(57)【要約】      （修正有）【課題】歯科用リン酸塩系埋没材で反応成分の少なくとも１種類がマイクロ・ナノカプセル化されている１液性組成物を提供する。【解決手段】酸化マグネシウムおよび／またはリン酸二水素アンモニウムの反応性物質の一方をマイクロ・ナノカプセル化することにより、安定的にペースト状で共存可能である組成物を得、さらに、混合工程に代わる手法として、電磁波によるマイクロ・ナノカプセルの破壊による方法を採用した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科用リン酸塩系埋没材で硬化反応成分の少なくとも１種類がマイクロ・ナノカプセル化されていることを特徴とする１液性硬化性組成物。
【請求項２】
酸化マグネシウムがマイクロ・ナノカプセル化されていることを特徴とする請求項１記載の１液性硬化性組成物。
【請求項３】
リン酸二水素アンモニウムがマイクロ・ナノカプセル化されていることを特徴とする請求項１記載の１液性硬化性組成物。
【請求項４】
請求項２から請求項３記載のマイクロ・ナノカプセルで、その内部にカーボンマイクロコイルおよび／または誘電損失係数が５以上の物質を含有する請求項１記載の１液性硬化性組成物。
【請求項５】
請求項２から請求項４記載のマイクロ・ナノカプセルで、壁物質の大気圧下での融点が40℃以上100℃以下であることを特徴とする請求項１記載の１液性硬化性組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用リン酸塩系埋没材で反応成分の少なくとも１種類がマイクロ・ナノカプセル化されていることを特徴とする１液性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科分野において金属補綴物を鋳造する際、石膏系埋没材やリン酸塩系埋没材が使用されている。石膏系埋没材は硫酸カルシウムの半水塩が加水により２水塩の針状結晶になることを利用した埋没材で、主に低融点の金属鋳造に使用されている。また、リン酸塩系埋没材では、リン酸二水素アンモニウムと酸化マグネシウムが水の存在下でリン酸アンモニウム・マグネシウム六水和物になり硬化体を形成することを利用した埋没材で、主に高融点の金属鋳造に使用されている。従って、何れの埋没材も使用前に混合を必須とする組成物となっている。
【特許文献１】特許公開２００８−０１３４５１
【特許文献２】特許公開２００７−３３２０５１
【特許文献３】特許公開２００３−２８６１２１
【特許文献４】特許公開２００３−２２０４４６
【特許文献５】特許公開２００３−０３４６０８
【特許文献６】特許公開平１０−３２８２０８
【特許文献７】特許公開平１０−２９６３８６
【特許文献８】特許公開平１０−０００２０５
【特許文献９】特許公開平０９−１４１３８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述した様に、混合工程を臨床現場にて必須にしている現行の形態では、混合操作が求められる。また、煩雑な混合容器の清掃作業も必要であり、その洗浄作業時に生じる無機塩類の廃液で排水に多大な汚染が生じる。これは、作業者の利便性を損なうのみでなく、地球環境の保護という観点からも問題である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明者らはこの問題を解決すべく鋭意検討の結果、酸化マグネシウムおよび／またはリン酸二水素アンモニウムの反応性物質の一方をマイクロ・ナノカプセル化することにより、組成物が安定的にペースト状で共存可能であることを見出した。さらに、混合工程に代わる手法として、電磁波によるマイクロ・ナノカプセルの破壊による方法を採用した。これにより、混合工程を必要としない画期的な１液性歯科用リン酸塩系埋没材を開発した。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によって提供される１液性歯科用リン酸塩系埋没材により煩雑であった混合作業が不要になり、均一な予め混合されたリン酸塩系埋没材の提供が可能になった。また、混合器等の洗浄作業時に生じる無機塩類の廃液で排水に多大な汚染が生じることも回避可能となった。これは、作業者の利便性を向上させたのみならず、地球環境の保護という観点からも意義ある効果と言える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の好ましい実施形態は：（１）酸化マグネシウム（２）リン酸二水素アンモニウムの２化学種中から少なくとも１種類をマイクロ・ナノカプセル化することにより水存在下で共存可能な形態とする。さらに好ましくは、これらの２化学種を同一マイクロ・ナノカプセル内に封入し、環境の影響を受けない様にする形態が望ましい。さらにこれらの組成物中の１０質量％〜９０質量％が固形シリカやコロイダルシリカ等の充填材で占められる。また、添加したマイクロ・ナノカプセルが長期にわたり均一に分散した状態を維持するために、適量の増粘剤を添加してもよい。
【０００７】
本特許におけるマイクロ・ナノカプセルの製造方法として、融解分散冷却法、液中乾燥法がある。好ましくは、可能な限り壁物質を減少させるために、これらの手法を組み合わせるのがよい。ただ、本発明は反応性物質のマイクロ・ナノカプセル化による歯科用リン酸塩系埋没材の１液化が特徴であるため、これらの合成手法の説明により何ら限定されるものではない。
【０００８】
溶融分散冷却法では、適切な界面活性剤の存在下で室温において固体であるパラフィン等（壁物質）を融点以上の温度域で液状化し、酸化マグネシウムやリン酸二水素アンモニウム等の芯物質を添加・分散する。これらの懸濁分散系を同等の温度まで上昇させた界面活性剤含有水相へ分散する。その後、攪拌しながら全体の温度を十分に融点以下まで冷却することで、マイクロ・ナノカプセルを得る。この場合、分散系が不安定な場合には分散安定剤の添加も有効である。しかし、この手法では壁物質に添加できる芯物質の量はおのずと限定される。即ち、懸濁分散系の粘度に依存する。一般的にマイクロ・ナノカプセル化技術では、壁物質はカプセルとしての性能を維持できることが必須であるが、その量は可能な限り少ない方が好ましい。従って、前述した溶融分散冷却法のみの適用では限界がある。本特許では、その点にも着目し、新たに溶融分散冷却法と液中乾燥法を併用し、可能な限り壁物質を低減させた。即ち、適切な界面活性剤の存在下で室温において固体であるパラフィン等（壁物質）と相溶し且つ水不溶性溶媒を融点以上の温度域で液状化し、酸化マグネシウムやリン酸二水素アンモニウム等の芯物質を添加・分散する。これらの懸濁分散系を同等の温度まで上昇させた界面活性剤含有水相へ分散する。その後、微減圧状態にし、懸濁分散系の溶媒を留去する。最終的に全体の温度を十分に融点以下まで冷却することで、マイクロ・ナノカプセルを得る。本法によれば懸濁分散系の粘度を著しく低下させる事が出来るために、芯物質の含有量を著しく向上させることが可能となった。
【０００９】
上記の壁物質としては、水不溶性で融点は40℃から100℃の化合物が好ましい。例えば、石油パラフィン類、蜜蝋、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステルなどが挙げられる。
【００１０】
上記界面活性剤は少なくとも１種類以上の両親媒性の物質であればよく、例えば、アニオン性単量体、カチオン性単量体、ノニオン性単量体、アニオン性重合体、カチオン性重合体、ノニオン性重合体等が挙げられる。具体的には、ベンゼンスルホン酸ナトリウムやドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレン硫酸塩、エチレンー−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリビニルアルコール、ヘキサエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カイゼン、アラビアゴム、レシチン、ゼラチン、ロート油、シリコーン系界面活性剤、粘土鉱物等が挙げられる。
【００１１】
上記分散安定剤は、連続層および重合性単量体に溶解しない物質であればよく、例えば、シリカ、リン酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化第二鉄、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、シュウ酸カルシウム等から少なくとも１種類以上選択される。
【００１２】
懸濁分散系の溶媒としては、水不溶で壁物質を溶解し揮発性の化合物が好ましい。例えば、ノルマルヘキサン、クロロホルム、トルエン、ベンゼン、キシレン、４塩化炭素、塩化メチレンなどである。
【００１３】
（要約）
歯科分野において金属補綴物を鋳造する際、石膏系埋没材やリン酸塩系埋没材が使用されている。リン酸塩系埋没材では、リン酸二水素アンモニウムと酸化マグネシウムが水の存在下でリン酸アンモニウム・マグネシウム六水和物になり硬化体を形成することを利用した埋没材で、主に高融点の金属鋳造に使用されている。従って、使用前に水との混合を行うことを必須とする組成物となっている。本発明では、酸化マグネシウムおよび／またはリン酸二水素アンモニウムの反応性物質の一方をマイクロ・ナノカプセル化することにより、組成物が安定的にペースト状で共存可能であることを見出した。さらに、混合工程に代わる手法として、電磁波によるマイクロ・ナノカプセルの破壊による方法を採用した。これにより、混合工程を必要としない画期的な１液性歯科用リン酸塩系埋没材を開発した。
（課題）
歯科分野において金属補綴物を鋳造する際、石膏系埋没材やリン酸塩系埋没材が使用されている。石膏系埋没材は硫酸カルシウムの半水塩が加水により２水塩の針状結晶になることを利用した埋没材で、主に低融点の金属鋳造に使用されている。また、リン酸塩系埋没材では、リン酸二水素アンモニウムと酸化マグネシウムが水の存在下でリン酸アンモニウム・マグネシウム六水和物になり硬化体を形成することを利用した埋没材で、主に高融点の金属鋳造に使用されている。従って、何れの埋没材も使用前に混合を必須とする組成物となっている。この様に、混合工程を臨床現場にて必須にしている現行の形態では、混合操作が求められる。また、煩雑な混合容器の清掃作業も必要であり、その洗浄作業時に生じる無機塩類の廃液で排水に多大な汚染が生じる。これは、作業者の利便性を損なうのみでなく、地球環境の保護という観点からも問題であった。
（解決手段）
発明者らはこの問題を解決すべく鋭意検討の結果、酸化マグネシウムおよび／またはリン酸二水素アンモニウムの反応性物質の一方をマイクロ・ナノカプセル化することにより、組成物が安定的にペースト状で共存可能であることを見出した。さらに、混合工程に代わる手法として、電磁波によるマイクロ・ナノカプセルの破壊による方法を採用した。これにより、混合工程を必要としない画期的な１液性歯科用リン酸塩系埋没材を開発した。
【実施例】
【００１４】
本発明によるマイクロ・ナノカプセルの製造方法および１液性歯科用リン酸塩系埋没材について詳しく説明するが、本発明はこれらの説明に何ら限定されるものではない。
【００１５】
実施例１（酸化マグネシウム含有マイクロカプセルの合成）
壁物質としてパラフィンワックス（日本精蝋株式会社製、パラフィンワックス１３５°Ｆ）１０ｇ、芯物質として酸化マグネシウム１０ｇ、分散溶媒としてｎ−ヘキサン１０ｇ、電磁波吸収材料としてカーボンマイクロコイル０．２ｇ、界面活性剤としてレシチン０．２ｇを６０℃で混和し、分散相とした。一方、界面活性剤としてメチルセルロース１ｗｔ％を添加した水溶液３００ｇを調整し、連続相とした。６０℃／３００ｒｐｍにて保温／撹拌した連続相中に分散相を添加して５分間分散させた後、５００ｍｍＨｇに減圧し、さらに５分間撹拌した。撹拌終了後、直ちに３０分間氷冷凝固し、生成した粒子を吸引濾過によって濾別した。この粒子を蒸留水で洗浄し、凍結乾燥することによって、酸化マグネシウム含有マイクロカプセルを得た。
【００１６】
実施例２（リン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセルの合成）
壁物質としてパラフィンワックス（日本精蝋株式会社製、パラフィンワックス１３５°Ｆ）１０ｇ、芯物質としてリン酸二水素アンモニウム１０ｇ、分散溶媒としてｎ−ヘキサン１０ｇ、電磁波吸収材料としてカーボンマイクロコイル０．２ｇ、界面活性剤としてレシチン０．２ｇを６０℃で混和し、分散相とした。一方、６０℃におけるリン酸二水素アンモニウムの飽和水溶液３００ｇを調整し、連続相とした。６０℃／３００ｒｐｍにて保温／撹拌した連続相中に分散相を添加して５分間分散させた後、５００ｍｍＨｇに減圧し、さらに５分間撹拌した。撹拌終了後、直ちに３０分間氷冷凝固し、生成した粒子を吸引濾過によって濾別した。この粒子を蒸留水で洗浄し、凍結乾燥することによって、リン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセルを得た。
【００１７】
実施例３（酸化マグネシウムおよびリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセルの合成）
壁物質としてパラフィンワックス（日本精蝋株式会社製、パラフィンワックス１３５°Ｆ）１０ｇ、芯物質として酸化マグネシウム５ｇおよびリン酸二水素アンモニウム５ｇ、分散溶媒としてｎ−ヘキサン１０ｇ、電磁波吸収材料としてカーボンマイクロコイル０．２ｇ、界面活性剤としてレシチン０．２ｇを６０℃で混和し、分散相とした。一方、界面活性剤としてメチルセルロース１ｗｔ％を添加し、さらに６０℃においてリン酸二水素アンモニウムを飽和させた水溶液３００ｇを調整し、連続相とした。６０℃／３００ｒｐｍにて保温／撹拌した連続相中に分散相を添加して５分間分散させた後、５００ｍｍＨｇに減圧し、さらに５分間撹拌した。撹拌終了後、直ちに３０分間氷冷凝固し、生成した粒子を吸引濾過によって濾別した。この粒子を蒸留水で洗浄し、凍結乾燥することによって、酸化マグネシウムおよびリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセルを得た。
【００１８】
実施例４（酸化マグネシウムおよびリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセルの合成）
壁物質としてパルミチン酸１０ｇ、芯物質として酸化マグネシウム５ｇおよびリン酸二水素アンモニウム５ｇ、分散溶媒としてｎ−ヘキサン１０ｇ、電磁波吸収材料としてカーボンマイクロコイル０．２ｇ、界面活性剤としてレシチン０．２ｇを６０℃で混和し、分散相とした。一方、界面活性剤としてメチルセルロース１ｗｔ％を添加し、さらに６０℃においてリン酸二水素アンモニウムを飽和させた水溶液３００ｇを調整し、連続相とした。６０℃／３００ｒｐｍにて保温／撹拌した連続相中に分散相を添加して５分間分散させた後、５００ｍｍＨｇに減圧し、さらに５分間撹拌した。撹拌終了後、直ちに３０分間氷冷凝固し、生成した粒子を吸引濾過によって濾別した。この粒子を蒸留水で洗浄し、凍結乾燥することによって、酸化マグネシウムおよびリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセルを得た。
【００１９】
実施例５（酸化マグネシウムおよびリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセルの合成）
壁物質としてパラフィンワックス（日本精蝋株式会社製、パラフィンワックス１３５°Ｆ）１０ｇ、芯物質として酸化マグネシウム５ｇおよびリン酸二水素アンモニウム５ｇ、分散溶媒としてｎ−ヘキサン１０ｇ、電磁波吸収材料としてカーボンマイクロコイル０．２ｇ、界面活性剤としてソルビタントリオレート０．２ｇを６０℃で混和し、分散相とした。一方、界面活性剤としてメチルセルロース１ｗｔ％を添加し、さらに６０℃においてリン酸二水素アンモニウムを飽和させた水溶液３００ｇを調整し、連続相とした。６０℃／３００ｒｐｍにて保温／撹拌した連続相中に分散相を添加して５分間分散させた後、５００ｍｍＨｇに減圧し、さらに５分間撹拌した。撹拌終了後、直ちに３０分間氷冷凝固し、生成した粒子を吸引濾過によって濾別した。この粒子を蒸留水で洗浄し、凍結乾燥することによって、酸化マグネシウムおよびリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセルを得た。
【００２０】
実施例６（硬化試験）
実施例１で得られた酸化マグネシウム含有マイクロカプセル２ｇ、実施例２で得られたリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセル２ｇ、珪石７ｇ、水２．５ｇを混合し、１液性歯科用リン酸塩系埋没材を調整した。この組成物に、汎用電子レンジ（日立ホームテック、ＭＲＴ−Ｇ３、発振周波数２４５０ＭＨｚ、出力５００Ｗ）中でマイクロ波を９０秒間照射すると、マイクロカプセルが溶融して芯物質が放出され、５分後に硬化した。
【００２１】
実施例７（硬化試験）
実施例３で得られた酸化マグネシウムおよびリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセル４ｇ、珪石７ｇ、水２．５ｇを混合し、１液性歯科用リン酸塩系埋没材を調整した。この組成物に、汎用電子レンジ（株式会社日立ホームテック製、ＭＲＴ−Ｇ３、発振周波数２４５０ＭＨｚ、出力５００Ｗ）中でマイクロ波を９０秒間照射すると、マイクロカプセルが溶融して芯物質が放出され、５分後に硬化した。
【００２２】
比較例１（硬化試験）
実施例１で得られた酸化マグネシウム含有マイクロカプセル２ｇ、実施例２で得られたリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセル２ｇ、珪石７ｇ、水２．５ｇを混合し、１液性歯科用リン酸塩系埋没材を調整した。この組成物は、23℃にて7日間放置しても硬化せず、流動性を維持した。
【００２３】
比較例２（硬化試験）
実施例３で得られた酸化マグネシウムおよびリン酸二水素アンモニウム含有マイクロカプセル４ｇ、珪石７ｇ、水２．５ｇを混合し、１液性歯科用リン酸塩系埋没材を調整した。この組成物は、23℃にて7日間放置しても硬化せず、流動性を維持した。
【００２４】
比較例３（硬化試験）
酸化マグネシウム１ｇ、リン酸二水素アンモニウム１ｇ、珪石７ｇ、水２．５ｇを混合し、１液性歯科用リン酸塩系埋没材を調整した。この組成物は、調整後５分間で硬化し、保存安定性が著しく劣った。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
歯科分野において金属補綴物を鋳造する際、リン酸塩系埋没材が使用されている。この埋没材は使用前に混合を必須とする組成物となっているのが現状である。この様に混合工程を臨床現場にて必須にしている現行の形態では、煩雑な混合容器の清掃作業も必要であり、その洗浄作業時に生じる無機塩類の廃液で排水に多大な汚染が生じる。これは、作業者の利便性を損なうのみでなく、地球環境の保護という観点からも問題であった。この問題を解決すべく鋭意検討の結果、酸化マグネシウムおよび／またはリン酸二水素アンモニウムの反応性物質の一方をマイクロ・ナノカプセル化することにより、組成物が安定的にペースト状で共存可能であることを見出した。さらに、混合工程に代わる手法として、電磁波によるマイクロ・ナノカプセルの破壊による方法を採用した。これにより、混合工程を必要としない画期的な１液性歯科用リン酸塩系埋没材の開発に成功した。従って、歯科界においては十分に利用可能性があるものと考えられる。