特許 7594795 マウスピースジスク製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-27

(45)【発行日】2024-12-05

(54)【発明の名称】マウスピースジスク製造方法

(51)【国際特許分類】

   A63B 71/08 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

A63B71/08 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021576199

(86)(22)【出願日】2021-02-05

(86)【国際出願番号】 JP2021004423

(87)【国際公開番号】W WO2021157723

(87)【国際公開日】2021-08-12

【審査請求日】2024-01-24

(31)【優先権主張番号】P 2020019902

(32)【優先日】2020-02-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】524030721

【氏名又は名称】ＥＬＥＢＯＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】水野 芳伸

【審査官】槙 俊秋

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－０１２８６５２（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８３２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５７８７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６３Ｂ ７１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マウスピースジスクの製造方法であって、
第１の樹脂からなる基材の第１の表面にドライエッチングを施す第１表面改質工程と、
前記基材を金型内に配置し、当該金型内に第２の樹脂を供給して、前記第１の表面に第２樹脂層を成形する第２樹脂層成形工程と、
を有し、前記第１の樹脂はグリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）であり、前記第２の樹脂はポリウレタン系エラストマーであることを特徴とするマウスピースジスク製造方法。

【請求項2】

前記第１の樹脂として、前記グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）の代わりに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリシクロへキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴ）及びグリコール変性ポリシクロへキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴＧ）の何れか１つを用いることを特徴とする請求項１記載のマウスピースジスク製造方法。

【請求項3】

前記第２の樹脂として、前記ポリウレタン系エラストマーの代わりに、ポリオレフィン系エラストマー又はエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いることを特徴とする請求項１又は２記載のマウスピースジスク製造方法。

【請求項4】

前記第１の表面の反対側の面である第２の表面にドライエッチングを施す第２表面改質工程と、
前記基材を金型内に配置し、当該金型内に第３の樹脂を供給して、前記第２の表面に第３樹脂層を成形する第３樹脂層成形工程と、
を有し、前記第３の樹脂はポリウレタン系エラストマーであることを特徴とする請求項１記載のマウスピースジスク製造方法。

【請求項5】

前記第３の樹脂として、前記ポリウレタン系エラストマーの代わりに、ポリオレフィン系エラストマー又はエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いることを特徴とする請求項４記載のマウスピースジスク製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マウスピースジスク製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

動作が激しい体どうしの接触が多いスポーツなどでは、歯の一次的な強い噛み締めや顎への衝撃などから、歯が損傷する場合があることが報告されている。これらの怪我を防止する目的から、マウスピースの装着が義務付けられているスポーツもある。

【0003】

またマウスピースは、歯の矯正を目的とするものや、いびき・歯ぎしりの防止を目的とするものもある。

【0004】

このようなマウスピースに求められる基本的な機能は、第一義である衝撃吸収性、歯への装着性（簡単に離脱しない）、噛み締めに対する耐久性、成形形状の持続性などがあるが、材料（一般的にはエンジニアリングプラスチック）として相反する特性もあり、一つの樹脂で製作した場合は上に述べた基本的な機能を、平均的に高めることは難しい。樹脂材の特徴を個々に活かす方法として、マウスピースの形状を保持する形態保持部を形成するためのハード材と、口腔内や歯牙を保護するためのソフト材の２層構造とした２層式のもの（例えば、特許文献１）や、ハード材をソフト材で挟んで３層構造とした３層式のものが考案されている。また、このようなマウスピースは、２層構造や３層構造のジスクを加熱して成形する。

【0005】

【文献】特開２００５－１１８５１３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来のジスクは２層構造や３層構造にするためにハード材とソフト材を接着剤等で接着していたため、接着剤に含まれる有害物質の人体への影響が懸念されるという問題があった。また、接着剤を用いたものは剥がれやすいという問題もあった。更に、接着剤を用いるとコストがかかる他、ジスクの厚みも大きくなるため、市場に流通している多層マウスピースの材料と厚みの選択肢は、必ずしも広くはなかった。

【0007】

そこで本発明は、２層構造又は３層構造とした接着剤を使用しないマウスピースジスクの製造方法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】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明のマウスピースジスクの製造方法は、第１の樹脂からなる基材の第１の表面にドライエッチングを施す第１表面改質工程と、前記基材を金型内に配置し、当該金型内に第２の樹脂を供給して、前記第１の表面に第２樹脂層を成形する第２樹脂層成形工程と、を有し、前記第１の樹脂はグリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）であり、前記第２の樹脂はポリウレタン系エラストマーであることを特徴とする。

【0009】

ここで、前記第１の樹脂として、前記グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）の代わりに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリシクロへキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴ）及びグリコール変性ポリシクロへキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴＧ）の何れか１つを用いてもよい。

【0010】

また、前記第２の樹脂として、前記ポリウレタン系エラストマーの代わりに、ポリオレフィン系エラストマー又はエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いてもよい。

【0011】

またさらに、前記第１の表面の反対側の面である第２の表面にドライエッチングを施す第２表面改質工程と、前記基材を金型内に配置し、当該金型内に第３の樹脂を供給して、前記第２の表面に第３樹脂層を成形する第３樹脂層成形工程と、を有し、前記第３の樹脂はポリウレタン系エラストマーであってもよい。

【0012】

ここで、前記第３の樹脂として、前記ポリウレタン系エラストマーの代わりに、ポリオレフィン系エラストマー又はエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いてもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、接着剤を使用しないマウスピースジスクの製造方法および接着剤を使用しないマウスピースジスクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明のマウスピースジスクに係る基材を示す斜視図である。

【図2】本発明のマウスピースジスク製造方法を示す断面図である。

【図3】本発明のマウスピースジスクを示す斜視図である。

【図4】本発明のマウスピースジスク製造方法を示す断面図である。

【図5】本発明のマウスピースジスクを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に、本発明のマウスピースジスクの製造方法を説明する。

【0020】

本発明のマウスピースジスク製造方法は、第１表面改質工程と、第２樹脂層成形工程とで主に構成される。

【0021】

ここで第１表面改質工程とは、第１の樹脂からなる基材１のいずれか一方の面（以下、第１の表面11という）に物理的又は化学的な表面処理を施す工程である。これにより第１の表面11に微細凹凸構造が形成されたり、官能基が生成されたり、あるいは、第１の表面11の濡れ性を向上させたり、汚染物質の除去をすることができるので、当該第１の表面11と第２の樹脂の接着性を向上させることができる。

【0022】

ここで、第１の表面改質工程における表面処理としては、第１の表面11と第２の樹脂の接着性を向上させることができればどのようなものでもよいが、例えば、ドライエッチングを用いることができる。ここでドライエッチングには、反応ガス中に材料を曝す反応性ガスエッチングとプラズマによりガス（Ｎ_２、Ｏ_２、Ａｒ、Ｈ_２、ＣＯ_２等）をイオン化・ラジカル化してエッチングする反応性イオンエッチングがある。

【0023】

また、第２樹脂層成形工程とは、第１の表面11に第２の樹脂を供給して第２樹脂層２を成形する工程である。

【0024】

ここで、第１の樹脂は、主にマウスピースの形状を保持する形態保持部を構成するためのもので、第２の樹脂は、主に口腔内や歯牙を保護するためのものである。

【0025】

第１の樹脂は、マウスピースの使用時において、強く咬合した際にも変形をせずマウスピースとしての形状を保持できるものであればどのようなものでもよく、少なくとも第２の樹脂よりも高い硬度を有するものを用いることができる。また、口腔内で使用されることから、第１の樹脂は、毒性のないものが用いられる。このような樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリシクロへキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴ）を用いることができる。特に、審美性の観点からは、透明で加熱等により白化しない点で、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）やグリコール変性ポリシクロへキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴＧ）が好ましい。

【0026】

また、第２の樹脂は、口腔内や歯牙を保護することができるものであればどのようなものでもよく、第１の樹脂より柔らかい樹脂であって、衝撃等を吸収し、口腔内や歯牙を保護できる程度に柔らかい、弾性又は粘弾性を有するものが好ましい。また、口腔内で使用されることから、第２の樹脂は、毒性のないものが用いられる。このような樹脂としては、具体的には、ポリオレフィン系エラストマーやエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリウレタン系エラストマー等の低融点の熱可塑性樹脂を用いることができる。

【0027】

また、基材１は、図１に示すように、マウスピースに成形した際にその形状を保持する形態保持部となるものである。基材１の形状は、板状又はシート状のもので、マウスピースを成形するのに適した大きさであればどのようなものでもよい。例えば、直径を１２０～１２５ｍｍ等にすることができる。また、基材１の厚みも、マウスピースを成形したり使用したりするのに適した大きさであればどのようなものでもよい。例えば、０．１～２．０ｍｍの厚さにすればよい。

【0028】

第２樹脂層成形工程は、第１の表面11に第２の樹脂を供給して第２樹脂層２を成形できればどのような方法を用いてもよいが、例えば、基材１を金型５内に配置し、当該金型５に第２の樹脂を供給して、基材１の第１の表面11に第２樹脂層２を成形すればよい。

【0029】

具体的には、まず、図２（ａ）に示すように、上金型５ａと下金型５ｂからなる金型５を用意する。当該、金型５としては、射出成形やインサート成形に用いる一般的なものを使用することができる。次に、図２（ｂ）に示すように、基材１を下金型５ｂに配置する。そして、図２（ｃ）に示すように、上金型５ａを下金型５ｂと嵌合して基材１の第１の表面11側に空隙51を形成する。空隙51は、上金型５ａに対する下金型５ｂの位置によって大きさを変えることができ、これにより、第２樹脂層２の厚さを調節することができる。次に、図２（ｄ）に示すように、上金型５ａに形成された供給流路52を介して空隙51に流動性のある第２の樹脂を供給し、所定厚さの第２樹脂層２を形成する。第２樹脂層２が固化した後、図２（ｅ）に示すように、上金型５ａを外し、最後に、図２（ｆ）に示すように、マウスピースジスクを取り出す。

【0030】

このようにして、本発明のマウスピースジスクを作製することができる。当該マウスピースジスクは、例えば図３に示すように、第１の樹脂からなり、第１の表面11に微細凹凸構造や化学結合に寄与する官能基を有する基材１と、第２の樹脂からなり、第１の表面11に接合された第２樹脂層２の２層構造となる。

【0031】

また、２層構造のマウスピースジスクは、マウスピースとして使用できればどのような厚さでもよいが、接着剤を使用しないため、例えば、基材１と第２樹脂層２を合わせた厚みが３ｍｍ以下のものや、１．５ｍｍ以下のもの、１ｍｍ以下のものを製造することができ、種々の厚みの選択肢を提供することができる。

【0032】

また、本発明のマウスピースジスクの製造方法は、更に第２表面改質工程と、第３樹脂層成形工程とを有してもよい。

【0033】

第２表面改質工程とは、基材１の第１の表面11の反対側の面である第２の表面12に物理的又は化学的な表面処理を施す工程である。これにより第２の表面12に微細凹凸構造が形成されたり、官能基が生成されたり、あるいは、第２の表面12の濡れ性を向上させたり、汚染物質の除去をすることができるので、当該第２の表面12と第３の樹脂の接着性を向上させることができる。

【0034】

ここで、第２の表面改質工程における表面処理としては、第２の表面と第３の樹脂の接着性を向上させることができればどのようなものでもよいが、例えば、ドライエッチングを用いることができる。ここでドライエッチングには、反応ガス中に材料を曝す反応性ガスエッチングとプラズマによりガス（Ｎ_２、Ｏ_２、Ａｒ、Ｈ_２、ＣＯ_２等）をイオン化・ラジカル化してエッチングする反応性イオンエッチングがある。

【0035】

また、第３樹脂層成形工程とは、第２の表面12に第３の樹脂を供給して第３樹脂層３を成形する工程である。

【0036】

ここで第３の樹脂は、口腔内や歯牙を保護することができるものであればどのようなものでもよく、第１の樹脂より柔らかい樹脂であって、衝撃等を吸収し、口腔内や歯牙を保護できる程度に柔らかい、弾性又は粘弾性を有するものが好ましい。また、口腔内で使用されることから、第３の樹脂は、毒性のないものが用いられる。このような樹脂としては、具体的には、ポリオレフィン系エラストマーやエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリウレタン系エラストマー等の低融点の熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、第３の樹脂は第２の樹脂と同じ樹脂を用いてもよいし、異なる樹脂を用いてもよい。

【0037】

第３樹脂層成形工程は、第２の表面12に第３の樹脂を供給して第３樹脂層３を成形できればどのような方法を用いてもよいが、例えば、図４に示すように、第２樹脂層２が形成された基材１を金型５に配置し、当該金型５に第３の樹脂を供給して、基材１の第１の表面11に第２樹脂層２を成形すればよい。

【0038】

具体的には、まず、図４（ａ）に示すように、上金型５ａと下金型５ｂからなる金型５を用意する。当該、金型５としては、射出成形やインサート成形に用いる一般的なものを使用することができ、第２樹脂層形成工程で用いた金型を利用することもできる。次に、図４（ｂ）に示すように、第２樹脂層２が形成された基材１を下金型５ｂに配置する。そして、図４（ｃ）に示すように、上金型５ａを下金型５ｂと嵌合して基材１の第２の表面12側に空隙53を形成する。空隙53は、上金型５ａに対する下金型５ｂの位置によって大きさを変えることができ、これにより、第３樹脂層３の厚さを調節することができる。次に、図４（ｄ）に示すように、上金型５ａに形成された供給流路52を介して空隙53に流動性のある第３の樹脂を供給し、所定厚さの第３樹脂層３を形成する。第３樹脂層３が固化した後、図４（ｅ）に示すように、上金型５ａを外し、最後に、図４（ｆ）に示すように、マウスピースジスクを取り出す。

【0039】

このようにして、本発明のマウスピースジスクを作製することができる。当該マウスピースジスクは、例えば図５に示すように、第１の樹脂からなり、第１の表面11および第２の表面12に微細凹凸構造や化学結合に寄与する官能基を有する基材１と、第２の樹脂からなり、第１の表面11に接合された第２樹脂層２と、第３の樹脂からなり、第２の表面12に接合された第３樹脂層３の３層構造となる。

【0040】

また、３層構造のマウスピースジスクは、マウスピースとして使用できればどのような厚さでもよいが、接着剤を使用しないため、例えば、基材１、第２樹脂層２および第３樹脂層を合わせた厚みが４．５ｍｍ以下のものや、２．５ｍｍ以下のもの、２．３ｍｍ以下のものを製造することができ、種々の厚みの選択肢を提供することができる。

【符号の説明】

【0041】

１：基材
２：第２樹脂層
３：第３樹脂層
５：金型
５ａ：上金型
５ｂ：下金型
11：第１の表面
12：第２の表面
51：空隙
52：供給流路
53：空隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】