JPH062174B2 - マウスピース - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はラグビーやボクシング等の接触スポーツ等にお
いて外力から顎骨、歯牙、口中を保護する目的で使用し
たり、就寝中の歯ぎしりより歯を保護する目的で使用す
るマウスピースに関する。

〔従来の技術〕

従来よりラグビーやボクシング等の接触スポーツにおい
ては顎骨の骨折や、口中における軟組織の裂傷等の事故
が多く、このような事故を防止する為にマウスピースの
装着が望まれている。そしてこのような目的に沿うマウ
スピースとしては現在以下の３タイプのものが用いられ
ている。

既成品タイプ ゴム状弾性体を素材とし、標準的な歯列を対象として大
量生産される規格品であり、形状修正は不可能である。

口中成型品タイプ 熱可塑性樹脂や重合性樹脂を素材とし、口中成型前は、
既成品タイプのマウスピースと同様標準的な歯列に沿っ
たＵ字形の外観を有し、熱等で軟化させたのち、使用者
が口中で噛み込んで歯型を転写して作製するタイプ。

カスタムメイドタイプ 歯科医等の専門化の手によるもので、使用者の歯牙模型
を用いて真空成型等の手段により熱可塑性シートに歯型
を転写して作製するタイプ。

〔発明が解決しようとする課題〕 のタイプは安価に作製できるが、個人差の大きい歯列
に適合させることは不可能で、その使用感も著しく悪い
という問題がある。又、のタイプでは歯列への適合
性、使用感は優れてはいるものの、製造コストが高価と
なり、又歯科医等の専門家に依存しなければならない
等、使用者への負担が大きいという問題がある。これに
対して、のタイプのものは安価に作製でき、且つ歯科
医の手によらず使用者自身で作製できるという利点があ
り、上記３タイプの中では最も望ましいといえる。しか
しながら、のタイプを具体化した現実の商品はいまだ
解決すべき問題点を有している。即ち、のタイプを具
体化した商品としては、(a)マウスピース全体を熱可塑
性樹脂から形成し、該合成樹脂を加熱軟化させた後、口
中で噛み込むことにより歯型を転写して作製するタイプ
と、(b)例えば特開昭62-82984号で開示されるようにマ
ウスピースを外枠となるマウスピース原形体と、該マウ
スピース原形体の内面に塗布される二液混合型の重合性
樹脂層とから形成し、歯型転写時直前に二液を混合して
重合反応をおこさせ、これをマウスピース原形体の内面
に塗布した後、使用者の歯列に外嵌し、重合性樹脂が経
時的に硬化する過程で歯型を転写するものとの２種類が
ある。しかしながら、(a)のマウスピースでは、製作時
には歯型を転写する為に流動性が必要であるが、使用時
には衝撃に耐え得る強度が必要となる等、相反する性能
を要求されるが、これら矛盾する性能を兼ね備えた熱可
塑性樹脂を存在しない。したがって歯型の転写性能、即
ち印象性能若しくは強度のいずれかが不充分とならざる
を得ない。又、一般に熱可塑性樹脂は高温になる程、流
動性が高まり印象性能は良くなるが、歯型の転写は口中
で行なう為、火傷の心配もあり、流動性を高める目的だ
けで加熱温度を高温にすることはできない。

又、(b)のマウスピースでは二種のペーストを混合する
為、混合する際の攪拌作業時に空気や反応ガスが混入し
て気泡が発生し、成型後のマウスピースの強度を低下さ
せる問題があり、更に、重合反応時にはモノマー臭や苦
みもあって歯型転写作業に対する嫌悪感もあった。又、
何よりも、大きな問題点は、混合作業をした上にマウス
ピース原形体内面に全体にわたって塗布しなければなら
ず、操作が繁雑で使用者への負担が大きく、その上重合
性樹脂は硬化後は、再度軟化させることはできないの
で、抜歯等の原因で歯型が変化しても再調整できないと
いう問題がある。

本発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので歯科医等
の専門家の手に依ることなく使用者が自分で手軽に作製
でき、印象性能に優れるとともに強度も強く、しかも歯
型変化により適合性が低下したときには、手軽に再調整
ができるマウスピースを提供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する為に、本発明ではマウスピースを外
層材と内層材の二層構造から構成し、外層材は歯列を遊
嵌状態で外装し得る略Ｕ字形状とし、且つその素材とし
ては人体に対して無害であって少なくとも口腔が耐え得
る最高温度よりも高い軟化点を有する合成樹脂を用い、
他方、外層材の内面に積層される内層材としては、口腔
の通常温度よりも高温であって口腔が耐え得る最高温度
よりも低い軟化点を有するエチレン酢酸ビニル共重合体
（以下、EVAと略する）を用いることとした。

そして、上記軟化点を満足するとともに印象性能及び強
度等を満足する合成樹脂としては、例えば内層材として
は、メルトフローレート（以下、以下MFRと称す）が30
〜400g/10minであって酢酸ビニル含有量が19〜55％であ
るEVAがあり、外層材としてはMFRが65g/10min未満であ
って酢酸ビニル含有量が6〜41％であるEVAがある。

〔作用〕

以上の如く、本発明のマウスピースは口腔が耐え得る最
高温度よりも高い軟化点を有し、該温度以下では歯列を
外装し得る略Ｕ字形の外形状を維持するとともに強い衝
撃にも耐え得る強度を保有する外層材と、前記最高温度
よりも低く口腔内の通常温度よりも高い軟化点を有する
エチレン酢酸ビニル共重合体の内層材との二層構造とし
たから、マウスピースを口腔の通常温度よりも高く、口
腔が耐え得る最高温度よりも低い温度、例えば摂氏60℃
に加熱したときには、内層材は充分な流動性を有するの
で、軽く噛み込むだけで歯型が転写される。そしてこの
とき、外層材は全く軟化せず外形状を維持している為、
外層材は外枠としての機能を果たし噛み込み時に内層材
が流動しても、マウスピースとしての外形状を損なうこ
とはなく、内層材が流出することもない。そして、使用
時の口中温度である37℃前後では、内層は適度な弾力性
を保持したまま硬化して転写された歯型を保持してお
り、マウスピースの歯列への装着を確実なものとしてい
る。他方、外層材は37℃前後では60℃前後のときよりも
一層強固となり、強い外力にも耐ええることが可能で、
強い衝撃力が作用してもマウスピースが破損することは
ない。このように使用時には、歯型が転写されるととも
に一定の弾力性を保有した内層材によりマウスピースを
歯列形状に完全に適合させて衝撃力を吸収し、他方、強
度に優れた外層材で外力に耐えてマウスピースの形状を
維持して口中を保護することになる。

そして、内層材は60℃前後に加熱することで容易に軟化
するから、抜歯等の理由で歯列形状が変化したときには
手軽に再調整できる。

又、内層材は軟化する過程で外層材内面に溶着するの
で、内層材と外層材の接着に際しては、接着剤を不用で
ある。特に内層材と外層材に共にEVAを用いたときに
は、両者の接着は極めて強固である。

〔実施例〕

次に本発明の詳細を図示した実施例に基づき説明する。
第１図は本発明にかかるマウスピースの歯型転写前の状
態を示している。マウスピースは、特定条件の軟化点を
有する合成樹脂を素材とした外層材１に特定条件の軟化
点を有するEVAを素材とした内層材２を積層した二層構
造から形成されている。外層材１は射出成形、中空成形
や真空成形等によって成形され、その形状は歯列形状に
適合すべく略Ｕ字形とされ、巾方向中央には歯列を内装
する為の凹溝３が長さ方向にわたって刻設されている。
外層材１の大きさは、歯列の個人差に対応する為に歯列
を凹溝３内に内装したときに凹溝３と歯列間に多少の余
裕空間ができる程度に設定されている。内層材２は前記
外層材１の凹溝３内に内装され、その内装方法は、第２
図に示す如く凹溝３を有する略Ｕ字形の外層材１を成型
した後、前記凹溝３にＵ字形に成型した内層材２を内嵌
することや、成型後の外層材１に溶融状態の内層材２を
流し込み、外層材１と内層材２を一体成型すること等が
採用される。第３図〜第４図は内層材の積層方法の他の
実施例である。第３図は棒状に成型した内層材2aを略Ｕ
字形に変形して、これを外層材１の凹溝３に内装する場
合であり、第４図として開示したものは、チューブ４に
収容した内層材2bを凹溝３に充填する場合である。尚、
内層材2bは常温では硬化している為、チューブ４からの
取出しは、チューブ４を湯につけたり、チューブ４にド
ライヤーの熱風を吹きつけて内層材2bを軟化させてから
行なう必要がある。

上記の外形状を有する内層材２及び外層材１は以下の特
性を有する合成樹脂を素材としている。内層材２は、口
腔内の通常温度よりも高温であって、口腔が耐え得る最
高温度即ち約70℃よりも低い軟化点を有し、溶融時には
高い流動性を有するEVA等から形成されるもので、この
条件に該当するEVAとしてはMFRが30〜400g/10minであっ
て酢酸ビニル含有量が19〜55％であるEVAが存在する。
又、外層材１は人体に対し無害であって、口腔が耐え得
る最高温度(70℃)よりも高い軟化点を有する合成樹脂か
ら形成されるもので、例えばこのような合成樹脂として
は、MFRが65g/10min未満であって酢酸ビニル含有量が6
〜41％であるEVAが存在する。外層材としては、上記EVA
以外の合成樹脂、例えばシリコン、ポリエチレン、四フ
ッ化エチレン、スチレンブタジエンラバー(SBR)、アク
リルニトリルブタジエンラバー(NBR)等を用いることも
できるが、内層材との接着を強固にするという観点から
は、内層材と同種の合成樹脂であるEVAを用いることが
好ましい。又、EVA以外の合成樹脂を用いるときには内
層材との接着性を向上させる為に、外層材内面を粗面に
形成することが好ましい。

内層材及び外層材としてEVAを用いたのは、EVAはメルト
フローレート及び酢酸ビニルの含有量によってその物性
が大きく変わり、これらを調整することによって軟化点
や強度、弾性及び柔軟性を自由に調整できることに着目
した為である。即ち、EVAは酢酸ビニル含有量が増加す
ると、弾性、柔軟性が増大し、又、分子量と相関性を有
する物性値であるMFRが増加すると軟化点及び強度が低
下する性質を有する。従来のマウスピースの素材として
もEVAは一般的に用いられているが、従来はマウスピー
ス全体を一種類のEVAから構成している為に、歯型転写
時の温度である60℃前後では流動性があり印象性能も優
れているものは硬化後の強度が劣る為、外力に抗するこ
とができないという問題があり、又、逆に硬化後の強度
を高めると、印象性能が劣るという問題があった。本発
明ではマウスピースを外層材と内層材との二層構造と
し、外層材については強度のみを求め、内層材について
は印象性能と硬化後の弾性のみを求めることとし、外層
材及び内層材について上記特性を満足し、且つ前述した
軟化点もそれぞれ満足させることを条件に、そのMFR及
び酢酸ビニル含有量を決定した。内層材として用いるEV
AのMFRを30〜400g/10minとし、酢酸ビニル含有量を19〜
55％に設定したのは、MFRが30g/10min以下であって酢酸
ビニル含有量が19％以下では60℃のときに流動性が不充
分で印象性能が劣り、又、MFRが400g/10min以上であっ
て酢酸ビニルが55％以上では、使用時の口中温度である
摂氏37℃において硬化しない為である。MFRが30〜400g/
10minで且つ酢酸ビニル含有量を19〜55％の範囲に設定
した場合にのみ、歯列の型取り時の温度である60℃のと
きには優れた印象性を示し、使用時の口中温度である37
℃のときには、成型された歯型を維持するとともに一定
の弾性を有する内層材が得られるのである。

又、外層材として用いるEVAのMFRを65g/10min未満と
し、且つ酢酸ビニル含有量を6〜41％に設定したのは、M
FRが65g/10min以上で酢酸ビニル含有量が41％以上で
は、歯型転写時の温度である60℃で軟化溶融する為、外
形状を維持することができいない為である。又、反対に
酢酸ビニル含有量が６％未満になると、使用時の硬度が
非常に高くなって衝撃力の吸収能力が低下し、口中での
使用感も劣化する。これらの理由からMFRを65g/10min未
満とし、且つ酢酸ビニル含有量を6〜41％に設定した場
合にのみ、60℃に加熱しても変形することがないととも
に使用時の温度である37℃では適度な硬度を保持した外
層材を実現できるのである。尚、前記した内層材である
EVAのMFR及び酢酸ビニル含有量と、外層材であるEVAのM
FR及び酢酸ビニル含有量の相互間には、それぞれ数値的
に一部重なる点もあるが、内層材及び外層材に同一のEV
Aを用いることはない。

尚、内層材や外層材に香料や着色料を配合することも可
能であり、特に内層材に熱変色性色素を配合したときに
は内層材の温度状態を視覚的に確認できる。

実験１ 次に本発明者が外層材及び内層材におけるMFR及び酢酸
ビニル含有量の上記数値を導出する為に行った実験を説
明する。

MFR及び酢酸ビニルの含有量を変化させた各種EVA樹脂の
印象性能を検討した。評価は、各種EVAを素材とした肉
厚10mmのプレートを各２枚作成し、これらプレートをそ
れぞれ37℃と60℃の湯中に15分間漬けた後、取り出して
該プレートの上に有歯顎の上顎石膏模型を載せ、該模型
の上から１kgの荷重を１分間かけることで歯列をプレー
トに圧接した。そして模型除去後の歯型の転写状態を観
察し、転写結果を下記３段階に分類することでEVAの印
象性能を評価した。

２：歯茎部まで歯型が採れる。

１：咬合面のみ歯型がつく。

０：歯型は全くつかない。

結果を〈表１〉に示す。

尚、印象性能は60℃のときの印象性能と37℃のときの印
象性能とを／で区切って、同欄内に記載した。

内層材は、60℃では印象性能が優れ37℃では硬化して変
化しないことが好ましいことから評価は2/0となること
が最も好ましい。又、外層材は、37℃でも60℃でも共に
変形しない必要があるから評価は0/0となることが望ま
れる。このような観点の下、多少の許容幅を見込んで内
層材及び外層材のMFR及び酢酸ビニル含有量を考察した
場合、内層材としてのEVAはMFRが30〜400g/10minであっ
て酢酸ビニル含有量が19〜55％であることが好ましく、
他方、外層材としてのEVAはMFRが65g/10min未満であっ
て酢酸ビニル含有量が6〜41％であることが好ましいこ
とが〈表１〉よりわかる。

実験２ 次に発明者は、各種EVA樹脂単独及び異種EVA樹脂を張り
合わせて構成した積層体の衝撃吸収効果や外力に抗する
強度についても実験を行った。以下、この実験について
説明する。

MFR及び酢酸ビニル含有量を変化させた肉厚４mmのEVA製
シートを各種作製する。金属板上に肉厚１mmのガラス板
を載置し、前記シートでガラス板の上面を覆った後、高
さ７cmから2.5kg及び3.5kgの荷重でφ3.3mmの軸棒を垂
直落下させ、ガラス板の破損状態を調べた。尚、試験は
５回ずつ行い、５枚のガラス板のうち割れたガラス板の
枚数を数えることで、衝撃力吸収効果を評価した。

又、別の実験として、前述の各サンプルを用い、該サン
プルの上に質量300ｇで断面積１mm²のヴィカー針を静か
に落下させ、３０秒後にヴィカー針が該サンプルを貫通
したか否かを検査して、強度を評価した。尚、表中
（＋）が貫通したことを示し、（−）は貫通しなかった
ことを示している。〈表２〉は本実験に用いたEVA製シ
ートMFR及び酢酸ビニル含有量を示し、〈表３〉は衝撃
吸収効果実験及び強度実験の結果を示している。

サンプル中、No.1〜No.5はEVAの単体シートであり、そ
のうちNo.1,No.2,No.3は外層材として用いるのに適した
MFR及び酢酸ビニル含有量を有し、No.4,No.5は内層材と
して用いるのに適したMFR及び酢酸ビニル含有量を有し
ている。又、No.6〜No.10は、それぞれ外層材用のEVAシ
ートと内層材用のEVAシートを貼り合わした積層シート
である。〈表３〉からわかるように内層材用EVAシート
であるサンプルNo.4及びNo.5は優れた衝撃吸収効果を有
するが、反面、強度に乏しく、又、外層材用EVAシート
であるサンプルNo.1〜No.3は強度は強いものの衝撃吸収
効果に乏しいことがわかる。これらに対し、サンプルN
o.6〜No.11として示した外層材と内層材の貼り合わせた
積層シートは、優れた衝撃吸収効果を有するとともに充
分な強度も保有することが確かめられた。

第１図〜第４図として示したマウスピースの使用方法は
次の如くである。外層材に内層材が積層されたマウスピ
ースの原形体を湯に漬けたり、原形体にドライヤー等の
熱風を吹付けて原形体を約60℃まで加熱する。加熱され
た原形体は外層は軟化せず内層のみが軟化する。この状
態の原形体を歯列にあてて噛み込み内層に歯型を転写す
る。内層は約60℃に加熱されているが、該温度は、口中
が充分耐え得る温度であり、噛み込みに際して火傷を生
じることもない。

又、外層は軟化していず、噛み込み時に押圧力が作用し
ても外層は変形しないため、噛み込みによって内層が外
部に流出することはない。歯型が転写されたならば、原
形体を歯列から取りはずして冷水に漬け、内層を硬化さ
せて転写された歯型が変形するのを防止する。このよう
にして形成されたマウスピースは、ラグビーやボクシン
グ等の接触スポーツにおける口中保護や、歯ぎしり防止
用のナイトガードとして用いることができ、例えばアメ
リカンフットボールにおいては、ヘルメットのヘッドギ
アに付ける止め具と一体化して使用することもできる。
そして本マウスピースは湯に漬けたり、ドライヤー等の
熱風を吹きつけることだけで内層を軟化させることがで
きるので、歯型が抜歯等によって変わり、マウスピース
の適合性が低下したときには、幾度でも再成型すること
ができる。しかも、外層は加熱によって軟化しないので
取扱いが簡単であり、使用者自身の手でマウスピースへ
の歯型転写を行なうことができる。尚、内層材を構成す
るEVAに温度変化に感応する熱変色色素を配合した場合
は、湯に漬けたときの内層材の軟化状態や歯型転写後に
行なう冷却時の硬化状態を視覚的に認識することが可能
となるので、マウスピースの作製はより容易になる。
又、外層材や内層材に香料を配合した場合は、装着した
ときに爽快感を与えることができ、マウスピース装着に
対する異和感を緩和することができる。

以上のように本実施例のマウスピースは、比較的硬質で
強度の大きいEVAよりなる外層材と、軟化時には印象性
能に優れ、硬化時には弾性に優れたEVAよりなる内層材
を積層して構成したので歯型転写が容易であるとともに
印象性能に優れ、且つ使用時には優れた衝撃吸収硬化を
発揮できるとともに強度にも優れたマウスピースを提供
できるのである。そして外層材と内層材は共にEVA製で
ある為、強固に溶着することが可能で、接着剤を必要と
しない。しかも、本マウスピースは再成型も容易な為、
抜歯等の理由で歯型が変化した場合にも対応できる。

〔発明の効果〕

本発明にかかるマウスピースは、口腔が耐え得る最高温
度よりも高い軟化点を有する合成樹脂を素材とし、その
形状を歯列を遊嵌状態で外装し得る略Ｕ字形となした外
層材に、口腔内の通常温度よりも高温であって、口腔が
耐え得る最高温度よりも低い軟化点を有するEVAよりな
る内層材を積層した構成としたので、内層材と外層材の
接着は、溶着によって行なうことができ、又、マウスピ
ースへの歯型の転写は、湯に漬けたりドライヤーの熱風
を吹きつける等して内層材を軟化させるだけで行なうこ
とができる。そして内層材は流動性が高く印象性能に優
れている為、歯列への適合性に優れたマウスピースを得
ることができる。又、湯やドライヤーの熱で内層材を軟
化させたとき、外層材は軟化せず原形状を維持している
ので、歯型転写に際してマウスピースを噛み込んだとき
にも、内層材は外部に流出することはない。

そして使用時には、外層材は優れた強度を保有し、且つ
内層材はその弾性によって優れた衝撃吸収効果を発揮す
るので口中を保護する上で理想的なマウスピースを提供
できるのである。

更に、本発明のマウスピースは、内層材が熱可塑性樹脂
であることから、歯型が抜歯等により変化したときにも
再加熱するだけで再成型することが可能であり、１つの
マウスピースを長期間使用することができる。

又、外層材にもEVAを用いたときには、内層材との接着
性は極めて良好なので外層材の内面に粗面加工等の係合
手段を施す必要もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるマウスピースの一実施例を示す
簡略説明図、第２図〜第４図は他の実施例である。 １：外層材、 ２：内層材、 ３：凹溝、 ４：チューブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人体に対し無害であって、少なくとも口腔
   が耐え得る最高温度よりも高い軟化点を有する合成樹脂
   を素材とし、その形状を歯列に遊嵌状態で外装し得る略
   Ｕ字形となした外層材と、 口腔の通常温度よりも高温であって、口腔が耐え得る最
   高温度よりも低い軟化点を有するエチレン酢酸ビニル共
   重合体を素材とし、前記外層材の内面に積層される内層
   材と、 よりなるマウスピース。
2. 【請求項２】内層材の素材として、メルトフローレート
   が30〜400g/10minであって酢酸ビニル含有量が19〜55％
   であるエチレン酢酸ビニル共重合体を用い、外層材の素
   材として、メルトフローレートが65g/10min未満であっ
   て、酢酸ビニル含有量が6〜41％であるエチレン酢酸ビ
   ニル共重合体を用いてなる前記特許請求の範囲第１項記
   載のマウスピース。