(57)【要約】【課題】天然の歯牙に近い良好な切削感を有し、高効率な方法でも生産可能である歯科実習用模型歯と、当該歯科実習用模型歯を高効率で製造可能な歯科実習用模型歯の製造方法とを提供すること。【解決手段】象牙質部と、象牙質部に接合されるエナメル質部とを備える歯科実習用模型歯について、象牙質部及びエナメル質部とが尿素樹脂を含む構成とする。当該歯科実習用模型歯の製造方法としては、尿素樹脂又は尿素樹脂組成物を用いる射出成形により、象牙質部と、エナメル質部とを形成する射出形成工程と、象牙質部と、エナメル質部とを接合する接合工程と、を含む方法が好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
象牙質部とエナメル質部とを備え、前記象牙質部及び前記エナメル質部の少なくとも一方が尿素樹脂を含む、歯科実習用模型歯。
【請求項２】
前記象牙質部と前記エナメル質部とが継ぎ目なく一体化されており、前記象牙質部と前記エナメル質部とが同一の材料からなる、請求項１に記載の歯科実習用模型歯。
【請求項３】
前記象牙質部が前記エナメル質部に接合されている、請求項１に記載の歯科実習用模型歯。
【請求項４】
前記象牙質部と、前記エナメル質部とが、互いに異なる材質からなる、請求項３に記載の歯科実習用模型歯。
【請求項５】
前記象牙質部及び前記エナメル質部の少なくとも一方が、尿素樹脂と充填材とを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の歯科実習用模型歯。
【請求項６】
前記充填材がＸ線造影性を有する充填材を含む、請求項５に記載の歯科実習用模型歯。
【請求項７】
前記象牙質部及び前記エナメル質部の少なくとも一方が、尿素樹脂と着色剤とを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の歯科実習用模型歯。
【請求項８】
前記尿素樹脂又は前記尿素樹脂を含む組成物を用いる射出成形により、前記象牙質部と前記エナメル質部とを含み、前記象牙質部と前記エナメル質部とが継ぎ目なく一体化されている模型歯を形成する射出形成工程を含む、請求項２、５、６、又は７に記載の歯科実習用模型歯の製造方法。
【請求項９】
前記尿素樹脂又は前記尿素樹脂を含む組成物を用いる射出成形により、前記象牙質部と、前記エナメル質部との少なくとも一方を形成する射出形成工程と、
前記象牙質部と、前記エナメル質部とを接合する接合工程と、を含む請求項３〜７のいずれか１項に記載の歯科実習用模型歯の製造方法。
【請求項１０】
前記尿素樹脂又は前記尿素樹脂を含む組成物を用いる多層射出成形により、前記象牙質部と、前記エナメル質部とを、同一の金型内で、両者が接合された状態で別個に形成する、請求項３〜７のいずれか１項に記載の歯科実習用模型歯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科実習用模型歯及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科医師又は歯科学生が、歯科治療のための口腔内作業を体験する目的で、練習材料として天然の抜去歯が使用されることがある。天然の抜去歯は、歯科治療の練習者が、実際の治療時の歯の切削感や、歯牙の構造、根管の形態を記憶するためには好ましい材料である。しかし、天然の抜去歯は、腐敗や衛生上の問題からその保存に注意を要する点で問題がある。
【０００３】
そこで、天然の抜去歯に変わる口腔内作業の練習材料として、合成材料（樹脂）からなる模型歯が提案されている（例えば特許文献１を参照）。模型歯としては、例えば、エポキシ樹脂を用いて製造されたものが流通している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０００６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、エポキシ樹脂を用いて製造された模型歯について、天然の歯牙と比較して、切削感が大きく異なる問題がある。また、エポキシ樹脂を用いて模型歯を製造する場合、通常、硬化前のエポキシ樹脂をモールド内に注型した後、エポキシ樹脂を熱硬化させて模型歯が製造される。ところが、このような方法で製造される模型歯を製造する場合、金型の形状再現性が悪く、形状のバラツキが生じやすい。また、注型法は、非常に生産性に劣る点でも問題である。
【０００６】
本発明は、天然の歯牙に近い良好な切削感を有し、高効率な方法でも生産可能である歯科実習用模型歯と、当該歯科実習用模型歯を高効率で製造可能な歯科実習用模型歯の製造方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、象牙質部と、象牙質部に接合されるエナメル質部とを備える歯科実習用模型歯について、象牙質部及びエナメル質部に尿素樹脂を含む構成とすることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明は以下のものを提供する。
【０００８】
（１）  象牙質部とエナメル質部とを備え、前記象牙質部及び前記エナメル質部の少なくとも一方が尿素樹脂を含む、歯科実習用模型歯。
【０００９】
（２）  前記象牙質部と前記エナメル質部とが継ぎ目なく一体化されており、前記象牙質部と前記エナメル質部とが同一の材料からなる、（１）に記載の歯科実習用模型歯。
【００１０】
（３）  象牙質部がエナメル質部に接合されている（１）に記載の歯科実習用模型歯。
【００１１】
（４）  象牙質部と、エナメル質部とが、互いに異なる材質からなる、（３）に記載の歯科実習用模型歯。
【００１２】
（５）  象牙質部及びエナメル質部の少なくとも一方が、尿素樹脂と充填材とを含む、（１）〜（４）のいずれか１つに記載の歯科実習用模型歯。
【００１３】
（６）  充填材が、Ｘ線造影性を有する充填材を含む、（５）に記載の歯科実習用模型歯。
【００１４】
（７）  象牙質部及びエナメル質部の少なくとも一方が着色剤を含む、（１）〜（６）のいずれか１つに記載の歯科実習用模型歯。
【００１５】
（８）  尿素樹脂又は尿素樹脂を含む組成物を用いる射出成形により、象牙質部とエナメル質部とを含み、象牙質部とエナメル質部とが継ぎ目なく一体化されている模型歯を形成する射出形成工程を含む、（２）、（５）、（６）、又は（７）に記載の歯科実習用模型歯の製造方法。
【００１６】
（９）  尿素樹脂又は尿素樹脂を含む組成物を用いる射出成形により、象牙質部と、エナメル質部との少なくとも一方を形成する射出形成工程と、
象牙質部と、エナメル質部とを接合する接合工程と、を含む（３）〜（７）のいずれか１つに記載の歯科実習用模型歯の製造方法。
【００１７】
（１０）尿素樹脂又は尿素樹脂を含む組成物を用いる多層射出成形により、象牙質部と、エナメル質部とを、同一の金型内で、両者が接合された状態で別個に形成する、（３）〜（７）のいずれか１つに記載の歯科実習用模型歯の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、天然の歯牙に近い良好な切削感を有し、高効率な方法でも生産可能である歯科実習用模型歯と、当該歯科実習用模型歯を高効率で製造可能な歯科実習用模型歯の製造方法とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る模型歯の断面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
≪模型歯≫
〔模型歯の全体構造〕
以下、模型歯の全体構造について、図１を参照しながら説明する。本発明に係る模型歯１０は、エナメル質部１１と象牙質部１２とを備える。エナメル質部１１及び象牙質部１２の少なくとも一方は、尿素樹脂を含む。模型歯１０は、エナメル質部１１と象牙質部１２とを継ぎ目なく一体化して、単一のパーツとして形成されてもよい。また、エナメル質部１１が象牙質部１２の表面に密着するように、別個のパーツであるエナメル質部１１と象牙質部１２とが接合されて模型歯１０が構成されてもよい。
【００２１】
エナメル質部１１及び象牙質部１２の形状は、所望する口腔内作業の練習が可能な形状であれば特に限定されない。通常、エナメル質部１１及び象牙質部１２の形状は、天然の歯牙を構成するエナメル質及び象牙質の形状を模した形状であるのが好ましい。
特に、天然の歯牙に近い切削感を再現するために、エナメル質部１１の材料として、象牙質部１２の材料よりも硬い材料を採用している場合、エナメル質部１１の形状は、天然の歯牙におけるエナメル質の形状を模した形状であるのが好ましい。この場合、エナメル質部１１の最も厚い部分の厚さは、１〜３ｍｍが好ましく、２〜２．５ｍｍがより好ましい。
【００２２】
前述の通り、エナメル質部１１及び象牙質部１２の少なくとも一方は尿素樹脂を含む。エナメル質部１１及び象牙質部１２は、尿素樹脂のみで構成されてもよく、尿素樹脂と尿素樹脂以外の成分を含む尿素樹脂組成物で構成されてもよい。また、エナメル質部１１及び象牙質部１２の一方が尿素樹脂を含まない材料からなる場合、当該尿素樹脂を含まない材料は、従来から模型歯の材料として使用されている種々の材料から選択することができる。模型歯１０の材料が尿素樹脂組成物である場合、尿素樹脂組成物は、充填材、着色剤、及び尿素樹脂以外の樹脂成分や、紫外線吸収剤等の種々の添加剤を含んでいてもよい。尿素樹脂組成物に含まれるこれらの成分については後述する。
【００２３】
エナメル質部１１の材質と、象牙質部１２の材質とは、同一であっても異なっていてもよい。模型歯１０の製造が容易であり、安価に模型歯１０を製造可能である点からは、エナメル質部１１の材質と、象牙質部１２の材質とが、同一の尿素樹脂又は尿素樹脂組成物であるのが好ましい。
【００２４】
この場合、特に製造が容易であることから、模型歯１０の構造として、エナメル質部１１と象牙質部１２とが継ぎ目なく一体化された、単一のパーツからなる構造であるのが好ましい。後述するように、尿素樹脂又は尿素樹脂組成物は、歯科治療において、治療対象の歯における切削された箇所の充填に用いられる充填用の樹脂材料（コンポジットレジン）との接着に優れる。
【００２５】
模型歯１０において、エナメル質部１１の材質と象牙質部１２の材質が、同一の材料である場合、天然の歯牙におけるエナメル質と象牙質との質感の差は表現できない。しかし、上記の理由から、エナメル質部１１及び象牙質部１２の材質として、同一の尿素樹脂又は尿素樹脂組成物を用いて製造された模型歯、特に、単一のパーツからなる模型歯は、コンポジットレジンを充填する作業の実習用の模型としては十分に有用なものである。
【００２６】
また、天然の歯牙ではエナメル質と象牙質とで質感が異なっているため、より天然の歯牙に近い模型歯１０を製造する観点からは、エナメル質部１１の材質と、象牙質部１２の材質とが異なっているのが好ましい。この場合、エナメル質部１１の材質と、象牙質部１２の材質との一方が、尿素樹脂又は尿素樹脂組成物以外の材料であってもよいが、切削感の点や、上記のコンポジットレジンとの接着性の点等から、象牙質部１２が尿素樹脂又は尿素樹脂組成物からなるのが好ましい。
【００２７】
エナメル質は、象牙質よりも硬質な組織である。このため、エナメル質部１１は、象牙質部１２よりも高硬度に設計されるのが好ましい。象牙質部１２が尿素樹脂又は尿素樹脂組成物からなる場合、エナメル質部１１の材質は、尿素樹脂又は尿素樹脂組成物に限定されず、例えば、セラミックのような硬質の無機材料であってもよい。エナメル質部１１及び象牙質部１２の材質が、尿素樹脂組成物、又は尿素樹脂以外の樹脂を含む組成物である場合、エナメル質部１１及び象牙質部１２の硬度は、後述するように、エナメル質部１１及び象牙質部１２の材料である樹脂組成物に充填材を配合することで調整される。
【００２８】
象牙質部１２には、必要に応じて歯髄部１３が形成されていてもよい。なお、歯学的には、象牙質と歯髄とは異なる組織と認められるが、本願明細書では、歯髄部１３を象牙質部１２の一部として記載する。象牙質部１２は、歯髄部１３を備えるのが好ましい。象牙質部１２が歯髄部１３を備える場合、模型歯１０を用いて、髄質開拡、根管拡大、根管充填等の治療の練習を行いやすい。
【００２９】
象牙質部１２中に歯髄部１３を設ける方法としては、象牙質部１２中の歯髄部１３に相当する箇所を公知の方法に従って着色する方法が挙げられる。この場合、歯髄部１３の長さ方向に対して略平行な断面により２以上に分割された象牙質部１２の複数の部品を製造し、複数の部品中の分割面上の歯髄部１３に該当する箇所を象牙質部１２の色相とは異なる色相に着色した後に、複数の部品を接着剤等用いて接合して象牙質部１２を形成してもよい。
【００３０】
象牙質部１２中に歯髄部１３を設ける別の方法としては、予め歯髄部１３に相当する形状の空孔を備える象牙質部１２を形成した後、当該空孔に歯髄部１３を構成する材料を充填する方法が挙げられる。歯髄部１３を構成する材料は、空孔に充填可能な材料であれば特に制限されない。歯髄部１３を構成する材料としては、充填時には流動性を有し充填後に硬化可能な硬化性樹脂が挙げられる。硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であっても光硬化性樹脂であってもよく、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
【００３１】
エナメル質部１１と象牙質部１２とが異なるパーツから構成される場合、エナメル質部１１と象牙質部１２とを接合させる方法は特に限定されない。例えば、エナメル質部１１と象牙質部１２とを物理的に嵌合させて両者を接合してもよい。また、接着剤を用いてエナメル質部１１と象牙質部１２とを接合してもよい。さらに、後述するように多色射出成型法を用いて、金型内でエナメル質部１１と象牙質部１２とを直接接合させてもよい。
【００３２】
以下、模型歯１０又は模型歯１０のパーツの材料について、尿素樹脂、充填材、無機材料、尿素樹脂以外の樹脂成分、着色剤、その他の添加剤、及び接着剤について順に説明する。
【００３３】
〔尿素樹脂〕
尿素樹脂は、尿素樹脂前駆体を熱硬化させて調製される。尿素樹脂前駆体の例としては、尿素とホルムアルデヒドとを含む混合物や、尿素とホルムアルデヒドとをある程度重合させたユリアホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。尿素樹脂前駆体は、熱硬化の促進やホルムアルデヒドの損失の低減等の目的で、ホルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミンや、シュウ酸ジメチルエステル、フタル酸無水物、有機ハロゲン化物、アミン塩酸塩、及びサリチル酸尿素アダクト等の硬化触媒を含んでいてもよい。
【００３４】
尿素樹脂前駆体としては、種々の成形体の製造に使用される尿素樹脂前駆体を特に制限なく使用することができる。また、尿素樹脂は、本発明の目的を阻害しない範囲で、公知の種々の方法で変性されたものであってもよい。
【００３５】
模型歯の材料として尿素樹脂又は尿素樹脂を含む尿素樹脂組成物を用いることによりは、エポキシ樹脂を用いて形成された模型歯に関する、切削感、長期保管時の変色に関する問題が解消された模型歯を製造することができる。
【００３６】
尿素樹脂前駆体としては、流動性を有し、射出成形に適用可能なものが好ましい。加熱された金型内に尿素樹脂前駆体が射出された後、金型内で尿素樹脂前駆体が硬化し、尿素樹脂を含むエナメル質部や象牙質部が形成される。射出成型に適用可能な尿素樹脂前駆体としては、例えば、それぞれ株式会社台和製である、リードライト（登録商標）ＷＴ−２０８６、リードライト（登録商標）タフアミンＩＮＴ２０６４Ｗ、リードライト（登録商標）Ｗ４２０、及びリードライト（登録商標）Ｙ２１２７等や、それぞれパナソニック株式会社製である、ＣＵ−Ｙ、ＣＵ−Ｅ、ＣＺ−Ｔ、及びＣＺ−Ｆ等が挙げられる。市販の尿素樹脂前駆体は、後述する充填材等の成分を配合して用いることもできる。
【００３７】
射出成型に適用可能な尿素樹脂前駆体を用いることにより、注型法と比較して顕著に高い効率で模型歯又は模型歯を構成するパーツを生産することができる。また、尿素樹脂前駆体を用いて射出成形法により模型歯を製造する場合、エポキシ樹脂を用いて注型法により模型歯を製造する場合の寸法精度、金型の形状の再現性、及びバリの発生等の問題が解消される。
【００３８】
〔充填材〕
エナメル質部及び象牙質部を構成する材料は、模型歯の生産性の観点からは、充填材を含む尿素樹脂組成物であるのが好ましい。充填材を含む尿素樹脂組成物について、充填材の種類、含有量、及び充填材の形状等を適宜選択することにより、エナメル質部及び象牙質部の切削感を調整することができる。なお、エナメル質部又は象牙質部が、尿素樹脂以外の樹脂を含む樹脂組成物からなる場合、当該樹脂組成物は、尿素樹脂組成物と同様に、以下説明する充填材を含んでいてもよい。尿素樹脂以外の樹脂を含む樹脂組成物において、充填材の含有量は、尿素樹脂組成物と同様である。
【００３９】
充填材としては、従来から種々の樹脂組成物に配合されている、有機又は無機の充填材を用いることができる。充填材の形状は特に限定されず、例えば、繊維状の充填材や、粉状又は板状の充填材を用いることができる。尿素樹脂組成物は、充填材を２種以上組み合わせて含んでいてもよい。
【００４０】
繊維状の充填材としては、ガラス繊維、ミルドガラス繊維、炭素繊維、セルロース繊維、セラミック繊維、ジルコニア繊維、シリカ繊維、酸化チタン繊維、炭化ケイ素繊維、ロックウール、チタン酸カリウムウィスカ、チタン酸バリウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカ、及び金属繊維等が挙げられる。
粉状又は板状の充填材としては、シリカ、マイカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、ガラスフレーク、バリウムガラス、ジルコニウムガラス、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、硫酸バリウム、クレー、ワラストナイト、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム、及びグラファイト等が挙げられる。
【００４１】
以上説明した充填材の中では、模型歯の切削感を天然歯牙の切削感に近づけることが容易であることから、酸化チタン、セルロース繊維、ガラス繊維、シリカ、及びバリウムガラスが好ましく、シリカ、及びバリウムガラスがより好ましく、シリカが特に好ましい。
【００４２】
なお、配合する充填材は尿素樹脂とのなじみや濡れ性を改善するために、予め表面処理を施されていることが好ましい。好ましい表面処理材としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、及びジルコネート系カップリング剤等が挙げられる。表面処理剤の使用量は、充填材の比表面積に応じて適宜調整される。尿素樹脂と表面処理を施された充填材からなる複合樹脂はエナメル質部と象牙質部に成型される。このようにして製作されたエナメル質部と象牙質部は、硬度、引張強度、耐衝撃性等が向上する。
【００４３】
また、充填材としては、切削感を調整しつつ模型歯にＸ線造影性を付与できることからＸ線造影性を有する充填材も好ましい。Ｘ線造影性を有する充填材の好適な例としては、バリウムガラス、ジルコニウムガラス、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、ケイ酸ジルコニウム、及び硫酸バリウムが挙げられる。これらの中では、Ｘ線造影性の点から、酸化ジルコニウムが好ましい。
【００４４】
Ｘ線造影性を有する充填材の使用量は特に限定されず、典型的には、尿素樹脂組成物の質量に対して、１〜８０質量％が好ましい。模型歯のＸ線造影性と、成形性とを両立させる点からは、Ｘ線造影性を有する充填材の使用量は、尿素樹脂組成物の質量に対して、１〜２０質量％が好ましく、３〜１５質量％がより好ましく、３〜１０質量％が特に好ましい。
なお、Ｘ線造影性のみを考慮すると、Ｘ線造影性を有する充填材が酸化ジルコニウム、酸化バリウム、ケイ酸ジルコニウム、及び硫酸バリウム等である場合、Ｘ線造影性を有する充填材の使用量は、尿素樹脂組成物の質量に対して、１〜３０質量％が好ましく、３〜２０質量％がより好ましく、５〜１５質量が特に好ましい。
Ｘ潜造影性を有する充填材がバリウムガラスやジルコニアガラス等のガラス成分である場合、Ｘ線造影性を有する充填材の使用量は、尿素樹脂組成物の質量に対して、２０〜８０質量％が好ましく、３０〜７０質量％がより好ましく、４０〜６０質量％が特に好ましい、
【００４５】
Ｘ線造影性を有する充填材は、例えば、第一稀元素化学工業株式会社、キンセイマテック株式会社、日本フリット株式会社、及びＮＥＣ  ＳＣＨＯＴＴ  コンポーネンツ株式会社等から販売されているものを用いることができる。
【００４６】
エナメル質部及び象牙質部を構成する尿素樹脂組成物に、以上説明した充填材を配合することで、バー、リーマ、ファイル等の歯科治療用の工具を用いてエナメル質部及び象牙質部を切削する際の切削感が調整される。エナメル質部及び象牙質部の切削感は、充填材の種類によっても異なるが、概ね、エナメル質部及び象牙質部の材質のビッカース硬度を調整することで調製される。
【００４７】
一般的には、尿素樹脂組成物中の充填材の含有量が多い程、尿素樹脂組成物を用いて形成されるエナメル質部及び象牙質部のビッカース硬度が高い。また、充填材が同一の素材である場合において、充填材のサイズが大きい程、エナメル質部及び象牙質部のビッカース硬度が高い。充填材のサイズが大きいとは、粉状又は板状の充填材については、充填材の平均粒子径が大きいことを意味し、繊維状の充填材については、充填材の繊維長及び繊維径の少なくとも一方が大きいことを意味する。
【００４８】
天然の歯牙に近い切削感を有する模型歯を製造するためには、エナメル質部のビッカース硬度が天然の歯牙同様２００〜４００程度であるのが好ましい。しかし、樹脂組成物を用いてエナメル質部を形成する場合、良好な成形性を維持しつつ、２００〜４００程度のビッカース硬度を実現することは困難である。そこで、エナメル質部を充填材を含む尿素樹脂組成物のような樹脂組成物を用いて形成する場合、天然の歯牙に近い良好な切削感と、模型歯の良好な生産性とを両立させる観点から、エナメル質部の材質のビッカース硬度は、４０〜２００であるのが好ましく、４０〜１５０であってもよく、４０〜１００であってもよい。
【００４９】
また、天然の歯牙に近い切削感を有する模型歯を製造するためには、象牙質部の材質のビッカース硬度は、エナメル質部の材質のビッカース硬度より低い値に調整されるのが好ましい。
【００５０】
エナメル質部及び象牙質物のビッカース硬度を調整する際の、尿素樹脂組成物中の充填材の配合量は、エナメル質部及び象牙質物のビッカース硬度が所望する値である限り特に限定されない。典型的には、充填材の配合量は、尿素樹脂組成物の質量に対して、１〜５０質量％が好ましく、５〜４０質量％がより好ましく、１０〜４０質量％が特に好ましい。
【００５１】
以上、尿素樹脂組成物に配合される充填材と、充填材と模型歯の切削感との関係について説明したが、天然の歯牙に近い切削感の模型歯を形成できる点で、充填材としてはシリカ及びバリウムガラスが好ましく、シリカがより好ましい。
【００５２】
充填材がシリカである場合、例えば、尿素樹脂組成物の質量に対して５〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％のシリカを含む尿素樹脂組成物を用いることにより、天然の歯牙が備えるエナメル質の切削感に極めて近い切削感を有するエナメル質部を形成することができる。
【００５３】
〔無機材料〕
前述のように、天然の歯牙に近い切削感を有する模型歯を作成するためには、エナメル質部の材料として硬質の無機材料を用いてもよい。このような、硬質の無機材料としては、例えば、セラミックが挙げられる。セラミックの種類としては、従来から、模型歯の材料として使用されていたものであれば特に限定されない。
【００５４】
無機材料からなるエナメル質部を製造する方法特に限定されない。無機材料からなるエナメル質部は、材料に合わせた周知の加工方法を用いて製造される。
【００５５】
エナメル質部を硬質の無機材料を用いて製造する場合、天然の歯牙に近い切削感を有する模型歯を製造するためには、エナメル質部の材質のビッカース硬度は、好ましくは２００〜４２０、より好ましくは２５０〜３８０、特に好ましくは２７０〜３７０の範囲である。
【００５６】
〔尿素樹脂以外の樹脂成分〕
エナメル質部及び象牙質部を構成する材料が尿素樹脂組成物である場合、本発明の目的を阻害しない範囲で、尿素樹脂に加えて尿素樹脂以外の樹脂成分を含んでいてもよい。尿素樹脂以外の樹脂成分は、熱可塑性樹脂であっても、熱硬化性樹脂であってもよい。尿素樹脂以外の樹脂成分は、模型歯の切削感の点から、熱硬化性樹脂であるのが好ましい。尿素樹脂組成物に含まれる尿素樹脂以外の樹脂成分が熱硬化性樹脂である場合、模型歯を切削する際に工具と模型歯との摩擦で生じる摩擦熱による模型歯の軟化が生じにくいため、天然の歯牙に近い切削感を有する模型歯を得やすい。
【００５７】
尿素樹脂組成物が尿素樹脂以外の樹脂成分を含む場合、尿素樹脂と、尿素樹脂以外の樹脂成分とは均一に相溶化していてもよく、尿素樹脂と尿素樹脂以外の樹脂成分とのどちらか一方が海成分であり他方が島成分である海島構造を形成してもよい。
【００５８】
尿素樹脂以外の樹脂成分が熱可塑性樹脂である場合の好適な例としては、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂（ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等）、ＦＲ−ＡＳ樹脂、ＦＲ−ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミドビスマレイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾチアゾール樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ＢＴ樹脂、ポリメチルペンテン、超高分子量ポリエチレン、ＦＲ−ポリプロピレン、（メタ）アクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート等）、及びポリスチレン等が挙げられる。
【００５９】
尿素樹脂以外の樹脂成分が熱硬化性樹脂である場合の好適な例としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、及びアルキド樹脂等が挙げられる。
【００６０】
エナメル質部及び象牙質部を構成する材料が、尿素樹脂以外の樹脂成分を含む尿素樹脂組成物である場合、尿素樹脂組成物に含まれる樹脂成分中の尿素樹脂の含有量は、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が特に好ましく、９５質量％以上が最も好ましい。
【００６１】
〔着色剤〕
エナメル質部及び象牙質部は、透明であっても着色されていてもよい。また、エナメル質部及び象牙質部の一方のみが着色されていてもよい。エナメル質部及び象牙質部の双方が着色されているのが好ましく、この場合、エナメル質部及び象牙質部は、天然の歯牙の色相に近い色相に着色されるのが好ましい。
天然の歯牙に近い色相の具体例としては、白色、アイボリー、乳白色、Ａ２色、及びＡ３色等が挙げられる。これらの色相は、半透明色であってもよい。
【００６２】
エナメル質部及び象牙質部の双方が、天然の歯牙の色相に近い色相に着色されている場合、模型歯を用いる実習時に、天然の歯牙に対する作業と同様の感覚で作業を行うことができる利点がある。
象牙質部が透明である場合、象牙質部は着色された歯髄部を備えるのが好ましい。この場合、模型歯を用いる実習時に、歯髄部の視認性が良好である利点がある。
【００６３】
着色剤としては、エナメル質部及び象牙質部を所望する色相に着色可能であり、成形時の加熱によって変色や退色を起こさないものであれば特に限定されず、公知の種々の着色剤を用いることができる。
【００６４】
好ましい着色剤としては、例えば、イエローオーカー、ベンガラ、群青、黒酸化鉄、チタンホワイト（二酸化チタン）等の顔料が挙げられる。
【００６５】
着色剤の使用量は特に限定されない。着色剤は、エナメル質部又は象牙質部が、所望する色相及び透明性になるような量で用いられる。
【００６６】
なお、エナメル質部及び象牙質部を構成する材料に対して、所望する色相の塗料でペイントを施してもよい。この場合、塗膜の厚さは、模型歯の切削感を損なわないように極力薄いのが好ましい。
【００６７】
〔その他の添加剤〕
エナメル質部及び象牙質部を構成する材料は、上記の、充填材、尿素樹脂以外の樹脂成分、及び着色剤の他に、種々の添加剤を含んでいてもよい。好適な添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、可塑剤等が挙げられる。
【００６８】
〔接着剤〕
エナメル質部と象牙質部と接着剤を用いて接合する場合、接着剤の種類は、エナメル質部と象牙質部とを良好に接合できる限り特に限定されない。接着剤としては、ラジカル重合型接着剤や、カチオン重合型やアニオン重合型等のイオン重合型接着剤や、メラミン・ユリア共縮合樹脂接着剤、エポキシ系接着剤等種々の接着剤を用いることができる。を用いることができる。
【００６９】
かかる接着剤の中では、酸素阻害を受けることなく速やか且つ良好に硬化してエナメル質部と象牙質部とを強固に接着可能であることと、接着時の接着剤の白化が生じにくいこととから、光硬化性のアニオン重合型の接着剤が好ましい。光硬化性のアニオン重合型の接着剤としては、例えば、２−シアノアクリル酸エステルと光開始剤とを含む光硬化性の瞬間接着剤が挙げられる。
【００７０】
メラミン樹脂又はメラミン樹脂組成物は、光硬化性のアニオン重合型の接着剤に対する接着性に劣る。他方、尿素樹脂又は尿素樹脂組成物は、光硬化性のアニオン重合型の接着剤に対する接着性が良好である。このため、光硬化性のアニオン重合型の接着剤を用いると、それぞれ尿素樹脂を含むエナメル質部と象牙質部とが特に良好に接着される。
【００７１】
以上説明した材料を用いて形成されるエナメル質部と象牙質部を接合することによって、本発明に係る模型歯が得られる。
【００７２】
なお、接着剤を用いて接合されるパーツの接合面は、例えば、サンドブラストやケミカルエッチング等の方法によって粗面化されていてもよい。接着を行う前に、接着面を粗面化することにより、より強固に模型歯のパーツを接合することができる。
【００７３】
≪模型歯の製造方法≫
本発明に係る模型歯を製造する方法は特に限定されず、尿素樹脂に適用される種々の成形方法を採用することができる。模型歯を構成するエナメル質部及び象牙質部の製造方法の具体例としては、尿素樹脂前駆体を所望の形状の金型に注型した後に加熱して硬化させる注型法、圧縮成形法、及び射出成形等が挙げられる。これらの方法の中では、模型歯の生産性が良好であることから射出成型法が好ましい。
【００７４】
射出成形法において用いる射出成形機としては、従来から尿素樹脂の射出成形に用いられているものを特に制限なく使用することができる。射出成形により製造されるエナメル質部及び象牙質部を接合することにより、模型歯が得られる。エナメル質部及び象牙質部を接合する場合、好ましくは前述の接着剤が使用される。
なお、エナメル質部及び象牙質部は、それぞれ２以上に分割されたパーツとして製造されてもよい。この場合、分割されたパーツを接合して、エナメル質部及び象牙質部が形成される。
【００７５】
射出成形装置の具体例としては、ＥＣ−６０（株式会社東芝製、最大射出圧力２４５０Ｋｇ／ｃｍ２、型締力６０ｔｏｎ）が挙げられる。ＥＣ−６０を用いて尿素樹脂前駆体を射出成形する際の好ましい条件は以下の通りである。
金型温度：固定側１４５〜１６０℃、可動側１４５〜１６０℃
シリンダー温度：前部８０〜１００℃、後部４０〜７０℃
射出圧力：６０〜１４０ＭＰａ
スクリュー回転数：３０〜６０ｒｐｍ
硬化時間：２０〜４０秒
【００７６】
また、模型歯の製造には多層射出成形法を適用することもできる。多層射出成形法では、エナメル質部と、象牙質部とが、同一の金型内で、両者が接合された状態で形成される。この方法によれば、エナメル質部と象牙質部とを接合する作業が不要であるため、特に模型歯の生産性が良好である。
【実施例】
【００７７】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００７８】
［実施例１］
下記組成の尿素樹脂前駆体Ｉと、天然の歯牙が備えるエナメル質を模した形状の空洞部を有する金型とを用いて下記の条件で射出成形を行い、エナメル質部を得た。
＜尿素樹脂前駆体Ｉ＞
ユリアホルムアルデヒド樹脂（リードライト（登録商標）ＷＴ−２０８６、株式会社台和製）：７０質量部
セルロース：２２質量部
酸化ジルコニウム：５質量部
チタンホワイト：３質量部
ホルムアルデヒド：１質量部
ヘキサメチレンテトラミン：１質量部
＜射出成形条件＞
装置：ＥＣ−６０（株式会社東芝製、最大射出圧力２４５０Ｋｇ／ｃｍ２、型締力６０ｔｏｎ）
金型温度：固定側１４５〜１６０℃、可動側１４５〜１６０℃
シリンダー温度：前部８０〜１００℃、後部４０〜７０℃
射出圧力：６０〜１４０ＭＰａ
スクリュー回転数：３０〜６０ｒｐｍ
硬化時間：２０〜４０秒
【００７９】
下記組成の尿素樹脂前駆体ＩＩと、天然の歯牙が備える象牙質を模した形状の空洞部を有する金型とを用いて上記の条件で射出成形を行い、象牙質部を得た。なお、象牙質部は２つに分割されたパーツとして製造した。分割された２つのパーツの歯髄部に該当する箇所を着色した後、２つのパーツを接着剤（ＴＢ１７７３Ｅ、株式会社スリーボンド製、アニオン重合による光硬化付与瞬間接着剤）を用いて接着して象牙質部を形成した。なお、接着剤としては、ラジカル重合型の瞬間接着剤（例えば、株式会社アルテコ製のＶ２等）や、メラミン・ユリア共縮合樹脂接着剤等、種々の接着剤も用いることができる。
＜尿素樹脂前駆体ＩＩ＞
変性ユリアホルムアルデヒド樹脂（リードライト（登録商標）タフアミンＩＮＴ２０６４Ｗ、株式会社台和製）：７０質量部
セルロース：２２質量部
酸化ジルコニウム：５質量部
チタンホワイト：１質量部
ホルムアルデヒド：１質量部
ヘキサメチレンテトラミン：１質量部
【００８０】
得られたエナメル質部と象牙質部とを、接着剤（ＴＢ１７７３Ｅ、株式会社スリーボンド製、アニオン重合による光硬化付与瞬間接着剤）を用いて接合して模型歯を得た。エナメル質部と象牙質部とは容易には剥離せず、エナメル質部と象牙質部との接着剤による接着性は良好であった。
また、得られた模型歯の一部を切削し、模型歯に凹部を形成した後、アクリル樹脂系のコンポジットレジンを形成された凹部に充填・硬化させた。コンポジットレジンを硬化させた後、コンポジットレジンの充填箇所付近を高速回転エアータービン（３０万回転／分）により切削したが、切削の衝撃によりコンポジットレジンの剥離は生じなかった。つまり、実施例１の模型歯は、コンポジットレジンとの接着性が良好である。
【００８１】
［実施例２〜８及び比較例１］
実施例２では、下記組成の尿素樹脂前駆体を用いてエナメル質部と象牙質部とを形成し、実施例１と同様にしてエナメル質部と象牙質部とを接合して模型歯を作製した。
実施例３〜８では、下記組成の尿素樹脂前駆体に対して、模型歯の材料中の充填材の含有量が表１に記載の量（質量％）になるように、表１に記載の種類の充填材を配合して得られた尿素樹脂前駆体を用いてエナメル質部と象牙質部とを形成し、実施例１と同様にしてエナメル質部と象牙質部とを接合して模型歯を作製した。
比較例２では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と硬化剤とを含むエポキシ樹脂組成物を用いて、注型法によりエナメル質部と象牙質部とを形成し、実施例１と同様にしてエナメル質部と象牙質部とを接合して模型歯を作製した。
＜尿素樹脂前駆体＞
ユリアホルムアルデヒド樹脂（リードライト（登録商標）ＷＴ−２０８６、株式会社台和製）：７０質量部
ホルムアルデヒド：１質量部
ヘキサメチレンテトラミン：１質量部
【００８２】
得られた、実施例２〜８及び比較例１の模型歯について、エナメル質部のビッカース硬度と、エナメル質部の切削感と、成形性とを評価した。これらの評価結果を、表１に記す。なお、切削感と成形性とは、下記方法に従って評価した。
【００８３】
＜切削感の評価＞
歯科治療技術に習熟した１０名のパネラーによる切削試験を行い、試験片の切削感を以下の基準に従って評価した。切削感の評価には、ＰＡＮＡ−ＭＡＸ（ハンドピース、株式会社ナカニシ製）のタービンとダイヤモンドバーとを用いた。１０名のパネラーによる評価の回答のうち、もっとも回答数の多かった評価をその試験片の切削感の評価結果とした。
◎：天然の歯牙の切削感と同等
○：ほぼ天然の歯牙の切削感と同等
△：天然の歯牙の切削感との違いは感じられるが、天然の歯牙に近い切削感
×：天然の歯牙の切削感と大きく異なる
【００８４】
＜成形性評価＞
射出成形時の成形性を、以下の基準に従って評価した。なお、比較例１の模型歯については、射出成型により製造されていないため、成形性を評価できない。成形性については、成形時の樹脂の流動性及び離形性と、製品の外観（艶の有無；バリ、ヒケ、フローマーク、反り、ジェッティング、ウェルドライン、焼け、及び気泡の発生の有無）とから総合的に判断し、◎、○、△及び×の４段階に格付けした。
【００８５】
【表１】
2016095452.tif 000003
【００８６】
表１から分かるように、尿素樹脂を用いて製造された実施例２〜８の模型歯は天然の歯牙と同等か近い切削感を有する。また、実施例３〜８より、模型歯を構成する材料が充填材を含む場合、天然の歯牙の切削感により近い切削感を有する模型歯を得やすく、充填材がシリカである場合、切削感が特に良好である模型歯を得やすいことが分かる。
他方、エポキシ樹脂からなる比較例１の模型歯は、切削感が天然の歯牙と大きくかけ離れたものであることが分かる。
【００８７】
また、実施例２より、充填材を含まない尿素樹脂前駆体を用いて射出成形により模型歯を製造する場合、成形性が極めて良好であることが分かり、実施例３〜８より、尿素樹脂前駆体が充填材を含む場合であっても、射出成形による成形性は著しく損なわれないことが分かる。
【００８８】
［実施例９〜１５］
実施例９〜１５では、下記組成の尿素樹脂前駆体に対して、模型歯の材料中の充填材（Ｘ線造影性を有する充填材）の含有量が表２に記載の量（質量％）になるように、表２に記載の種類の充填材を配合して得られた尿素樹脂前駆体を用いてエナメル質部と象牙質部とを形成し、実施例１と同様にしてエナメル質部と象牙質部とを接合して模型歯を作製した。
＜尿素樹脂前駆体＞
ユリアホルムアルデヒド樹脂（リードライト（登録商標）ＷＴ−２０８６、株式会社台和製）：７０質量部
チタンホワイト：３質量部
ホルムアルデヒド：１質量部
ヘキサメチレンテトラミン：１質量部
【００８９】
得られた、実施例９〜１５の模型歯について、下記方法に従って、Ｘ線造影性と、色調と、成形性とを評価した。これらの評価結果を、表２に記す。
＜Ｘ線造影性＞
模型歯を、ＪＩＳ  Ｔ６６０９−２の附属書Ｄ中の「Ｄ３．２  デジタルＸ線機器を用いる場合」に記載される方法に従ってＸ線撮影した。得られた像を観察し、以下の基準に従ってＸ線造影性を評価した。
◎：きわめて形状の明瞭な模型歯の像が確認される
○：形状の明瞭な模型歯の像が確認される
△：やや形状の不明瞭な模型歯の像が確認される
×：模型歯の像が確認されなかった
【００９０】
＜色調＞
得られた模型歯の色調を目視にて観察して、下記基準に従って模型歯の色調を評価した。
◎：色調が白色である
○：白色に近い色調であるが、Ｘ線造影性を有する充填材の色調に由来する着色がわずかに認められる
△：白色に近い色調であるが、Ｘ線造影性を有する充填材の色調に由来する着色が強く認められる
×：色調が白色と大きく異なる
【００９１】
＜成形性評価＞
射出成形時の成形性を、実施例２〜８と同様の基準に従って、◎、○、△、及び×の４段階で評価した。
【００９２】
【表２】
2016095452.tif 000004
【００９３】
実施例９〜１５より、模型歯を構成する材料がＸ線造影性を有する充填材としての作用を有する充填材を含む場合、模型歯にＸ線造影性が付与されることが分かる。実施例９〜１２によれば、充填材が酸化ジルコニウムである場合、充填材を少量しか使用しなくてもＸ線造影性が良好な模型歯を得られることが分かる。充填材の含有量が少量である場合、白色の模型歯について色調の悪化が少なく、射出成形による成形性が良好である。
【符号の説明】
【００９４】
１０  模型歯
１１  エナメル質部
１２  象牙質部
１３  歯髄部
【図１】
2016095452.tif 000005