreover, from the viewpoint of the rigidity and strength of the CNF fiber itself, it is more preferable to use one having a degree of crystallinity of 50% or more. Such CNF is formed, for example, by defibrating cellulose with a high-pressure water stream. The average fiber width and average fiber length can be measured using an electron microscope or the like.

このようなCNFはパルプをナノサイズまで解繊することで得られる。パルプの解繊方法としては公知のものであれば特に制限されず、例えば、TEMPO酸化法、酵素加水分解法、イオン選択液体溶解法などの化学的処理、水中対向衝突法、水圧貫通微細化法、高圧ホモジナイザー法、マイクロフルイダイザ―法、グラインダー法、2軸混錬法、ボールミル粉砕法、などの機械的処理が挙げられる。また、これらの方法を組み合わせて解繊してもよい。たとえば、特許文献5に記載されている水中対向衝突処理法、特許文献6に記載されている多糖類の湿式粉砕化法、特許文献7に記載されているナノ微細化品製造方法等によって、0.5~10質量%の水に懸濁させたセルロース繊維に対し50~400MPa程度の高圧水を衝突させる方法等が好適に採用できる。 Such CNF can be obtained by defibrating pulp to nanosize. The fibrillation method of pulp is not particularly limited as long as it is known, and examples thereof include chemical treatment such as TEMPO oxidation method, enzymatic hydrolysis method, ion-selective liquid dissolution method, underwater counter-impingement method, and hydraulic penetration refinement method. , a high-pressure homogenizer method, a microfluidizer method, a grinder method, a twin-screw kneading method, a ball mill pulverization method, and the like. Moreover, you may defibrate by combining these methods. For example, by the underwater facing collision treatment method described in Patent Document 5, the polysaccharide wet pulverization method described in Patent Document 6, the nano-miniaturized product manufacturing method described in Patent Document 7, etc. A method of colliding high-pressure water of about 50 to 400 MPa against cellulose fibers suspended in 5 to 10% by weight of water can be suitably employed.

CNFの原料パルプは、公知のものであれば特に限定されず、任意の材料を用いることができる。例えば、リンターパルプ、ぼろパルプ、竹パルプ、エスパルトパルプ、バガスパルプ、麻パルプ、わらパルプ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプが挙げられ、これらの原料は一種を単独で又は二種以上を混合して用いてもよい。原料パルプとしてはα-セルロース含有率60%~99wt%のパルプを用いるのが好ましい。α-セルロース含有率60wt%以上の純度であれば繊維幅及び繊維長が調整しやすくなって繊維同士の絡み合いを抑えることができ、α-セルロース含有率60wt%未満のものを用いた場合に比べ、着色抑制効果が良好である。 The CNF raw material pulp is not particularly limited as long as it is known, and any material can be used. Examples include linter pulp, rag pulp, bamboo pulp, esparto pulp, bagasse pulp, hemp pulp, straw pulp, softwood pulp, and hardwood pulp. good too. As raw material pulp, it is preferable to use pulp having an α-cellulose content of 60% to 99% by weight. If the purity of the α-cellulose content is 60 wt% or more, the fiber width and fiber length can be easily adjusted and the entanglement of the fibers can be suppressed, compared to the case where the α-cellulose content is less than 60 wt%. , the coloring suppression effect is good.

本発明で使用するCNFは、本発明の効果を損なわない範囲で、表面の水酸基の少なくとも一部が他の官能基に置換されていてもよい。CNF表面上に水酸基の代わりに置換される官能基としては、化学的に水酸基と反応し導入されうる官能基であれば任意の官能基を導入することが可能であるが、義歯床表面への親水性を効果的に付与するためには、導入された官能基の親水性が高い方が好ましく、誘電率が5以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、15以上であることがさらに好ましい。このような官能基を例示すると、カルボキシル基、リン酸基等を挙げることができる。 In the CNF used in the present invention, at least part of the hydroxyl groups on the surface may be substituted with other functional groups as long as the effects of the present invention are not impaired. As the functional group substituted for the hydroxyl group on the CNF surface, any functional group can be introduced as long as it can be chemically reacted with the hydroxyl group and introduced. In order to effectively impart hydrophilicity, the introduced functional group preferably has high hydrophilicity, and the dielectric constant is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and 15 or more. is more preferred. Examples of such functional groups include a carboxyl group and a phosphoric acid group.

本発明の親水化処理剤においてCNFの分散媒は、CFNが均一に分散するという観点から、水又は水を含む溶媒を用いる。水を含む溶媒は、水と水溶性有機溶媒の混合液であることが好ましく、水溶性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール等のアルコール類;アセトン、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類が好適に使用でき、中でもアルコール類が最も好ましい。 Water or a solvent containing water is used as the dispersion medium for CNF in the hydrophilic treatment agent of the present invention from the viewpoint that CFN is uniformly dispersed. The solvent containing water is preferably a mixture of water and a water-soluble organic solvent. Water-soluble organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and ethylene glycol; acetone, ethyl methyl ketone, and methyl isobutyl ketone. ketones can be suitably used, among which alcohols are most preferable.

本発明の親水化処理剤中のCNF含有量は、CNFの過剰使用を防止して有効量のCNFを効率よく義歯に付着させ、且つ取り扱いやすいという理由から、0.001wt%以上、3.0%以下とすることが好ましく、0.01wt%~1.0wt%、特に0.02wt%~0.5wt%とすることがさらに好ましく、0.03wt~0.3wt%とすることが最も好ましい。 The CNF content in the hydrophilic treatment agent of the present invention is 0.001 wt% or more and 3.0 because it prevents excessive use of CNF, efficiently attaches an effective amount of CNF to dentures, and is easy to handle. %, preferably 0.01 wt % to 1.0 wt %, more preferably 0.02 wt % to 0.5 wt %, most preferably 0.03 wt % to 0.3 wt %.

なお、本発明の親水化処理剤は、前記したような理由から粘着成分となるような物質を含まないものであることが好ましいが、本発明の硬化を損なわない範囲の少量であれば他の保湿成分を含んでいても良い。このような保湿成分としては、グリセリン、ブチレングリコール等の多価アルコール、ポリエチレングリコールなどの保湿性を有するポリマー等を挙げることができる。 For the reasons described above, the hydrophilizing agent of the present invention preferably does not contain a substance that becomes an adhesive component. It may contain moisturizing ingredients. Examples of such moisturizing ingredients include polyhydric alcohols such as glycerin and butylene glycol, and polymers having moisturizing properties such as polyethylene glycol.

本発明の親水化処理剤の処理対象となる物品(被処理物品)は、疎水性表面を有する物品で有れば特に限定されない。ここで、疎水性表面とは、水との接触角が90°以上となるような表面を意味し、通常、合成樹脂からなる表面がこれに該当する。被処理物品としてはこのような疎水性表面を有し、当該表面に親水性を付与したいものが適宜使用されるが、親水化による効果の観点から樹脂製の義歯床を有する義歯であることが好ましい。義歯の義歯床部分に用いられる樹脂材料を例示すれば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートの単独重合体もしくはこれらの共重合体から少なくとも一つ選ばれるポリ(メタ)アクリレート系樹脂、並びにポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリプロピレン)、ポリアミド系樹脂(例えば、ナイロン66(商標登録))、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリカーボネート)、ポリエーテル系樹脂(例えば、ポリアセタール、ポリサルフォン)、ポリニトリル系樹脂(例えば、ポリアクリロニトリル)、ポリビニル系樹脂(例えば、ポリ酢酸ビニル)、セルロース系樹脂(例えば、酢酸セルロース)、フッ素系樹脂(例えば、ポリクロルフルオロエチレン)、イミド系樹脂(例えば、芳香族ポリイミド)等を挙げることができる。義歯床は、裏層材修復されたたものであっても良く、裏層材に用いられる樹脂成分としては、シリコーン系樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等を挙げることができる。 The article to be treated with the hydrophilic agent of the present invention (article to be treated) is not particularly limited as long as it has a hydrophobic surface. Here, the term "hydrophobic surface" means a surface having a contact angle with water of 90° or more, and usually a synthetic resin surface corresponds to this. As the article to be treated, an article having such a hydrophobic surface and to which it is desired to impart hydrophilicity to the surface is appropriately used. preferable. Examples of resin materials used for the denture base portion of dentures include homopolymers of methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate. Or poly (meth) acrylate resin selected from at least one of these copolymers, as well as polyolefin resin (e.g., polypropylene), polyamide resin (e.g., nylon 66 (registered trademark)), polyester resin (e.g., polycarbonate), polyether resins (e.g., polyacetal, polysulfone), polynitrile resins (e.g., polyacrylonitrile), polyvinyl resins (e.g., polyvinyl acetate), cellulose resins (e.g., cellulose acetate), fluorine resins ( Examples include polychlorofluoroethylene), imide-based resins (eg, aromatic polyimide), and the like. The denture base may be one that has been restored with a backing layer material, and examples of resin components used in the backing layer material include silicone-based resins, (meth)acrylate-based resins, fluorine-based resins, polyolefin-based resins, and the like. be able to.

本発明の親水化処理剤を用いて被処理物品を処理するには、前記疎水性表面と本発明の親水化処理剤を接触させて分散媒(水又は水を含む溶媒)を除去ればよい。疎水性表面と親水化処理剤とを接触させると、分散媒中に分散しているCNFが疎水性表面に収着し、ファンデルワールス力等の分子間力によって分散媒を除去しても、分散媒と共に流されることなく、有効量のCNFが疎水性表面に保持される。接触方法及び接触時間等の接触条件は、被処理物品等に応じて適宜決定すればよいが、被処理物品が義歯である場合には、義歯を本発明の親水化処理剤に浸漬することが好ましい。浸漬時間は長時間浸漬する方がより安定的に義歯床表面へCNFが付着するため、より効果的に義歯表面へ親水性の付与効果を得るためには、3時間以上の浸漬が好ましく、5時間以上の浸漬がより好ましく、12時間以上の浸漬がさらに好ましい。 In order to treat an article to be treated with the hydrophilic treatment agent of the present invention, the dispersion medium (water or a solvent containing water) may be removed by contacting the hydrophobic surface with the hydrophilic treatment agent of the present invention. . When the hydrophobic surface and the hydrophilic treatment agent are brought into contact, the CNF dispersed in the dispersion medium sorbs on the hydrophobic surface, and even if the dispersion medium is removed by intermolecular forces such as van der Waals force, An effective amount of CNF is retained on the hydrophobic surface without being washed away with the dispersion medium. Contact conditions such as contact method and contact time may be appropriately determined according to the article to be treated, etc. However, when the article to be treated is a denture, the denture can be immersed in the hydrophilizing agent of the present invention. preferable. The longer the immersion time, the more stably the CNF adheres to the denture base surface. Immersion for hours or more is more preferable, and immersion for 12 hours or more is even more preferable.

また、付着したCNFは分子間力でのみで付着していると考えられることから、義歯の機械的清掃時には脱離してしまう(除去されてしまう)ため、処理(義歯を浸漬する)頻度としては、1週間に1回以上、特に3日に1回以上浸漬することが好ましく、1日に1回以上浸漬することがさらに好ましい。さらに処理後に義歯表面を水洗してもよいが、CNFをより多く付着させた状態を保ち、効果を最大限に発現させるためには、水洗をしないでそのまま義歯を用いることが好ましい。 In addition, since the attached CNF is considered to be attached only by intermolecular force, it will be detached (removed) during mechanical cleaning of the denture, so the frequency of treatment (immersion of the denture) is , preferably once or more a week, particularly once or more every three days, more preferably once or more a day. Furthermore, although the denture surface may be washed with water after treatment, it is preferable to use the denture as it is without washing in order to maintain a state in which more CNF is attached and to maximize the effect.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に特に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not particularly limited to these Examples.

(義歯床の作製)
熱硬化性アクリル樹脂義歯床(アクロン、GC社製)を添付文書およびISO20795-1記載の方法で直方体(64.0×10.0×3.3mm)になるように硬化させた。得られた硬化体の両面を♯600、♯800、♯1000、♯1200のエメリー研磨紙で研磨した。硬化体を15秒間水洗した後に、室温下(23±2℃)、蒸留水に24時間浸漬した。
(Preparation of denture base)
A thermosetting acrylic resin denture base (manufactured by Akron, GC) was cured into a rectangular parallelepiped (64.0×10.0×3.3 mm) by the method described in the package insert and ISO20795-1. Both surfaces of the obtained cured product were polished with #600, #800, #1000 and #1200 emery abrasive papers. After the cured product was washed with water for 15 seconds, it was immersed in distilled water at room temperature (23±2° C.) for 24 hours.

(CNFの製造方法)
CNFは、竹由来のパルプを原料として用い、特許文献5(特開2017-205683号公報)に記載の水中対向衝突処理法によって製造した。
水中対向衝突法は、水に懸濁させたセルロース繊維をチャンバー内で相対する二つのノズルに導入し、高圧下でこれらノズルから噴射して、対向衝突させることで、多糖の表面をナノフィブリル化させて引き剥がし、キャリアーである水に対し最終的には溶解に近い状態に至らせることができる。この手法では、繊維間の相互作用のみを解裂させることにより微細化を行うためセルロース分子の構造変化がなく、解裂に伴う重合度の低下を最小限にした状態でセルロースナノ繊維を得ることができる。
(Method for producing CNF)
CNF was produced using bamboo-derived pulp as a raw material by the underwater facing collision treatment method described in Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-205683).
In the underwater facing impingement method, cellulose fibers suspended in water are introduced into two nozzles facing each other in a chamber, and the polysaccharide surface is nanofibrillated by injecting them from these nozzles under high pressure and causing facing collisions. and peeled off, and finally reach a state close to dissolution in the carrier water. In this method, cellulose nanofibers can be obtained in a state in which there is no structural change in the cellulose molecules and the decrease in the degree of polymerization due to cleavage is minimized because the refining is performed by cleaving only the interaction between the fibers. can be done.

(CNF懸濁液への浸漬)
1.34wt%のセルロースナノファイバー水分散液を蒸留水で希釈することで、0.05wt%、0.10wt%、0.20wt%のCNF懸濁液を調製した。義歯床作製の項で作成した直方体の義歯床片を23±2℃の条件下でそれぞれの濃度のCNF懸濁液に1週間浸漬した後に、CNF懸濁液から取り出して、蒸留水で洗浄する操作を行った。義歯床片をCNF懸濁液に浸漬してから蒸留水で洗浄するまでの操作を1サイクルとして、このサイクルを繰り返した。4サイクル終了後(通算浸漬日数28日)、8サイクル終了後(通算浸漬日数56日)のサンプルについて、接触角を測定した。結果を表1に示す。なお、表1には、参照として、CNF浸漬液に浸漬していない義歯床片の表面の接触角を、初期の接触角として示している。また、試験は、それぞれの濃度に試験片を7つの試験片を用意して(n=7で)行い、表にはその平均値を記載した。
(Immersion in CNF suspension)
0.05 wt%, 0.10 wt%, and 0.20 wt% CNF suspensions were prepared by diluting a 1.34 wt% cellulose nanofiber aqueous dispersion with distilled water. After immersing the cuboid denture base piece prepared in the section of denture base preparation in each concentration of CNF suspension for 1 week under conditions of 23±2° C., it is removed from the CNF suspension and washed with distilled water. performed the operation. The operation from immersing the denture base piece in the CNF suspension to washing with distilled water was regarded as one cycle, and this cycle was repeated. The contact angle was measured for the samples after 4 cycles (28 days of total immersion) and 8 cycles (56 days of total immersion). Table 1 shows the results. As a reference, Table 1 shows the contact angle of the surface of the denture base piece not immersed in the CNF immersion liquid as the initial contact angle. The test was conducted by preparing 7 test pieces for each concentration (n=7), and the average values are shown in the table.

(繊維幅測定)
CNFの平均繊維幅は原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察することで、測定することができる。ランダムに選んだ20本以上の平均値を平均繊維幅とした。繊維幅測定の結果、本実施例に用いたCNFの平均幅は12nmであった。
(Fiber width measurement)
The average fiber width of CNF can be measured by observation using an atomic force microscope (AFM). The average value of 20 or more randomly selected fibers was taken as the average fiber width. As a result of fiber width measurement, the average width of the CNF used in this example was 12 nm.

(重合度測定)
CNF懸濁液のCNF試料固形分0.15gを30mlの0.5M銅エチレンジアミン溶液になるように溶解し、キャノンフェンスケ動粘度管を用いて、25℃で保温した後に、流下時間を測定することで粘度の測定を行った。このCNF銅エチレンジアミン溶液の粘度をη、0.5M銅エチレンジアミン溶液の粘度をη0として、次の計算式により重合度を算出した。なお、n=3で試験を行った平均値を平均重合度とした。
極限粘度[η]=(η/η0)/{c(1+A×η/η0)}(ただしcは、粘度測定時の繊維状セルロース濃度(g/dL)、Aは溶液の種類による固有の値であり0.5Mの銅エチレンジアミン溶液の場合A=0.28)
重合度DP=[η]/aK (Kとaは高分子と用いている溶媒の種類によって決まる値であり、銅エチレンジアミンに溶解したセルロースの場合 K=5.7×10-3、a=1)
重合度測定の結果、本実施例のCNFは平均重合度700であった。
(Polymerization degree measurement)
Dissolve 0.15 g of the CNF sample solid content of the CNF suspension so that it becomes 30 ml of 0.5 M copper ethylene diamine solution, use a Canon Fenske kinematic viscosity tube, keep warm at 25 ° C., then measure the flowing time. The viscosity was measured by Assuming that the viscosity of this CNF copper ethylenediamine solution is η and the viscosity of the 0.5M copper ethylenediamine solution is η0, the degree of polymerization was calculated by the following formula. In addition, the average value which tested by n= 3 was made into the average degree of polymerization.
Intrinsic viscosity [η] = (η / η0) / {c (1 + A × η / η0)} (where c is the fibrous cellulose concentration (g / dL) at the time of viscosity measurement, A is a unique value depending on the type of solution and A = 0.28 for a 0.5M copper ethylenediamine solution)
Degree of polymerization DP = [η]/aK (K and a are values determined by the polymer and the type of solvent used. In the case of cellulose dissolved in copper ethylenediamine, K = 5.7 x 10-3, a = 1 )
As a result of measuring the degree of polymerization, the CNF of this example had an average degree of polymerization of 700.

(接触角測定)
CNF浸漬液から義歯床を取り出し、表面を乾燥させた。義歯床表面にオートピペットおよびゴニオメーターを用いて正確に2μLの水滴を滴下し、接触角を測定した。接触角の測定には、ポータブル接触角測定機(PCA-1、協和界面科学社製)を用いて行い、各試験片に対して2点測定し、得られた測定値(n=14)の平均値を各試験片の接触角とした接触角の測定は、全て室温下、50%湿度の条件で行った。
(contact angle measurement)
The denture base was removed from the CNF soak and the surface was dried. Accurately 2 μL water droplets were dropped on the surface of the denture base using an autopipette and a goniometer, and the contact angle was measured. The contact angle was measured using a portable contact angle measuring machine (PCA-1, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). All contact angle measurements, with the average value as the contact angle of each test piece, were carried out at room temperature and 50% humidity.

(3点曲げ試験)
CNF懸濁液に168日間浸漬後に、3点曲げ試験を行い、試験片の曲げ特性を測定した。3点曲げ試験としては、材料試験機(Model5565;Instron Co.,MA,USA)を用いて、ISO20795-1に従って行い、2kNロードセル(シリアルNo.:UK268)でクロスヘッドスピード5mm/minで、室温下で行った。
弾性率(E)は下記の式を用いて算出した。
E=F・l/4bh
なお、Fは試験片破折時の荷重を表し、lは支点間距離(50.0mm)を表し、bはh試験片幅(10.0mm)を表し、hは試験片の厚み(3.0mm)を表し、dは荷重F時のたわみを表す。
曲げ強さ(δ)は。下記の式を用いて算出した。
δ=3Fl/2bh
なお、Fは曲げ試験中の最大荷重を表す。
(3-point bending test)
After being immersed in the CNF suspension for 168 days, a three-point bending test was performed to measure the bending properties of the specimen. As a three-point bending test, using a material testing machine (Model 5565; Instron Co., MA, USA), it was performed according to ISO 20795-1, with a 2 kN load cell (serial No.: UK268) at a crosshead speed of 5 mm / min, at room temperature. went below
Elastic modulus (E) was calculated using the following formula.
E=F 1 ·l 3 /4bh 3 d
In addition, F1 represents the load when the test piece breaks, l represents the distance between the fulcrums (50.0 mm), b represents the h test piece width (10.0 mm), and h represents the thickness of the test piece (3 .0 mm ), and d represents the deflection under load F1.
What is the bending strength (δ)? It was calculated using the following formula.
δ=3Fl/2bh 2
Note that F represents the maximum load during the bending test.

Figure 0007168936000001

Figure 0007168936000001


Figure 0007168936000002

Figure 0007168936000002

Claims (3)

ポリ(メタ)アクリレート系樹脂製義歯床の表面を親水化処理するための親水化処理剤であって、
水又は水を含む溶媒に、セルロースナノファイバーが分散してなり、前記親水化処理剤中における前記セルロースナノファイバーの含有量が0.02~0.5wt%である、
ことを特徴とする前記親水化処理剤。
A hydrophilizing agent for hydrophilizing the surface of a poly(meth)acrylate resin denture base ,
The cellulose nanofibers are dispersed in water or a solvent containing water, and the content of the cellulose nanofibers in the hydrophilic treatment agent is 0.02 to 0.5 wt%.
The hydrophilic treatment agent characterized by:
前記セルロースナノファイバーの平均繊維幅3nm以上、200nm以下であり、且つ平均繊維長が0.1μm以上、5.0μm以下である、請求項1に記載の親水化処理剤。 The hydrophilic treatment agent according to claim 1, wherein the cellulose nanofibers have an average fiber width of 3 nm or more and 200 nm or less and an average fiber length of 0.1 µm or more and 5.0 µm or less. ポリ(メタ)アクリレート系樹脂製義歯床を有する義歯を請求項1又は2に記載の親水化処理剤に浸漬する工程を含んでなる、前記義歯の処理方法。 A method for treating dentures, comprising the step of immersing a denture having a denture base made of poly(meth)acrylate resin in the hydrophilizing agent according to claim 1 or 2 .
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