(57)【要約】      （修正有）【課題】矯正治療期間中は高い接着強度を発揮でき、撤去する際には簡易で安全に撤去することができる、矯正ブラケット接着用プライマー及びこれを有する歯科矯正用キットを提供する。【解決手段】矯正ブラケット接着用プライマー組成物は、歯面５に対し、矯正ブラケット１を接着するためのものであり、熱膨張性マイクロカプセル６と、樹脂成分とを含み、熱膨張マイクロカプセルの含有量が、矯正用ブラケット接着用プライマー組成物の総量に対して１０質量％を超える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯面に対し、矯正ブラケットを接着するために使用する矯正ブラケット接着用プライマー組成物であって、
熱膨張性マイクロカプセルと、樹脂成分とを含み、
前記熱膨張マイクロカプセルの含有量が、前記矯正用ブラケット接着用プライマー組成物の総量に対して１０質量％を超える量であることを特徴とする、矯正ブラケット接着用プライマー組成物。
【請求項２】
前記熱膨張マイクロカプセルの含有量が、前記矯正用ブラケット接着用プライマー組成物の総量に対して１２質量％以上２８質量％以下である、請求項１に記載の矯正ブラケット接着用プライマー組成物。
【請求項３】
前記熱膨張マイクロカプセルの膨張開始温度が、７０℃以上１００℃以下である、請求項１又は２に記載の矯正ブラケット接着用プライマー組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の矯正ブラケット接着用プライマー組成物と、歯科矯正用接着剤と、を有する歯科矯正キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、矯正ブラケット接着用プライマー組成物及び歯科矯正キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科矯正治療は、歯面に矯正用ブラケット（以下、「ブラケット」と記載する場合がある）を接着剤を用いて接着し、治療終了後には矯正用ブラケットを歯面から撤去する。矯正治療期間は、通常約１年間から２年間以上の期間を要するため、矯正用ブラケットの接着には強い接着力が求められる。
一方、治療終了後に歯面から撤去する際には、歯のエナメル質の破損や歯の疼痛を生ずることなく、容易に撤去することが求められる。
【０００３】
従前、金属製のブラケットが使用されていたが、最近では審美性の観点からセラミック製のブラケットの使用が拡大している。セラミック材は、歯のエナメル質よりも硬く脆いため、強い荷重によるブラケット撤去時にブラケットの破折が生じ、歯面に残存することが多い。歯面に残存したセラミックブラケット破折片は、歯科用切削機で硬いセラミック片を削ることにより除去するが、セラミック片と共に歯質を切削する恐れがあり、残存したセラミックス材の撤去操作は著しく困難である。また、強い荷重でブラケットを撤去する際、歯の強い疼痛やエナメル質破折を引き起こす。
特許文献１には、矯正用ブラケットを歯面から撤去するときの接着強度を弱くすることを目的とし、歯科矯正用接着剤に熱膨張性マイクロカプセルを混入した歯科矯正用接着剤が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２０９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方法では、弱い荷重で撤去できるものの、口腔内を８０℃で８秒間加熱する撤去方法は、歯髄に影響を及ぼす可能性もあり、熱さに起因する疼痛を引き起こすという課題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、矯正治療期間中は高い接着強度を発揮でき、撤去する際には簡易で安全に撤去することができる、矯正ブラケット接着用プライマー及びこれを有する歯科矯正用キットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下の［１］〜［４］を包含する。
［１］歯面に対し、矯正ブラケットを接着するために使用する矯正ブラケット接着用プライマー組成物であって、熱膨張性マイクロカプセルと、樹脂成分とを含み、前記熱膨張マイクロカプセルの含有量が、前記矯正用ブラケット接着用プライマー組成物の総量に対して１０質量％を超える量であることを特徴とする、矯正ブラケット接着用プライマー組成物。
［２］前記熱膨張マイクロカプセルの含有量が、前記矯正用ブラケット接着用プライマー組成物の総量に対して１２質量％以上２８質量％以下である、［１］に記載の矯正ブラケット接着用プライマー組成物。
［３］前記熱膨張マイクロカプセルの膨張開始温度が、７０℃以上１００℃以下である、［１］又は［２］に記載の矯正ブラケット接着用プライマー組成物。
［４］［１］〜［３］のいずれか１つに記載の矯正ブラケット接着用プライマー組成物と、歯科矯正用接着剤と、を有する歯科矯正キット。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、矯正治療期間中は高い接着強度を発揮でき、撤去する際には簡易で安全に撤去することができる、矯正ブラケット接着用プライマー及びこれを有する歯科矯正用キットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の矯正ブラケット接着用プライマー組成物の使用態様の一例を説明する模式図である。
【図２】実施例の結果を示すグラフである。
【図３】実施例の結果を示すグラフである。
【図４】実施例の結果を示すグラフである。
【図５】実施例の結果を示すグラフである。
【図６】実施例の結果を示すグラフである。
【図７】実施例の結果を示すグラフである。
【図８】実施例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜矯正ブラケット接着用プライマー組成物＞
本発明は、歯面に対し、矯正ブラケットを接着するために使用する矯正ブラケット接着用プライマー組成物（以下、「プライマー組成物」と記載する場合がある）である。プライマー組成物は、歯面に矯正ブラケットを歯科矯正用接着剤を用いて接着する際、歯科矯正用接着剤の下地剤として歯面に予め塗布する材料である。
【００１０】
本実施形態のプライマー組成物は、熱膨張性マイクロカプセルと樹脂成分とを含む。以下、本実施形態に用いる各成分について説明する。
【００１１】
≪熱膨張マイクロカプセル≫
本実施形態において、材料として用いる熱膨張性マイクロカプセル（以下、「マイクロカプセル」と記載する場合がある）は、例えば加熱すると体積が膨張する気体を有した熱膨張性マイクロカプセルが好ましい。
矯正ブラケットを撤去する際、加熱手段により歯髄腔内の温度が急激に上昇すると、歯髄に重篤な炎症を与え、疼痛や口腔内のやけど等を引き起こすおそれがある。
本実施形態においては安全に矯正ブラケット本体を撤去する観点から、マイクロカプセルの膨張開始温度は７０℃以上１００℃以下が好ましく、７５℃以上８５℃以下がより好ましく、７８℃以上８２℃以下が特に好ましく、８０℃であることが極めて好ましい。
【００１２】
ここで、熱膨張性マイクロカプセルは、所定温度以上で、短時間の加熱により、直径で４倍から５倍、体積で５０倍から１００倍に膨脹する平均粒径１０μｍ以上３０μｍ以下のマイクロカプセルが好ましい。
このようなマイクロカプセルとしては、イソブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、ヘプタン、低沸点ハロゲン化炭化水素、メチルシラン等の揮発性有機剤（膨張剤）を塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの共重合体からなる熱可塑性樹脂からなる膜ポリマーで包み込んだものが挙げられる。
【００１３】
マイクロカプセルが膜ポリマーの軟化点以上に加熱されると膜ポリマーが軟化を始め、同時に内包されている膨張剤の蒸気圧が上昇し膜が押し広げ、カプセルが膨脹するといった機序となっている。
このように、熱膨張性カプセルは、芯物質（膨張剤）と膜ポリマーとの組み合わせにより形成され、熱膨張剤の沸点や膜ポリマーの軟化点などを考慮することで、膨脹開始温度を７０〜１００℃に設定可能である。また、熱膨張性カプセルは、平均粒径が１０μｍ以上３０μｍ以下と粒径が小さいので、薄い膜状なプライマー層中であっても混入分散させることが可能である。
【００１４】
本実施形態においては、松本油脂製薬株式会社の銘柄Ｆ−３０、Ｆ−３６等の熱膨張性マイクロカプセル等が好適に用いることができる。
【００１５】
≪樹脂成分≫
本実施形態のプライマー組成物が含有する樹脂成分としては、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、ヒドロキシメチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、トリエチレングリコールジメタクリレート（ＴＥＧＤＭＡ）、ジ（メタクリロキシエチル）トリメチルヘキサメチレンジウレタン（ＵＤＭＡ）、Ｎ，Ｎ−（２，２，４−トリメチルヘキサメチレン）ビス〔２−（アミノカルボキシ）プロパン−１，３−ジオール〕（ＵＴＭＡ）、２，２−ビス〔４−（２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロポキシ）フェニル〕プロパン（Ｂｉｓ−ＧＭＡ）、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＤＭＡ）、又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。
本実施形態においては、ＴＥＧＤＭＡ又はＢｉｓ−ＧＭＡを含むことが好ましく、ＴＥＧＤＭＡ及びＢｉｓ−ＧＭＡを含むことがより好ましい。
【００１６】
≪配合比≫
本実施形態のプライマー組成物は、熱膨張マイクロカプセルの含有量が、プライマー組成物の総量に対して１０質量％を超える量であり、１２質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましく、１８質量％以上が特に好ましい。また、２８質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。
上記含有量の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。本実施形態においては、中でも１２質量％以上２８質量％以下であることが好ましい。
マイクロカプセルの含有量が、上記下限値以上であると、矯正ブラケット本体を撤去する際に接着力を十分に低下させ、弱い力での撤去が容易となる。
マイクロカプセルの含有量が、上記上限値以下であると、矯正臨床に適した接着強度を維持できる。
【００１７】
≪任意成分≫
本実施形態のプライマーは、上記の必須成分に加え、本発明の効果を損なわない範囲で他のモノマーや溶媒等の成分を含有していてもよい。また、光重合性のプライマー組成物とする場合には、光重合開始剤を添加すればよい。
【００１８】
本実施形態のプライマー組成物は、上記のマイクロカプセルと樹脂成分と任意成分とを混合することにより製造できる。
本実施形態のプライマー組成物は、マイクロカプセルが熱膨張という物理的作用により接着強度を低下させる。このため、既存のプライマー組成物に混合してもプライマー組成物自体とマイクロカプセルとが化学的反応を起こすものではなく、プライマー組成物自体の効果に何ら影響を与えるものではない。よって、既存のプライマー組成物にマイクロカプセルを混合することにより製造してもよい。
【００１９】
既存のプライマー組成物としては、光重合性のプライマー組成物であっても、光重合性の内プライマー組成物のいずれであってもよい。
【００２０】
本実施形態のプライマー組成物の使用態様の一例を、図１を用いて説明する。
図１に示すように、矯正ブラケット本体１は、表面に矯正用ワイヤ２を差し込むための溝１ａが設けられている。さらにその左右に結紮具を掛止するためのウイング１ｂが形成されている。
矯正ブラケット本体１を歯面５に接着する際には、まず、歯面５に、本実施形態のプライマー組成物を塗布してプライマー層３を形成する。本実施形態においては、プライマー層３に熱膨張性マイクロカプセル６が含まれている。
矯正ブラケット本体１下部に、任意の層であるカップリング剤層７を介して歯科矯正用接着剤を塗布した状態で、プライマー層３に歯科矯正用接着剤塗布面を押し付け、矯正ブラケット本体１を歯面５に接着固定する。
【００２１】
本実施形態において、矯正ブラケット本体１を撤去する際には、ブラケット本体１を加熱手段により加熱する。これにより、ブラケット本体１と歯面５の接着面３ｃ付近において、プライマー層に含まれる熱膨張性マイクロカプセルが膨張する。マイクロカプセルの膨張により、接着面３ｃ付近において接着強度が低下し、ブラケット本体１を撤去できる。
【００２２】
矯正ブラケット本体１を撤去する際の加熱手段としては、プライマー組成物中のマイクロカプセルを膨張させることができる方法であれば特に限定されず、ヒーターやＣＯ２レーザー等を用いることができる。本実施形態においては安全性の観点からＣＯ２レーザーを用いることが好ましい。ＣＯ２レーザーを用いる場合、照射条件は、例えば５Ｗ以上７Ｗ以下で、下限値は１秒間以上が好ましく、３秒間以上がより好ましく、４秒間以上が特に好ましい。また例えば上限値は６秒間以下が好ましく、５．５秒間以下がより好ましい。照射時間の上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
ＣＯ２レーザーを用いる場合、上記の照射条件は歯髄腔内の温度上昇が歯髄に影響を及ぼす可能性がない範囲である。
【００２３】
本実施形態においては、プライマー組成物中にマイクロカプセルが含まれているため、６秒間以下という短時間の照射でブラケットを撤去できる。
【００２４】
本実施形態のプライマー組成物を使用すると、ブラケット本体１と歯面５の接着面３ｃ付近において、マイクロカプセルの膨張が生じて接着強度が低下するため、上記の照射条件で安全かつ簡易に撤去することができる。本発明によれば、歯面にブラケット破片が残存しにくく、セラミックス製のブラケットも安全で簡易に撤去することができる。
本実施形態のプライマー組成物は、マイクロカプセルの熱膨張という物理的作用により接着強度が低下する。このため、既存のプライマー組成物に混合してもプライマー組成物自体とマイクロカプセルとが化学的反応を起こすものではなく、プライマー組成物自体の接着力を維持できる。
【００２５】
本実施形態において、矯正ブラケット本体１の材質は特に限定されず、金属製、プラスチック製（ポリカーボネート製や、アクリル製）、セラミックス製等の公知の材質を使用できる。本実施形態においては、これらの中でもセラミックス製の矯正ブラケットに好適に適用できる。
【００２６】
＜歯科矯正キット＞
本実施形態は、前記本発明の矯正ブラケット接着用プライマー組成物と、歯科矯正用接着剤と、を有する歯科矯正キットである。任意の構成として、カップリング剤を有していてもよい。
【００２７】
≪歯科矯正用接着剤≫
歯科矯正用接着剤にはさまざまなタイプの形態（粉体・液体混和タイプやペーストタイプ）や重合形式（化学重合および光重合）のものが存在する。本実施形態において、歯科矯正用接着剤は特に限定されず、公知の材料を使用できる。
前記本発明のプライマー組成物は、プライマー組成物自体の接着力に影響を及ぼすものではないため、既存の歯科矯正用接着剤との組み合わせは特に限定されない。
【００２８】
≪カップリング剤≫
本実施形態において、任意の層であるカップリング剤層７を形成するために用いる材料としては、ガンマメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤が挙げられる。このカップリング剤は、有機系の歯科矯正用接着剤と強固に化学結合するものである。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３０】
本実施例において使用した材料は以下の通りである。
・矯正ブラケットベース
０．０１８インチスロットのジルコニアセラミック上顎中切歯用ブラケットベース。
製品名：Ｃｏｂｙ、Ｂｉｏｄｅｎｔ社製。
・ＣＯ２レーザー
製品名：オペレーザーＰＲＯ、ＹＯＳＨＩＤＡ社製。
・歯科矯正用接着剤
光重合レジン接着材
製品名：ＴｒａｎｓｂｏｎｄＸＴ、３Ｍ  Ｕｎｉｔｅｋ社製。
・市販の矯正ブラケット接着用プライマー
製品名：ＴｒａｎｓｂｏｎｄＸＴプライマー、３Ｍ  Ｕｎｉｔｅｋ社製。
・熱膨張マイクロカプセル
製品名：マツモトマイクロスフェアー  Ｆ−３６Ｄ、松本油脂製薬株式会社製。
【００３１】
＜実施例１〜３、比較例１〜２＞
市販の矯正ブラケット接着用プライマーに、熱膨張マイクロカプセル（以下の実施例において、「マイクロカプセル」と記載する）を下記表１に示す配合量となるように混合し、実施例１〜３、比較例２の矯正ブラケット接着用プライマー組成物を調製した。下記表１中、マイクロカプセルの含有量は、矯正用ブラケット接着用プライマー組成物の総量に対する含有量（質量％）である。マイクロカプセルを配合しないものを比較例１とした。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
＜実験例１：ＣＯ２レーザー照射条件によるブラケットベースの温度測定＞
ＣＯ２レーザー照射条件を求めるため、ブラケットベース直下に熱電対を接触させた状態で、照射出力５Ｗ（エアー冷却あり、エアー冷却なし），７Ｗ（エアー冷却あり、エアー冷却なし）でＣＯ２レーザーを３秒間から６秒間照射したときの、ブラケットベース温度を測定した。
その結果を図２〜図５に示す。ブラケットベース温度を測定したところ、８０℃を超えたレーザー照射条件は照射出力７Ｗで、５秒照射、又は６秒照射であった（図４、図５）。
【００３４】
＜実験例２：ＣＯ２レーザー照射による歯髄内温度測定＞
ブラケットを光重合レジン接着材でヒト小臼歯頬側面に接着し、レーザー照射した後の歯髄腔内温度上昇（室温２３℃）を計測した。
実験例１の結果から、照射出力７Ｗで、５秒照射、又は６秒照射した場合の歯髄腔内温度上昇を測定したところ、歯髄に影響を及ぼす可能性がないとされる５．５℃以下となった条件は、７Ｗ（エアー冷却あり）、５秒照射で平均５．３℃だった（図６）。そのため、本実施例におけるＣＯ２レーザー照射条件は７Ｗ（エアー冷却あり）５秒照射とした。
【００３５】
＜実験例３＞
次に、比較例１のプライマーに、３ｋｇまたは４ｋｇの荷重を加えたままレーザー照射し、脱落時間を測定した。
比較例１のプライマーで接着したブラケットに荷重を加えたまま照射出力７Ｗでレーザー照射しブラケット脱落時間を測定すると、３ｋｇ荷重時では２０秒照射でも脱落しなかった。一方、４ｋｇ荷重時では約６秒で脱落した（図７）。
本発明を適用しないプライマーを用いた場合には、ブラケットの撤去する際に強い荷重が必要であった。
【００３６】
＜実験例４＞
３７％リン酸エッチング処理を施したウシ下顎前歯歯冠に実施例１〜３、比較例１〜２のそれぞれのプライマー組成物と光重合型接着材にてブラケットを接着したものを、各種の照射条件でレーザー照射し、１０分後の剪断接着強さを歯科材料万能試験機にて測定した。
レーザー照射１０分後の剪断接着強さの多重比較にはＤｕｎｎｅｔｔの検定を行い、有意水準はｐ＜０．０５とした。
【００３７】
実施例１〜３、比較例１〜２のプライマー組成物を用いてレーザー非照射時と５秒間レーザー照射を行い、照射後１０分経過した後の剪断接着強さを測定し、比較したところ、実施例１〜３においては、それぞれ０．３８倍、０．２１倍、０．２５倍（６．０ＭＰａ、３．３ＭＰａ、３．３ＭＰａ）に有意に低下した（図８）。
【００３８】
これに対し、マイクロカプセルを添加しなかった比較例１、マイクロカプセルの添加量が本発明の範囲外である比較例２は、レーザー照射後、１０分経過した後の剪断接着強さはわずかに低下した。しかし、９．７ＭＰａ以上の接着強さを有するものを撤去する際、エナメル質の破損が生じる恐れがあるとされている。比較例１及び２は、レーザー照射後、１０分経過した後、これよりも接着強さがはるかに大きかった。
【００３９】
また、矯正臨床に適した接着強さは６ＭＰａ〜８ＭＰａであるとされている。このことを考慮すると、実施例２のプライマーがより好ましい処方と考えられる。（図８）。
【００４０】
比較例１において４ｋｇ荷重を加えながらレーザー照射すると約６秒で脱落した（図７）。しかし、比較例１における非照射時とレーザー照射１０分後の剪断接着強さを比較すると、有意差は認められなかった（図８）。このことから、レーザー照射後、顕著に低下した剪断接着強さは１０分以内に回復することがわかった。一方、実施例１〜３は非照射時に比べ１０分後でも有意に剪断接着強さが減少していた（図８）。
【００４１】
レーザー照射直後はブラケットが加熱されているため、撤去時に火傷する可能性がある。レーザー照射によるブラケット撤去を安全かつ効果的に行うためには、レーザー照射により低下した剪断接着強さがブラケット冷却後も維持されることが好ましい。本実施例の結果から、比較例１ではレーザー照射後、一定時間経過すると剪断接着強さが回復するが、実施例１〜３のプライマー組成物を用いた場合には、５秒間のレーザー照射後、一定時間（１０分）経過しブラケットが冷却した後に撤去する場合でも１／４に低下した剪断接着強さは維持され、エナメル質損傷や疼痛を招くことなく、弱い力での撤去が可能となると考えられた。
【００４２】
上記結果に示したとおり、実施例１〜３のプライマー組成物を使用した場合、撤去作業前はセラミックスブラケットに対して高い接着強度を発揮でき、撤去する際には簡易で安全に撤去することができた。
【符号の説明】
【００４３】
１：矯正ブラケット本体、１ａ：溝、１ｂ：ウイング、２：ワイヤ、３：矯正ブラケット接着用プライマー層、３ｃ：接着面、４：歯科矯正用接着剤層、５：歯面、６：熱膨張性マイクロバブル、７：カップリング剤層、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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