接 着 概 論
Outline of Adhesion

安田登先生著『接着概論』とスーパーボンドへの理解 (スーパーボンド超使いこなしガイド(2018))を一部改変

Outline of Adhesion

接 着 概 論
『接着概論』とスーパーボンド®への理解

安田登

スーパーボンドは1982年に歯科用接着材料として発売され、現在に至るまで歯 科治療に多大な貢献をしていることは周知の事実です。
しかし、従来の歯科材料とどう違うのか、どのようなメカニズムで歯質や金属材料などに接 着しているのかは十分理解されているとは言えません。
それに、そもそも接着というのはどういう現象であるかについても分からないことが多 いようです。
臨床だけが先行し、接着理論が後回しになったからとも考えられます。
そこで、ここでは接着のメカニズムについて
接 着 概 論
『接着概論』とスーパーボンドへの理解
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簡単に整理してみましょう。

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接着ってどういうこと？

まずは「接着」という言葉を考えてみましょう。
定義は「2つの異質の物体が近接して、相互にくっつき合うこと」とされています。異質の物体は近づけば近づくほど結合力が大きくなりますが、両者が近づくためには固体よりも流動体の方が有利なのは明らかです。
身近な例として切手を考えてみましょう。
切手は裏面に固化している接着材が付着しています。
しかし、このままどんなに強い力で押しつけても封筒につくことはありません。
しかし、接着面を水につけて流動体にすると切手は封筒に近接し結合力が発揮されます。

図2-1. 切手はそのままではつかない。
しかし糊の部分を濡らすと簡単につくようになる。

つまり接着力が強固に発揮されるには、固体に近接しな接 着 概 論ければならない、それには流動体でなければならないことが分かります（図2-1）。
ただ、流動体のままでは十分な力は発揮されません。
そ れをガラス板と水を用 い た 実 験をもとに 考えてみましょう。2枚のガラス板の間に水が挟まると、ガラスは緊接着ってどういうこと？

（1）

密に結合して簡単には外れません。適合の良い総義歯が外れにくいのと同じ原理です。
こ れでも接着力が発揮されますが、間に挟まった水を凍らせると二つのガラス板はさらに強固に結びつき、ちょっ

図2-2. 2枚のガラス板の間に水が存在するとよくつく。
水を凍らせるとさらに強固につく。とやそっとでは外れません（図2-2）。
つまり接着材は最初は流動体で、被着体に近接したら、今度は何らかの力で固化することによって強固な結合力を発揮します（図2-3）。製氷機の中の氷を触ると指に張りつく現象も同じ原理です。
その強固な結合力を発揮するには、今度は固化した接着材と付けられた物体（被着体）との間に何らかの引き合う力が存在しなければなりません。

図2-3. 接着が生じる原理（はじめは流動体。被着体に近接して強い結合力を生む）

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2それぞれの被着体にはどんな力でついているのか？

その何らかの力にはどういう種類のものがあるのでしょう。
前 述のように接着材は、「近づく→固まる→結合力を発揮する」の順番で接着力が生じます。実際の接着はいろいろな要素が絡み合って接着力が発現されていますが、大きく分けると以下の2つになります。

被着体表面に濡れて固まる＜化学的・物理的結合タイプ＞

入り込んで固まる＜機械的結合タイプ＞

すべての 接 着 は 基 本 的 には 濡 れて固まるので すもう一つは、入り込んで固まり、抜けなくなることでが、主に接着材と被着体とが一次結合や水素結合、接着力を発揮するタイプです。このタイプは化学ファン・デル・ワールス力などの化学的、あるいは物的、あるいは物理的な反応を起こすことによって生理的な結合力で接着するタイプです（図2-4）。

じる結合力よりも、主に機械的な嵌合力が中心に接 着 概 論なります（図2-5）。

それぞれの被着体にはどんな力でついているのか？

（2）3

図2-4. 被着体表面に濡れて固まるタイプ。

図2-5. 被着体表層に入り込んで固まるタイプ。

		 濡れれば濡れるほど強い接着力を示す。		 入り込む深さが深いほど、また単位面積当たりの		 接着界面には主に化学的・物理的結合を生じる。

密度が高いほど強い結合力を生む。主に機械的結合力で結びついている。

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歯科で接着のタイプを分類するとそれでは、歯科治療における被着体で接着のタイプを分類してみるとどうでしょう？
接着のタイプ別に分けた各種被着体
接着のタイプ

被着体表面に濡れて固まる＜化学的・物理的結合タイプ＞

被着体

主な接着機構貴金属合金

硫黄（S）との相互作用

非貴金属合金

水素結合

セラミックス
コンポジットレジン

シロキサン結合

硬質レジン
入り込んで固まる＜機械的結合タイプ＞

エナメル質

投錨効果（アンカリング）

象牙質
セメント質

樹脂含浸層

MMA系歯科用レジン

微小な機械的結合込んで固まるタイプに属します。義歯の破折修理や復材料に対する接着をタイプ別に分けてみました。

暫 間 被 覆 冠（ T e C ）の 調 整 など便 利 に 用 いられて被着体表面に濡れて固まる（化学的・物理的結合）

いる即重レジンは、同じレジンで接着したのだからタイプには、修復に使用する歯科材料のほとんどが化 学 的 結 合と思わ れる方も多 い ので すが、実 際 は含まれます。主な結合力は非貴金属合金では水素重合硬化してPMMAとなったレジン（たとえば義歯床）結合、貴金属合金は接着性モノマーに含まれる硫黄の中に、液体（モノマー）が入り込んで固まり抜けな（S）成分が貴金属合金と相互作用を示します。セラ

くなるものです。

ミックス、硬質レジンや硬化後のコンポジットレジン（3）歯科の接着のタイプで分類するとではシロキサン結合や水素結合です。

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表に接着の対象となる歯質や、歯科で用いられる修ところが同じレジンと言っても硬質レジンや硬化後のコンポジットレジンが被着体の場合は入り込んで入り込んで固まる（機械的結合）タイプには、エナメ固まるタイプではなくて、前述の濡れて固まるタイ

ル 質、象 牙 質、セメント質 などの 歯 質と、普 通 の 歯プに分類されます。コンポジットレジンはレジンを科 用レジン（主 成 分 は 液 がメチ ルメタクリレ ート：

硬く丈夫な性質にするために、レジンの中にたくさMMA、粉がポリメチルメタクリレート：PMMA）がんの無機質のフィラーを入れています（重量比で60挙げられます。

～90％）。レジン成分（マトリックス）には機械的性質を向上させるために普通の歯科用レジンとは異なる

エナメル質の接着ではエナメル小柱間質に入り込レジンが配合されています。それは多官能性メタク

んだレジンが抜けなくなることを船の錨（アンカー）リレートといって、重合して固体になると緻密な3次に例えて投錨効果（アンカリング）と呼んでいます。

元構造体となり、硬く、しかも溶剤に対しても抵抗力

象牙質の接着には脱灰された表層象牙質に接着性のあるものとなります。ということは接着性レジンのレジンが浸透、拡散、硬化してできる樹脂含浸層がモノマーが塊の中へ簡単には入り込めないことを意主体となります。

味しています。

臨床でよく使用されるMMA系歯科用レジンも入り

従って、硬質レジンや硬化後のコンポジットレジン
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に接着させるためには他の方法を選択せざるを得

以上、接着のタイプ別に被着体とそれぞれの主な接ないのです。マトリックスレジンに対して接着が期着機構について述べましたが、もちろん接着機構の待できないのならば、多量に含まれている無機質の1つだけですべてが解決できるわけではなく、実際にフィラーをターゲットにする他 はありません。幸 いはいくつかの要素が重なり合って成り立っています。

フィラーは無機質、つまりセラミックスと同じようなですから化学的・物理的結合が期待される場合でも、性質を持っていますから、それに狙いを定めて接着機械的結合も得られるような前処理が必要となってをおこないます。従って、レジンといってもセラミッきます。修復物内面に施すサンドブラスト処理、支台クスと同じ処理となるわけです。

歯に対しておこなうエッチング処理などがそれに相当します。

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臨床家から見たスーパーボンド®

これまで述べた概論を踏まえて、スーパーボンドの諸性質を臨床家の視点で考えてみます。

接 着 概 論

重合特性
接着操作をおこなう口腔内の環境は常に水分と、空気すなわち酸素に曝されています。しかもどんな手段をとっても、水分と酸素を完全には遮断できません。従って、水分や酸素臨床家から見たスーパーボンド（4）の存在下でも接着力が期待できる材料が求められます。2枚のガラス板 に挟まった 水を氷 にするた め には 冷 や すだ けで良いのですが、接着性レジンでは重合開始剤でモノマー成 分を重 合させる必 要 があります。重 合 開 始 剤 には、ボンディング材のように光と反応するものや、即重レジンのよう

図2-6. MMA-TBB系は、水との界面から重合する（左）。BPO-アミン系は水と無関係な内部から重合する（右）。に2つ以上の成分を混合して反応するものなどがあります。
しかし、残念ながらそのほとんどにとって水分や酸素は重合阻害になることが知られています。光照射して重合させた直後のボンディング材表面に重合していない部分（未重合層）が残るのは、酸素による重合阻害によるものです。
一方、スーパーボンドの重合開始剤であるTBB（トリ-ｎ-ブチルボラン）は、水分や酸素が存在する環境下でも反応するという特異的な性質をもっています。湿潤した口腔内であってもしっかりと重合するのはこのためです（図2-6）（ 図2-7）。

図2-7. 図2-6の模式図を示す。TBB系レジンは水との 界 面 から重 合し、重 合 物 が 水 中 に懸濁する（A）。MMAは重合収縮して水面から離れる（B）。
引用文献：増原英一：歯科用接着性レジンと新臨床の展開、クインテッセ
ンス出版：17.2001.

5浸透性硬化体特性

接着の1つに小さな間隙に入り込んで固まるタイプ

接着性レジンセメントは、無機質のフィラーを含まの機械的結合があることは前述の通りです。その際、ないMMA系レジンセメントと、無機質のフィラーを分子量が100というMMA（メチルメタクリレート）が含むコンポジット系レジンセメントに大別されます。

モノマーの主成分であるスーパーボンドは、接着性MMA系レジンセメントであるスーパーボンドは、材料として非常に小さな分子構造を持つため、微小コンポジット系レジンセメントと比較して柔軟性とな間隙にも入り込むことができます（表2-1）。

粘り強さがあります（図2-8）。

更に、拡散促進モノマーである4-METAを含有し特 に 耐 衝 撃 性 が 弱 い セラミックス、硬 質レジン、ているため、歯質にしっかりと浸透して拡散します。

コンポジットレジンなどの修復物に使用することで、

表2-1. モノマーの分子量修復物に加わる衝撃を緩和します 2）,３）。
分子量

MMA

100

TEGDMA286

UDMA470

Bis-GMA512
分子量の小数点以下省略

図2-8. 接着材料の3点曲げ試験

スーパーボンド

接 着 概 論

モノマー名

コンポジット系レジンセメント（サンメディカル社製）

操作性

スーパーボンドは発売以来、細菌学的・病理学的スーパーボンドは操作が面倒なので使わないといな分野の研究もおこなわれてきました。

う声を聞くことがあります。一方、最近では操作性それらの研究により、スーパーボンドで形成されたを改良したポリマー粉末やエナメル質・象牙質兼良 質 な 樹 脂 含 浸 層 が 細 菌 や 外 部 刺 激をシャット用のセルフエッチングプライマーである「ティースアウトして歯髄を保護するという機能が見出されプライマー」が販売され、操作性が向上したと言う

ました １）。

声も多く聞かれるようになりました。

スーパーボンドは多岐にわたる基礎研究や臨床例

また、スーパーボンドは筆積法と混和法の2通りのが数々の文献などで報告されており、う蝕治療や使用方法を適宜使い分けることによって、多くの症修復処置だけにとどまらず幅広い用途で活用され例に対応できます。操作方法のポイントをしっかりています。と押さえれば簡単に使用できます。

（4）
臨床家から見たスーパーボンド

汎用性以上、「接着」について解説しました。
日常臨床において「接着」は患者様からの信頼にも関わる重要な要素です。
文献1）中林宣男：樹脂含浸象牙質の機能について ,AD,13(1),8-13,1995.
2）増原英一ら：フルセラミック・クラウンと支台の接着による補強効果 ,QDT 別冊：デンタルファインセラミックスの現状を探る ,61-64,1986.
3）村原貞昭ら：CAD/CAM ハイブリッドレジン冠の繰り返し衝撃荷重に対する破折抵抗性 ,AD,35(1),1-5,2017.

6Profile
1944年

東京都出身

1971年-1973年

安田

登 先生

パリ大学医学部大学院（フランス政府給費留学生）

1975年

東京医科歯科大学大学院卒（医用器材研究所有機材料部門）

1986年

東京医科歯科大学歯学部講師

1999年

東京医科歯科大学歯学部臨床教授（～2006年）

2000年

東北大学歯学部 非常勤講師（～2005年）

2012年

歯科医院 キャビネ・ダンテール御茶ノ水院長
NPO法人「歯と口の健康を守ろう会」理事長
元日本接着歯学会副会長
日本補綴歯科学会代議員

2022年12月 ご逝去（享年78歳）

安田先生の歯科界への多大なるご功績と弊社への長年のご支援に対し、サンメディカル社員一同、深い敬意と追悼の意を捧げ、心よりご冥福をお祈り申し上げます。

一般的名称

販売名

医療機器認証番号

機器分類

歯科接着用レジンセメント スーパーボンド

221AABZX00115000 管理医療機器

歯面処理材

222AFBZX00100000 管理医療機器

ティースプライマー■ご使用に際しては、必ず添付文書等をお読みの上、正しくお使いください。

2023年4月発行