JPS63303906A - 人工歯材料 - 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） 本発明は歯科医療の分野において、天然歯の一部分また
は全体を代替し得る人工歯材料に関する。

（従来の技術） 歯の欠損部、例えば虫歯を充填修復するための人工歯材
料として重合性単量体と無機フィラーおよび重合開始剤
からなるコンポジットレジンは今日量も多用される材料
となっている。初期のコンポジットレジンは、１−１０
０μｍの無機フィラーと重合性単量体を複合化したもの
であり、その天然歯に近い透明感と色調を生かして、も
っばら前歯部欠損の充填修復に用いられてきた。

しかしながら、その機械的強度、例えは圧縮強度、硬さ
、耐摩耗性は天然歯に比べるとかなシ劣ったものでアシ
、臼歯部充填や歯冠形成のような高度の機械的強度の要
求される用途には不向きであった。

歯科用コンポジットレジンの基本的問題点は重合性単量
体が硬化して形成されるレジ／マ）　ＩＪックス相と無
機フィラー相の物理的・化学的性質、例えば硬さ、ヤン
グ率、耐摩耗性、熱膨張係数、吸水率等に根本的な相違
が存在する点にある。即ち硬さの違いは研磨光沢性の低
下を引き起こし、ヤング率、熱膨張係数、吸水率の違い
はマトリックス・フィラー界面に内部応力を生せしめ、
材料強度の低下を早める。またマツ）　ＩＪックス相の
耐摩耗性の低さがコンポジットレジン全体の耐摩耗性を
低下させている事が指摘されている（ロ腔病学会誌、５
２巻１９５−２０９頁、１９８５年）。

特公表昭５７−５００１５０、特開昭５７−８２３０３
および特開昭５７−１２０５０６には、こうした問題点
を改善する試みとして、マトリックス相を粒径０．１μ
ｍ以下の超微粒子無機フィラーで複合強化する事によシ
、粒径１μｍ以上の粗い無機フィラー相との間の物理的
・化学的性質の差違を可及的に縮める技術が提案されて
いる。この技術を利用したコンポジツレジンはハイブリ
ット型コンポジットレジンと呼ばれ今日、臼歯部充填修
復用コンポジットレンジの主流を占めるに至っている。

ハイブリット型コンポジットレジンの出現によシ硬さ、
圧縮強度、耐摩耗性などの機械的強度が改善され、これ
に伴って歯科用コンポジットレジンの適用範囲は前歯か
ら臼歯にまで拡がった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この種の改良されたコンポジットレンジ
にも、なお幾つかの問題点が残されている。その一つは
透明性の低下に由来する審美性の喪失である。前記公知
文献では、超微粒子フィラーの材質として、シリカ、ア
ルミナおよび酸化チタンが開示されているが、公用され
ているバイブ（書 リット型コンポジットレジンに・無定形シリカのみが使
用されている。ところが、無定形シリカを用い、かつ臼
歯部修復材として要求されるＸ−線造影性を付与する為
に、Ｘ−線造影性を有する粗い無機フィラーとを用いて
ハイブリッド型コンポジットレジンを調合すると、その
透明性は低下しう たものとなシ、審美性が失われてしま・。これは、無定
形シリカの屈折率が１．４６に対して、Ｘ−線造影性を
有する無機フィラーの屈折率は１．５０以上を有してお
り、この屈折率の差に起因してコンポジットレジン内部
での光散乱が増大するためでおる。二番目の問題点は、
機械的強度にある。超微粒子シリカによるマトリックス
相の強化は臼歯への応用を可能としたが、その適用範囲
は未だ１級窩洞の充填に限定されたものであり、臼歯咬
頭あるいは歯冠全体を代替できる程の機械的強度の向上
を達成できていないのが現状である。第三番目の問題点
は、研磨光沢性にある。初期のコンポジットレジンに比
べると研磨光沢性は向上しているが、天然歯や陶歯の水
準には、はるかに及ばない０ かくの如く、天然歯のいかなる部分も代替しうる性能、
即ち、機械的強度、透明性、研磨光沢性及びＸ−線造影
性の総てを兼ね備えたコンポジットレジンを創る技術は
未だ知られていない。もし、このような諸性能を兼備し
たコンポジットレジンが実現すれば虫歯の充填修復のみ
ならず、インレー、アンレー、クラウン、義歯の製作、
前装上用レジン、ラミネートベニア、支台歯等、天然歯
の一部分または全体を代替し得る人工歯材料としてきわ
めて有用である。

（問題を解決するための手段） 本発明者らは、ハイブリッド型コンポジットレジンの有
している優れた機械的強度と研磨光沢性が一段と向上し
、なおかつＸ・線造影性と天然歯に匹敵する透明感が維
持され、天然歯に匹敵する人工歯材料を創り出すべく鋭
意努力を積ねてき九七の結果、特定の屈折率と粒径を有
するアルミナ微粉、特定の屈折率と粒径を有しかつＸ−
線造影性を有する無機フィラーと、特定の屈折率を有す
る重合性単量体とを特定の配合比で混ぜた組成物を重合
硬化させる事によシ、所望の人工歯材料に到達できる事
を見い出した。

即ち、本発明は、アルミナ微粉、無機フィラー、重合性
単量体および重合開始剤を構成要素とする人工歯材料に
おいて、 （１）該アルミナ微粉末の屈折率（ｎＡ）が１．６０〜
１．７０の範囲にあり、かつ、その粒径の範囲が０．０
０５〜０．１μｍで、比表面積が３０〜３００ｒＩ！／
２であり、 （２）該無機フィラーがＸ・線造影性を有するフィラー
であって、その屈折率（ｎＦ）５１１．５０〜１．６５
の範囲にあり、かつその粒径の範囲が０．１〜１００μ
ｍで、平均粒径が０．２〜２０μｍであり、（３）　　
該重合性単量体の硬化後の屈折率（ｎＰ）が１．５０〜
１．６０の範囲にあり、かつ（４）該重合性単量体の配
合重量（ＷＭ）＞よび該アルミナ微粉の配合重量（ＷＡ
）および該無機フィラーの配合重量（ＷＦ）の間に の関係式が成立することを特徴とする人工歯材料である
。

本発明の最大の特徴は屈折率が１．６０〜１．７０の範
囲におるアルミナ微粉を用いる点にある。アルミナには
α−アルミナの他にγ、６％　　１％　　に、ｐ、η、
θなどの結晶変態が知られておシ、α−アルミナの屈折
率が１．７６〜１．７６８であるのに対し、これら結晶
変態の屈折率は１．６０〜１．７０の範囲にある。

ハイブリッド製コンポジットレジンのマトリックス強化
の目的には無定形シリカの超微粉末が使用されているが
、機械的強度の点においては無定形シリカよシアルミナ
が優れておシ、従ってアルミナ超微粉末を用いたハイブ
リッド製コンポジットレジンのほうが、よシ優れた機械
的強度を示すものと期待される。特開昭５７−８２３０
３および特開昭５７−１２０５０６にはアルミナの使用
が開示されているが、その結晶変態に関しては全く記載
されていない。上述したように１アルミナには多くの結
晶変態があり、それぞれ異なった屈折率を有している。

通常アルミナと言えばα−アルミナを意味するほど、α
−アルミナは産業分野において広汎に使用されている。

そこで、α−アルミナの超微粉を用いてハイブリット型
コンポジットレジンを調合すると、透明感が失われ、審
美歯冠修復にはとうてい使えなくなる問題点に直面する
。これはα−アルミナの屈折率１．７６〜１．７６８が
歯科用コンポジットレンジで用いられるメタクリレート
系重合体の屈折率１６５０〜１．６０に比して大きすぎ
るため、屈折率の差に起因する光散乱が大きくなる為で
ある。

本発明者らは、アルミナの強度を生かし、かつ透明感に
優れたハイブリッド型コンポジットレジンを創るべく鋭
意検討を重ねた結果、α−型よシ屈折率の低いγ、δ、
χ、に、ρ、η、θ型のアルミナを用いる着想を得、屈
折率が１．６０〜１．７０の範囲にあれば透明感が保持
できる事実を見い出した。本発明で用いるアルミナはそ
の屈折率が１．６０〜１．７０の範囲にある事が必須条
件であり、結晶形には、特別な制約はない。従って屈折
率が１．６０〜１．７０の範囲にある限シにおいては、
γ、δ、χ、に、ρ、１、θの各結晶相が単独であって
も良いし、またこれ等の結晶相が混在していてもよい。

更には少量のα−相が混在する事も許容される。

コンポジットレジンの透明性は、フィラーとレジンマト
リックスの屈折率の差の他に、フィラーの粒径にも依存
する。即ち、光の波長と粒径が近似すると光の散乱は増
大し、逆に離れれば離れる程光の散乱は減少す石。即ち
、可視光領域０．４μｍ〜０．７μｍから離れた大きさ
の粒子を用いれば、フィラーとマトリックスの屈折率に
差がある場合においても、光散乱の度合を低減させ、透
明性を維持する事ができる。従って本発明で用いるアル
ミナ微粉はその粒径の範囲がｏ、ｏｏｓ〜０．１μｍで
かつ、その比表面積が３０〜３００♂／２の範囲にある
ものが好適に用いられる。粒径が０．１μｍを越え、可
視領域に近い粒子が増大すると、透明性が許容限界を越
えて低下するので好ましくない。一方ｏ、ｏｏｓμｍよ
り小さい粒径の粒子が増大すると、コンポジットレジン
の粘度増大が著しく、フィラーの填入量が低下するとい
うデメリットが現われる０ ところでアルミナ微粉の屈折率はアツベの屈折計を用い
、ナトリウムランプのＤ線（５８９０−９６人）を光源
として、液浸法で測定を行う。結晶相の同定はＸ−線の
回折パターンを例えば「元素別触媒便覧」（触媒学会編
、地六書館、１９６７年刊）の２７〜２８頁に記載され
た公知データと比較する事により達せられる。粒径の範
囲は電子ｒ微暁観察により、容易に知る事艇でき、比表
面積はＢＥＴ法に従って測定できる。

本発明で用いられるアルミナは、塩化アルミニウムの気
相燃焼法および有機アルミニウム塩の加水分解またはア
ルミニウム水中火花放電によって得られたアルミナ水利
ゲルを４００〜１０００℃にて■焼する方法によって得
られる。

アルミナ微粉は通常表面処理を行ってから、他の構成要
素と調合される。表面処理剤としては、シランカップリ
ング剤、有機チタネート系カップリング剤、有機アルミ
ニウム系カップリング剤、などが用いられる。なかでも
好ましいカップリング剤は重合性単量体と共重合し得る
官能基を有するカップリング剤であって、例えば、ビニ
ルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メル
カブトグロビルトリメトキシシラン、イソプロピルイソ
ステアロイルジアクリルチタネート、テトラ（２，２−
ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジ−トリデ
シル）ホスファイトチタネート、などを挙げる事ができ
る。これ等のカップリング剤はアルミナ微粉１００重量
部当９５〜１００重量部の量を用いて表面処理を行う。

本発明で用いる無機フィラーの材質はＸ・線造影性があ
ってかつ、屈折率（アルミナ微粉の項で定義）が１．５
０〜１．６５の範囲にあるものに限定彩 される。歯科診断上有意義なＸ＠１造・性とは「被験材
料と同一の厚さのアルミニウム板と同等以上のＸ・線造
影性」とされておシ、このような造影性を与える無機フ
ィラーは一般にカリウムよシ重い元素を含む。例えば、
カルシウム１チタ７１鉄１亜鉛、ストロンチウム、ジル
コニウム、スズ、バリウム、ランタン、セリウム、ハフ
ニウム、タングステンなどを挙げる事ができる。一方、
コンポジットレジンの透明性を維持するためには、無機
フィラーの屈折率は本発明に用いるアルミナ微粉の屈折
率１．６０〜１．７０、および重合性単量体硬化物の屈
折率、１．５０〜１．６０に近い値を取る事が必須であ
る。許容される範囲は１．５０〜１．６５であり、好し
くけ１．５３〜１．６０である。上記、諸条件を満たす
無機材料としては、ストロンチウム・ボロシリケートガ
ラス（ｎＦ　＝　１．５０．　Ｒａｙ　　−８ｏｒｂ＠
）Ｔ　−４０００，キンプル）、バリウムボロシリケ−
）　カラス（ｎＦ＝１．５５３．Ｒａｙ−８ｏｒｂＴ−
３０００，キンプル）、バリウムシリケートガラス（ｎ
Ｆ＝　１．５８゜Ｒａｙ　−５ｏｒｂ”　Ｔ　−２００
０，キンプル）、ランタンガラスセラミックス（ｎＦ＝
１．５６３．ＧＭ３１６８４．　ショット）などのガラ
ス材料の他、ヒドロキシアパタイト（ｎＦ＝１．６１〜
１．６３　）　リン酸カルシウム（ｎＦ＝１．６３）、
ピロＩＪ　ン酸カルシ’）　ム（ｎＦ＝１．６０　）等
の水に不溶性の無機塩も好適に用いられる。

無機フィラーの粒径の範囲は０．１〜１００μｍでその
重量平均粒径は０．２〜２０μｍの範囲に入る事が必要
である。なお粒径の範囲および重量平均粒径は光透過式
遠心沈降法（自然沈降併用）で容易に測定する事ができ
る。粒径が１００μｍ　を超える粒子が増大すると、コ
ンポジットレジンペーストがざらつき、歯の形態を整え
る際の作業性、形態再現性（ｔたは復元性）が悪くなる
。粒径が０．１μｍ未満の粒子が増大するとハイブリッ
ド型の特長である高強度の機械的性質を達成できなくな
る。平均粒径が０．２〜２０μｍ１　よシ好ましくは０
．５〜１０μｍにおいて本発明の目的を充分達成できる
人工歯材料が得られる。

上記の粒径を有する無機フィラーは、公知の粉砕法また
は溶液反応による沈澱生成法によυ容易に製造され、そ
の形状は破砕状、球状、鱗片状等いずれのであっても良
く、特に制限されない。

該無機フィラーは通常、適当な表面処理を施してから、
他の構成要素と調合される。表面処理剤としてはアルミ
ナ微粉の表面処理に用いるカップリング剤が好適に用い
られ、その使用量は無機フィラー１００重量部当シ、０
．１−１０重量部である０ 本発明で用いる重合性単量体は、その硬化物の屈折率が
１．５０〜１．６０の範囲に存在する。屈折率が１．５
未満になると、コンポジットレジンの透明性が低下し、
人工歯としての審美性の水準を保てなくなる。一方上限
は１．７付近まで理論的には許容されるが、通常歯科用
コンポジットレジンに用いられている（メタ）アクリレ
ート系重合性単量体〔メタクリレートおよびアクリレー
トを意味する〕では技術的制約から１．６０が限界とな
っている。好適に用いられる重合性単量体は（メタ）ア
クリレートであって下記のものが例示される。

メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレ
ート、ラウリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ
）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリ
レート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、
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、ネオベンチル
グリコールジ（メタ）アクリレート、ｌ、６−ヘキサン
シオールジ（メタ）アクリレート、１．１０−デカンジ
オールジメタクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）
アクリレート、２．２−ビス〔（メタ）アクリロイルオ
キシポリエトキシフェニル〕フロパン、２，２−ビス（
４−（３−アクリロイルオキシプロポキシ）フェニル〕
プロハフ　、　２．２−ビス〔４−（３−メタクリロイ
ルオキジブａボキシ）フェニル〕プロパン（Ｂｉｓ−Ｇ
ＭＡと称することがある）、１．２−ビス〔３−メタク
リロイルオΦシー２−ヒドロキシプロポキシ〕エタン、
２．２４−）ジメチルへキサメチレンジイソシアネート
と２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートまたはグ
リセリンジ（メタ）アクリレートとの付加化合物、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラ（メタ）アクリレート。

これらの重合性単量体は単独または数種混合した組成物
として用いられるが、その硬化物の屈折率が１．５０〜
１．６０の範囲に入るよう組成を選択しなければならな
い。例えばメチルメタクリレートはその硬化物、即ちＰ
ＭＭＡの屈折率が１．４８テアルカら、必らずＢｉｇ　
−ＧＭＡ　（ｎ　＝　１．５５　）などの高屈折率モノ
マーと混合して用いなければならない。

本発明で用いる重合開始剤は、特別な制約はなく、公知
のいずれのものであっても良いが、通常重合性単量体の
重合性と重合条件を考慮して選択を行う。例えば（メタ
）アクリレートを加熱重合する場合には、ベンゾイルパ
ーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメン
ハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物、２．２−
アゾビスイソブチロニトリル、１．１’−アゾビス（シ
クロヘキサン−１−カルボニトリル）などのアゾ化合物
が好適に用いられる。一方、常温重合を行う場合には、
ベンゾイルパーオキサイド／ジメチルアニリン系、クメ
ンヒドロパーオキサイド／チオ尿素系、アスコルビンＷ
１／　Ｃｕ”＋塩基、有機スルフィン酸（ｉたはその塩
）／アミン／過酸化物系などの酸化−還元系開始剤の他
トリブチルボラン、有機スルフィン酸なども好適に用い
られる。他方、可視光線照射による光重合を行なう場合
には、α−ジケトン／第３級アミン、α−ジケトン／ア
ルデヒド、α−ジケトン／メルカプタンなどの酸化−還
元系が好ましい。α−ジケトンとしてはカンファーキノ
ン、ジアセチル、２，３−ペンタ／ジオン、ベンジル、
アセナフテンキノン、フエナントラキノンなど、第３級
アミンとしてはＮ、Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリ
レ−）、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ミヒ
ラーケトンなど、アルデヒドとしてはシトロネラール、
ラウリルアルデヒド、Ｏ−７タルジアルデヒド、ｐ−オ
クチルオキシベンズアルデヒドなど、メルカプタンとし
ては、１−デカンチオール、チオサリチル酸、２−メル
カプトベンゾキサゾール、４−メルカプトアセトフエノ
ンなどを挙げることができる。更に、これらの酸化−還
元系に有機過酸化物を添加したα−ジケトン／有機過酸
化物／還元剤の系も好適に用いられる。紫外線照射によ
る光重合を行う場合ハ、ヘンツインメチルエーテル、ベ
ンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン、２−メチル
チオキサントン、ジアセチル、ぺメタル、アゾビスイソ
ブチロニトリル、テトラメチルチウラムジスルフィドな
どの他上記可視光線の光重合開始剤も好適に用いられる
。

これらの重合開始剤の添加量は、重合性単量体に対して
０．０１〜１０％の範囲が適量である。

上記の必須構成要素の他、用途に応じて、顔料、紫外線
吸収剤、螢光剤、重合禁止剤などの添加物あるいは特開
昭５６−４９３１１に開示されるような有機−無機複合
フィラーを加えることも許容される。

本発明で用いるアルミナ微粉、無機フィラー、および重
合性単量体は特定範囲の比率で混練される。アルミナ微
粉と重合性単量体からなる混合系が無機ブイツーに対す
るマトリックス相となるので、アルミナ微粉と重合性単
量体の混合比、ＷＡ／　ＷＭおよび無機フィラーとマト
リックス相の比ＷＦ　／　（ＷＡ　＋ＷＭ　）がコンポ
ジットレジンの諸性能に影響を及ぼす。即ち、ＷＡ／Ｗ
Ｍが０．３以下ではマトリックス相の強化が不充分で、
コンポジットレジンの機械的強度と研磨光沢性が悪い。

一方ＷＡ／　ＷＭが４以上ではマトリックス相の増粘が
著しく混線が困難となる。よシ好ましい範囲は３　）　
ＷＡ／ＷＭ　）　ｌでおる。

ＷＦ　／　（ＷＡ　＋ＷＭ　）は、０．５以下では無機
フィラーによる補強効果が不充分で機械的強度が低くな
シ、１０以上では増粘のため混線が困難とまる。よシ好
ましい範囲は５　）Ｗｉｒ　／（ＷＡ＋ＷＭ）＞　１で
ある。

本発明のアルミナ微粉、無機フィラーおよび重合性単量
体の混線物は、液状ないしペースト状を呈するが、重合
性単量体を重合させる事によシ固化する。得られた固体
の透明性はｎ＾、ｎＦ、ｎＰがぞれぞれ１．６０〜１．
７０，１．５０〜１．６５．１．５０〜１．６０の範囲
にあれば人工歯材料とじて最低必要限度の水準を確保で
きるが、ｎ＾＞　ｎＦ　＞ｎｐの不等式が満たされる場
合には、よυ高い透明性が確保できる。

ところで、本発明の人工歯材料の用途は多岐にわたるの
で、それぞれの用途に適した加工状態でユーザーに提供
される。以下その具体例を示す。

（１）虫歯の充填修復材としての歯科用コンポジットレ
ジン て 可視光重合タイプでは、総べＯの成分な１括混練して得
られた１ペーストを遮光された容器に充填してユーザー
に提供する。ユーザーは窩洞に充填または歯面な塗布後
、可視光を照射して該ペーストを硬化させる。

常温重合タイプでは、酸化−還元系触媒の酸化剤と還元
剤とを別々に含む、２つのペーストを混線し、対にして
ユーザーに提供する。ユーザーは２つのペーストを均一
に混ぜ合わせた後、直ちに窩洞に充填または歯面に塗布
し、化学重合による硬化を待つ。

（２）支台歯築造用コンポジットレジン（１）で述べた
２種の包装形態でユーザーに提供する。硬化方式も（１
）に同じ （８）　　前装起用およびインレー、クラウン等歯冠用
材料 可視光線または／および紫外線重合開始剤場合によりて
は高温〜中温屋重合開始剤を含む。

１ベース）Ｋ混線しユーザーに提供する。ユーザーはメ
タルフレーム上または歯型模型上にペーストを築盛し形
態を整えてから可視光または／および紫外光を照射して
硬化させる。光硬化させた後、加熱して更に重合を追い
込む場合もある。

（４）義歯材料 可視光線重合開始剤または／および紫外線重合開始剤ま
たは／および高温〜中温を重合開始剤を含む組成物を義
歯の金製に充填し、可視光または／および紫外線または
／および加熱により硬化させる。かくして、成形された
義歯をユーザーに提供する。

（作　用） 本発明において重合性単量体はアルミナ微粉と一体とな
って硬化し、高強度のマトリックス相を形成する。即ち
、重合性単量体のみからなる有機質マ）　ＩＪツクス相
がアルミナ微粉の導入によシ、分子レベルでの有機−無
機複合体マ）　ＩＪツクス相に変換され物理的、化学的
改質を受ける。マ）　ＩＪツクス相の機械的性質、熱膨
張係数および吸水率が粗い無機フィラー相のそれに近づ
く事によυ両相間の不均質性は低減され、この事によシ
コンポジットレジンとしての機械的強度、耐摩耗性、研
磨光沢性などが改善される。これらの改善効果は特公表
昭５７−５００１５０に示されるように無定形シリカ微
粉を用いた場合よシも明らかに大きい０これは機械的性
質に訃いて、アルミナが無定形シリカを凌いでいる事実
に帰因する。

さらに、無定形シリカ微粉がマトリックス相の屈折率を
下げる効果を示すのに対し、アルミナ微粉は屈折率を上
げる効果を示す。一般にＸ−線造影性を有する無機フィ
ラーはマトリックス相レジンと同等かまたはそれよシ高
い屈折率（１，５０〜１．６５）を有するので、屈折率
が１．６０〜１．７０のアルミナ微粉の導入は、マ）　
ＩＪツクス相の屈折率をフィラーの屈折率の近傍にとど
め、コンポジットレジンの透明性を損わない。一方、無
定形シリカ微粉（屈折率：１．４６）やα−アルミナ（
屈折率：１．７６〜１．７７）はマトリックス相の屈折
率をフィラーの屈折率から遠く引き離し、コンポジット
レジンの透明性を低下させる。

（効　果） 本発明によって得られる人工歯材料は、機械的強度訃よ
び審美性（透明性および光沢性）Ｋ優へさらＫＸ−線造
影性を兼備しておシ、従って天然歯の如何碌る部位をも
代替可能である。その用途は、前・臼歯の虫歯の充填修
復、支台歯の築造、インレー、アンレー、クラウンの製
作、義歯の製作のための材料と多岐にわたる。

（実施例） 次に本発明を実施例によシ更に詳細に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例
中に示した材料の・・・性状に関する諸量の定義及びそ
れらの測定方法については以下に示す通シである。

（１）平均粒子径および粒子径の範囲 アルミナ微粉については、透過型電子顕微鏡写真に基づ
き粒子径の範囲を決定した。

無機フィラーについては、掲揚製作所製　自動粒度分布
測定装置ＣＡＰＡ５００型を用いて測定した。測定原理
は光透過式遠心沈降法（自然沈降併用）である。

（２）　　アルミナの結晶相の同定 Ｘ線結晶解析装置を用い、Ｘ線回折パターンを測定した
。得られたパターンを「元素側触媒便覧」（地人書館、
触媒学会編、１９６７年、２７〜２８頁）に記載された
データと比較対照することにより決定した。

（８）　　アルミナの比表面積の測定 湯浅アイオニクス■製カンタソープＱＳ−１３型を用い
て測定した。測定原理はＢＥＴ法である０ （４）屈折率の測定 アルミナ及び無機フィラーの屈折率は、アツベの屈折計
を用い、ナトリウムランプのＤ線を光源として、イオウ
の溶解したショートメタン、ブロモナ７タリ／、サリチ
ル酸メチル、ジメチルホルムアミド等を溶媒として液浸
法で測定した。重合性単量体の硬化後の屈折率は、ベン
ゾイルパーオキサイド０．５重量部を溶解した重合性単
量体を脱泡後１１０℃３０分間熱重合させて得た硬化物
を５■ＸＩＯ■Ｘ２０ｍの直方体に成形したものを試験
片として、アツベの屈折計を用いて測定した。

（６）圧縮強度 ペースト状人工歯材料を所定の方法で重合硬化させた後
３７℃水中２４時間浸漬したものを試験片とした。試験
片の形状は直径４ｍｍ、高さ４■の円柱状のもので、試
験装置はインストロン製万能試験機を用いクロスヘッド
スピード２■／　ｍ　ｉ　ｎで圧縮強度を測定した。

（６）曲げ強度 ペースト状の人工歯材料を所定の方法で重合硬化させた
後３７℃水中２４時間浸漬したものを試鋏片とした。試
験片の形状は２■Ｘ２ｍＸ３０■の直方体のもので、支
点間距離２５■で３点曲げ試験法によジインストロン製
万能試験機を用い、クロスヘッドスピード１　ｗｍ　／
　Ｉｎ　ｉ　ｎで曲げ強度を測定した。　゛ （γ）透明度 ペースト状の人工歯材料を２０■φＸ０．８５ｓ＋ｓの
円板状に成形し、これを試験片として用いた。

評価方法は色度計（日本電色社製Σ５００型）を用い、
試験片の背後に標準白板を置いて色度を測定した場合の
明度（Ｌｌ）と、同じ試験片の背後に標準黒板を置いて
色度を測定した場合の明度（Ｌ２）との差ΔＬ：Ｌ１−
Ｌ２を測定して透明度の指標とし九この評価方法ではΔ
Ｌの値が大きいほど透明度が高いことを意味する。

（８）歯ブラシ摩耗量 ペースト状の人工歯材料を所定の方法により重合硬化さ
せた後３７℃水中で２４時間浸漬したものを試験片とし
た。試験片の形状は２０■Ｘ３０ｗ　Ｘ　２　ｍの板状
であシ試験面は、＋１５００のエメリーペーパーで研磨
した後歯科用研磨ディスク（３Ｍ社社製ラフレックスフ
ァインを用いて仕上げ研磨を行った。試験面の上を、２
００？の荷重のかかった歯ブラシで、５０００ｍ滑走摩
耗させた後、その損失重量を測定し体積に換算して摩耗
により失なわれた量を算出し、もとの体積に対し失なわ
れた体積の割合、△ｖｏｌ（％）、を算出し歯ブラシ摩
耗量とした。

（９）表面光沢 ペースト状の人工歯材料を所定の方法で重合硬化した後
３７℃水中２４時間浸漬したものを試験片（１５Ｘ２５
Ｘ２■）とした。まず＋５００のエメリーペーパーで試
験片の表層を約０．１■削除し、これを荒研磨面とし、
次にこの面を松風社製ホワイトポイントで中仕上げ研磨
した後、松風社製シリコンポイントあるいは３ＭＭ製歯
科用研磨ディスク（ノフレックスファイン）を用いて最
終仕上げ研磨を行った。

光沢の測定は以下の方法によった。日本電色工業製変角
光沢計ＶＧ−１０７型を用い投光角６０°、受光角６０
°、で試料が照射を受ける部分を直径１３の円型に調整
し、鏡を試験片とした場合の反射光の強度を１００とし
て、研磨面が正反射する光強度（相対値）を測定し表面
光沢の指標とした。

叫　Ｘ線造影性 ペースト状の人工歯材料を直径１５■、厚さ２、０露の
円板状試験片を作成するための金型に壜入し、所定の方
法で重合硬化させ、金型からとりはずしたものを試験片
とした。Ｘ線フィルムを２．０−以上の厚さの鉛シート
の上に置きフィルムの中央に試験片と、これと同寸法で
厚さ２．０冒のアルミニウム板（純度９９．５％以上）
を置く。試験片、アルミニウム及びＸ線フィルムに４０
ｃ！ＩＩの距離から管電圧５　Ｑ　ｋＶｐＯＸ線を照射
する。照射時間は、現像したときく試験片と周囲のフィ
ルムの部分とアルミニウム板の部分の映像が完全に現わ
れるような適切な時間とする。現像、定着後、試験体の
映像の濃さをアルミニウム板の映像と比較し、アルミニ
ウム板よシ濃いものを良好、淡いものを不良と判定した
。

実施例１ ショット社製ランタンガラスセラミックス（０Ｍ３１６
８４　＞を振動ボールミルで粉砕し、粒径範囲が０．１
〜２０μｍで平均粒子径が２．８μｍの微粉末を得た。

この粉末１００重量部に対し１重量部のγ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシランを用い、違法に従って
表面処理を行い無機フィラー（これをフィラーＦ−１と
する）とした。

このものの屈折率（ｎＦ　’）は１．５６であった。平
均粒径ｏ、０２．ｕｍｓ比表面積１００ｊ／ｆ、屈折率
（ｎＡ）１．６５である超微粒子アルミナ（日本アエロ
ジル社製アルミニウムオキサイドＣ■、このものの結晶
相は、δ相とθ相が混在している）を先と同様にして、
この粉末１００重量部に対して２５重量部のγ−メタク
リロキシグロビルトリメトキシシランを用いて表面処理
を行い、超微粒子アルミナフィラー（これをフィラーＡ
−１とする）を得た。

重合性単量体としてビスフェノールＡポリエトキシジメ
タクリレート（以下Ｄ−２，５にと称する）５０重量部
、２，２．４−）ジメチルへキサメチレンジイソシアナ
ート１モルとグリセリンジメタクリレート２モルとの付
加物（以下Ｕ−４ＴＨと称する）２５重量部、トリエチ
レングリコールジメタクリレート（以下３Ｇと称する）
２５重量部及び光重合開始剤としてカンファーキノン（
以下ＣＱと称する）０．５重量部４−　Ｎ、Ｎ−ジメチ
ルアミノ安息香酸エチル（以下ＥＤＭＡＲと称する）１
，０重量部を混合した。なおこの重合性単量体の硬化後
の屈折率（”ｐ　）は１．５４１でおった。無機フィラ
ー２５０重量部（ＷＦ）、アルミナ微粒子フィラー１５
０重量部（ＷＡ）、重合性単量体１００重量部（ＷＭ　
）の割合で混合練和した後、真空脱泡することによシ、
ペースト状人工歯材料を得た。このペーストに対して、
可視光照射器（Ｋｕｌｚｅｒ　＄ＩＤｅｎｔａｃｏｌｏ
ｒ　ＸＳ　）で９０秒間光照射を行って得られた硬化物
について諸物性を測定し、下記の結果を得た０圧縮強度
４５５０ｋｆ／ｉ、曲げ強度１４００ｋｆ／ｃｌｉ、透
明性（ΔＬ）３８．研磨後表面光沢５４％（優）、歯ブ
ラシ１１１粍＠　（Δｖｏｌ　）’　０．０３　％　ｓ
であり、Ｘ線造影性は良好であった。

実施例２〜６および比較例１〜６ バリウムシリケートガラス（”Ｆ＝１．５８．　Ｒａｙ
　−８ｏｒｂ■Ｔ−２０００，キンプル）を振動ボール
ミルで砕粉し、粒径範囲が０．１〜２０μｍで平均粒子
径が２．５μｍの無機粉末を得た。この粉末１００重量
部に対し１重量部のγ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシランを用い、違法に従って表面処理を行い無機
フィラーを得た。これをフィラーＦ−２とする。バリウ
ムボロシリケートガラス（ｎＦ＝１．５３．　ショク）
０Ｍ２７８８４０）を上記フィラーと同様に粉砕して粒
径範囲が０．１〜２０μｍで平均粒子径が３．３μｍの
粉末を得た。上記と同様に表面処理を行い、この無機フ
ィラーをＦ−３とする。ストロンチウムボロシリケート
ガラス（ＩＪｒ＝ｌ、５Ｑ、　Ｒａｙ−８ｏｒｂＯＴ−
４０００，キンプル）を上記フィラーと同様に粉砕して
得九粒径範囲が０．１〜２０μｍで平均粒子径が２．９
μｍの粉末に対し上記と同様に表面処理を行った無機フ
ィラーをＦ−４とする。ホウケイ酸ガラス（”Ｆ＝１．
４８．　　パイレックスガラス、ダウコーニング）を上
記フィラーと同様に粉砕して得九粒径範囲が０．１〜２
０μｍで平均粒子径が３．０μｍの粉末に対して上記と
同様に表面処理を行った無機フィラーをＦ−５とする０ 実施例１で用いた日本アエロジル社製アルミニウムオキ
サイドＣ■を１２５０℃において２時間焼成した。この
ようにして得たアルミナ微粉の結晶相はα相であシ比表
面積３２ｒｌ／ｆ、最大粒径が０．１μｍ以下、かつ屈
折率（ｎＡ）は１．７５〜１，７７であった。これを上
記粉末１００重量部に対して１０重量部のγ−メタアク
リロキシプロピルトリメトキシシランを用いて表面処理
を行い超微粒子アルミナフィラー（これをフィラーＡ−
２とする）を得た。

平均粒径０．０　Ａ　ｔｔｍｓ比表面積５０ｍ”／ｒ、
屈折率（ｎＡ）１．４５である超微粒子シリカ（日本ア
エロジル社製、ｏｘ−ｓｏ■）を１５重量部のγ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシランを用いて表面処
理を行い、超微粒子シリカフィラー（これをフィシ−Ａ
−３とする）を得た。

これらの無機フィラーおよび実施例１で用いた無機フィ
ラーＦ−１とアルミナ微粉フィラーＡ−１を表１に記載
の重合性単量体を用いてペーストを調製し、硬化後の物
性を測定し、その結果を表１．２に示す。なお、用いた
光重合触媒、重合方法は比較例４を除いて、実施例１と
同様である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミナ微粉、無機フィラー、重合性単量体およ
   び重合開始剤を構成要素とする人工歯材料において、 （イ）該アルミナ微粉の屈折率（ｎ＿Ａ）が１．６０〜
   １．７０の範囲にあり、かつその粒径の範囲が０．００
   ５〜０．１μｍで比表面積が３０〜３００ｍ＾２／ｇで
   あり、 （ロ）該無機フィラーはＸ線造影性を有し、その屈折率
   （ｎ＿Ｆ）が１．５０〜１．６５の範囲にあり、かつそ
   の粒径の範囲が０．１〜１００μｍで、平均粒径が０．
   ２〜２０μｍであり、 （ハ）該重合性単量体の硬化後の屈折率（ｎ＿Ｐ）が１
   ．５０〜１．６０の範囲にあり、かつ （ニ）該重合性単量体の配合重量（Ｗ＿Ｍ）および該ア
   ルミナ微粉の配合重量（Ｗ＿Ａ）および該無機フィラー
   の配合重量（Ｗ＿Ｆ）との間に、下記２つの関係式： ４＞Ｗ＿Ａ／Ｗ＿Ｍ＞０．３　１０＞Ｗ＿Ｆ／（Ｗ＿Ａ
   ＋Ｗ＿Ｍ）＞０．５が成立することを特徴とする人工歯
   材料。
2. （２）アルミナ微粉が、γ−アルミナ、η−アルミナ、
   δ−アルミナ、および／またはθ−アルミナの結晶相か
   ら構成されたアルミナ微粉である特許請求の範囲第１項
   記載の人工歯材料。
3. （３）ｎ＿Ａ、ｎ＿Ｆおよびｎ＿Ｐの間にｎ＿Ａ＞ｎ＿
   Ｆ＞ｎ＿Ｐの関係式が成立する特許請求の範囲第１項記
   載の人工歯材料。