JPS61254509A - 歯型材料及びその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、歯科用調合剤及びその製造方法に関し、更に
詳しくは、粉末アルギン酸塩組成物と水とを混合して得
た口腔内で固化しうる歯型材料及びその製造方法に関す
る。

（従来の技術） アルギン酸カリウムは、一部義歯を入れる場所で型をと
るための、あるいは歯列矯正治療における検討模型を作
るための、更には義歯を入れる口腔内で一次型をとるた
めの型材料として、また、あらゆるタイプの２次型の修
正材料として、長らく歯科分野で用いられてきた。

アルギン酸塩組成物は、加熱されて流動状態にある物質
の温度を低下させることによってゲル化する寒天を基体
とした熱可逆性ヒドロコロイドとは異なり、化学反応に
よってゲル化する。アルギン酸塩ゲルが一旦形成される
と、物理的手段では流動状態あるいはゾルに変えること
ができない。

従って、アルギン酸塩は不可逆性ヒドロコロイドとして
知られている。アルギン酸塩を歯科治療に用いることに
ついては、ラルフ　フィリップス（Ｒａｌｐｈ　Ｐｈ１
ｌｌｉｐｓ）著、「歯科材料の原理Ｊ　　（ｆ！ｌｅｒ
＠ｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｄｅｎｔａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
）の第９章に概説されている。

治療用に設計された代表的なアルギン酸塩組成物は、水
と混合して、粘性ゾルを形成するように、粉末として構
成されている。このゾルは、孔あき型皿に入れて口腔内
に入れられ、そこで、一連の化学反応によって弾性ゲル
となる。ゲル形成後、歯型を口から取り除いて、歯の形
状を作るのに使用する。

粉末アルギン酸塩の一具体例の基本成分は、アルギン酸
カリウム、硫酸カルシウムニ水塩、燐酸三ナトリウム及
び珪藻土からなり、更にそれに、着色、芳香、防腐成分
と共に、酸化マグネシウム、弗化チタンカリウムのよう
な特殊目的成分を加えてもよい。

粉末アルギン酸塩組成物中の主要成分は、海藻から得ら
れる可溶性アルギン酸カリウムである。

粉末アルギン酸塩組成物を水と混合すると、可溶性アル
ギン酸塩が硫酸カルシウムと反応して、不溶性アルギン
酸カルシ１“ろムのゲル構造物を生成する。この反応は
、口腔内で開始、終了しなければならないため、水性組
成物が型皿中に入れられて、口腔内へ運ばれるまでは、
遅延されなければならない。この遅延を有効に行い、適
当な作業時間を得るために、燐酸三ナトリウムのような
反応速度遅延剤を組成物中に加える。返応遅延剤が有効
であるのは、硫酸カルシウムが可溶性アルギン酸塩と反
応する前に、まず燐酸三ナトリウムと反応し、燐酸三ナ
トリウムが残っている限り、可溶性アルギン酸塩と硫酸
カルシウムとの間のゲル化反応が阻止されるという機構
によるものであると思われる。また、ゲルの強度及び固
さを向上させて、表面を粘着性のない固いものとするた
めに、珪藻土のような充填剤を組成中に加える。このゲ
ルは、最終的には、過剰の水、充填剤及びその他の成分
を含んだ、アルギン酸カルシウムフィブリルの網目構造
をとっているという特徴を有している。

次に述べる先行技術特許は、固化しうるアルギン酸塩組
成物に関する技術の状態を説明するものである。

米国特許第２．６５７．９７１号には、例えばアルギン
酸カリウム、硫酸カルシウム、珪藻土及びフルオ珪酸ナ
トリウムを含む粉末アルギン酸塩組成物中に、反応速度
遅延剤として、エチレンジアミン四酢酸の四ナトリウム
塩を使用することが記載されている。

英国特許９３８．０９１号には、アルギン酸ナトリウム
、硫酸カルシウムニ水塩、トリポリ塩酸ナトリウム、珪
藻土及び軽量酸化マグネシウムと超軽量酸化マグネシウ
ムの混合物を含む粉末アルギン酸塩組成物中に、弗化ナ
トリウムとフルオロチタン酸カリウムを使用することに
より、寸法安定性の良い歯型を得ることができることが
記載されている。

英国特許第９５１．５４７号には、アルギン酸ナトリウ
ム、硫酸カルシウム、弗化ナトリウム、酸化亜鉛、酸化
マグネシウム、トリポリ塩酸ナトリウム及び珪藻土を珪
酸鉛と共に含む粉末アルギン酸塩組成物に粉末アルミニ
ウムを添加することによって、寸法安定性の良い歯型が
得られることが記載されている。

米国特許第３．２６８．３４８号及び英国特許第１．１
５９゜４７１号には、アルギン酸カリウム、硫酸カルシ
ウムニ水塩、ピロ燐酸四ナトリウム、酸化マグネシウム
及び珪藻土を含む粉末アルギン酸組成物中に、それぞれ
、弗化バリウムと弗化リチウムを使用することによって
、得られた歯型が無機塩を含む水性固定浴中での処理を
必要とせず、その歯型から作られた模型又は型製品は硬
くて平滑な表面を有しており、チョーク状でなく、使用
中あるいは保管中に埃がつかないことが記載されている
。

英国特許第１　、３６５．０２４号には、アルギン酸カ
リウム、ピロ燐酸四ナトリウム、珪弗化ナトリウム、メ
タ珪酸ナトリウム、弗化ナトリウム、弗化亜鉛及び硫酸
カルシウム半水塩と硫酸カルシウムニ水塩の混合物より
なる合成硫酸カルシウムを含む粉末アルギン酸塩組成物
から、可撓性と強度の改良された歯型材料が得られるこ
とが記載されている。

米国特許第４，３８１，９４７号には、−成分がアルギ
ン酸のアルカリ金属塩を水性ペースト中に含み、他成分
が、硫酸カルシウムのような二価金属塩とピロ燐酸四ナ
トリウムのような反応速度遅延剤とを、実質的に非結合
水のない流体可塑剤中に含んでいる、アルギン酸塩歯型
材料製造用の相互反応性を有する二成分ペースト系が記
載されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の粉末アルギン酸塩組成物は、水と混合して歯型材
料を作る際に粒状を呈し、固まりを形成する傾向がある
。この現象は、主にアルギン酸のアルカリ金属塩成分に
関連するものである。従って、粉末アルギン酸塩組成物
を水と円滑に混合して、粒状を呈したり又は固まりを形
成したりすることのない歯型材料を得ることは、極めて
有利である。

本発明の目的は、粒状を呈したり固まりを形成したりす
ることのない歯型材料を提供するにあり、更には、粉末
アルギン酸塩組成物を水と円滑に混合して、粒状を呈し
たり固まりを形成したりすることのない歯型材料を製造
する方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム
及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた６〜１０重
量％のアルギン酸アルカリ金属塩；６〜１２重量％の硫
酸カルシウム反応剤；ナトリウム、カリウムの燐酸塩、
ピロ燐酸塩、トリポリ燐酸塩及びそれらの混合物よりな
る群から選ばれた０、６〜１．６重量％の反応速度遅延
剤；及び充填剤を含有する粉末アルギン酸塩組成物より
なる口腔内で固化しうる歯型材料において、該粉末アル
ギン酸塩組成物が、更に０．５〜６．０重量％のポリア
クリルアミドを含有することを特徴とする歯型材料に関
し、更には（ａ１２．０〜３．０重量部の水と、山）ア
ルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム及びそれらの
混合物よりなる群から選ばれた６〜１０重量％のアルギ
ン酸アルカリ金属塩；６〜１２重量％の硫酸カルシウム
反応剤；ナトリウム、カリウムの燐酸塩、ピロ燐酸、ト
リポリ燐酸塩及びそれらの混合物よりなる群から選ばれ
た０、６〜１．６重量％の反応遅延剤；及び充填剤を含
有する１、０重量部の粉末アルギン酸塩とを混合して、
口腔内で固化しうる歯型材料を製造するに際し、該粉末
アルギン酸塩組成物中に０．５〜６．０重量％のポリア
クリルアミドを混合することを特徴とする歯型材料の製
造方法に関するものである。

本発明で用いられるポリアクリルアミドは、約２００　
、０００から約６．０００．ＯＯＯの分子量を有し、カ
ルボキシル基含有量は、低い値からかなりの値の間で変
更することができる。それらは、冷水中に分散、熔解さ
れることができる。代表的なポリアクリルアミドは、乾
燥粉末の形態をとっている。ポリアクリルアミドは、一
般的に粉末アルギン酸塩組成物中に０．５〜６．０重量
％、好ましくは１．０〜３．０重量％存在する。過剰の
ポリアクリルアミドを使用すると、アルギン酸塩ゲルの
強度を損なう傾向があるので避けるべきである。

本発明に使用するのに充分通したポリアクリルアミドと
して、ニューシャーシー州ウニインのアメリカンサイア
ナミド社化学製品部からサイアナマー（ＣＹＡＮＡＭＩ
Ｉ！Ｒ）という商標名で市販されているもの、例えば分
子量約５．０００．０００〜６，０００．ＯＯＯのアク
リルアミドホモポリマーであるサイアナマー（ＣＹＡＮ
ＡＭＥＲ）　Ｐ　−２５０、分子量が約２００　、００
０でカルボキシル基含有量がかなり高い変性ポリアクリ
ルアミドであるサイアナマー（ＣＹＡＮＡＭＥＲ）　Ａ
　−３７０、分子量が約２００　、０００でカルボキシ
ル基含有量が低い変性ポリアクリルアミドであるサイア
ナマー　（ＣＹＡＮＡＭＩ！Ｒ）　Ｐ　−２６などがあ
る。

サイアナマー（ＣＹＡＮＡＭＩＩ！Ｒ）ポリアクリルア
ミドには、増粘、結合、可溶化、分散、凝集、分散、架
橋、濾過、潤滑、抗力低減、流動性、結晶制御、ポリマ
ー回収などのために、化学剤として、工業用途において
有効に用いられるいくつかの特性を有しているという特
徴がある。

ポリアクリルアミドは、増粘性及び安定化性を有するこ
とを特徴とするもので、粉末アルギン酸塩組成物の水と
の混合特性を改良するために、特に有効であるが、同様
に増粘性、安定化性を有していても他の添加剤では、粉
末アルギン酸塩組成物と水とを混合している間の円滑性
を改良できないことが知られている。特に、ロウカスト
ビーンゴム、カラヤゴム、トラガカントゴム、コーンス
ターチ、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレン、
果糖などのような添加剤では、粉末アルギン酸塩組成物
中に添加しても、水との混合工程での円滑性は改良され
ないことが知られている。

ポリアクリルアミドを添加することによって改良される
代表的な粉末アルギン酸塩組成物は、アルギン酸アルカ
リ金属塩、硫酸カルシウム、燐酸塩、弗化物、酸化マグ
ネシウム、着色及び芳香成分、及び充填剤を含むもので
ある。

使用することのできるアルギン酸アルカリ金属塩には、
アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、及びそれ
らの混合物がある。アルギン酸塩は、通常、粉末組成物
中に６〜１０重量％、好ましくは、８〜９重量％の量で
存在する。硫酸カルシウム反応剤は、白土として市販さ
れている硫酸カルシウムニ水塩が好ましい。カルシウム
ニ水塩は、通常、粉末組成物中に６〜１２重量％、好ま
しくは７〜１１重量％の量で存在する。本発明で用いる
ことのできる反応速度遅延剤には、例えば、ピロ燐酸四
ナトリウム、トリポリ燐酸ナトリウム及びそれらの混合
物がある。燐酸塩遅延剤は、通常、粉末組成物中に０．
６〜１．６Ｍ量％、好ましくは０．７〜１．２重量％の
量で存在する。組成物の弗化物成分としては、アルカリ
金属弗化物をあげることができるが、特に弗化チタンカ
リウム、弗化亜鉛カリウムなどのような弗化物の二金属
塩が好ましい。

弗化物成分は、通常、組成物中に１〜３重量％、好まし
くは１．５〜２．５重量％の量で存在する。酸化マグネ
シウム成分としては、軽量酸化マグネシウム又は軽量酸
化マグネシウムと重量酸化マグネシウムの混合物が用い
られる。酸化マグネシウム成分は、通常、組成物中に２
〜６重量％、好ましくは３〜５重量％の量で存在する。

着色剤、芳香剤及び防腐剤成分は、微量で存在させるこ
とができる。珪藻土のような充填剤は、全体で１００重
量％となるような量で組成物中に含まれる。

使用に際しては、ポリアクリルアミドを含む１゜０重量
部の粉末アルギン酸塩組成物と、２．０〜３゜０重量部
、好ましくは２．２〜２．８重量部の水とをへらで混合
し、平滑でペースト状の歯型材料を得る。へらによる水
との練り合わせは、約頷秒から１分の間で行われ、次い
で型皿へ移されて、口腔中の歯型をとるべき場所に通用
される。口腔内で固化しうる歯型材料の組成は、約３．
５分から約４分のうちに口腔内で固化するように設計さ
れる。

型取り工程が終了すると、歯型材料は口から取り出され
“ストーン”型又は模型を作るのに用いられる。水で適
度な硬さにされた適当な焼石こう組成物がストーン型又
は模型を作るのに用いられる。

（実施例） 以下の実施例、比較例では、（ａ）従来の粉末アルギン
酸塩組成物の水との混合特性を示し、（ｂ）安定剤とし
ての多くの添加剤が、粉末アルギン酸塩組成物の水との
混合特性に対して見るべき効果を持っていないことを示
し、（Ｃ１粉末アルギン酸塩組成物の水との混合特性を
著しく改良するために有利に用いることのできるポリア
クリルアミドについて、濃度水準及び分子量を変更した
例を示す。

実施例、比較例における粉末アルギン酸塩組成物につい
ては、その２０ｇの混合物を採り、５０ｇの水と約３０
秒間へらで練り合わせて、水との混合特性を観察するこ
とにより評価した。実施例、比較例で用いられている商
標名サイアナマー（ＣＹＡＮＡＭＥＲ）は、先に説明し
たポリアクリルアミドのことを意味する。

比較例１ この比較例は、代表的な従来の粉末アルギン酸塩組成物
の水との混合特性を示すものである。

アルギン酸ナトリウム　　　８．５ アルギン酸カリウム　　　　　　　　　８．５硫酸カル
シウムニ水塩　　１０．０　　　１０．０ピロ燐酸四ナ
トリウム　　　１．０　　　１．０弗化チタンカリウム
　　　　１．０　　　１．０酸化マグネシウム　　　　
　４．５　　　４．０着色剤　　　　　　　　　０．５
　　　０．５珪藻±　　　　　　　　　７６．０　　　
７６．０組成物１（ａ）と１（ｂ）は、水と混合するの
が比較的困難であった。水との混合が円滑に行えず、ク
リーム状となり、更に、いくつかの水と混合しない固ま
りと粉末が含まれていた。

比較例２ この比較例は、安定化特性を持っているものとして文献
中で確認されている各種のゴムを成分として含む粉末ア
ルギン酸塩の水との混合特性を示すものである。

アルギン酸ナトリウム　　　８．５　８．５　８．５　
８．０硫酸カルシウムニ水塩　　１０．０　１０．０　
１０．０　１０．０ピロ燐酸四ナトリウム　　　ｔ、ｏ
　　ｔ、ｏ　　ｉ、ｏ　　ｔ、。

弗化チタンカリウム　　　　１．０　１．０　１．０　
１．０酸化マグネシウム　　　　　４．０　４．０　４
．０　４．０着色剤　　　　　　　　、　０．５　０．
５　０．５　０．５珪藻土　　　　　　　　　？５．０
　７５．０　７５．０　７５．０カラヤゴム　　　　　
　　１．０　−−−　−−−　−−−トラガカントゴム
　　　　　−　　　ｉ、ｏ　　−−−−−−ロウカスト
ビーンゴム　　　−−−−−−１，０５，０カラヤゴム
、トラガカントゴムあるいはロウカストビーンゴムを従
来の粉末アルギン酸塩組成物に添加しても、水との混合
における円滑特性は改良されず、依然として粒状を呈し
、固まりを含んでいた。

比較例３ この比較例では、別の添加剤について、粉末アルギン酸
塩の水との混合特性に及ぼすそれらの効果を評価した。

アルギン酸ナトリウム　　　８．５　　Ｂ、５　８．５
　−−−アルギン酸カリウム　　　　−−−−−−−−
−８，５硫酸カルシウムニ水塩　　１０．０　１０．０
−１０．０　１０．０ピロ燐酸四ナトリウム　　　１．
０　１．０　１．０　１．０弗化チタンカリウム　　　
　１．０　１．０　１．０　１．０酸化マグネシウム　
　　　　４．０　４．０　４．０　４．０着色剤　　　
　　　　　　０．５　０．５　０．５　０．５珪藻±　
　　　　　　　　７５．０　７５．０　７５．０　−−
−ポリビニルアルコール　　１．０　−一−−−−−−
−果糖　　　　　　　　　　−１，０−−−−−−ポリ
オキシエチレン　　　−−−−−−１，０−ｍ−コーン
スターチ　　　　　　−−−−−−−−−０，５二酸化
珪素　　　　　　　−−−−−−−−−７５，０ポリビ
ニルアルコール、果糖、ポリオキシエチレン、あるいは
コーンスターチを従来の粉末アルギン酸塩組成物に添加
しても、水との混合における円滑特性は改良されなかっ
た。

実施例１ この実施例は、ポリアクリルアミドを含む粉末アルギン
酸塩組成物の水との混合特性を示すものである。

アルギン酸ナトリウム　　　８．５　　Ｂ、５　８．５
　８．５硫酸カルシウムニ水塩　　１０．０　１０．０
　１０．０　１０．０ピロ燐酸四ナトリウム　　　ｔ、
ｏ　　ｔ、ｏ　　−−−−−−ピロ燐酸四カリウム　　
　−−−−−−１，０１，０弗化チタンカリウム　　　
　１．０　１．０　１．０　１．０酸化マグネシウム　
　　　　４．０　４．０　４．０　４．０着色剤　　　
　　　　　　０．５　０．５　０．５　０．５珪藻土　
　　　　　　　　７５．０　　？４．０　７３．０　７
４．０サイアナマー（ＣＹＡＮＡＭＥＲ）　　０．５　
１．５　２．５　１．ＯＰ　−２５０ ポリオックス（Ｐｏ１ｙｏｘ）　　　−−−−−−−−
−０，３ＷＳＮ　−１０ 従来の粉末アルギン酸塩組成物にポリアクリルアミド（
サイアナマー（ＣＹＡＮＡ？１ＥＲ）　）を添加すると
、水との混合特性が実質的に改良され、水混合物は粒状
を呈さず、固まりを形成することもなかった。この実施
例は、ポリオックス（Ｐｏ１ｙｏｘ）　ＷＳＮ　−１０
ポリオキシエチレンのような他の水溶性樹脂を粉末アル
ギン酸塩と共に滑らかな溶液にするのに、ポリアクリル
アミドを用いることができることを示すものでもある。

組成物のゲル強度を評価したところ、組成物４（Ｃ）の
ゲル強度が、本実施例の他の組成物のゲル強度よりも低
いことが認められた。

実施例２ この実施例は、サイアナマー（ＣＹＡＮＡＭＨＲ）　Ａ
　−３７０及びサイアナマー（ＣＹＡＮＡＭＩ！Ｒ）　
Ｐ　−２６ポリアクリルアミドを、界面活性剤及び埃防
止剤と共に、粉末アルギン酸塩組成物中に使用した例を
示すものである。

アルギン酸ナトリウム　　１０．０　　　１０．０硫酸
カルシウムニ水塩　　１１．０　　　１１．０トリポリ
塩酸ナトリウム　　１．５　　　−−−燐酸三ナトリウ
ム　　　　　　　　　　１．６弗化チタンカリウム　　
　　２．０　　　２．０酸化マグネシウム　　　　　６
．０　　　６．０サイアナマー＜　ｃｙｔｓａＭｍｕ）
５．０Ａ　−３７０ サイアナ？　−（ＣＹＡＮＡＭＢＲ）　　−−−４，０
珪藻±　　　　　　　　　６２．０　　　６３．０着色
剤　　　　　　　　　０．５　　　０．５芳香剤／防腐
剤　　　　　痕跡　　　痕跡ノニオン界面活性剤　　　
痕跡　　　痕跡埃防止剤　　　　　　　　　１．０　　
　１．０上述の記載、実施例及び比較例からみて、これ
と均等の変更が本発明の精神及び範囲から逸脱すること
なく行われうろことは、当業者にとって明らかであろう
。

（発明の効果） 本発明によれば、粒状を呈したり、固まりを含んだりす
ることのない平清な優れた歯型を得ることができる。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム及び
   それらの混合物よりなる群から選ばれた６〜１０重量％
   のアルギン酸アルカリ金属塩；６〜１２重量％の硫酸カ
   ルシウム反応剤；ナトリウム、カリウムの燐酸塩、ピロ
   燐酸塩、トリポリ燐酸塩及びそれらの混合物よりなる群
   から選ばれた０．６〜１．６重量％の反応速度遅延剤；
   及び充填剤を含有する粉末アルギン酸塩組成物よりなる
   口腔内で固化しうる歯型材料において、該粉末アルギン
   酸塩組成物が、更に０．５〜６．０重量％のポリアクリ
   ルアミドを含有することを特徴とする歯型材料。
2. （２）粉末アルギン酸塩組成物中のポリアクリルアミド
   の含有量が１．０〜３．０重量％である特許請求の範囲
   第１項記載の歯型材料。
3. （３）ポリアクリルアミドの分子量が２００，０００〜
   ６，０００，０００である特許請求の範囲第１項記載の
   歯型材料。
4. （４）ポリアクリルアミドが分子量５，０００，０００
   〜６，０００，０００のアクリルアミドホモポリマーで
   ある特許請求の範囲第１項記載の歯型材料。
5. （５）ポリアクリルアミドの分子量が２００，０００で
   ある特許請求の範囲第１項記載の歯型材料。
6. （６）（ａ）２．０〜３．０重量部の水と、（ｂ）アル
   ギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム及びそれらの混
   合物よりなる群から選ばれた６〜１０重量％のアルギン
   酸アルカリ金属塩；６〜１２重量％の硫酸カルシウム反
   応剤；ナトリウム、カリウムの燐酸塩、ピロ燐酸、トリ
   ポリ燐酸塩及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた
   ０．６〜１．６重量％の反応遅延剤；及び充填剤を含有
   する１．０重量部の粉末アルギン酸塩とを混合して、口
   腔内で固化しうる歯型材料を製造するに際し、該粉末ア
   ルギン酸塩組成物中に０．５〜６．０重量％のポリアク
   リルアミドを混合することを特徴とする歯型材料の製造
   方法。
7. （７）２．２〜２．８重量部の水と１．０重量部の粉末
   アルギン酸塩組成物とを混合する特許請求の範囲第６項
   記載の歯型材料の製造方法。
8. （８）粉末アルギン酸塩組成物中に１．０〜３．０重量
   ％のポリアクリルアミドを混合する特許請求の範囲第６
   項記載の歯型材料の製造方法。
9. （９）ポリアクリルアミドの分子量が２，０００，００
   ０〜６，０００，０００である特許請求の範囲第６項記
   載の歯型材料の製造方法。
10. （１０）ポリアクリルアミドが分子量５，０００，００
    ０〜６，０００，０００のアクリルアミドホモポリマー
    である特許請求の範囲第６項記載の歯型材料の製造方法
    。
11. （１１）ポリアクリルアミドの分子量が２００，０００
    である特許請求の範囲第６項記載の歯型材料の製造方法
    。