歯科印象材：ビニルシリコーン樹脂

インプラント歯科および精密固定補綴歯科において、歯科用印象の品質は最終補綴物の適合性と長期的な安定性を直接左右します。長年にわたり、PVSを用いたパテ・ウォッシュ法と口腔内スキャナーのような様々な臨床技術が主に精度の観点から比較研究されてきました。.

ビニルシリコーンポリマーとシリコーンレジンに基づく、適切に設計されたポリビニルシロキサン（PVS）印象は、単一インプラントや高精度の固定症例に対する要求の厳しい精度要件を満たすことができ、多くの場合、最新のデジタル印象に匹敵します。.

しかし、上流のシリコーン原料メーカーや歯科材料メーカーにとって、より重要な点は単に “どの印象法が優れているかということではなく、,” ビニルシリコーンレジン、シリコーンオイル、液状シリコーンゴムといったより優れたベースポリマーをどのように活用して、, 歯科用印象材に、より高い精度、より容易な操作性、優れた患者快適性、そしてより強固な安定性を付与し、, それによって歯科業界全体の高度化を真に支援するかということです。.

• シリコン、シリコーン、および密度の紹介
• ビニルシリコーンがPVS歯科用印象材において持つ主な利点
• 歯科業界が本当に必要とするビニルシリコーンとは？
• 歯科分野およびその他分野におけるビニルシリコーンの応用機会
• 歯科用シリコーン材料の選び方

1 シリコン、シリコーン、および密度の紹介

材料科学の観点から言えば、ビニルシリコーンはシリコーンの一種であり、ケイ素と酸素を基本とする重合体です。自然界では、天然のケイ素は液体の状態ではなく、主にシリカやケイ酸塩鉱物として存在します。’地球の地殻において、ケイ素は酸素と結合し、硬く岩のような化合物を形成しています。.

原子レベルでは、元素ケイ素はゲルマニウムと同様に、四面体配位による結晶構造を形成します。不純物濃度とドーピングが精密に制御された単結晶ウェハは、現代の集積回路の中核を成しており、原子配列のわずかな変動でさえも電気的特性に大きな影響を与える可能性があります。.

温度と圧力の標準条件下では、この結晶性固体の密度は約2.33 g/cm³です。³. このような材料1立方メートルでは、質量が2トン以上になると計算できます。.

シリコーン材料は非常に多様です。シリコーンでは、ケイ素原子が酸素や有機基と結合して柔軟なポリマーを形成し、これはゴムやプラスチックに近い特性を示します。シリコーンゴムや液状シリコーンゴムは柔らかく不活性なエラストマーであり、高い絶縁耐力、硬化プロセス中の良好な流動性、空気・湿気・加熱に対する優れた安定性などの特長を持ちます。市販のシリコーン流体は、多くの場合cSt（センチストークス）で粘度が表示され、加工性や性能を調整するために他の材料や添加剤と混合することができます。.

XJY-8206 ビニルメチルシリコーン樹脂は、四官能性シロキサン（Q）と一官能性メチルシロキサン（M）からなる重縮合物であり、モル質量は一般的に2500～5000g/mol、MとQの鎖比率による分子構造と、Mの構造特性が樹脂の用途を決定します。.

実用的な材料観点から、エンジニアはシリコーンの密度、比重、相対密度について議論することがよくあります。標準条件下では、ほとんどのシリコーンゴムや液状ビニルシリコーンコンパウンドの平均密度は約0.95–～1.25 g/cm³³, であり、水に近い値です。これは1立方メートルあたり約950–1250 kg。技術データに報告される正確な値は多くの要因に依存します。

シリカや重い顔料などの補強充填材の存在。;

配合に使用されるビニルシリコーンポリマーやその他の材料の種類。;

混合と脱気の方法。これにより空隙や閉じ込められた空気が減少し、高圧下でさらに強化される可能性があります。;

最終的な体積は硬化と収縮の後に達成されます。.

これらの密度値はしばしば “シリコーン密度” と呼ばれ、バッチ管理、生産量の計算、および機械的特性をロット間で一貫して維持するために一般的に使用されます。印象用コンパウンドでは、密度が低すぎると材料が狭い歯肉溝領域に完全に沈み込まない可能性があり、高すぎると過剰な質量と硬度が取り扱いに悪影響を及ぼす可能性があります。粘度や架橋密度とともにこのバランスを正しく取ることが、優れたビニルシリコーン配合の重要な特徴の一つです。.

シリコン、シリコーン、および密度に関するこれらすべての背景的事実は、ビニルシリコーンベースのPVSシステムが歯科用途に非常に魅力的である理由を説明しています。それらは、ケイ素-酸素ネットワークの原子レベルの安定性と、工学的に設計されたポリマーの巨視的な柔軟性と流動性を兼ね備えています。.

2. ビニルシリコーンがPVS歯科用印象材において持つ主な利点

PVS歯科用印象材は、ビニル官能性シリコーンポリマーとビニルシリコーン樹脂のネットワーク上に構築されています。配合化学者にとって、このネットワークが印象材の特性を決定します。 “簡単で信頼性の高い” 口の中で。.

2.1 寸法安定性、耐熱性、低収縮性

ビニルシリコーンシステムは、白金触媒による付加反応で硬化し、揮発性副生成物を放出しません。その結果、縮合硬化システムや多くの従来のゴムと比較して、体積収縮が非常に低くなります。同時に、優れた耐熱性と耐候性を提供し、これは保管、輸送、および長期性能にとって重要です。.

適切な分子量、ビニル含有量、および架橋密度を持つビニルシリコーンポリマーを選択することにより、硬化したPVSは安定した三次元ネットワークを形成します。これにより、印象が以下の間、その寸法を維持できます：

• 口からの取り外し
• 石膏の注入
• ラボへの輸送
• モデルがスキャンまたは再注入される前の保管

長距離にわたって作業を発送する、または複数のモデルを注入する歯科ラボにとって、この寸法安定性は、予測可能な密度と保存期間とともに、極めて重要です。.

2.2 機械的特性：弾性回復、引き裂き強度、引張強度

歯科印象は、アンダーカット、コンタクトポイント、インプラントコンポーネントを通過し、永久的な歪みなしに元の形状に戻らなければなりません。同時に、歯肉縁周辺の薄い部分での引き裂きに耐える必要があります。.

異なる構造のビニルシリコーン流体、ビニルシリコーン樹脂、MQ樹脂、および補強フィラーを組み合わせることで、配合者は架橋密度を調整し、以下のバランスを達成できます：

• 柔らかさと硬さ（患者の快適性と簡単なトレーの取り外し）
• 弾性回復と引張強度（詳細の忠実な再現）
• 引き裂き強度（高い局所応力下での微細なフラッシュとマージンの保護）

結果として得られる物理的特性は、製品が実際の用途でどのように動作するかを定義します。よく設計されたビニルシリコーンシステムは、取り外しが簡単でありながら、インプラントやクラウンのマージンに必要な鋭い詳細を保持する印象を提供します。.

2.3 制御可能な流動性、粘度、チキソトロピー

クラシックなPVSシステムには、パテ、ミディアムボディ、およびライトボディの粘度があります。各グレードのレオロジーは、ビニルシリコーン原材料に大きく影響されます。.

低粘度シリコーンオイルとビニルシリコーン流体は、ライトボディの流動性と濡れ性を向上させます。 “ウォッシュ” 材料は、歯肉溝や微細な解剖学的構造に浸透するのに役立ちます。.

高粘度、分岐または部分的に樹脂で修飾されたベースポリマーは、トレー材料にボディとサポートを提供し、圧力下でも印象を安定に保ちます。.

異なる粘度とビニル官能基を持つビニルシリコーンポリマーのポートフォリオを供給することにより、原材料メーカーは歯科企業が作業時間、硬化時間、および口腔内での取り扱いのバランスをとるパテ・ウォッシュシステムを設計できるようにします。界面活性剤やチキソトロピー改質剤などの添加剤を組み合わせることで、機械的強度を損なうことなく加工性と被覆性を調整できます。.

2.4 耐薬品性と親水性のオプション

従来のシリコーンゴム印象材は疎水性であり、唾液や少量の血液が存在する場合に細部を捉えることが困難になる可能性があります。現代のPVS製品は、親水性側鎖を導入するか、特殊な界面活性剤システムをビニルシリコーンネットワークにブレンドすることにより、この問題を克服しています。.

同時に、ビニルシリコーン材料は多くの弱酸、塩基、および洗浄剤に対して非常に優れた耐薬品性を示し、消毒や保管中にその特性を維持するのに役立ちます。歯科メーカーにとって、親水性でありながら化学的にロバストなビニルシリコーンビルディングブロックへのアクセスは、プレミアムな “親水性PVS” 印象材への重要なステップです。.

2.5 石膏、レジン、デジタルワークフローとの互換性

その化学的不活性性と表面特性により、ビニルシリコーン印象材は次の特性を示します：

歯科用石膏からの良好な剥離性

ほとんどの3Dプリンティング樹脂との低い相互作用

ラボスキャナーでスキャンする際の安定した光学挙動（屈折率を含む）

これにより、ビニルシリコーンPVSは従来の石膏模型だけでなく、以下のようなワークフローにも適しています：

印象材が注入される,

石膏模型がスキャンされる,

データがCAD/CAMシステムにインポートされる。.

従来のプロセスから完全デジタルプロセスへの移行中の多くのクリニックやラボでは、ビニルシリコーン印象材が二つの世界をつなぐ架け橋となっています。.

3. 歯科業界が本当に必要とするビニルシリコーンとは？

原材料サプライヤーの視点から’の観点から、歯科印象材およびシリコーンゴム市場にサービスを提供するということは、歯科材料メーカーのニーズに直接合致するビニルシリコーンポートフォリオを設計することを意味します。.

3.1 ビニルシリコーンフルイドおよびベースポリマー

低粘度のビニルシリコーンフルイドは、ライトボディ材料の流動性を調整し、濡れ性を向上させるために使用されます。高分子量または軽度に分岐したベースポリマーは、弾性と回復性を高めるために使用されます。.

幅広い粘度範囲と明確に指定されたビニル含有量を提供することにより、サプライヤーは配合者が以下の用途に適した組み合わせを迅速に見つけるのに役立ちます：

パテ

ヘビーボディ/トレー材料

中程度および軽度のボディ洗浄材料

密度値、粘度データ、その他の特性を1つの情報パッケージに組み合わせることで、メーカーは配合設計や加工条件をより容易に設計できます。.

3.2 ビニルMQシリコーン樹脂およびシリコーン樹脂

ビニルMQシリコーン樹脂は、 “硬い骨格” およびネットワーク内の補強点として機能します。これらは以下の印象を生み出すのに役立ちます：

トレイ圧力下での崩壊に耐える

異なる温度でトレイ材料の寸法安定性を維持する

エッジのシャープネスと細部再現性を向上させる

M/Q比、ビニル含有量、溶媒タイプ（例えば、キシレンまたは他の適合性のある溶媒をベースとしたシステム）を調整することで、サプライヤーは以下に最適化された樹脂を作成できます：

高硬度パテ材料

中硬度トレイまたは単相材料

機械的強度と絶縁性が求められるコーティングやポッティングコンパウンド

これらの樹脂は、ミクロンサイズの適切なフィラーと組み合わせることで、メーカーに機械的特性と比重を微調整するための強力なツールを提供します。.

3.3 白金触媒システムと架橋密度

歯科用印象材は、厳格な臨床的タイミング要件を満たす必要があります：作業可能な混練時間、予測可能な口腔内硬化時間、および信頼性のある保存期間。ビニルシリコーン配合物は一般に白金触媒によって硬化され、反応はビニル基とSi-H基との間の付加硬化として進行します。.

ビニルシリコーンのサプライヤーは、これに対応するマッチングした白金触媒システムと阻害剤パッケージを提供することでサポートできます：

架橋密度と硬度を制御する

涼しく、乾燥した、換気の良い場所での保管中に保存期間を安定に保つ

一般的な歯科用接着剤やチェアサイドで使用される他の材料による触媒中毒を回避する

適切にマッチした硬化システムはバッチ間のばらつきを低減し、歯科医により一貫したチェアサイドでの操作性を提供します。.

3.4 親水性および特殊グレード向けの機能性ビニルシリコーン単位

ビニルシリコーン鎖にPEGセグメント、水酸基、またはその他の親水性単位を組み込むことで、原材料サプライヤーは以下の機能性ポリマーを提供できます：

印象材の表面濡れ性を向上させる

機械的強度を許容範囲に保つ

湿潤環境での細部再現性を改善する

このような機能性ビニルシリコーンポリマーは、次世代の親水性PVS印象材の基盤となります。厳選された添加剤と加工方法により、メーカーは様々な臨床用途に合わせて性能を調整できます。.

4. 歯科分野およびその先におけるビニルシリコーンの応用可能性

従来のPVS印象材に加え、ビニルシリコーンシステムは歯科および関連産業においてより広い可能性を秘めています。.

4.1 歯科用ライナー、ポッティング、および口腔内電子機器

架橋密度を低減し、軟質フィラーや可塑剤を使用することで、ビニルシリコーンエラストマーは以下のように配合できます：

義歯用の軟質ライナーおよび弾性裏装材

口腔近傍の小型電子機器向けポッティングおよび封止コンパウンド（絶縁性、耐薬品性、柔軟性が要求される）

医療用および歯科用機器に使用される小型回路基板上の保護層

これらの製品は、航空宇宙、輸送、汎用電子機器においてシリコーン樹脂を魅力的にする、同じ絶縁性、耐候性、機械的特性の恩恵を受けています。.

4.2 仮封止およびバリア材

その弾性と低表面エネルギーにより、ビニルシリコーン材料は以下のように使用できます：

歯内治療中の仮封止材

ブリーチング処置における歯肉バリアまたは絶縁層

様々な修復処置における保護カバー

制御された密閉性を提供し、歯の構造を損傷することなく容易に除去できます。.

4.3 デジタル歯科と3Dプリンティングの支援

デジタル歯科の拡大に伴い、多くのラボが模型やカスタムトレーの製作に3Dプリンティング用レジンを使用しています。スキャンに適した表面を持つ安定したビニルシリコーン印象材は、デジタルワークフローへの重要な入り口となります。.

将来的には、ビニルシリコーンをベースとした柔軟な印刷材料を開発し、カスタム口腔装置、スプリント、保護マウスピースに応用することで、デジタル歯科製造におけるビニルシリコーンの役割をさらに拡大できる可能性があります。.

4.4 口腔保護と医療アクセサリー

生体適合性と柔らかい弾性を持つシリコーンシステムは、すでに咬合採得材、マウスガード、睡眠時無呼吸装置に使用されています。ビニルシリコーン化学は、このような長期使用口腔器具の硬度、引張強度、耐久性を微調整し、設計者が快適性と性能をより適切に制御できるようにします。.

5. 歯科用シリコーン材料の選び方

歯科印象技術の進歩は、より優れた技術やより高度なスキャナーだけに依存するわけではありません。それはまた、PVS歯科印象材の中核をなすビニルシリコーン材料システムの継続的な改善にも依存しています。.

ビニルシリコーンポリマーをベースとしたポリビニルシロキサン印象材は、臨床実践においてその寸法精度と長期的安定性をすでに証明しています。ビニルシリコーンフルイド、ビニルシリコーンレジン、MQレジン、フィラー、および適合する白金触媒システムを慎重に設計することにより、原材料メーカーは以下をさらに最適化できます。

• 機械的特性と引き裂き強度
• 親水性と耐薬品性
• 取り扱い時間と硬化プロファイル
• 石膏、3Dプリンティングワークフロー、およびその他の材料との互換性

XJY Siliconesは、中国における主要なシリコーンMQ樹脂およびVMQシリコン製造メーカーの一つであり、シリコン業界において30年以上の研究開発および製造経験を持つとともに、関連特許および技術サポートも15件以上保有しています。当社のシリコン原材料製品は、シリコン化粧品分野のニーズを満たし、多様なカスタマイズソリューションの提供をサポートいたします。.