JPH07504582A - 歯科補綴材の光活性化着色法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 歯科補綴材の光活性化着色法 発明の背景 本出願は、１９８９年１１月２７日に０７７４４１，３７１号として出願され、 現在米国特許５，０９４，８１９号として特許されている本出願人の親出願の部 分継続出願であり、該親出願は１９８８年７月２８日に０７／２２５．７１３号 として出願され現在は放棄されている出願の部分継続出願であり、その出願は１ ９８６年１２月１７日に０６／９４３．９２７号として出願され現在は放棄され ている出願の部分継続出願である。

本発明は、歯科補綴材の着色に関し、より詳しくは周囲に合った色などの所望の 色彩を得るように歯科補綴材の彩色を変化させる方法に関する。ここでは、歯科 補綴材とは、歯の外観あるいは機能を改善する目的で用いられる材料を意味し、 例えば、充填材、架工義歯、歯冠、入れ歯等が挙げられる。

補綴材に所望の色を与える現行の方法は、材料調製の段階で材料自体に着色剤を 添加する方法もしくは補綴材作製後に着色剤を被覆材として塗布する方法かのい ずれかに係わるものである。補綴材の調製以前に補綴材中に着色剤を添加する方 法で提案されている代表的なものとしては、米国特許４，４３３，９５９号およ び米国特許４，５８３．１５３号に示されたものが挙げられる。米国特許４，５ ６３．１５３号は、補綴材形成後に補綴材中に着色剤を添加する方法を開示して いる。

しかし、これらの方法のいずれにも重大な欠点があった。すなわち、通常補綴材 を作製する作業所において着色剤を補綴材に添加する際に、色彩が決定してしま ってからでなければそれの最終形状を見ることができないため、補綴材を使用す る歯に対して色および色合を完全に合わせることは、不可能ではないにしても極 めて困難であった。被覆法においても、通常作業所での調製が必要となり、完全 でないにしても許容できる色合わせを達成するのは同様に困難であった。

前記した本出願人の先の出願において１重合歯科補綴材の色を加熱によって変化 させる方法が開示されている。

発明の要約 本発明は、電磁波スペクトルの先部分のエネルギーを用いた磁製歯科補綴材の色 または色相の変化に関するものである。

本発明の原理に従って、光を受けてその色を変えることのできる物質を、該補綴 材の成形前に補綴材を形成する陶材混合物中に添加する１次に、光照射によって 所望の色を得ることにより、硬化後の補綴材の色（色相、彩度または明度）を変 化させる。

本発明の原理によれば、　１つの好ましい実施態様は、歯科用補綴材の着色法か らなる。該着色法は、標準的な歯科用陶材中に感光性または光核形成性（ｐｈｏ ｔｏｎｕｃＩｅａｂｌｅ）物質を添加して陶材補綴材を形成する工程と、それを 融点まで加熱して次いで冷却する工程とからなる。この補綴材は１作製された補 綴材が感光性または充積形成性物質を含む点以外は従来技術を用いて作られる。

補綴材゛の色彩変化を行う所定領域に対してＵＶ露光を行って、光種形成性物質 中に着色中心を形成する０次いで、その補綴材を炉で加熱するか、あるいは前記 所定領域に周波数の異なる光などの他のエネルギー源に曝露させることによって 、補綴材中の着色中心の成長および色の濃厚化を起こさせる。この熱その他のエ ネルギー源は、色調または着色が適当となったところで取り除き、次いでその補 綴材を放冷する。

本発明の特徴の一つは、補綴材を患者の日中に入れた状態でレーザービームを照 射して前記の所定領域に熱を加えることによって、補綴材中の着色中心の成長と 色の濃厚化を起こすことができるという点である。

それゆえ、本発明の第１の目的は、補綴材を永久的に装着する歯に合った、より よい色を出すことのできる。陶材製歯科補綴材を着色する方法を提供することで ある。

本発明の他の目的及び利点はこの発明の好ましい実施態様の以下の記載から、よ り明らかになることであろ　う。

好ましい実施態様の詳細な記載 充填物、冠及び他の歯科用補綴材において、磁製の組成物材料が良く使われてい る。このような補綴材を形成することのできる代表的又は標準的歯科用陶材粉末 はフロリダ州ディアフィールドビーチのエキセルコ社（Ｅｘｃｅｌｃｏ　Ｃｏｒ ｐ、）により、商標名「エア・ファイアート・ボースレエイン（Ａｉｒ　Ｆｉｒ ｅｄ　Ｐｏｒｃｅｌａｉｎ）　Ｊの名称で販売されており、また米国特許第３， ０５２゜９８２号に記載されている。同様の材料はジョンソン・アンド・ジョン ソン社の「セラムコＩ　Ｉ　（Ｃｅｒａｍｃ。

ＩＩ）　Ｊの名で販売されている。

本発明の原理によれば、上記の様な標準的歯科用陶材粉末は、その基本的組成が 米国特許第５，０６２゜８７７号に記載されている充積形成性、結晶性の珪酸リ チウムガラスとほぼ等しい重量比で混合される。そのような材料は工業的によ（ 知られており、ニューヨーク州コーニングのコーニング社によって、コーニング 社コード８６０３として、　「フォトフオーム（Ｆｏｔ。

ＩＩｏｒｍ）　Ｊ及び「フオトセラム（Ｆｏｔｏｃｅｒａｎ＋）　Ｊの名称で市 販されている。フォトフオームは米国特許第２゜６２８．１６０号に記載されて おり、フォトセラムは米国特許第２，９７１，８５３に記載されており、ともに 充積形成性、結晶性の珪酸リチウムガラスと称されるガラスに分類される。

その陶材及び充積形成性材料をほぼ等しい重量比で混合し、それからその粉末状 の混合物を陶材単独の場合に用いられる通常の方法によって融点までオーブン中 で加熱し、冷却することによってセラミック補綴材を得る。

冷却の後、その補綴材の所定の領域を２８０〜３４０ｎｍ波長領域の紫外線成分 を有する光に曝露する。

この露光によって、その補綴材中に着色中心あるいは核が形成される０次に補綴 材を再加熱し、特定の時間加熱を維持すると、着色中心が成長して色が強くなる ことによって、露光された領域の色が次第に変化する。

明度または着色が適当となった時点で、その補綴材はその環境条件下に冷却する 。

以下に本発明の実施例を述べる。

実施例１ ａ、フォトフオーム１枚を粉砕し、微粉とする。

ｂ、この微粉を上述の歯科陶材エア・ファイアート・ボースレエインと等重量で 混合する。この混合物の実際の比率は、さほど重要ではないことがわかっている 。しかし、後で述べるように露光した際に、粒子がブロック化するほど珪酸塩粉 末の量が少量でない限り、歯科用陶材標準品の割合を増すほど、最終的に得られ る色彩はより薄いが自然なものとなる。

Ｃ０歯科用陶材粉単独の場合に使用する標準的な歯科技法を用いて、その混合物 からセラミック補綴材を形成する。これは、この分野で知られているように、歯 科用金合金、非貴金属歯科用合金または白金箔のような金属基材上でも可能であ る。換言すれば、この粉末は歯科用陶材単品準品と同様に使用することができる 。

ｄ、補綴材を形成した後、それを電気炉に入れ、融点（約８７１℃）まで加熱し 、次いで放冷する。加熱時の温度上昇速度は、その陶材粉混合物の処方によって 決るが、熱を内部に浸透させることができる程度に緩やかで、しかし全加熱時間 が最短となるような速さとし、毎分４５ないし６０℃とすべきである。この工程 は、歯科用陶材単品を用いる場合の技法と同様である。

ｅ、冷却すると、わずかに半透明性が増す以外は、形成された補綴材の外観は、 あたかも珪酸塩材料を用いていないのと同様である。補綴材を患者に装着した後 に、補綴材が見える領域であって、色を変化させる必要のある領域を、２１イン チの距離から放物面鏡を備えた３５００Ｗの水銀アーク灯で１秒間露光する。

このアーク灯は、約２８０〜３４０ｎｍの波長域を有する遠紫外部（ＵＶ）を持 った高輝度光を発生させるものである。この光を照射してはならない領域は、ル イスビル（Ｌｏｕｉｓｖｉ　Ｉ　ｌｅ）、ケーワイ（ＫＹ）のウィップミックス 社（Ｗｈｉｐ　Ｍｉｘ　Ｃｏ、）から入手できる「隔離液（ｓｅｐａｒａｔｉｎ ｇ　ｌ　１ｑｕｉｄ）　Ｊなどの適当な不透明材料を表面に塗布することによっ て被覆する。適当な不透明材料であれば他のどのような材料であっても使用可能 である。露光しない表面は、同様に不透明テープその他の利用できるいかなる手 段によっても被覆することができる。

１９次に、補綴材を炉に入れる。温度は約５００’Ｃまでは比較的迅速に上げる 。その温度から融点までは、毎分約５℃の速度で昇温するが、その速度は毎分約 １０℃以下とする。約６００℃で、前記の被露光領域はピンクを呈するが、それ 以外の領域は変化しない、約７００℃でそのピンク消失し、その領域は色が薄く なる（すなわち、より白くなる）、８００℃に達した時点で、被露光領域は灰色 となり、次いで黒色となる。

融点は８００℃以上であるが、この温度に達してがら約３０分間その温度を保持 すると、前記被露光領域の色は濃厚になる。被露光領域はオフホワイトの明度を 呈するかまたはデンタルブラウン（ｄｅｎｔａｌ　ｂｒｏｗｎ）られた時点で補 綴材を取り出して放冷する。そこで。

補綴材の色は変わらない、最初の混合物中の珪酸塩の割合を低下させると、温度 変化の影響はより不明瞭で低いものとなることが明らかになっている。

及五亘ユ ａ、およびす、実施例１中に記載された通りの工程を繰り返した。

Ｃ１得られた粉体混合物を埋没ｉ材料（ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌ ）で作られた型の中に入れてブロックを形成し１次いで真空炉中に入れた。炉内 の温度を混合物の融点にまで上昇させた。温度の上昇速度は毎分約５５℃であっ た。粉体が溶融して固体状ブロックとなったらブロックは放冷した。

ｄ、型を壊して陶材混合物のブロックを取り出し、ブロックの表面をサンドブラ ストして残渣を取り除いた。

００次いで、適当な形状とした金属の軸（ｓｔｅｍ）にブロックを接着すること により、ブロックを研磨機にかけられるようにした。

ｆ、ブロックを、所望の歯科補綴材の形状となるまで研磨した。

ｇ、研磨によって形作られた歯科補綴材の所定の領域の変色工程を、実施例に記 載した工程ｅおよびｆに従って行った。

実施例３および４ フォト７オームの代わりにフォトセラムを使用した以外は、これらの実施例は実 施例１の場合と同様である。このように材料を変えた結果、純粋な歯科用セラミ ックだけを用いた場合に予想される外観に比べると、補綴材の形成後かつ紫外光 に曝露前におけるその外観は、より白くかつより濃密（ｄｅｎｓｅｒ）となった 。

実施例５ ａ、微粉砕したフォトフオームガラスと透明な歯科用上塗り剤（ｇｌａｚｅ）と の等景況合物（重量基準）を調製した。　（歯科陶材用染色剤をこの混合物に添 加するか、または上塗り剤の代わりに用いることができるが、透明上塗り剤を用 いる場合はその使用割合は問題にならない、）　但し、濃厚な染色剤を用いる場 合はフォトフオーム割合を上げる必要がある。濃厚な白色染色剤である酸化チタ ンの適正な使用割合は、染色剤１重量部に対しフォトフオーム４重量部である。

ｂ、この混合物を、小型湿式ブラシを用いて、陶材製歯科補綴材の表面に塗布し た。この場合、簡単な染色剤の標準的塗布法を用いた。補綴材は、７００℃より 高い融点を有する歯科用陶材で形成しなければならない、混合物の融点はその補 綴材の融点より低いものである。

Ｃ８染色剖が数分で乾燥するように、その補綴材を加温する。この乾燥は通例レ ストレージョンを加熱炉の肩付近に配置して行われる。

ｄ、十分な乾燥が済んだら、補綴材をオーブンに入れて空気燃焼させて、混合物 の融点である約６４８℃に達するまで毎分約５５℃の昇温速度で加熱する。オー プンのスイッチを切り、温度が１６０℃まで下がった時点で、補綴材を取り出し 、放冷した。この時点で、補綴材の外観は、常法によって着色ないし上塗りされ たかのように見える。

ｅ、補綴材の所定の領域を、放物面鏡を装備した３５００Ｗ水銀アーク灯により 、２１インチ（約５３３ｍｍ）の距離から約１秒間露光した。このアーク灯は、 はぼ２８０〜３４０ｎｍの波長領域を含む超速紫外成分の高輝度光線を発生する 。露光させない領域は、前述の方法でマスクされる。この露光処理によっては色 彩変化は起こらない。

１１次いで補綴材を加熱炉へ戻して再加熱を行う。

温度は、約５００℃まで急速に上昇させ、その後約６１５℃に達するまで毎分約 ５℃以下の昇温速度で加熱する。約３０分間その温度を保持する。その間、補綴 材の未露光領域は変化しないままに留まるが、露光領域は徐々にピンクの色相を 呈する。このピンクの色相は、前記ステップｂの補綴材に塗布された上塗り剤ま たは染色剤の元の色と相互作用して５　元の基°本色相がピンクであればその色 相よりも強い色相を発する０元の色相がピンクでない場合は、新たに生じる色調 は、緑色の色相が弱くなった。明度が低いものとなる。すなわち、灰白色の色相 の強いものとなる。フォトフオームの染色剤／上塗り剤に対する使用割合を上げ ることによって、ピンクの色相によって生じる変化はより顕著となる。

実施例６ エキセルコ社のエア・ファイアート・ボースレエインに代えて、ジョンソン・ア ンド・ジ目ンソン社が製造したボースレエイン・セラム：Ｉ　ｒ　Ｉ　（Ｐｏｒ ｃｅｌａｉｎ　ＣｅｒａＵａｃｏ　［）を使用した。補綴材の最初の焼成を減圧 炉で行った以外は全ての工程を実施例１と同様に行った。

その結果、濃密でしかもわずかながら見かけ上好ましい半透明のものとなった。

最初の焼成温度を９５４℃とした以外は、温度条件はいずれも実施例１と同様と した。

実施例７ 実施例１の工程を繰り返したが、実施例６に記載のものに代えた。

実施例８および９ フォトフオームに代えてフォトセラムを用いた以外は、それぞれ実施例６および 実施例７と同様に行った。

１０〜１８ ３５００Ｗの水銀アーク灯に代えて高パワー紫外線レーザーを用いた以外は、そ れぞれ実施例１〜９と同様に行った。このレーザーは手動またはコンピュータ制 御で使用することができる。

実施例１９〜２７ 紫外線スペクトルよりかなり低い周波数の高パワーレーザーを用いて再加熱工程 を行って、最初のレーザーで露光された領域を加熱した以外は、実施例１０〜１ ８と同様に行った。

以上では本発明の好ましい態様についてのみ記載したが、以下の特許請求の範囲 に定義された本発明の原理を逸脱しない範囲で、本発系の多くの変形が可能であ ることは明らかである。

フロントページの続き （５１）Ｉｎｔ、Ｃ１，６識別記号　庁内整理番号Ａ６１Ｃ１３１０８Ａ　７１ ０８−４Ｃ８７１０８−４Ｃ Ｉ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １． （イ）粉末状歯科用陶材と光核形成性珪酸塩材料の混合物を形放する工程、 （ロ）該混合物を成形して歯科補綴材とする工程、（ハ）該歯科補綴材を、該補 綴材の溶融温度に加熱し、その後放冷する工程、 （ニ）前記歯科補綴材の所定の領域を、該歯科補綴材において着色中心を形成さ せる特定の波長の光で露光する工程。 （ホ）前記所定領域を、所定の温度に再加熱して前記歯科補綴材の該所定領域で 着色濃厚化を起こさせ、該歯科補綴材の該所定領域で前記の所定の着色が行われ るまで前記所定温度に維持して着色濃厚化と色変化が起こるようにする工程、 （へ）該所定領域で所定の着色が行われたのちに、冷却して、前記歯科補綴材の 着色中心でそれ以上の着色濃厚化を防止する工程 を有してなることを特徴とする、歯科補綴材の着色を行って該歯科補綴材の所定 領域に所定の着色を得る着色方法。
2. ２．前記粉末歯科用陶材と光核形成性珪酸塩材料を重量でほぼ等量に混合する請 求項１記載の方法。
3. ３．前記歯科補綴材を、該補綴材中への熱浸透するだけの緩やかな速度で加熱し 、該歯科補綴材を加熱後放冷する請求項１記載の方法。
4. ４．前記補綴材の所定領域を、波長域２８０〜３４０ｎｍの紫外線で露光して、 前記着色中心を形成する請求項３記載の方法。
5. ５．紫外線露光後の前記歯科補綴材を、毎分１０℃以下の速度で再加熱してその 溶融温度とし、所定の時間だけその溶融温度に維持して着色を濃厚化する請求項 ４記載の方法。
6. ６．前記再加熱した歯科補綴材を放冷する請求項５記載の方法。
7. ７．前記光をレーザーとする請求項１記載の方法。
8. ８．前記再加熱を、紫外線スペクトルより周波数の低いレーザー光を前記所定傾 城に照射することによって行う請求項４記載の方法。
9. ９． （イ）歯科用上塗り剤または歯科用染色剤および光核形成性珪酸塩材料の混合物 を形成する工程、（ロ）前記混合物より高融点の陶材製歯科補綴材の表面に前記 混合物を塗布する工程、 （ハ）前記被覆された歯科補綴材を、前記補綴材の前記融点より低くかつ前記混 合物の前記融点より高い温度まで加熱し、その後前記補綴材を冷却する工程、（ ニ）前記補綴材の所定領域を電磁気エネルギー源に曝露して、前記歯科補綴材に 塗布された前記混合物中に着色中心を形成する工程、 （ホ）前記歯科補綴材にさらにエネルギーを加えて前記着色中心の成長を引き起 こして、前記被覆された歯科補綴材の前記所定領域の着色を濃厚とし、前記所定 領域に所定の色彩を形成する工程、及び（へ）前記所定領域に前記の所定の着色 を行った後、前記成長を誘発するエネルギーを該補綴材から引き離して、該歯科 補綴材に塗布された前記混合物において前記着色中心がそれ以上着色濃厚化する のを防止する工程 を有してなる、歯科補綴材の着色を行って該歯科補綴材の所定領域に所定の着色 を得る方法。
10. １０．前記混合物中の前記着色中心形成を誘発する前記エネルギーが、特定の周 波数の光を含む請求項９記載の方法。
11. １１．前記光が、紫外線スペクトル中の光である請求項１０記載の方法。
12. １２．前記紫外線が２８０〜３４０ｎｍの波長城のものである請求項１１記載の 方法。
13. １３．前記紫外線が前記補綴材上で、該歯科補綴材の照射部位から約２１インチ の距離にある放物面鏡を具備した３５００Ｗの水銀アーク灯から得られる強度と 同等の強度を有する請求項１２記載の方法。
14. １４．前記追加エネルギー印加を、紫外線スペクトルの周波数より低い周波数の レーザー光を前記所定領域に照射することによって行う請求項１３記載の方法。
15. １５． （イ）粉末状歯科用陶材と光核形成性珪酸塩材料の混合物を形成する工程、 （ロ）前記混合物を成形して歯科補綴材を形成する工程、 （ハ）前記歯科補綴材をその融点まで加熱し、その後該補綴材を冷却する工程、 （ニ）前記補綴材の所定の領域を第１の電磁気エネルギー源に曝露して、前記補 綴材中に着色中心を形成する工程、 （ホ）前記所定領域をさらに第２のエネルギー源に曝露して、前記補綴材中の着 色中心の着色濃厚化を引き起こすことによって、前記歯科補綴材の該所定領域に 所定の着色を得る工程、 （へ）前記所定領域に所定の着色を得た後、該補綴材を冷却して、該歯科補綴材 に塗布された前記混合物において前記着色中心がそれ以上着色濃厚化するのを防 止する工程 を有してなる、歯科補綴材の着色を行って該歯科補綴材の所定領域に所定の着色 を得る方法。
16. １６．前記第１のエネルギー源が、前記着色中心を形成する特定周波数の光を有 してなる請求項１５記載の方法。
17. １７．前記第２のエネルギー源が熱である請求項１６記載の方法。
18. １８．前記第２のエネルギー源が前記第１のエネルギー源と周波数の異なる光を 有してなる請求項１６記載の方法。