(57)【要約】【課題】熱可塑性物質ベースの高分子接着剤、ならびにそれらを歯科医療に使用するための方法及び装置を提供すること。【解決手段】歯科医療に使用するための熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、熱可塑性ポリマー、及び活性化エネルギーに曝されると熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の少なくとも１つの特性を変えることができる少なくとも１つの部位、モノマーもしくはプレポリマーを含む付加的なポリマー又は添加剤を含む。活性化エネルギーは、熱エネルギー、及び／又は音波もしくは超音波エネルギーとすることができる。歯科用構成要素の歯への接着は、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を、歯科用構成要素と歯の表面との間に配置すること、歯科用構成要素を接着剤に押しつけること、及び押しつけながら活性化エネルギーを加え、付加的なポリマー又は添加剤を熱可塑性ポリマーと架橋させることを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科医療に使用するための熱可塑性物質ベースの高分子接着剤であって、
熱可塑性ポリマーと、
活性化エネルギーに曝されると前記熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の少なくとも１つの特性を変えることができる、少なくとも１つの部位、モノマーもしくはプレポリマーを含む付加的なポリマー又は添加剤と、
を含む高分子接着剤。
【請求項２】
前記活性化エネルギーが熱エネルギーであり、前記付加的なポリマー又は添加剤が所定の温度で活性化されるか、
あるいは前記活性化エネルギーが音波又は超音波エネルギーである、
ことを特徴とする請求項１に記載の高分子接着剤。
【請求項３】
前記付加的なポリマー又は添加剤が、前記活性化エネルギーを加えると前記付加的なポリマー又は添加剤を放出するように構成されたカプセルの中に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の高分子接着剤。
【請求項４】
前記付加的なポリマー又は添加剤が、歯の象牙質相の管状構造の中に拡散することができる部位を含む請求項１から３のいずれかに記載の高分子接着剤。
【請求項５】
前記熱可塑性ポリマーが、ポリアミド、ポリアリールケトン、ポリエステル、ポリイミド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィン、ポリアセタール、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及びポリフェニレンスルフィドからなる群から選択される請求項１に記載の高分子接着剤。
【請求項６】
前記付加的なポリマー又は添加剤が、ビスフェノールＡグリシジルメタクリレート（ＢｉｓＧＭＡ）、ウレタンジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、又はそれらの誘導体である請求項１に記載の高分子接着剤。
【請求項７】
歯科用構成要素を歯に接着する方法であって、
熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を、前記歯科用構成要素と前記歯の表面との間に配置するステップであって、前記熱可塑性物質ベースの高分子接着剤が、熱可塑性ポリマーと、活性化エネルギーに曝されると前記熱可塑性ポリマーの主鎖と物理的及び／又は化学的な架橋が可能になる少なくとも１つの部位を含む付加的なポリマー又は添加剤と、を含むステップと、
前記歯科用構成要素を前記接着剤に押しつけるステップと、
押しつけながら、前記構成要素に前記活性化エネルギーを加えるステップであって、前記付加的なポリマー又は添加剤を前記熱可塑性ポリマーと架橋させるステップと、
を含む方法。
【請求項８】
前記活性化エネルギーを加えるステップが、前記構成要素を所定の温度まで加熱するステップを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記熱可塑性物質ベースの高分子接着剤が、前記付加的なポリマー又は添加剤が収容されたカプセルを含み、前記活性化エネルギーを加えるステップが、前記付加的なポリマー又は添加剤を前記カプセルから放出することを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
歯科用構成要素であって、
前記構成要素を歯に接着するための、前記構成要素上のコーティングであって、熱可塑性ポリマーと、活性化エネルギーに曝されると前記熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の少なくとも１つの特性を変えることができる少なくとも１つの部位、モノマーもしくはプレポリマーを含む付加的なポリマー又は添加剤とを含むコーティングを備える歯科用構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、参照によりその開示全体が本明細書に組み込まれている、２０１２年１月１６日出願の米国仮特許出願第６１／５８６，９８０号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は一般に、歯科医療に使用するための熱可塑性物質ベースの高分子接着剤、ならびにそうした接着剤を使用するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
歯科臨床医は、様々な歯科治療を完全なものにするために、接着剤及びセメントに依存している。例えば歯科治療では、患者が１つ以上の歯を完全に利用できる状態に回復することができるように、間接的な修復物の取り付けが必要になる場合がある。口内に形成される直接的な修復物とは異なり、間接的な修復物は患者の外部で構成される。間接的な修復物は、インレー、アンレー、歯冠、ベニヤ及びブリッジを含むことができる。通常は歯科印象を用いて構成した後、臨床医は、間接的な修復物を取り付けなければならない。修復物は、歯科用の接着剤又はセメントを用いて患者の歯の一部に固定される。例えば義歯など、取り外し可能な、又は一時的な修復物を利用することもできるが、多くの間接的な修復物は歯に恒久的に接着する必要がある。
【０００４】
歯科セメントは、歯科矯正治療にも用いられる。歯科矯正治療では、歯を動かすために用いられる力を加える装具を歯に取り付けることを必要とする場合が多い。したがって、歯科矯正装具は、患者の歯の状態の改善に充てられる、矯正的な歯科矯正治療の主要な構成要素である。歯科矯正装具は、ブラケット又は他のデバイスを含むことができる。一例として歯科矯正ブラケットを用いると、矯正歯科医は、歯科矯正ブラケットを接着剤によって患者の歯にはりつけ、アーチワイヤ（別のタイプの歯科矯正装具）をそれぞれのブラケットの溝に嵌め込むことができる。アーチワイヤは、歯を歯科矯正的に正しい位置へ強制的に動かす矯正力を加える。使用される接着剤は、歯科矯正ブラケットの十分な利益を実現するためにきわめて重要である。ブラケットのように、多くの他の装具もその所望される機能を実現するために接着剤に依存している。
【０００５】
したがって、多くの種類の歯科セメントが、治療のために修復物又は歯科矯正装具を歯に接着するように設計される。このために、歯科セメントは「硬化」プロセスを受ける様々な樹脂ベースの接着剤を含み、その「硬化」プロセスによって接着剤が固まり、歯の材料と修復物又は装具の両方に接着する。硬化プロセスは一般に、セメント中の成分の一方向の反応である。例えば硬化は、セメント内でのポリマーの架橋を可能にすることを含む場合がある。一般的には、硬化プロセスは非可逆的である。したがって、こうしたセメントのほとんどは、適当な表面への塗布を可能にするように柔軟であるが、硬化プロセスがセメントを固くし、セメントを恒久的なものにする。反応が非可逆的であるため、セメントの固さ及び完全性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）は、容易に又は都合よく逆行させることができない。
【０００６】
例えば、修復物又は装具の配置の精度が、治療が成功であるかどうかの重要な要因になる可能性があるため、このように一方向的又は非可逆的であることが、特に間接的な修復物及び装具を用いる歯科治療において問題を引き起こす。この点において、臨床医が修復物又は装具を誤って配置した場合、患者に過度の不快感を与えることなく、又は患者の歯に損傷を与えることなく、その誤った配置を簡単に修正することができない。さらに、修復物又は装具が、配置後、数ヶ月もしくは数年で割れた場合、又は機能しなくなった場合には、欠陥のある構成要素の除去が簡単な処置ではなくなる可能性がある。むしろ、セメントの耐久性のために、損傷を受けた又は欠陥のある構成要素の交換が難しくなる可能性がある。さらに、一時的な修復物が必要である場合には、セメントで固定された修復物の除去が問題になる。
【０００７】
こうしたタイプのセメントには、他の欠点もある。一般的には、セメントの不適切な塗布又は硬化によって、修復物又は装具の歯からの剥離が早くなりすぎることがある。例えば、セメントの不十分な硬化又は早すぎる硬化によって、セメントの機械的及び化学的な安定性が、口内環境での長期の露出に耐えるには不十分になることがある。したがって、歯科矯正ブラケット又は修復物が、ついには治療中に歯から剥離する恐れがある。この意図しない治療の中断には、修復に対する臨床医の注意が必要であり、またそのために特別な通院が必要になることが多い。
【０００８】
さらに他の欠点には、硬化中の割れが含まれる。やはりこれによっても、治療中に接着が失敗しやすくなる恐れがある。また他の欠点に、塗布プロセス自体が含まれることがある。硬化性ポリマーは、通常は粘性液体のような化合物である。粘性によっては、ポリマーの塗布が難しくなるか、又は液体のような化合物が塗布された表面から流出する可能性がある。どちらの場合も、硬化性ポリマーの低粘性液体のような性質が、臨床医に塗布の問題をもたらす可能性がある。
【０００９】
代替的な接着剤は、歯科矯正装具の適用前又は適用中に加熱することができる熱可塑性ポリマーを含む。しかしながら、こうした材料の歯科医療における使用、及びこうした材料を用いた治療法にも、欠点及び制限がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第８，０３３，８２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤、ならびにそれらを歯科医療に使用するための方法及び装置が依然として求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
こうした目的のために、本発明の一実施形態では、歯科医療に使用するための熱可塑性物質ベースの高分子接着剤が、熱可塑性ポリマー、及び活性化エネルギーに曝されると熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の少なくとも１つの特性を変えることができる少なくとも１つの部位、モノマーもしくはプレポリマーを含む付加的なポリマー又は添加剤を含む。一実施形態において、活性化エネルギーは熱エネルギーであり、付加的なポリマー又は添加剤は、所定の温度で活性化される。一実施形態において、活性化エネルギーは、音波又は超音波エネルギーである。一実施形態において、付加的なポリマー又は添加剤は、活性化エネルギーを加えると付加的なポリマー又は添加剤を放出するように構成されたカプセルの中に入れられる。一実施形態において、熱可塑性ポリマーは、ポリアミド、ポリアリールケトン、ポリエステル、ポリイミド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィン、ポリアセタール、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及びポリフェニレンスルフィドからなる群から選択される。一実施形態において、付加的なポリマー又は添加剤は、ビスフェノールＡグリシジルメタクリレート（ＢｉｓＧＭＡ）、ウレタンジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、又はそれらの誘導体である。一実施形態において、付加的なポリマー又は添加剤は、音波又は超音波エネルギーによって活性化されるように構成される。
【００１３】
一実施形態において、歯科用構成要素を歯に接着する方法は、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を、歯科用構成要素と歯の表面との間に配置するステップを含む。熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、熱可塑性ポリマー、及び活性化エネルギーに曝されると熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の少なくとも１つの特性を変えることができる少なくとも１つの部位、モノマーもしくはプレポリマーを含む付加的なポリマー又は添加剤を含む。この方法は、歯科用構成要素を接着剤に押しつけるステップ、及び押しつけながら構成要素に活性化エネルギーを加え、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を少なくとも所定の温度まで加熱し、付加的なポリマー又は添加剤を熱可塑性ポリマーと架橋させるステップをさらに含む。
【００１４】
一実施形態において、活性化エネルギーを加えるステップは、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を所定の温度まで加熱するステップを含む。
【００１５】
一実施形態において、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、付加的なポリマー又は添加剤が入れられたカプセルを含み、活性化エネルギーが、付加的なポリマー又は添加剤をカプセルから放出する。
【００１６】
一実施形態において、歯科矯正ブラケットは、アーチワイヤを内部に受け入れるように構成されたアーチワイヤ用の溝を含むブラケット本体、及び熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を加熱したとき、ブラケット本体を歯の表面に接着するための、ブラケット本体の１つの表面上にある熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を含むコーティングを備える。
【００１７】
一実施形態として、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を備えた、歯肉退縮処置に使用するためのデバイスが存在する。
【００１８】
一実施形態において、歯科用構成要素を表面に固定するためのシステムは、歯科用構成要素と表面の間に位置決めされるように構成された熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を含む層を備える。システムは、歯科用構成要素と解放可能に接触するための部材を含み、またその部材に動作可能に結合され、部材及び歯科用構成要素を通じてその層に機械的な振動を伝えるように構成されたトランスデューサ部を含む。
【００１９】
一実施形態において、部材は、歯科用構成要素と解放可能に接触するように構成された１対の対向する顎部を含むクランプ部を含む。部材は、クランプ部に動作可能に結合されたハンドル部をさらに含み、トランスデューサ部は、クランプ部及びハンドル部の少なくとも１つに動作可能に結合される。
【００２０】
他の実施形態において、部材は、トランスデューサ部から機械的な振動エネルギーを伝えるように構成された連結部材を含む。部材は、歯科用構成要素と連結部材との間に位置決めされるように構成された連結部材の一端に、接着剤層をさらに含む。接着剤層は、第２の熱可塑性ポリマーを含む第２の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤、及び第２の活性化エネルギーに曝されると第２の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の少なくとも１つの特性を変えることができる少なくとも１つの部位、モノマーもしくはプレポリマーを含む第２の付加的なポリマー又は添加剤を含む。第２の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、歯科用構成要素と表面との間の層の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤とは、熱可塑性ポリマー及び／又は付加的なポリマーもしくは添加剤の１つ以上において異なる。トランスデューサ部は、連結部材に動作可能に結合されるように構成される。接着剤層は、トランスデューサからの振動が歯科用構成要素と表面との間の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を含む層を加熱するように、歯科用構成要素と解放可能に接触するように構成される。
【００２１】
一実施形態において、接着剤層の第２の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、歯科用構成要素と表面との間の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤より高い溶融温度を有する。
【００２２】
一実施形態において、トランスデューサ部は、少なくとも２つの異なる音波又は超音波エネルギーを伝えるように構成される。トランスデューサ部は、歯科用構成要素と表面との間の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を加熱するのに十分な第１の音波又は超音波エネルギー、及び第２の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を加熱するのに十分な少なくとも１つの第２の音波又は超音波エネルギーを伝えるように構成される。
【００２３】
一実施形態において、歯肉退縮処置に使用するためのデバイスは、歯肉溝を拡大するものである。デバイスは、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤、及び歯のまわりに収まるように構成された、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を含む管状の壁又はリング状の構造体を備える。構造体は、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤にエネルギーを加えることができるエネルギーの供給源に動作可能に結合されるように構成されて、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を溝に挿入する前に熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を加熱する。
【００２４】
一実施形態において、管状の壁又はリング状の構造体は、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を入れる流路を画定する。流路は、構造体が歯のまわりに配置されると、歯肉に連通するように構成される。熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、流路内を溝に向かって移動することができる。
【００２５】
一実施形態において、管状の壁又はリング状の構造体の一部は、歯肉と接触するように構成され、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤で形成される。
【００２６】
一実施形態において、歯から歯肉を退縮させるための方法は、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤にエネルギーを加えるステップと、高分子接着剤を変形させるステップと、変形した高分子接着剤を歯肉溝に挿入するステップと、拡大された溝を設けるように、挿入された高分子接着剤を歯肉溝から除去するステップとを含む。
【００２７】
本発明の前述及び他の目的ならびに利点は、添付図面及びそれに関する説明から明らかになる。
【００２８】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例示し、これまでに示した本発明に関する一般的な説明及び以下に示す詳細な説明と共に、本発明の様々な態様を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】２層のシートを示す本発明の実施形態の正面図である。
【図２】取り付けられた位置における、図１に示した実施形態の正面図である。
【図３】複数のカプセルを含む層に関する一実施形態の断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態による退縮デバイスの正面図である。
【図５】図４に示した退縮デバイスの代替的実施形態の正面図である。
【図６】歯科矯正装具の取り外し及び／又は再取り付けのためのデバイスの一実施形態を示す正面図である。
【図７】図６に示したデバイスの代替的実施形態を示す正面図である。
【図８】歯科矯正装具の取り外し及び／又は再取り付けのためのデバイスの一実施形態を示す正面図である。
【図９】歯科矯正装具の取り外し及び／又は再取り付けのためのデバイスの他の実施形態を示す正面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による自己結紮式の歯科矯正ブラケットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
接着剤及び歯科治療のための既存の方法の欠点に対処するために、本発明の実施形態による熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を用いて、歯科用構成要素を歯に可逆的に固定することができる。本明細書で使用されるとき、歯科用構成要素は、修復用の歯科矯正インプラント及び／又は歯内療法的な歯科医療に用いられる構成要素を指すことがある。例として、修復歯科医療に用いられる歯科用構成要素には、それに限らないが、インレー、アンレー、ベニヤ及びブリッジなどの間接的な修復物が含まれる。歯科矯正装具には、それに限らないが、歯科矯正ブラケットが含まれる。以下にさらに詳しく記載されるように、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は可逆的な特性を有する。接着剤の可逆的な性質は、可逆性のレベルを制御できるように調整又は調節することが可能である。さらに、接着剤の特性は、所定のレベルの活性化エネルギーに曝すと、徐々に又は急に不可逆になることがある。
【００３１】
そうした目的及び他の目的のために、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを含む。熱可塑性ポリマーは、加熱すると軟化又は溶融し、次いで後続の加熱された状態からの冷却によって固化又は結晶化することが可能なポリマーであり、本発明のいくつかの実施形態に従って加熱すると、化学的な変化というよりはむしろ実質的に物理的な変化を受けることができる。一般的に、この粘性と温度の関係は、ポリマーの粘性がその既知の関係に従って温度と共に変化する状態で、熱可塑性ポリマーを繰り返し加熱、冷却することができるような可逆的なものである。接着剤の熱可塑性ポリマーは、高結晶質、半晶質又は完全な非晶質とすることができる。例示的な熱可塑性ポリマーは、それだけに限らないが、ポリアミド、ポリアリールケトン、ポリエステル、ポリイミド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリオレフィン（特にハロゲン化ポリオレフィン）、ポリアセタール、ポリアクリレート（メタクリレートを含む）、及びポリフェニレンスルフィドを含むことができる。そうしたポリマーの混合物及びコポリマーを用いることもできる。さらに、ポリアクリロニトリル、セルロースアセテート、エチレンビニルアセテート、エチレンビニルアルコール、ポリブチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド及びポリフェニレンスルフィドなどのポリマーを用いることができる。
【００３２】
本発明の実施形態による熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、付加的なポリマー又は添加剤を含むことができる。熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、一般的には化学変化を受けない熱可塑性ポリマーを含むが、実施形態によっては、化学変化が望まれる場合もあることが理解されるであろう。以下に記載されるように、付加的なポリマー又は添加剤によって、所望の化学変化を容易にすることができる。
【００３３】
この点において、付加的なポリマー又は添加剤は、ポリマーの主鎖の一部とすること、又は熱可塑性ポリマーと反応するようにすることができる。この反応によって、接着剤に化学変化をもたらすことができる。しかしながら、反応又は化学変化のタイミングは、臨床医によって制御可能である。接着剤の活性化は、接着剤を活性化エネルギーに、所定の閾値レベルで、かつ／又は所定の時間にわたって曝すことを含むことができ、それによって、例えば接着剤を所定の活性化温度まで加熱する。接着剤が活性化温度より低い温度であるときには、付加的なポリマー又は添加剤が、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の可逆的な特性を阻害しすぎないようにすることができる。
【００３４】
この意味において、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、活性化前には、少なくとも１つの特性について少なくともある程度の可逆性を維持する。例えば、付加的なポリマー又は添加剤を活性化するために接着剤を所定の活性化温度まで加熱することが必要である場合、活性化温度より低い温度範囲内では、接着剤の粘性を可逆的にすることができる。したがって、活性化温度に達するまでの可逆的変化が得られる温度の範囲内では、接着剤を活性化することなく、活性化エネルギーを用いて接着剤を加熱することができる。その場合、例えば臨床医は、接着剤を活性化する前に、少なくとも一度又は繰り返し、接着剤の粘性を完全に逆転させることが可能であり、それぞれの加熱／冷却サイクルの間、加熱及び冷却に対する粘性応答は同様である。その場合、有利には、臨床医は所定の活性化温度以下の温度で、歯科用構成要素を取り外し、歯に再び取り付けることができる。したがって、臨床医は、少なくとも一度、歯科用構成要素の初期の配置の誤りを訂正することができる。
【００３５】
臨床医は、歯科用構成要素を正しい位置に配置した後、付加的なポリマー又は添加剤を活性化することによって化学変化を生じさせることができる。接着剤の特性は、活性化後に、少なくとも部分的に逆転できなくなるか、又は非可逆的になる可能性がある。これまでに述べたように、一実施形態において、接着剤を活性化することは、接着剤を活性化エネルギーによって、接着剤の特性がそれ以上で変化する所定の温度まで加熱することを含む。結果として生じる接着剤の変化は、可逆的ではない可能性がある。例えば、付加的なポリマー又は添加剤の活性化後に、粘性と温度の関係が完全になくなる可能性がある。すなわち、接着剤は活性化後、温度の変化によって、あったとしてもわずかな粘性の変化しか示さなくなる可能性がある。しかしながら、可逆性を完全になくすのではなく、可逆性を十分に又は少なくとも部分的に維持することが可能であることが理解されるであろう。
【００３６】
一般的に、活性化は、接着剤を活性化エネルギーの供給源に選択的に曝すことを含むことができる。活性化エネルギー又はトリガーは、超音波エネルギー、又は組成物を活性化温度より高く加熱する電磁放射（例えばマイクロ波）もしくは電気エネルギーなどの他のエネルギーの供給源を含むことができるか、あるいはそれだけに限らないが、ある所定の値より高いもしくは低い値への周囲環境のｐＨの変化又はイオン強度の変化など、環境の化学的性質の変化を含むことができる。例として、活性化エネルギーの供給源は、約２ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲内の振動数を有する音波又は超音波エネルギーを発生させることが可能なトランスデューサを含むことができ、また他の例として、振動数を約２０ｋＨｚ〜約８０ｋＨｚの範囲内とすることができる。超音波エネルギーは、目標とされる面について約２〜約２０Ｗ／ｍｍ２の出力の場合、約１μｍ〜約２００μｍの振動振幅を有することができる。
【００３７】
付加的なポリマー又は添加剤に関しては、１つ以上の他のポリマーを含むことができ、それは熱可塑特性を示さなくてもよい。したがって、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、熱可塑性ポリマーと非熱可塑性ポリマーの複合物とすることができる。一実施形態において、付加的なポリマー又は添加剤は、例えば熱硬化性ポリマーを含むことができる。したがって、接着剤は熱可塑性ポリマーと熱硬化性ポリマーの複合物とすることができる。この場合には、活性化後、接着剤は、熱硬化性ポリマーが接着剤の粘性と温度の関係を、それがもはや十分に可逆的ではなくなるように変える又は変化させる、凝固又は硬化タイプの反応を受けることがある。
【００３８】
付加的なポリマー及び添加剤を接着剤に導入するタイプ、量及び方法は、これまでに述べたように、接着剤の活性化前に熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の可逆性が維持されるか、又はほとんど変化しないように制御される。この点において、付加的なポリマー又は添加剤は、活性化エネルギーを加えた後に熱可塑性ポリマーと配合又は混合されて接着剤の特性を変える、特定の部位を含むことができる。部位のタイプ及び濃度は、熱可塑性ポリマーの構造における特定の応答又は熱可塑性ポリマーの構造に対する変化を容易にするように選択することができる。
【００３９】
一実施形態において、付加的なポリマー又は添加剤は、自己硬化可能であるか、又は光を与えることによって硬化可能にすることができる熱硬化性のような化学的性質など、樹脂ベースの化学的性質を有する部位を含むことができる。他の適切な反応性のポリマー又は添加剤は、熱可塑性ポリマーの主鎖上の既存の官能基を活性化する、又はさらに重合及び架橋が可能な熱可塑性ポリマー組成物の第２の成分を活性化する、開始剤又は触媒を含むことができる。例として、反応性のポリマー又は添加剤は、ビスフェノールＡグリシジルメタクリレート（ＢｉｓＧＭＡ）、ウレタンジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、及び／又はそれらの誘導体を含むことができる。
【００４０】
一実施形態において、付加的なポリマー又は添加剤は、熱可塑性ポリマーの分子鎖に対するその親和性によって選択される部位を含むことができる。例えば活性化後、その部位は、ファンデルワールス力、水素結合、又はより強力な化学結合によって熱可塑性ポリマーの隣接する分子鎖と相互作用し、あらかじめ決められた形で接着剤の特性を変えることができる。一実施形態では、グラフト又はランダム共重合によって、熱可塑性ポリマーの主鎖に又は１つ以上の部位が加えられる。次いで、接着剤中のコポリマーを所定のレベルの活性化エネルギーに曝すことによって、その部位の１つ又は複数を活性化することができる。一実施形態において、その部位は二官能基性とすることができ、活性化されると、化学的及び／又は物理的な架橋を形成することができる。
【００４１】
一実施形態において、部位の濃度は所望の変化をもたらすのに十分な量であり、例えば濃度によって、接着剤の可逆性の変化の程度又はレベルを決めることができる。例として、部位の量は、例えば約０．０１重量％からそれより高い量など、わずか百分の数パーセントとすることができる。しかしながら、濃度は、例えば最大約９０重量％などのかなり高い濃度を必要とすることもある。
【００４２】
前述の部位に加えて、又はその代替形態として、付加的なポリマー又は添加剤は、熱可塑性ポリマーと共重合させる不飽和結合を含有するモノマーを含むことができる。その場合、モノマーを架橋反応に関与するように特定の時間に活性化することができる。例として、適切なモノマーには、それだけに限らないが、ジアクリレート、ジメタクリレート、ならびにブタジエン、イソプレン及びクロロプレンなどのジエンが含まれる。さらに、架橋が可能な部位は、所望されるように活性化エネルギーの１つによって活性化される、自由なプレポリマーとして存在することができる。例示的なプレポリマーには、それだけに限らないが、２，２−ビス［４（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシ−プロピルオキシ）−フェニル］プロパン（Ｂｉｓ−ＧＭＡ）、ウレタンジメタクリレート（ＵＤＭＡ）、及びトリエチレングリコールジメタクリレート（ＴＥＧＤＭＳ）が含まれる。追加として又は代替形態として、モノマーは、熱可塑性ポリマーとのランダムなブロックコポリマーもしくは別のコポリマーとして存在することが可能な官能部位を含有することができ、又はその官能部位が、熱可塑性ポリマー上に短い分枝を形成するようにすることができる。
【００４３】
追加として又は代替形態として、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の実施形態は、他の成分を含有することができる。例えば、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、有機的及び／又は無機的な性質の粒子ならびに繊維、例えばポリマー、ガラス、セラミックス（バイオセラミックスを含む）、及び／もしくはカーボンの粒子ならびに／又は繊維などのフィラーを含有することができる。こうしたフィラーは不活性であるか、又は接着剤の熱可塑性ポリマーとの限られた反応性を有するようにすることができる。
【００４４】
さらに他の成分は、特定の活性化エネルギーを吸収するフィラー材料を含むことができる。特定の吸収体は、接着剤がマイクロ波エネルギーに曝されたとき、接着剤の加熱を容易にするマイクロ波エネルギーの吸収体を含むことができる。フィラーは、伝導性のマイクロスケール又はナノスケールのフィラーを含むことができる。さらに、接着剤中に、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、及びそれらの誘導体又はそれらの混合物などの有機半導体を含むことが可能である。あるいは、接着剤の熱可塑性ポリマーは、ラクチド及びピロールの１つ以上のコポリマーなどの伝導性ポリマーとすることができる。その場合、接着剤は、電流を印加する間、加熱された伝導性フィラーからの伝導によって、又は直接電流によって加熱することができる。さらに他の成分は、ｐＨ又はイオン環境の変化によって反応し、接着剤を化学的に変化させるものを含むことができる。
【００４５】
熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、追加として又は代替的に、それに限らないが、抗菌剤、フッ化物放出剤（ｆｌｕｏｒｉｄｅ  ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）及び抗カリエス剤を含む治療剤を含有することができる。他の適切なフィラー及び薬剤が存在し得ること、ならびに本発明の実施形態が任意の特定の治療剤に限定されないことが理解されるであろう。
【００４６】
この点において、接着剤の活性化によってもたらされる化学変化は、接着剤の特性に影響を及ぼす。化学変化は、特定の歯の材料との接着強さの複数の改善のうちの１つ以上、耐クリープ性の改善、剛性の改善、及び熱可塑性ポリマー単独と比較した温度の変化に対する粘性応答の変化を含むことができる。所望の化学変化によって、接着剤の特定の塗布について目標とされる特性の改善を容易にすることが可能であることが理解されるであろう。例えば、接着剤の研磨性能（ｐｏｌｉｓｈａｂｉｌｉｔｙ）が必要である場合、付加的なポリマー又は添加剤は、活性化後、接着剤に、熱可塑性ポリマー又は有機／無機の混成物単独の研磨性能を上回る非常に改善された研磨性能を与えることができる。したがって、活性化前、接着剤は粘性に関して可逆性を示すが、活性化後には、接着剤は可逆的な粘性特性を示さなくなる可能性がある。その代わりに接着剤は、熱可塑性ポリマー単独で得られるものを上回る程度まで研磨可能になり得る。修復の用途では、例えば反応後の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を、見た目に美しい表面仕上げを必要とする用途に用いることができる。任意の特定の用途に対する接着剤において、複数の改善が認められることが理解されるであろう。
【００４７】
示されていないが、例示的な一実施形態では、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、単一の均質な層、コーティング、シート又はロッドの形にすることができる。しかしながら、層は、本明細書に開示される実施形態による接着剤の複数の異なる層を含有することが可能であることが理解されるであろう。例えば図１及び２に示されるように、層状のシート１１０は、第２の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の第２の層１１４に直接接触した、又は接着された第１の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の第１の層１１２を含むことができる。第１の層１１２及び第２の層１１４は、異なる熱可塑性物質ベースの高分子接着剤で作製すること、又は異なる熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を含有することができる。この点について、実現可能な違いを少しだけ挙げると、第１の接着剤の熱可塑性ポリマー及び第２の接着剤の熱可塑性ポリマーが、異なる分子量を有すること、異なる接着特性を有すること、他の異なる化学的特性及び／もしくは物理的特性を有すること、ならびに／又は異なるフィラー充填量を有することが可能である。
【００４８】
さらに、層１１２、１１４の一方又は両方が、これまでに述べた部位、モノマー及び／もしくはプレポリマーなどの付加的なポリマー又は添加剤の１つ以上を含有することができる。この点において、層１１２、１１４はそれぞれ、特定の表面に接着するように構成することができる。すなわち、付加的なポリマー又は添加剤は、所定の表面との接着を高めるように選択される。さらに、歯科用構成要素の取り付け中に、層１１２、１１４の一方だけを活性化することができる。しかしながら、層１１２、１１４はどちらも、異なる時間で、又は同時に、選択的に活性化することが可能であることが理解されるであろう。
【００４９】
示される例示的な用途では、シート１１０を修復物１１６と歯１２０の中に用意された例示的な空洞１１８との間に位置決めすることができる。したがって、第１の層１１２は、修復物１１６の表面に接着するように構成することが可能であり、一方、第２の層１１４は、歯１２０の象牙質及び／又はエナメル質に接着するように構成される。超音波エネルギーを加えることなどによって、シート１１０の第１の層１１２及び／又は第２の層１１４の接着剤を加熱した後、修復物１１６を空洞１１８の中に（矢印１２１で示すように）位置付ける又は取り付けることができる。エネルギーを加えるのは、取り付けるプロセスと同時でもよい。活性化前の修復物１１６と空洞１１８との間の接着は、本明細書において述べるようにエネルギーを加えることによって取り消すことができる。
【００５０】
修復物１１６が適切に位置決めされたことを確認した後、超音波エネルギー又は他の活性化エネルギーを用いて、層１１２及び１１４内の接着剤の一方又は両方を活性化することができる。すなわち、それぞれの接着剤の可逆性がもはや不要であるか、又は望まれない場合には、これまでに述べた、活性化エネルギーを加えて付加的なポリマー又は添加剤の１つを活性化することによって、修復物１１６と歯１２０との間のより恒久的な接着を生じさせることができる。層状のシート１１０の構造によって、接着強さ、ならびに層１１２及び１１４と対応する表面との間の接着に関する他の所望される特徴を、活性化後に調整することができる。接着強さの改善に加えて、接着剤の組成物に応じて他の特性を改善することもできる。
【００５１】
付加的なポリマー又は添加剤を熱可塑性ポリマーに混入する場合、付加的なポリマー又は添加剤を、複数のカプセル又は他の中空容器の中に入れ、次いで熱可塑性ポリマーと混合することができる。これは、付加的なポリマー又は添加剤が熱可塑性ポリマーと自然に反応する場合に有利である可能性がある。こうして、必要とされるまで又は要求されるまで、付加的なポリマー又は添加剤を熱可塑性ポリマーから分離することができる。
【００５２】
例として図３に示されるように、本発明の他の実施形態では、熱可塑性ポリマーと反応するか、あるいは自己硬化機構によって、又は光もしくは熱の硬化機構によって別個に反応し重合することができる、１つ以上の付加的なポリマー又は添加剤が入れられた複数のカプセル１２２を、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤に含ませることができる。一実施形態では、成分は、これまでに述べた付加的なポリマー又は添加剤の１つ以上を含むことができる。
【００５３】
カプセル１２２は、周囲のシェルの内部に含まれた付加的なポリマー又は添加剤、すなわちコアを有する中空の球形シェル又は他の中空の非球形シェルの構成とすることができる。シェル材料は熱可塑性ポリマーと同じ組成物を有することができるか、又は活性化エネルギーに曝すと粉々になる、破裂するもしくは溶融する、壊れやすい材料など別の材料で作製することができる。活性化エネルギーは、シェル内に孔を生じさせる、あるいはシェル材料を分解して付加的なポリマー又は添加剤をカプセル１２２から放出することができる。この点において、カプセル１２２は、所定の大きさもしくは振動数、又は他の閾値レベルの活性化エネルギーに曝されたとき、カプセル１２２の破裂を容易にする成分を含有することもできる。一実施形態では、特定の振動数又は出力レベルの超音波エネルギーを加えることによって、カプセル１２２を破裂させる。
【００５４】
カプセル１２２は、歯科医療又は歯科に関連する用途に使用するために、層１２４又は他の層に含めることが可能なマイクロスケール又はナノスケールのカプセルとすることができる。したがって、カプセル１２２は、前述のシート１１０の層１１２、１１４の一方又は両方に含めることができる。カプセル１２２は、機械的な強化相として機能するように十分な濃度で存在させることができる。この強化機能は、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の可逆的な特性（例えば、可逆的な粘性と温度の関係）に対する変化の有無にかかわらず得ることができる。
【００５５】
カプセル１２２の中に入れられた付加的なポリマー又は添加剤に応じて、カプセル１２２の濃度は、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の約０．１重量％〜約６０重量％範囲とすることができる。内部に同じ成分が入れられたカプセル１２２に言及するが、他のセット、又は破裂すると異なる反応性成分が層１２４の中に放出されるような、それぞれに異なる反応性成分が入れられた複数セットのカプセル（図示せず）を層１２４の中に分散させることが可能であることが理解されるであろう。さらに、異なるカプセルを、異なる条件の下で、又は異なる活性化エネルギーの下で、もしくは異なる活性化エネルギーレベルの下で活性化することができる。その場合、臨床医は、様々な内容物をそのそれぞれのカプセルから放出するタイミングを合わせることができる。
【００５６】
したがって、活性化後、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、樹脂ベースのポリマーの化学的特性にさらに関連付けられる付加的な特性を有することができる。層１２４は、熱可塑特性と熱硬化特性の混合によって特徴付けることができる。例えば、活性化された熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、バルクの熱可塑性ポリマー単独又は有機／無機のハイブリッド相と比べて、改善された研磨性能を有することができる。
【００５７】
引き続き図３を参照すると、カプセル１２２を層１２４の表面に配置することができる。この位置でカプセル１２２が破裂すると、これまでに述べたように、表面を含む領域の特性を変えることができる。さらに、層１２４を特定の材料に接触させる用途では、カプセル１２２は、その特定の材料との接着を改善する成分を含有することができる。例えば、層１２４を歯の象牙質相と接着させる場合、カプセル１２２は、象牙質相の管状の細孔構造の中に拡散すると同時に、層１２４の熱可塑性ポリマーと反応することも可能な成分を含有することができる。したがって、接着剤の熱可塑性ポリマーが象牙質相の孔に入り込むことができない可能性がある場合には、カプセル１２２を用いて、この能力を有する成分を層１２４と象牙質の間の界面に運ぶことができる。
【００５８】
これまでに述べたように、反応性成分は、適当なときに、選択的に放出することができる。例として、これは、前述の歯科用構成要素の取り付けの間を含み得る。カプセル１２２が層１２４の表面に示されているが、本発明の実施形態は示された構成に限定されない。別法として又はそれに加えて、カプセル１２２の破裂によって内部に入れられた付加的なポリマー又は添加剤を放出し、実質的に層１２４全体と反応することができるように、カプセル１２２を層１２４全体にわたって分散させることが可能であることが理解されるであろう。あるいは、カプセル１２２を層１２４全体にわたって分散させる場合でも、付加的なポリマー又は添加剤を、層１２４の表面に移動又は分散させ、その表面で反応するように優先的に配置することが可能である。例えばカプセル１２２には、層１２４の表面への移動を可能にし、研磨性能など表面の１つ以上の特性を高めることができる高疎水性の樹脂を入れることが可能である。さらにカプセル１２２には、歯の象牙質の中に存在する細管の内部に拡散し、物理的／化学的な固着特性をさらに高めることができる１つ以上の部位を入れることが可能である。
【００５９】
知られているように、歯科印象を取る前に歯肉退縮が必要になることがあり、歯肉退縮は、歯科治療での歯冠又はブリッジを用意する際の１つのステップになり得る。通常、歯肉を退縮させるために、臨床医は、歯のまわりの歯肉溝の空間に材料の糸を詰め込む。臨床医は後で糸を取り除き、それによって歯のまわりに拡張された空間を残す。この処置は難しく、時間がかかり、通常は歯肉の外傷及び／又は出血を生じさせる。
【００６０】
本発明の一実施形態では、これまでに明らかにしてきた熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の１つ以上を歯肉退縮処置に用いることができる。例として、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、ポリアミド、ポリカーボネート、及び／又はアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを含むことができる。熱可塑性ポリマー組成物は、約１ｍｍの直径を有するロッド（図示せず）の形にすることができる。音波又は超音波の供給源を、そのロッドと接触させることができる。供給源からのエネルギーを用いて、熱可塑性ポリマーを先端で軟化させることができる。軟化後、ロッドの先端を歯肉溝に挿入することができる。このプロセスを、歯肉溝が熱可塑性ポリマー組成物で充填されるまで繰り返すことができる。時間、通常は約５分をおいて後に、拡張された開口部（図示せず）を有する溝を残すように、歯科用器具を用いて熱可塑性ポリマー組成物を歯肉溝から取り除くことができる。
【００６１】
他の例では、本明細書に記載されるように、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤が、図４に示される環状の構成又はリング１３０に成形される。リング１３０は、音波又は超音波エネルギーの供給源に取り付けることができる。適用中、供給源からのエネルギーがリング１３０の下側部分１３２を軟化させ、その結果、下側部分１３２が変形可能な状態になる。変形可能な状態である間に、リング１３０の下側部分１３２を、歯肉１３４と歯１３６の間の溝１３８に挿入することができる。変形したリングは、後に（約５分後、冷却して十分に固めた後に）歯科用器具を用いて取り除かれ、溝１３８が開口部（図示せず）と共に残される。
【００６２】
他の例として図５を参照すると、キャップ形のデバイス１４０は上側部分１４２及び下側部分１４４を含む。上側部分１４２及び下側部分１４４のそれぞれが、歯肉退縮のために歯（図示せず）の上に収まるように構成された管形の空洞を画定する。デバイス１４０はゴムで作製することができる。しかしながら、上側部分１４２は、全体的に下側部分１４４より堅くすることができる。一実施形態では、複数の別個の中空経路１４６が、上側部分１４２から下側部分１４４へ延びる。中空経路１４６は、本明細書に記載される熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の１つ以上で充填することができる。
【００６３】
退縮処置の間、デバイス１４０を、歯の上の、下側部分１４４を押して歯肉と接触させることができるところに位置決めすることができる。音波又は超音波の供給源を、デバイス１４０の上側部分１４２に接触させる。上側部分１４２を通じてエネルギーを加えることによって、熱可塑性ポリマーを軟化させ、それによって熱可塑性ポリマーを中空経路１４６から歯肉溝に押し込み、歯肉を歯から退縮させることができる。退縮処置は、経路１４６のすべてにおける熱可塑性物質ベースの高分子接着剤が溝に押し込まれるまで続けることができる。約５分後、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤が溝から取り除かれ、拡張された開口部（図示せず）を残す。
【００６４】
他の実施形態として図６及び７を参照すると、デバイス１０はクランプ部１２及びそれと動作可能につながったトランスデューサ部１４を含み、これら部分それぞれは以下に詳しく記載される。臨床医はデバイス１０を用いて、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の層１８によって表面２０に固定された歯科用構成要素１６、例えば歯科矯正ブラケットを取り外すことができる。層１８を接着させた表面２０は、歯のエナメル質又は象牙質相に規定することができるが、構成要素１６のタイプ又は構成要素１６を用いる用途に依存することもある。例えば構成要素１６が歯科矯正ブラケットである場合には、表面２０は通常、歯のエナメル質の部分である。取り外した後に、次いで構成要素１６を、本明細書において開示されるように表面２０に再び取り付けることができる。
【００６５】
図６を参照すると、デバイス１０は、人の手に収まるような大きさにすることができる。したがって、クランプ部１２は、ジョイント３０のまわりに旋回する対応する顎部２６、２８を備えた対向するハンドル２２、２４を含むことができる。したがって、ハンドル２２、２４を互いに向かって握ると、顎部２６、２８の同様の動きを生じさせることができる。顎部２６、２８は、構成要素１６の両側に接触するように位置決めすることができる。ハンドル２２、２４に対する握る動きによって、構成要素１６に圧縮圧力が加えられる。さらに、顎部２６、２８の一方又は両方の間の接触によって、構成要素１６を通り、トランスデューサ部１４から層１８に至る連続する機械的経路が生成される。
【００６６】
この点において、トランスデューサ部１４は、示されるようにハンドル２２に動作可能に結合することができる。トランスデューサ部１４は、音波及び／又は超音波の振動を方向付けること、又は発生させること、ならびにそうした振動をクランプ部１２に伝えることが可能なソノトロード及び／又は超音波トランスデューサを含むことができる。例として、トランスデューサ部１４は、約２ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲内の振動数を有する音波又は超音波エネルギーの生成を可能にすることができ、また他の例として、振動数は約２０ｋＨｚ〜約８０ｋＨｚの範囲内とすることができる。超音波エネルギーは、目標とされる表面について約２〜約２０Ｗ／ｍｍ２の出力の場合、約１μｍ〜約２００μｍの振動振幅を有することができる。
【００６７】
トランスデューサ部１４は、ハンドル２２に固定又は結合されるように示されているが、トランスデューサ部１４を、他のハンドル２４、又は顎部２６、２８の一方もしくは両方に配置することも可能であることが理解されるであろう。他の位置及び向きが望ましいこともあり、本発明の実施形態は、図面に示されるトランスデューサ部１４とクランプ部１２との相対位置に限定されない。この点において、トランスデューサ部１４の位置は、以下に記載されるように、層１８への十分な量の超音波エネルギーの伝達が選択的に行われる限り限定されない。
【００６８】
図６を参照すると、デバイス１０を用いて、前以て層１８を介して歯２０に固定された構成要素１６を取り外すことが可能である。この点において、顎部２６、２８は、構成要素１６の両側に接触させることができる。顎部２６、２８を介して構成要素１６に圧力を加えることによって、デバイス１０と構成要素１６との間に摩擦接触が生成される。超音波エネルギーを選択的に発生させて、トランスデューサ部１４から顎部２６、２８の一方又は両方を通じて、クランプ部１２と構成要素１６との間の摩擦接触を通過させ、構成要素１６を通じて層１８の中に伝えることができる。構成要素１６を取り外すことは、構成要素１６を、顎部２６、２８間の摩擦接触によって（矢印３２で示されるように）歯２０の方へ強制的に押し、それによって層１８の少なくとも一部を圧縮状態に置くことを含むことができる。伝えられた超音波エネルギーによって、これまでに述べたように、層１８の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を、接着剤を活性化することなく粘性を低下させる、又は熱可塑性ポリマーを軟化させるのに十分な温度まで局所的に加熱することができる。
【００６９】
少なくとも層１８の熱可塑性ポリマーを軟化させた後、構成要素１６を歯２０から剥離させるか、又は取り外すために、構成要素１６を、図６の矢印３４の方向に引っ張ることができる。デバイス１０を用いて構成要素１６を引っ張ることによって生成される引張応力は、層１８に超音波エネルギーを加えるのと同時でもよい。引張応力と超音波エネルギーの組み合わせによって、構成要素１６の表面２０からの取り外しを容易にすることができる。取り外しは、理想的には層１８と表面２０の間の界面で行われることが理解されるであろう。しかしながら、本発明の実施形態は、この特定の分離位置に限定されない。この点において、層１８を層１８自体の内部で完全に分離させることが望ましい用途があり得ることも理解されるであろう。この例では、層１８の各部分が、取り外された構成要素１６及び歯２０の上に存在する可能性がある。あるいは、層１８を、構成要素１６と層１８の間の界面で取り外すように構成することができる。そのような場合には、層１８が表面２０の上に残ることになる。しかしながら、各例において、デバイス１０は有利には、臨床医が層１８を超音波エネルギーに選択的に曝しながら、層１８を押して圧縮応力を加え、次いで引っ張る、すなわち層１８に引張応力を加えることを可能にする。
【００７０】
こうして、構成要素１６は取り外しの間に損傷を受けることがない。さらに、層１８が構成要素１６の上に残っている場合には、別の位置でデバイス１０を用い、層１８を歯２０に押しつけながら超音波エネルギーを加えることによって、構成要素１６を表面２０に再び取り付けることができる。したがって有利には、デバイス１０によって、層１８の接着強さを低下させることなく、臨床医が構成要素１６の歯２０に対する配置を調節することを可能にすることができる。これは、前述のプロセスによる構成要素１６の取り付け及び取り外しによって、構成要素１６の位置を複数回調節することを含意し得る。
【００７１】
構成要素１６の正確な位置が得られた後、これまでに述べたように、デバイス１０を用いて熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を活性化し、構成要素１６を歯により恒久的に接着するか、あるいはこれまでに述べたように、層１８の１つ以上の他の特性を改善するように化学反応を生じさせることができる。この時点で、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の粘性と温度の関係の可逆性が弱められるか、又はなくなる可能性がある。
【００７２】
本発明の一実施形態として、同様の参照番号が図６の同様の要素を指す図７を参照すると、デバイス４０は、これまでに述べたデバイス１０の機能と類似の機能を提供することができる。具体的には、例えばデバイス４０は、超音波エネルギーを層１８に方向付けながら、層１８に対して引張力又は引き寄せるような力を加えるように構成することができる。このために、デバイス４０は手持ち式のデバイスとすることができ、クランプ部４２及びトランスデューサ部１４を含むことができる。クランプ部４２は、対向するハンドル４４、４６、及び対応する対向する顎部４８、５０を含むことができる。ハンドル４４、４６及び顎部４８、５０は、ジョイント５２に動作可能に接続することができる。ハンドル４４、４６の間に、ばね５４を配置することができる。示される構成によって、ばね５４は、顎部４８、５０を一緒に連続的に押し進めることができる。示されるように、顎部４８、５０は、構成要素１６とデバイス４０の間の摩擦接触を容易にするために、鋸歯状部又は歯５６を含むことができる。
【００７３】
操作時に、臨床医は、ハンドル４４、４６を互いに向かって締めつけ、ばね５４を圧縮することができる。顎部４８、５０が構成要素１６の両側又は対向する部分に対して位置決めされると、臨床医はハンドル４４、４６を放し、ばね５４の負荷の下で顎部４８、５０を構成要素１６と摩擦係合させることができる。
【００７４】
デバイス１０に関してこれまでに述べたものと同様の形で、デバイス４０は、トランスデューサ部１４からの超音波エネルギーを伝えながら、又は層１８を超音波エネルギーに曝しながら、層１８に圧縮応力と引張応力の両方を選択的に加えることができる。有利には、張力と超音波エネルギーとのこの組み合わせによって、構成要素１６を歯２０から取り除く又は取り外すことが可能になる。これまでに述べたように、デバイス４０を用いて構成要素１６を歯２０に取り付けるか、又は再び取り付けることができる。さらに、デバイス４０を用いて、層１８の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を選択的に活性化することができる。
【００７５】
本発明の他の実施形態として、同様の番号が図６及び７の同様の要素を指す図８を参照すると、構成要素１６を歯２０から取り外す、かつ／又は構成要素１６を歯２０に再び取り付けるためのデバイス６０が存在する。このために、デバイス６０は、トランスデューサ部１４と、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を含む層６４をその上に有する連結部材６２とを含むことができる。トランスデューサ部１４は、連結部材６２に動作可能に結合される。例として、トランスデューサ部１４は、ねじ山６６を介して、対応するねじ山を有する連結部材６２にねじ込むことができる。トランスデューサ部１４は、連結部材６２を歯２０に接触させる前又は接触させた後に、連結部材６２にねじ込むことができる。トランスデューサ部１４と連結部材６２との間のこの接続によって、超音波エネルギーが連結部材６２まで伝わることが可能になる。
【００７６】
図８に示されるように、接着剤層６４は、連結部材６２の一方の端部にトランスデューサ部１４と向かい合うように配置される。層６４の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、層１８の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤とは異なる。組成物間の違いによって、デバイス６０を用いた構成要素１６の取り外し及び配置が容易になる。
【００７７】
具体的には、動作時に、連結部材６２を、ねじ山６６を介してトランスデューサ部１４に固定することができる。次いで、接着剤層６４を、歯２０に接着した構成要素１６と接触させることができる。トランスデューサ部１４を作動させ、第１の超音波エネルギーを、例えば第１の振動数及び／又は振幅で発生させることができる。そうした第１の超音波エネルギーによって、層６４の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤が加熱され、結果として軟化するが、接着剤は活性化されない。一実施形態において、第１の音波又は超音波エネルギーは、層１８の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を活性化するには不十分である。加熱後、トランスデューサ部１４を停止させ、接着剤層６４を冷却させる。冷却後、連結部材６２が接着剤層６４を介して構成要素１６に固定される。
【００７８】
構成要素１６を歯２０から取り外すために、トランスデューサ部１４に再びエネルギーを与えることができる。しかしながら、トランスデューサ部１４は、振動数及び／又は振幅が第１の超音波エネルギーとは異なる第２の超音波エネルギーを発生させるように変更される。第２の超音波エネルギーは、接着剤層６４の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤ではなく、層１８の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤に合わせられる。接着剤層６４は、第２の超音波エネルギーのすべて又は大部分を層１８に伝えることが可能であり、それによって、これまでに述べたように層１８が加熱される。接着剤層６４があまり軟化しないように、接着剤層６４を十分に加熱しないようにすることができる。一実施形態において、第２の音波又は超音波エネルギーは、接着剤層６４の熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を活性化するには不十分である。層１８を十分に加熱して軟化させた後、構成要素１６を歯２０から引っ張り、それによって構成要素１６を歯２０から取り外すことができる。
【００７９】
取り外すプロセスの間、これまでに述べたように圧縮応力、次いで引張応力を加えるために、デバイス６０を層１８に対してそれぞれ押すこと、及び引っ張ることができる。具体的には、例えばトランスデューサ部１４を作動させて第２の超音波エネルギーを発生させながら、デバイス６０を最初に歯２０の方へ押すことができる。一実施形態において、第１の音波又は超音波エネルギーは、第２の音波又は超音波エネルギーと振動数が異なる。一実施形態において、第１の音波又は超音波エネルギーは、第２の音波又は超音波エネルギーと振幅が異なる。
【００８０】
層１８を十分に加熱した後、張力の下で層１８を配置するようにデバイス６０を引っ張り、軟化した状態の間に層１８を歯２０から分離することができる。一実施形態において、層１８の熱可塑性ポリマーは、接着剤層６４の熱可塑性ポリマーより低い軟化温度を有する。取り外し後、第１の超音波エネルギー及び第２の超音波エネルギーを、それぞれ接着剤層６４及び層１８に加える順序を逆にすることによって、構成要素１６を歯２０に再び取り付けることができる。歯２０に再び取り付けた後、層１８をこれまでに述べたように活性化し、歯２０と構成要素１６の間により恒久的な接着をもたらすか、又は層１８のいくつかの他の特質を改善することができる。
【００８１】
図８に示されるものの代替的実施形態において、図９に示される連結部材６２は、トランスデューサ部１４のスナップロック機構７０を受け入れるように構成することが可能なノッチ又は窪み６８を含む。窪み６８とスナップロック機構７０との逆の構造も企図されることが理解されるであろう。窪み６８と協働するスナップロック機構７０の動作によって、連結部材６２とトランスデューサ部１４の間の迅速で都合のよい機械的接続が可能になる。したがって、治療の間に、複数のブラケットなどの構成要素１６を迅速に剥離し、再び取り付け、次いで熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を活性化することが必要になるとき、臨床医は、本発明の実施形態を使用することによってかなりの時間を節約することができる。
【００８２】
本発明の他の実施形態では、本明細書において述べるように、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、これまでに簡単に記載した歯科矯正ブラケットの歯への接着に関連して用いられるように構成される。当技術分野では歯科矯正ブラケットが知られており、それには、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、特許文献１に開示された歯科矯正ブラケットが含まれる。図１０には、１つの例示的な歯科矯正ブラケットが示してある。
【００８３】
図１０を参照すると、歯科矯正ブラケット８０は、ブラケット本体８２、及びブラケット本体８２に摺動可能に結合された結紮用の滑り面８４を含む。ブラケット本体８２は、歯に矯正力を加えるために、その内部に形成され、（想像線で示される）アーチワイヤ８８を受け入れるように適合された、アーチワイヤ用の溝８６を含む。患者の下顎に支えられた歯の表面に取り付けられるとき、ブラケット本体８２は、舌側９０、咬合面側９２、歯肉側９４、近心側９６、遠位側９８及び唇側１００を有する。一実施形態において、ブラケット本体８２の舌側９０は、本明細書に開示される熱可塑性ポリマー組成物を用いて歯に固定されるように構成することができる。ブラケット８０の舌側９０はさらに、（図６にラベル付けされた）歯２０の表面に固定されるように構成した接着基部を画定する、パッド１０２を備えることが可能であることが理解されるであろう。この例では、本明細書に開示される熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、パッド１０２と歯２０の間に位置決めされ、かつ歯科矯正治療のためにブラケット８０をそれにしっかりと接着するように構成されたコーティングの形にすることができる。歯科矯正ブラケット８０は結紮用の滑り面８４を含むように示されているが、歯科矯正ブラケットが結紮部材を含むとは限らないことが知られている。この点において、本発明の実施形態は、結紮部材を含むブラケットに限定されないことが理解されるであろう。
【００８４】
示されるように、本明細書に開示される実施形態による熱可塑性物質ベースの高分子接着剤は、パッド１０２の上に配置されたコーティング１０４の形にすることができる。例として、コーティング１０４は、歯科矯正ブラケット８０の製造プロセス中など、取り付け前に、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤をパッド１０２の上に噴霧することによって形成することができる。したがって、コーティング１０４は工場で塗布する（ｆａｃｔｏｒｙ  ａｐｐｌｙ）ことが可能である。有利には、この構成によって、ブラケット８０を取り付ける前に、臨床医が歯又はブラケットにセメントを塗布する必要がなくなり、それにより、患者の不正咬合を矯正するためのブラケットの取り付けが簡単になる。しかしながら、本発明の実施形態は、工場で塗布されるコーティングに限定されない。
【００８５】
あるいは、臨床医は、所望されるようにコーティング１０４をパッド１０２又はブラケット８０に塗布することができる。例えば他の方法は、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤に浸すか、又は熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を含有する材料の層を、パッド１０２の上に塗るステップを含むことができる。さらに他の代替形態では、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を、別個のシートもしくはロッド（図示せず）の形にすることが可能であり、シートもしくはロッドを、ブラケット８０を歯に取り付ける前に音波もしくは超音波でパッド１０２に溶着するか、又はブラケット８０を患者の歯に取り付ける間にパッド１０２と歯２０の間に挟むことができる。次いで、歯２０、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤及びパッド１０２の間の接着を、本明細書に開示される方法の１つに従って、実質的に同時に形成することができる。
【００８６】
一実施形態では、これまでに記載した超音波エネルギー又は他のエネルギーの供給源の利用に対する代替形態として、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤と、パッド１０２及び／又は歯２０の一方又は両方との間の接着を、電流をポリマーを加熱するのに十分な出力で接着剤を通して流すことによって得ることができる。その場合、熱は抵抗加熱、すなわちジュール加熱によるものとすることができる。一般的に電流は、これまでに述べたように、ポリマー自体を通じて、又は熱可塑性ポリマーに混合された伝導性フィラーを通じて流すことができる。いずれにおいても、電流は接着剤を軟化させることができる。
【００８７】
十分に軟化させた後、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を、歯２０及び／又はブラケット８０に接着させることができる。通常、これは軟化した組成物をブラケット８０のパッド１０２と歯との間に押しつけることによって実施される。軟化した組成物を冷却した後、ブラケット８０は、歯科矯正治療にとって十分にしっかりと歯に接着した状態になる。これまでに述べたように、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤の加熱特性及び軟化特性は、活性化前に、ブラケット８０を必要に応じて取り外し、再び取り付け、ブラケット８０を歯２０の上に正確に位置決めすることができるような可逆的なものとすることができる。したがって、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を使用することにより、コーティングがブラケット８０にあらかじめ塗布されていようと、臨床医によってシート又はロッドの形で塗布されようと、ブラケット８０の最初の配置が不正確であった場合には、臨床医がブラケット８０を複数回、可逆的に取り付けること及び取り外すことを可能にすることができる。しかしながら、ブラケット８０が適切に位置決めされた後には、熱可塑性物質ベースの高分子接着剤を、これまでに述べたように活性化することができる。そうした活性化によって、改善された接着強さ又は他の所望の特質の改善を得ることができる。しかしながら、温度に伴う粘性の可逆性はなくなるか、又は著しく弱められる可能性がある。
【００８８】
本発明を、様々な実施形態を記載することによって説明し、またこうした実施形態をある程度詳しく記載してきたが、添付の特許請求の範囲の範囲をそうした細部に制限すること、又は何らかの形で限定することは発明者等の意図ではない。したがって、当業者には、さらなる利点及び変更が容易に明らかになるであろう。本発明の様々な特徴は、使用者の必要性及び選択に応じて、単独で又は任意の組み合わせで使用することが可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  デバイス
１２  クランプ部
１４  トランスデューサ部
１６  歯科用構成要素
１８  層
２０  表面、歯
２２  ハンドル
２４  ハンドル
２６  顎部
２８  顎部
３０  ジョイント
４０  デバイス
４２  クランプ部
４４  ハンドル
４６  ハンドル
４８  顎部
５０  顎部
５２  ジョイント
５４  ばね
５６  鋸歯状部又は歯
６０  デバイス
６２  連結部材
６４  層、接着剤層
６６  ねじ山
６８  ノッチ又は窪み
７０  スナップロック機構
８０  歯科矯正ブラケット
８２  ブラケット本体
８４  結紮用の滑り面
８６  アーチワイヤ用の溝
８８  アーチワイヤ
９０  舌側
９２  咬合面側
９４  歯肉側
９６  近心側
９８  遠位側
１００  唇側
１０２  パッド
１０４  コーティング
１１０  層状のシート
１１２  第１の層
１１４  第２の層
１１６  修復物
１１８  空洞
１２０  歯
１２２  カプセル
１２４  層
１３０  リング
１３２  下側部分
１３４  歯肉
１３８  溝
１４０  デバイス
１４２  上側部分
１４４  下側部分
１４６  中空経路
【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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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
2013144677000001.pdf