JPH0355212A

JPH0355212A - 可視光重合型レジンの硬化装置

Info

Publication number: JPH0355212A
Application number: JP1190626A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Masuhara; 英一増原; Shigeo Komiya; 小宮　重夫; Takeyuki Sawamoto; 澤本　健之
Original assignee: SOGO SHIKA IRYO KENKYUSHO KK
Current assignee: SOGO SHIKA IRYO KENKYUSHO KK
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1991-03-11
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH06104328B2

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】く産業上の利用分野）本発明は照射光、例えば可視光の照射を受けて硬化する
光重ｂ型レジンを硬（ヒずる／Ｓめに使用する光重合型
レジンの硬化装置に関する。

（従来の技術）近年における合成樹脂の使用は、あらゆる産業分野に及
んでおり、その合戒樹脂の硬化方法（レジン重合方法）
としては、射出戒形、押出成形、真空戒形、吹込み戒形
等各種戒形方法が採用されている。

最近においては、紫外線、可視光の照射を受けて重き、
硬化する光重合型レジンの出現により、光重合型レジン
に光を照射して重合硬化物を得る方法が普及しつつある
。特に、歯科用部材、包埋部材等に採用されつつある．その光照射手段の光源には、紫外線ランプ、蛍光灯、ハ
ロゲンランプ、キセノンランプ等があり、例えば特開昭
６２−３８１４９号公報には４００〜５００ｎｍの可視
光を発生する蛍光灯を有する硬化装置が、また例えば特
開昭６２−４７３５４号公報にはハロゲンランプからの
光を回転するターンテーブル上に配置された被照射物に
照射する硬化装置が開示されており、光重合型レジンを
用いた歯科用部材を短時間のうちに硬化できる点で優れ
ている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来の光重合型レジンの硬化装置は照射
光の光強度が固定されているため、次のような問題点を
有している，すなわち（１）蛍光灯を照射光発生装置の光源に用いた
硬化装置は、光照射中における光重合型Ｉ／ジンの温度
上昇は少なくないが光の強度が弱く、深部硬化性に乏し
いため、肉厚が厚い被照射物の硬化に使用すると重合硬
化に時間がががったり、重合物の強度、耐水性等が充分
でない．また、（２）ハロゲンランプ、キセノンランプ
を照射光発生装置の光源に用いた硬化装置は、光強度が
強く、短時間で光重合型レジンを深部まで重合硬化する
が、重合が急激であったり温度上昇が著しい。その結果
、重合物に重合歪によるクラックが発生したり、局部的
熱膨張により重合物の寸法精度が低下したり、あるいは
重合物、例えば光重合型レジン製歯科技工物にダレが発
生く光重合型レジンが流動性をおびる）したりする。

（課題を解決するための手段）本発明は上記従来法の課題を解決する手段を提供するも
のであり、すなわち（１）照射光発光装置と光照射ステ
ージとを有する光重合型レジンの硬化装置において、照
射光発生装置が光源と時間経過に伴い照射光の光強度を
変化させる手段を備えてなることを特徴とする光重合型
レジンの硬化装置である。

ここで、「照射光の光強度を変化させる」とは、光強度
を段階的に切換えることやあるいは連続的に〈無段階的
に）変化させるこ辷を意味している．なお、上記におい
て照射光は可視光であること、その照射光発生装置の光
源としてハロゲンランプ又はキセノンランプを使用する
ことは好ましい．また、照射光の光強度を経時的に変化
させる手段として、ハロゲンランプ又はキセノンランプ
に洪給する電力を経時的に変化させる方式をとることも
好ましい。

さらにまた、照射光の光強度を変化させる手段として、
複数のハロゲンランプ又はキセノンランプの点灯数を経
時的に多段階に変化させることも好ましい。そしてまた
、光源としての異なる２種以上のラング、例えば蛍光灯
、ハロゲンランプ、キセノンランプを備え、これら点灯
ランプの種類を経時的に切り換えることも好ましい。

本発明装置を用いれば、例えば重合初期には弱い光を照
射し、次いで強い光を照射すること、あるいはその逆順
序で光照射をすることができる。

したがって、例えば光重合型レジンを透光性戒形型に充
填した後、本発明の硬化装置に設置し、光照射を行う場
合に、光重き戒形中の重合歪等の発生状況に応じて照射
光の光強度を変化調整させることによって、全体として
重合歪等の少ない重合戒形物を製造することができる。

また例えば、歯科技工物などのように付形性のある光重
合型レジンの重合が好適に実施できる。

すなわち所望の形状に光重合型レジンを形成した後、本
発明の硬化装置内に成形物を設置Ｌ、次いで光照射を行
う際に、光照射の初期には相対的に光の強度が弱い状態
で光照射を行い、表面の硬化を行い、引き続いて照射光
の光強度を充分に高めて光照射を行う。このような方法
を実施することにより、初期に形或した形態を損なうこ
となしに重合硬化させることができる。

照射光の光強度の変化は、スイッチやダイヤル等により
手動で行ってもよいし、タイマーにより所定時間経過後
自動的に行ってもよい。

さらに、シーケンサーやプログラム式コントローラ等を
用いて予め設定しておいた光強度の変化パターンに従っ
て、自動的に制御する方法も適用することができる．光強度を変化させる方法としては、スライダック等によ
る電圧調整を利用することができ、光源が例えばハロゲ
ンランプである場合には、ハロゲンランプに供給する電
力を任意に連続的に変化させることができ好適である，
また、点灯させるランプの数を制御することによっても
容易に達成できる。

また、異なる２種以上のランプを点灯させる場合、点灯
ランプの種類をスイッチやタイマーなどで切り換えるこ
とができる．例えば光照射の初期には蛍光灯を点灯させ
、続いてハロゲンランプあるいはキセノンランプを点灯
させる。

光重合型レジンとしては、炭素一炭素不飽和二重結合を
分子内に少なくとも１個を有する化合物の単独あるいは
複数の混合物に光重合開始剤を少ｌ添加した組或物が挙
げられる．さらに、必要に応して光増感剤や３級アミン
等の還元剤を使用することができる。

また、該組或物に無機あるいは有機物フィラーを充填し
たもの、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、熱重合禁止
剤等を添加したものが使用できる。

炭素一炭素不飽和二重結合を分子内に少なくとも１個を
有する化合物としては、メチル（メタ）アクリレート、
エチル（メタ）アクリレート、プロビル（メタ）アクリ
レート、シクロヘキシル〈メタ）アクリレート、ベンジ
ル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロビル
（メタ）アクリレー１一などの単官能性（メタ）アクリ
ル酸誘導体、エチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ト
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフ
ェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ
エチレングリコール変性ジ（メタ）アクリレート、ビス
フェノールＡプロピレングリコール変性ジ（メタ）アク
リレート、ビスフェノールＡグリセロール変性ジ（メタ
）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ〉
アクリレートなどの多官能（メタ）アクリレートなどが
挙げられる．光重キ開始剤としては、カンファーキノン、ベンジル、
アントラキノン、α−ナフチル等のジカルボニル誘導体
、２−クロロチオキサントン、２ーメチルチオキサント
ン、２，４，−ジメチルチオキサントン等のチオキサン
トン誘導体が挙げられ、無機あるいは有機物フィラーと
しては、ガラスビーズ、シリカ微粉末、酸化チタン微粉
末、ガラスファイバー、ウィスカー、炭素繊維、種々の
ボリマーの粉末などが挙げられる。

これら組或物、光重合型レジンの典型例としては歯科用
コンポジットレジンが挙げられる。

（実施例）次に本発明の実施例について説明する。

実施例１；第１図は本発明による第１の実施例の一部破断構造図で
あり、その電気回路図は第４図に示すとおりである。

本例装置では被照射物が載せられるターンテーブル２を
上方から取り囲むように５個の八ロテンランプ１が設け
られている。

そして、ハロゲンランプに印加ずる電圧を変化させるた
めの、ランプ出力可変トランス３と電圧切替用ダイアル
４を備えており、電源スイッチ５を入れてハロゲンラン
プ１を点灯した後、電圧切換ダイアル４を切換えること
により、被照射物を照射する光の強度を変化させること
ができるようになっている。

また、本硬化装置には光照射時の光照財物の温度上昇を
抑制するための冷却ファン６が設けられている。

なお、ターンテーブル２はターンテーブル回転数可変ダ
イアル７を有しており、該ダイアルをスライドすること
により、光照射中３〜６Ｑｒｐｍの範囲内の適宜回転数
を選定して被照射物を回転させ、光の照射強度のバラツ
キを低減することができる。

次に、本発明の硬化装置を用いて光重合型レジンを硬化
させる方法について説明する。

まず、歯科用硬質レジン製造用光重合型レジンとしてニ
ューメタカラー（サンメディカル社製）を用いてクラウ
ン（義歯〉状の被照射物を作製し、本硬１ヒ装置内のタ
ーンテーブル２上に載置した。

それから、電圧切換用ダイアル４を２０Ｖの位置に設定
した状態で電源スイッチ５を入れ、ハロゲンランブ１を
点灯させ９０秒間保持した。

次いで、電圧切換用ダイアル４を７５Ｖの位置に切換え
て１２０秒間光照射を行った後、電源スイッチ５を切っ
た。

このようにして得られたクラウン状の硬質レジンの硬化
物は、作業初期にけ形した形状が損なわれることなく、
全体的に充分に硬化していた。

実施例２；第２図には本発明による第２の実施例の一部破ｌ！ｌ？
構造図であり、その電気回路図は第５図に示すとおりで
ある。

本例装置ではターンテーブル１２の上方にハロゲンラン
プ１０と蛍光灯１１が設けられており、ハロゲンランプ
／蛍光灯切換用タイマ１３によって設定された時間に応
じて、蛍光灯の点灯状Ｂ（ハロゲンランプは消灯）がら
ハロゲンランプの点灯状態（蛍光灯は消灯）へ切換えら
れるようにされている，次に、本硬化装置により光重合型レジンを硬］ヒさせる
方法について説明する。

まず、メチルメタクリレート９０重量部、トリエチレン
グリコールジメタクリレート１０重量部、カンファーキ
ノン０．１重量部、過酸化ベンゾイル０．１重量部の組
成よりなる光重き性レジンを調合し、充分撹拌した後、
ボリ４メチル１ペンテン製のコンタクトレンズ成形用の
透光性成形型内に所定量充填し、本硬化装置のターンテ
ーブル２２上に載置した。

そして、ハロゲンランプ／蛍光灯，切換用タイマを１５
分間に設定し電源スイッチ１４を入れ、蛍光灯１１によ
り光照射を開始した。

１５分程経過陵、前記タイマ１３の働きにより蛍光灯１
１が消灯し、ハロゲンランプ１０が点灯し、光の強度が
増加した．ハロゲンランプ１０が点灯険、２０分間経過後に電源ス
イッチ１４を切り硬化を終了した．ターンテーブル２上
から透光性戒形型を装置外へ取り出し、型を開いて硬化
したコンタクトレンズ状の光硬化或形物を得た。

こうして得られたコンタクトレンズ状戊形物には光学的
な歪みがなく、曲率半径も成形型の曲率半径を正確に写
し取っていた。

実施例３：第３図には本発明による第３の実施例の一部破断横遣図
を示し、第６図にその電気回路図を示す。

本例装置では、被照射才勿が載せられるターンテーブル
２２上方に、大出力の得られる２５０Ｗのハロゲンラン
プ２０と比較的出力の小さい１００Ｗのハロゲンランプ
２１が設けられている。

本硬化装置では電源スイッチ２５が入れられると直ぐに
大出力のハロゲンランプ２０が点灯し、ランプ切換時間
設定用タイマ１　（２３）がタイムアップすることによ
り、ハロゲンランプ２０か消灯し、小出力のハロゲンラ
ンブ２１が点灯する。

本硬化装置は更にランプ切換時間設定用タイマ２　（２
４）がタイムアップすることにより、小出力のハロゲン
ランフ゜２１が消灯し、再び大出力のハロゲンランプ２
０が点灯する。なお、照射を終了させる際には電源スイ
ッチ２５を切ればよい。

次に本硬（ヒ装置を用いて光重合性レジンを硬化させる
方法について説明する。

まず、歯科用の義歯床を作製するため光重合型レジン；
「エボレックスＤＪ　　（商品名二日本油脂株式会社製
）を石膏模型上に圧接し、ターンテーブル２２上に設置
した。

次いで、ランプ切換時間設定用タイマ１　　（２３）を
２分間に、ランプ切換時間設定用タイマ２（２４）を１
０分間に設定した後、電源スイッチ２５を入れ、最初大
出力ハロゲンランプ２０を点灯させた。

２分間経過後、ランプ切換設定用タイマ１ク２３）の働
きにより大出力ハロゲンランプ２０が消灯し、小出力ハ
ロゲンランブ２１が点灯し、更に１０分間経過後、ラン
プ切換時間設定用タイマ２（２４〉の働きにより、再び
大出力ハロゲンランプ２０が点灯し、小出力ハロゲンラ
ンプ２１が消灯した。

その後５分間経過した後、電源スイッチ２５を切り硬化
を終了した。

こうして得られた義歯床は模型と良く３１１合しており
、重合収縮や熱膨張による変形の影響が極めて小さいも
のであった。

比較例ｌ；実施例ｌで用いた硬化装置において電圧切換用タイアル
４を７５Ｖの位置に設定し、光の強度を変化させること
なく、実施例１と同様にクラウン吠の被照射物に１８０
秒間光照射を行った。

このようにして得られた硬化物は表層部分にレジンの流
動によるグレか見られたため、｛ｌを必要とするもので
あった。

比較例２：実施例２で用いた硬化装置を用いてハロゲンランプ１０
を点灯させることなしに蛍光灯１１のみを６０分間点灯
させ、実施例２と同様にコンタクトレンズ状の成形物の
硬化を行った．こうして得られたコンタクトレンズ状或形物は、光学的
歪みはなかったが、強度が乏しく容易に変形・破壊して
しまい実用として用いることができないものであった。

また、実施例２で用いた硬化装置を用いて蛍光灯１１を
点灯させることなしにハロゲンランフ゜１０のみを３０
分間点灯させ、実施例２と同様にしてコンタクトレンズ
状成形物の硬１ヒを行った。

こうして得られたコンタクｌヘレンズ状成形物は所望の
機械的強度を有していたが、光学的歪みか見られると共
にレンズ表面の一部にヒビ割れ状の欠陥が発生しており
、実用どして用いることができないものであった。

（発明の効果）上記のとおり、本発明によれば下記のごとき潰れた作用
効果が得られる。

（１〉　　光照射時の光強度を変化させることにより光
重合型レジンの重合速度を制御することができるため、
硬化物への内部歪やクラックの発生を激減することがで
きる．（２）歯科技工物などの付形性のある光重合型レジンの
光強度の増大に伴う温度上昇によるダレ（変′形）を防
止できる。

（３）　　光強度の変化が可能となりそれに伴い光照射
時の温度上昇も効果的に制御することができるため、重
き物の寸法精度が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の第１実施例装置の一部破１ｌｒｆｌ造
図、第２図は第２実施例装置の一部破断構遣図、第３図
は第３実施例装置の一部破断横造図を示し、第４図は第
１図実施例装置の電気回路図、第５図は第２図実施例装
置の電気回路図、第６図は第３図実施例装置の電気回路
図を各々示す。ターンテーブルハロゲンランプ．　　　２ランプ出力可変用トランス電圧切換用ダイアル．５冷却用ファンターンテーブル可変用ダイアル９；ターンテーブルの電気回路電源スイッチ１　３　：ｌ　４　：１　６　；１７　：ｌ　８　：１　９　：２０　：２１２２ハロゲンランブ／蛍光灯・切換用タイマ電源スイッチ，
１５：冷却用ファンターンテーブル可変用ダイアル、ターンテーブル可変用トランス，速度可変モータ，ランプ切換用パワーリレーハロゲンランプ（大出力用２　５　０Ｗ）ハロゲンラン
プ（小出力用１　０　０　Ｗ　）ターンテーブル２３　・２４　：２５　：２７　；２８　：２９３０ランプ切換時間設定用タイマ１，ランプ切換時間設定用タイマ２，電源スイッチ．２６；冷却用ファンターンテーブル可変用ダイアルターンテーブル可変用トランス速度可変モータランプ切換用パワーリレー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）照射光発生装置と光照射ステージとを有する光重
合型レジンの硬化装置において、照射光発生装置が光源
と時間経過に伴い照射光の光強度を変化させる手段を備
えてなることを特徴とする光重合型レジンの硬化装置。
（２）照射光が可視光であることを特徴とする請求項１
記載の光重合型レジンの硬化装置。
（３）照射光発生装置が光源としてのハロゲンランプ又
はキセノンランプを備え、かつハロゲンランプ又はキセ
ノンランプに供給する電力を時間経過に伴い変化させる
手段を備えてなることを特徴とする請求項１又は２記載
の光重合型レジンの硬化装置。
（４）照射光発生装置が光源としての複数のハロゲンラ
ンプ又はキセノンランプを備え、かつ時間経過に伴い点
灯させるランプの数を多段階に変化させる手段を備えて
なることを特徴とする請求項１又は２記載の光重合型レ
ジンの硬化装置。
（５）照射光発生装置が光源としての異なる２種以上の
ランプを備え、かつ時間経過に伴い点灯させるランプの
種類を切り換える手段を備えてなることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれかに記載の光重合型レジンの硬
化装置。
（６）異なる２種以上のランプが蛍光灯、ハロゲンラン
プ又はキセノンランプから選ばれるものであることを特
徴とする請求項５記載の光重合型レジンの硬化装置。