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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine orthodontische Vorrichtung und
betrifft im Besonderen eine aus Kunststoff hergestellte orthodontische
Klammer.
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Bisher
wurden als die orthodontische Klammer als ein wesentliches Teil
einer orthodontischen Vorrichtung verschiedene Materialien wie Metall,
Keramik, Kunststoff und Ähnliches
eingesetzt. Die orthodontische Klammer weist in Abhängigkeit
von dem Material (Rohmaterial), aus dem sie hergestellt ist, jeweilige
Vorteile und Nachteile auf.
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Zum
Beispiel weist die orthodontische Klammer aus Metall eine mechanische
Festigkeit auf, die bei der orthodontischen Behandlung erforderlich
ist, hat aber einen Nachteil, dass die Metallfarbe bei geöffnetem Mund
Aufmerksamkeit auf sich zieht, wodurch sich ein ästhetisch unerwünschter
Eindruck ergibt.
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Die
orthodontische Klammer aus Keramik ist in ästhetischer Hinsicht vortrefflicher
als diejenige aus Metall, hat aber einen Nachteil, dass zum Beispiel
die Keramik materiell härter
als Zahnschmelz ist. Dies schleift oftmals okkludierte Zähne ab und
führt dazu,
dass auch der Drahtbogen abgerieben wird. Des Weiteren wird, da
die orthodontische Klammer aus Keramik materiell brüchig ist,
die Klammer oft rissig, wenn sie mit Drehmoment durch einen Winkeldraht
angewendet wird. Des Weiteren kann es ein Problem geben, dass die Befestigungsflügel, die
die Ligatur tragen, brechen, wenn der Drahtbogen an der Klammer
befestigt wird.
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Des
Weiteren weist die orthodontische Klammer aus Keramik im Vergleich
zu derjenigen aus Metall einen hohen Reibungswiderstand auf und
beeinträchtigt
die Gleiteigenschaft des Drahtbogens. Die an dem Drahtbogen befestigte
Keramikklammer gleitet nämlich
nicht glatt an dem Drahtbogen entlang. Dies verhindert die wirksame
Bewegung des Zahns und führt
dazu, dass die orthodontische Behandlung mehr Zeit erfordert.
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Die
orthodontische Klammer aus Kunststoff ist bei der Formbarkeit (Verarbeitungsfähigkeit) überlegen, aber
weist einen Nachteil auf, dass zum Beispiel die ästhetische Eigen schaft auf
Grund des Fortschreitens von Verfärbung und Verschlechterung
durch chemische Komponenten und Pigmente, die in Nahrungsmitteln
enthalten sind, verloren geht. Des Weiteren ist die orthodontische
Klammer aus Kunststoff im Vergleich zu derjenigen aus Metall bei
mechanischer Festigkeit unterlegen.
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Im
Besonderen musste die jüngste
orthodontische Klammer zusätzlich
zu der grundlegenden Funktion, die bei der Orthodontie erforderlich
ist, eine spezielle ästhetische
Eigenschaft aufweisen.
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Daher
kam es, dass im Allgemeinen die orthodontische Klammer aus Keramik
und die orthodontische Klammer aus Kunststoff eingesetzt wurden.
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In
Bezug auf die orthodontische Klammer aus Keramik und diejenige aus
Kunststoff ist zum Beispiel der Aussparungsabschnitt so eingerichtet,
dass er durch Metall oder anderes Material ersetzt wird, um den Aussparungsabschnitt
zu verstärken
und gleichzeitig seinen Reibungswiderstand zu verringern, und des
Weiteren wird das Metall als ein Kernmaterial (Verstärkungsteil)
in der Klammer bereitgestellt (US-Patent Nr. 5.595.484).
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In
jüngster
Zeit wurden Harze niedriger Wasserabsorption entwickelt, die zum
Beispiel nicht durch Kaffee mit einem relativ starken Pigment verfärbt werden.
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Unter
diesen Umständen
hat sich die Nachfrage nach der orthodontischen Klammer aus Kunststoff
erhöht.
Die orthodontische Klammer aus Kunststoff ist im Allgemeinen aus
Polycarbonat (PC) hergestellt, da Polycarbonat bei Transparenz,
chemischer Beständigkeit,
Schlagbiegezähigkeit,
Maßgenauigkeit
beim Formen zusätzlich
zu giftfreier Eigenschaft überlegen
ist, wodurch die Anpassung für
die orthodontische Klammer erhöht
wird.
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Somit
ist die orthodontische Klammer aus Kunststoff bei der ästhetischen
Wirkung überlegen
und wurde im Algemeinen eingesetzt. Jedoch weist die orthodontische
Klammer aus Kunststoff einige Probleme auf, die bisher noch nicht
gelöst
wurden.
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Zuallererst
besteht das Problem des Lösungsmittelrisses.
Im Allgemeinen wird die orthodontische Klammer mit einem Zahnhaftmittel
direkt an einen Zahn befestigt. Daher wird, wenn die Kunststoffklammer
zu dem Zeitpunkt, zu dem sie geformt wird, eine innere Spannung
(innere Spannung auf Grund von Verwindung, die beim Formen erzeugt
wird) darin aufweist, die Kunststoffklammer oft auf ein organisches
Lösungsmittel, das
in dem Haftmittel enthalten ist, reagieren und den Lösungsmittelriss
an der Klammerbasis und den Flügeln erzeugen.
Als Folge reduziert die Kunststoffklammer die Festigkeit davon auf
ungefähr
1/10 der Standardfestigkeit, wobei die Kunststoffklammer nutzlos
gemacht wird.
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In
dieser Hinsicht gab es bisher eine Unannehmlichkeit, dass ein bestimmtes
Haftmittel, das kein mögliches
Problem erzeugt, unter Berücksichtigung
der Kompatibilität
zwischen dem Kunststoffmaterial für die orthodontische Klammer
und des in dem Haftmittel enthaltenen Lösungsmittels gewählt werden
muss.
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Ein
zweites Problem ist verminderte Festigkeit und ästhetische Eigenschaft auf
Grund der Hydrolyse von synthetischem Harz.
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Es
kann nämlich
in Betracht gezogen werden, dass die Hydrolyse von Polycarbonat
durch die Trennung von Esterkopplung angeregt wird, da die Carbonylgruppe
leicht mit einem Wassermolekül
gekoppelt ist. Somit wird die Festigkeit innerhalb von ungefähr einem
Jahr im Mund bei menschlicher Körpertemperatur
auf die Hälfte
der ursprünglichen
Festigkeit reduziert. Des Weiteren wird das Polycarbonat leicht
hydrolysiert, wenn es einen hohen prozentualen Anteil an Wasser
enthält,
bevor es geformt wird. Als Folge kommt es dazu, dass dies Verschlechterung
von Qualität
einschließlich
Blasenbildung in dem geformten Element, Mangel an Oberflächenglanz,
ungleichmäßiger Fluidität und Mangel
an Zugfestigkeit und Dauehaftigkeit hervorruft. Des Weiteren ist
es im Allgemeinen bekannt, dass die Kunststoffe, die für Hydrolyse
empfindlich sind, leicht Mikroben verbreiten, die die Hydrolyseenzyme
(Enzyme zum Katalysieren von Hydrolyse) erzeugen, um die Hydrolyse
zu beschleunigen.
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Ein
drittes Problem ist Haftfestigkeit.
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Es
ist nämlich
zu bevorzugen, dass die orthodontische Klammer aus Kunststoff aus
einem Harz niedriger Wasserabsorption, das über einen langen Zeitraum keine
Hydrolyse erzeugt, hergestellt wird, um eine wünschenswerte ästhetische
Eigenschaft zu wahren.
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Jedoch
mangelt es dem synthetischen Harz niedriger Wasserabsorption an
der Kompatibilität
mit dem Haftmittel zum Erzielen ausreichender Haftfestigkeit für das Befestigen
des Harzes an dem Zahn.
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Die
Kunststoffklammer mit einer verstärkenden Struktur wird im Besonderen
weiter erklärt.
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Zum
Beispiel sind die folgenden Kunststoffklammem mit der verstärkenden
Struktur bekannt. Wie nämlich
in dem US-Patent Nr. 4.299.569 und in JP-A-9-98988 offengelegt wird,
wird eine metallische Aussparungsauskleidung in einer mediodistalen
Richtung bereitgestellt. Wie in den US-Patenten Nr. 5.595.484, 5.813.852
und 5.597.302 offengelegt wird, wird ein Metallelement mit U-förmigem Querschnitt
in der Richtung senkrecht zu der Aussparung umspritzt.
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Bei
der Metallaussparungsauskleidungsstruktur und der Metalleinlegestruktur
werden während
des Spritzgussprozesses die Auskleidung und das Einlegeelement vor
dem Formen in einer Spritzgussform angeordnet. Dann umschließt das Harz
die Auskleidung und das Einlegeelement durch das Spritzgießen, um
die Kunststoffklammer zu formen. In diesem Fall ist das Harz für die Verwendung
transparent oder lichtdurchlässig und
weist hohe ästhetische
Eigenschaft auf, wie Polycarbonat, Acryl, Polyurethan und Polyacetal,
die haftend und wasserfest sind. Bei dem Formprozess tritt jedoch
während
der Verfestigung des Harzes durch Abkühlen auf Grund der Differenz
von Expansionskoeffizienten zwischen der metallischen Auskleidung/dem
Einlegeelement und dem Matrixharz große Restspannung im Inneren
des Harzes auf.
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Somit
besteht bei der Struktur, in der die metallische Auskleidung und
das Einlegeelement integral geformt sind, vergleichsweise große Restspannung
darin. Folglich neigt die Kunststoffklammer, wie oben beschrieben,
zur Reaktion mit dem Haftmittellösungsmittel
und verursacht den Lösungsmittelriss,
wenn die Klammer an der Zahnoberfläche befestigt ist. Des Weiteren
beschleunigen einige Harzarten auf Grund der bestehenden Restspannung
die Hydrolyse, wie oben beschrieben. Somit bricht der Befestigungsflügel oder Ähnliches
vor dem im Allgemeinen erforderlichen orthodontischen Behandlungszeitraum
(18 bis 24 Monate).
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Des
Weiteren wurde im Allgemeinen durchgeführt, dass silankopplungsbehandelter
anorganischer Füllstoff,
der ein Glasfüllstoff
ist, in einer Menge von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% zu dem Matrixharz
gemischt wird, um dadurch die mechanische Festigkeit zu verbessern.
Zum Beispiel werden, wie in den US-Patenten Nr. 4.717.341 und 5.254.002
offengelegt, bei der orthodontischen Vorrichtung die physikalische
Eigenschaft und die Dauerhaftigkeit der Klammer und des Drahtbogens
in einem solchen Bereich verbessert, dass die ästhetische Eigenschaft nicht
herabgesetzt wird.
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Der
Glasfüllstoff
wird in die Kunststoffklammer dispergiert, um die Reißfestigkeitseigenschaft
und die Steifigkeit zu verbessern. Gleichzeitig tritt innere Mikrospannung
auf. Das heißt,
dass auf Grund der Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten
zwischen dem Glasfüllstoff
und dem Matrixharz ein Matrixharz mit hoher innerer Spannung um
den Glasfüllstoff
herum besteht, wenn sich das Harz zu dem Zeitpunkt des Spritzgießens abkühlt und
verfestigt. Diese innere Mikrospannung (Restspannung) wird nicht
aktualisiert, wenn das Lösungsmittel
des orthodontischen Haftmittels lediglich zeitweilig an dem Harz
angebracht wird.
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Wenn
jedoch die Kunststoffklammer, die Glasfüllstoff in der Menge von 10
Gew.-% bis 30 Gew.-% enthielt, eine Minute in eine Testlösung, die
Tetrachlorkohlenstoff und Butanol in dem Verhältnis 50:50 enthielt, eingetaucht
wurde, war die Klammer vollständig
gebleicht. Dies kommt daher, weil Mikrorisse an Abschnitten mit
hoher innerer Spannung um den Glasfüllstoff herum erzeugt werden. Übrigens
wird die Kunststoffklammer durch diese Mikrorisse nicht direkt gebrochen.
Jedoch gibt es ein Problem, dass die Dauerhaftigkeit durch Hydrolyse
herabgesetzt wird.
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EP-A-0316086
offenbart eine Klammer für
Orthodontie, die aus einem Klammermaterial ausgebildet ist, das
durch Polymerisieren und Aushärten
eines Gemisches erzielt wurde, das im Wesentlichen aus Folgendem
besteht:
- (a) 40 bis 90 Gew.-% eines mehrfunktionellen
Methacrylats und/oder eines mehrfunktionellen Acrylats;
- (b) 9 bis 50 Gew.-% eines monofunktionellen Methacrylats und/oder
eines monofunktionellen Acrylats;
- (c) 1 bis 30 Gew.-% eines Füllstoffes;
und
- (d) 0,01 bis 2 Gew.-% eines Polymerisationsinitiators.
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WO-A-99/37237
betrifft eine orthodontische Klammer des Typs, der direkt an die
Oberfläche
eines Zahns zu binden ist, wobei die orthodontische Klammer umfasst:
eine
Drahtbogen-Tragklammer; und
eine Klammerbasis, wobei die Klammerbasis
umfasst:
eine Zahnbindungsoberfläche, die sich der Oberfläche des
Zahns annähert;
und
wenigstens eine Einlage in der Klammerbasis, wobei die
Einlage wenigstens eine Unterschnittfläche aufweist.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die in den Ansprüchen 1 und
10 offengelegt wird, besteht darin, eine orthodontische Vorrichtung
bereitzustellen, die den Lösungsmittelriss
in einer Klammer verhindern kann und eine ausreichende Festigkeit
für einen
langen Zeitraum im Mund wahren kann.
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Diese
Erfindung, die in Anspruch 1 offengelegt wird, betrifft orthodontische
Vorrichtungen, die als orthodontisches Mittel in den Mund passen,
wobei wenigstens eine orthodontische Klammer eine Komponente umfasst,
die durch Dispergieren eines thermoplastischen Elastomers in einem
Matrixharz erhältlich
ist.
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Die
vorgenannte orthodontische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass:
das Matrixharz
ein Polycarbonatharz ist und das thermoplastische Elastomer ein
Styroelastomer ist;
der Gehalt an Styroelastomer 0,5 Gew.-%
bis 10,0 Gew.-% beträgt;
der
Gehalt an Styroelastomer 0,5 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% beträgt;
eine
Partikelgröße des Styroelastomers
0,1 μm bis
10 μm beträgt;
ein
Verstärkungsteil
in einer Aussparung der Klammer zur Verfügung gestellt wird, das an
einer inneren Wandoberfläche
der Aussparung bloßliegt,
um die innere Wandoberfläche
zu verstärken;
das
Verstärkungsteil
in die Bindungsflügel
ausgedehnt und eingebettet ist, welche so geformt sind, dass sie
in Richtung des Zahnfleisches und der inneren Seite der Aussparung
ausgedehnt sind;
das Verstärkungsteil
einen Haken-Kernteil hat, um einen Haken der Klammer zu verstärken; und
das
Matrixharz einen anorganischen Füllstoff
enthält.
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Bei
der orthodontischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst
wenigstens eine orthodontische Klammer eine Komponente, die durch
Dispergieren eines thermoplastischen Elastomers in einem Matrixharz
erhältlich
ist. Folglich können
viele Hohlräume,
die durch das Elastomer geformt werden, Belastung abbauen, die ein
Faktor für
Spannungskonzentration ist. Daher kann die orthodontische Vorrichtung
die Festigkeit für
die Verwendung im Mund für
einen langen Zeitraum wahren.
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Bei
der orthodontischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist das
Matrixharz ein Polycarbonatharz und sein thermoplastisches Elastomer
ist ein Styroelastomer. Folglich können unzählige Hohlräume, die durch das Elastomer
geformt werden, weiter sicher Belastung abbauen, die ein Faktor
für Spannungskonzentration
ist. Daher kann die orthodontische Vorrichtung die Festigkeit für die Verwendung
im Mund für
einen langen Zeitraum wahren.
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Bei
der orthodontischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt
an Styroelastomer 0,5 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% und vorzugsweise beträgt der Gehalt
an Styroelastomer 0,5 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%. Folglich können viele
Hohlräume,
die durch das Elastomer geformt werden, weiter sicher Belastung abbauen,
die ein Faktor für
Spannungskonzentration ist. Daher kann die orthodontische Vorrichtung
auf günstige
Weise die Festigkeit für
die Verwendung im Mund für
einen langen Zeitraum wahren. Des Weiteren kann, wenn eine Partikelgröße des Styroelastomers
0,1 μm bis
10 μm beträgt, weitere
stabile Festigkeit erzielt werden.
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Bei
der orthodontischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird
ein Verstärkungsteil
in einer Aussparung der Klammer zur Verfügung gestellt. Das Verstärkungsteil
liegt an einer inneren Wandoberfläche der Aussparung bloß, um die
innere Wandoberfläche
zu verstärken.
Folglich wird die Festigkeit der Aussparung verbessert und die orthodontische
Kraft kann für
einen langen Zeitraum sicher auf die Aussparung angewendet werden.
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Bei
der orthodontischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist das
Verstärkungsteil
in die Bindungsflügel
ausgedehnt und eingebettet, welche so geformt sind, dass sie in
Richtung des Zahnfleisches und der inneren Seite der Aussparung
ausgedehnt sind. Folglich kann die Festigkeit der Bindungsflügel verbessert werden.
Des Weiteren kann selbst dann, wenn der Bindungsflügel gebrochen
ist, die Ligatur lediglich durch das Verstärkungsteil vorübergehend
gewahrt werden.
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Bei
der orthodontischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung hat das
Verstärkungsteil
einen Haken-Kernteil, um einen Haken der Klammer zu verstärken. Das
Verstärkungsteil
ist nämlich
in den Haken ausgedehnt und eingebettet. Folglich wird die Festigkeit
des Hakens verbessert und seine Anwendung der orthodontischen Kraft
kann sichergestellt werden.
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Bei
der orthodontischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält das Matrixharz
einen anorganischen Füllstoff.
Es ist möglich,
nicht nur die Harzfestigkeit zu verbessern, sondern außerdem die
Transparenz des Harzes einzurichten. Des Weiteren wird, da sowohl
ein thermoplastisches Elastomer als auch ein Glasfüllstoff
in dem synthetischen Harz bestehen, die Lösungsmittelbeständigkeit
der orthodontischen Vorrichtung verbessert. Des Weiteren können, da
die innere Spannung, die durch den Glasfüllstoff erzeugt wird, absorbiert
wird, Mikrorisse verhindert werden und Hydrolyse im Mund unterdrückt werden.
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Eine
orthodontische Klammer der vorliegenden Erfindung, die in Anspruch
10 offengelegt wird, mit einer Endseitenoberfläche, welche an einem Zahn befestigt
werden kann, und mit einer gegenüberliegenden Endseitenfläche, welche
mit einer Aussparung gebildet ist, die so geformt ist, dass ein
Drahtbogen eingelegt werden kann; umfasst ein Kompositharz, das
ein erstes synthetisches Harz hat, um der orthodontischen Klammer
im Mund Festigkeit zu verleihen, und das ein zweites synthetisches
Harz hat, um Hafteigenschaften zu verleihen, wobei die vorgenannte
orthodontische Klammer gekennzeichnet ist durch:
das erste
synthetische Harz, das Polyethylenterephtalat beinhaltet, und das
zweite synthetische Harz, das Polycarbonat beinhaltet, das in einer
Menge von 30 bis 80 Gew.-% beinhaltet ist.
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Die
orthodontische Klammer umfasst des Weiteren eine Bindungsbasisfläche, um
eine Oberfläche
an einem Zahn zu befestigen, und eine Klammerteilfläche, welche
fließend
zu der Bindungsbasisfläche
ist und mit einer Aussparung und Befestigungsflügeln geformt ist; worin das
Polycarbonat, welches in der Haftungsbasisfläche enthalten ist, in einer
Menge von 60 bis 100 Gew.-% enthalten ist, und das Polyethylen-Terephtalat,
welches in der Klammerteilfläche
enthalten ist, in einer Menge von 60 bis 100 Gew.-% enthalten ist;
und
das synthetische Harz einen anorganischen Füllstoff
darin enthält.
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Die
orthodontische Klammer der Erfindung hat eine Seitenoberfläche, welche
an einem Zahn befestigt werden kann, und hat die gegenüberliegende
Seite, an der eine Aussparung so gebildet ist, dass ein Drahtbogen
eingelegt werden kann, umfasst ein Kompositharz, das ein erstes
synthetisches Harz, um eine Festigkeit der orthodontischen Klammer,
die im Mund zu verwenden ist, zu wahren, und ein zweites synthetisches
Harz, um der orthodontischen Klammer Hafteigenschaften zu verleihen,
beinhaltet, wobei das erste synthetische Harz wirksam ist, um die
orthodontische Klammer, die für
einen langen Zeitraum im Mund zu verwenden ist, zu wahren, und das
zweite synthetische Harz wirksam ist, um eine Haftfestigkeit zwischen
der orthodontischen Klammer und dem Zahn sicherzustellen.
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Gemäß der orthodontischen
Klammer der Erfindung wird Polyethylen-Terephtalat als das erste
synthetische Harz verwendet und Polycarbonat wird als das zweite
synthetische Harz verwendet, und Polycarbonat ist in einer Menge
von 30 bis 80 Gew.-% beinhaltet, um auf geeignete Weise die Haftfestigkeit
und die Festigkeit im Mund zu wahren, und die Rate an Polyethylen-Terephtalat
(20 bis 70 Gew.-%) wird verwendet, um die Restspannung zum Zeitpunkt
des Formens zu reduzieren, um dadurch die Gefahr des Lösungsmittelrisses zu
vermeiden.
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Die
orthodontische Klammer der Erfindung umfasst eine Bindungsbasisfläche, um
eine Oberfläche
daran an einem Zahn zu befestigen, und eine Klammerteilfläche, die
die Aussparung und Befestigungsflügel daran bereitstellt, welche
fließend
zu der Bindungsbasisfläche
sind, und die Bindungsbasisfläche
ist mit Polycarbonat in einer Menge von 60 bis 100 Gew.-% geformt,
um dadurch zu ermöglichen,
dass das Polycarbonat hoher Haftfestigkeit als ein Material für einen
zu befestigenden Abschnitt verwendet werden kann, um die Haftfestigkeit
beträchtlich
zu erhöhen,
und die Klammerteilfläche
beinhaltet Polyethylen-Terephtalat in einer Menge von 60 bis 100
Gew.-%, um dadurch zu ermöglichen,
dass das Polyethylen-Terephtalat als ein Material für die Klammer
verwendet werden kann, welches im Mund bloßliegen soll, um die Festigkeit
im Mund beträchtlich
zu erhöhen.
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Eine
orthodontische Klammer der vorliegenden Erfindung mit einer Endseitenoberfläche, welche
an einem Zahn befestigt werden kann, und mit der gegenüberliegenden
Endseitenfläche,
welche mit einer Aussparung gebildet ist, die so geformt ist, dass
ein Drahtbogen eingelegt werden kann; umfasst ein Verstärkungsteil,
das in einer Klammer zur Verfügung
gestellt wird, die aus einem synthetischen Harz hergestellt ist,
so dass ein Teil des Verstärkungsteils
oder ein Basisteil, das an dem Verstärkungsteil befestigt ist, an
einer Basisoberfläche
ausgesetzt ist, die gegen den Zahn positioniert ist.
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Die
orthodontische Klammer ist dadurch gekennzeichnet, dass:
eine
hintere Oberfläche
eines unteren Teils des Verstärkungsteils
oder eine hintere Oberfläche
des Basisteils leicht von der Basisoberfläche versetzt ist;
das
Verstärkungsteil
in die Befestigungsflügel
ausgedehnt und eingebettet ist, welche so geformt sind, dass sie
zu dem Zahnfleisch und der inneren Seite der Aussparung hin ausgedehnt
sind;
die hintere Oberfläche
des unteren Teils des Verstärkungsteils
oder des Basisteils eine Oberfläche
hat, die dem Zahn zugewandt ist, wobei die Oberfläche rau
oder maschenartig ist;
das synthetische Harz Polyethersulfon
ist;
das synthetische Harz ein Kompositharz ist; und
das
synthetische Harz einen anorganischen Füllstoff darin enthält.
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Erfindungsgemäß hat die
orthodontische Klammer ein Verstärkungsteil,
das in der Klammer zur Verfügung
gestellt wird, die aus synthetischem Harz hergestellt ist, wobei
ein Teil des Verstärkungsteils
oder ein Basisteil, das an dem Verstärkungsteil befestigt ist, an
einer Basisoberfläche
ausgesetzt ist, die gegen einen Zahn zu positionieren ist. Folglich
kann das Verstärkungsteil
direkt an dem Zahn befestigt werden.
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Gemäß der orthodontischen
Klammer der Erfindung hat das Verstärkungsteil einen unteren Teil
mit einer hinteren Oberfläche
oder ein Basisteil mit einer hinteren Oberfläche und die hintere Oberfläche des
Verstärkungsteils
oder die hintere Oberfläche
des Basisteils ist leicht von der Basisoberfläche versetzt. Daher kann der
versetzte Abschnitt das Haftmittel darin aufnehmen.
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Gemäß der orthodontischen
Klammer der Erfindung ist das Verstärkungsteil in die Befestigungsflügel ausgedehnt
und eingebettet. Folglich kann die Festigkeit der Befestigungsflügel erhöht werden
und des Weiteren kann das Verstärkungsteil
vorübergehend
die Ligatur wahren, wenn die Befestigungsflügel gebrochen sind.
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Gemäß der orthodontischen
Klammer der Erfindung hat der untere Teil des Verstärkungsteils
oder des Basisteils eine Oberfläche,
die gegen den Zahn zu richten ist, und die Oberfläche ist
rau oder maschenartig. Daher kann die Kontaktfläche der Oberfläche erhöht werden
oder kann eine Ankerwirkung für
das Haftmittel erzeugen.
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Gemäß der orthodontischen
Klammer der Erfindung ist das synthetische Harz Polyethersulfon,
das für den
menschlichen Körper
ungefährlich
ist und bei der Dauerhaftigkeit überlegen
ist.
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Gemäß der orthodontischen
Klammer der Erfindung enthält
das synthetische Harz einen anorganischen Füllstoff, im Besonderen einen
Glasfüllstoff,
darin. Daher kann die Festigkeit des synthetischen Harzes erhöht werden
und des Weiteren die Transparenz des Harzes eingerichtet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A und 1B sind
eine schematische Ansicht bzw. ihre Seitenansicht, die eine erste
Ausführung
einer orthodontischen Klammer nach der vorliegenden Erfindung zeigen;
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1C und 1D sind
eine schematische Ansicht bzw. ihre Seitenansicht, die eine zweite
und eine dritte Ausführung
einer orthodontischen Klammer der vorliegenden Erfindung zeigen;
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2A und 2B sind
schematische Ansichten, die eine vierte Ausführung einer orthodontischen Klammer
nach der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 2A eine
Seitenansicht der Klammer in vertikalem Schnitt und 2B eine
Unteransicht davon ist;
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3 ist
eine zeichnerische Ansicht einer fünften Ausführung einer orthodontischen
Klammer nach der vorliegenden Erfindung, die in vertikalem Schnitt
gezeigt wird;
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4 ist
eine zeichnerische Ansicht einer fünften Ausführung einer erfindungsgemäßen orthodontischen
Klammer, die in vertikalem Schnitt gezeigt wird;
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5 ist
eine zeichnerische Ansicht, die eine untere hintere Oberfläche eines
Verstärkungsteils
oder eine untere Oberfläche
eines Basisteils, das in eine erfindungsgemäße orthodontische Klammer integriert
ist, als Schnitt zeigt; und
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6 ist
eine zeichnerische Ansicht, die eine untere hintere Oberfläche eines
Verstärkungsteils
oder eine untere Oberfläche
eines Basisteils, das in eine erfindungsgemäße orthodontische Klammer integriert
ist, als Schnitt zeigt.
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Bevorzugte
Ausführungen
nach der vorliegenden Erfindung werden mit Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen ausführlich
beschrieben.
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1A und 1B sind
schematische Ansichten, die eine erste Ausführung einer orthodontischen Klammer
nach der vorliegenden Erfindung zeigen. 1A ist
eine Draufsicht und 1B ist eine Seitenansicht.
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(Erste Ausführung)
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Wie
in den 1A und 1B gezeigt
wird, besteht die orthodontische Klammer 1 der ersten Ausführung aus
einer Bindungsbasisfläche 3,
die eine leicht gekrümmte
Bindungsoberfläche 6 aufweist,
um an einem Zahn 10 befestigt zu werden, und einer Klammerteilfläche 2,
welche fließend
zu der Bindungsbasisfläche 3 ist.
Die Klammerteilfläche 2 hat
eine Aussparung 4, die daran geformt ist und sich in der
mesiodistalen Richtung davon ausdehnt, um einen Drahtbogen 9 darin
aufzunehmen, und Flügel 5,
die als Überhänge der
Zahnfleischseite bzw. der inneren Seite zu beiden Seiten der Aussparung 4 geformt
sind.
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Die
Klammer 1 ist aus synthetischem Harz hergestellt und hat
ein Verstärkungsteil 8,
das darin zur Verfügung
gestellt wird. Das Verstärkungsteil 8 ist
aus einem Metall oder Ähnlichem
hergestellt, das eine hohe Steifigkeit im Vergleich zu dem synthetischen
Harz aufweist. Das Verstärkungsteil 8 kann
aus einer rostfreien Stahlplatte, einem Metall-Spritzgussprodukt oder Ähnlichem
hergestellt sein.
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Das
Verstärkungsteil 8 ist
an der inneren Wandoberfläche
der Aussparung ausgesetzt, so dass ein Aussparungsaussetzungsabschnitt 8a zum
Verstärken
der inneren Wand seite an der inneren Wandoberfläche der Aussparung 4 bereitgestellt
wird. Gemäß dem Aussparungsaussetzungsabschnitt 8a wird
die Festigkeit der Aussparung 4 verbessert und die orthodontische
Kraft von dem Drahtbogen 9 kann für einen langen Zeitraum sicher
auf den Klammerkörper
angewendet werden.
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Bei
der orthodontischen Vorrichtung in dieser Ausführung wird das Verstärkungsteil 8 so
zur Verfügung gestellt,
das es zu dem inneren der Befestigungsflügel 5 ausgedehnt ist.
Mit dieser Struktur kann die Festigkeit des Befestigungsflügels verbessert
werden und selbst dann, wenn der Befestigungsflügel 5 gebrochen ist, kann
die Ligatur vorübergehend
lediglich durch das Verstärkungsteil 8 gewahrt
werden.
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Bei
dieser Ausführung
wird ein Haken-Kernteil 8b, der zu der Umgebung des Zahnfleischendes
des Hakens 20 ausgedehnt ist, so zur Verfügung gestellt,
dass das Verstärkungsteil 8 den
Haken 20 (Struktur, bei der eine Seite der Befestigungsflügel 5 in
großem
Maße vorsteht)
der Klammer 1 verstärkt.
Somit kann, da das Verstärkungsteil 8 so
zur Verfügung
gestellt wird, dass es zu dem Inneren des Hakens 20 ausgedehnt
ist, die Festigkeit des Hakens 20 verbessert werden.
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Die
charakteristische Struktur dieser Ausführung besteht darin, dass ein
synthetisches Harz, das die orthodontische Klammer 1 bildet,
durch Dispergieren eines thermoplastischen Elastomers in seinem
Matrixharz geformt wird. Folglich können unzählige Hohlräume, die durch das Elastomer
geformt werden, Belastung abbauen, die ein Faktor für Spannungskonzentration
ist. Daher kann die orthodontische Vorrichtung die Festigkeit für die Verwendung
für einen
langen Zeitraum wahren. Des Weiteren kann, da die Haftfähigkeit
gut ist, eine ausreichende Haftfestigkeit erzielt werden.
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Die
Festigkeit der Klammer für
die Verwendung im Mund ist wie folgt auszulegen: "... in Anbetracht
des langen Zeitraums (normalerweise 1 bis 2 Jahre) der orthodontischen
Behandlung muss die Klammer eine Festigkeit gegen Enzymzersetzung,
die durch Bakterien in der feuchten Atmosphäre des Mundes verursacht werden
kann, gegen die Hydrolyse, die durch den Speichel und verschiedene
Getränke
verursacht werden kann, gegen die Verschlechterung der ästhetischen
Eigenschaft durch eine Farbfleckenbildung und Verfärbung, gegen
die Beschädigung
von Befestigungsflügeln
und Verformung der Aussparung, die durch die Ligationskraft verursacht
werden kann, gegen die Beschädi gung
von Befestigungsflügeln,
die durch Beißen
auf harte Nahrungsmittel verursacht werden kann, gegen die Verformung
der Aussparung, die durch ein Drehmoment, das durch einen Winkeldraht
darauf ausgeübt
wird, verursacht werden kann, und gegen andere nachteilige Dinge aufweisen."
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In
Bezug auf die orthodontische Klammer 1 nach dieser Ausführung kann
das erste synthetische Harz für
die Verwendung Polyethylen-Terephtalat sein und das zweite Polycarbonat,
das verwendet werden kann. Des Weiteren ist zu bevorzugen, dass
Polycarbonat in einer Menge von 30 bis 80 Gew.-% in diesem Kompositharz
enthalten ist.
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Wenn
nämlich
das Verhältnis
von Polycarbonat weniger als 30 Gew.-% beträgt, ist die Festigkeit der Klammer
für die
Verwendung im Mund ausreichend, aber dies liegt in Bezug auf die
Haftfestigkeit außerhalb der
praktischen Verwendung. Andererseits ist, wenn das Verhältnis von
Polycarbonat mehr als 80 Gew.-% beträgt, die Haftfestigkeit ausreichend,
aber dies ist in Bezug auf die Festigkeit der Klammer für die Verwendung im
Mund problematisch.
-
Wie
im Allgemeinen bekannt ist, hat die so bereitgestellte orthodontische
Klammer 1 die Bindungsoberfläche 6 an einer Endseite
davon, um an dem Zahn 10 befestigt zu werden, und hat die
Aussparung 4 an der gegenüberliegenden Endseite davon,
in die der Drahtbogen 9 einzulegen ist. Der Drahtbogen 9 wird
dort durch eine Ligatur gehalten.
-
Bei
der vorliegenden Erfindung ist das Matrixharz Polycarbonatharz und
das thermoplastische Elastomer ist ein Styroelastomer wie Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Block-Copolymer (SEBS)
oder Styrol-Butadien-Styrol-Block-Copolymer (SBS).
-
Der
Gehalt des Styroetastomers, wie Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Block-Copolymer
(SEBS) oder Styrol-Butadien-Styrol-Block-Copolymer (SBS), liegt
in dem Bereich von 0,5 Gew.-% bis 10,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,5
Gew.-% bis 2,0 Gew.-%. Folglich kann weiter sicher Belastung abgebaut
werden, die ein Faktor für
Spannungskonzentration ist. Daher kann die orthodontische Vorrichtung
auf günstige
Weise die Festigkeit für
die Verwendung im Mund für
einen langen Zeitraum wahren. Das heißt, dass, wenn die hinzugefügte Menge
des Elastomers erhöht
wird, die Hohlraumbildungsdichte groß gemacht wird, weshalb die
Zähigkeit
durch Abbau von Belastung verbessert wird. Wenn jedoch die hinzugefügte Menge
des Elastomers weniger als 0,5 Gew.-% beträgt, gibt es geringe Verbesserung.
Wenn andererseits die hinzugefügte
Menge des Elastomers mehr als 10,0 Gew.-% beträgt, wird die Zähigkeit
auf Grund der verringerten Höchstlast
herabgesetzt, aber es können
eigentlich gute Ergebnisse erzielt werden, wenn die Menge weniger
als 2,0 Gew.-% beträgt.
-
Wenn
des Weiteren die Partikelgröße des Styroelastomers
in dem Bereich von 0,1 μm
bis 10 μm
liegt, kann stabilere Festigkeit erzielt werden. Zum Zeitpunkt des
Spritzgießens
des Harzes, in dem das Styroelastomer (thermoplastisches Elastomer)
dispergiert ist, wird die Fluidität des Harzes so verbessert,
dass die innere Spannung auf niedrigem Niveau gehalten werden kann.
Wenn die Partikelgröße weniger
als 0,1 μm
beträgt, ist
es des Weiteren unmöglich,
die Wirkung unzähliger
Hohlräume,
die durch das Elastomer zum Abbau von Belastung, die ein Faktor
von Spannungskonzentration ist, geformt werden, zu aktualisieren.
Wenn andererseits die Partikelgröße mehr
als 10 μm
beträgt,
wird die mechanische Festigkeit herabgesetzt.
-
Das
Kompositharz aus Polycarbonat/Polyethylen-Terephtalat (hierin im
Folgenden „PC/PET" genannt) kann zur
Verwendung zum Beispiel einen Handelsnamen „DAIYA ALLOY P" der Mitsubishi Rayon
Co., Ltd., einen Handelsnamen „HYPER
LITE JP" der Kaneka
Corp., einen Handelsnamen „CALIBER
CR-3341" der Sumitomo
Dow Ltd., einen Handelsnamen „IUPILON" der Mitsubishi Engineering-Plastics
Corp. und Ähnliches beinhalten.
-
Die
oben beschriebene Ausführung
betrifft die orthodontische Klammer.
-
Bei
der oben beschriebenen orthodontischen Vorrichtung kann das synthetische
Harz Glasfüllstoff
enthalten. Diese Struktur kann nicht nur die Harzfestigkeit verbessern,
sondern außerdem
die Transparenz einrichten.
-
Bei
der so strukturierten orthodontischen Klammer der Erfindung kann
es auf Grund des Haftmittels keinen Lösungsmittelriss und auf Grund
niedriger Wasserabsorption keine Hydrolyse geben, während die
Dauerhaftigkeit im Mund hoch ist.
-
Des
Weiteren ist das Kompositharz aus PC/PET ausgezeichnet bei der Fluidität zum Zeitpunkt
des Formens und weist wenig Restspannung auf, die darin verblieben
ist. Selbst wenn die Restspannung zum Zeitpunkt des Formens verbleibt,
ist es nicht empfindlich für
den Lösungsmittelriss.
Daher besteht ein Vorteil bei der Produktion, dass das Tempern,
das ansonsten zum Beseitigen der Restspannung von PC erforderlich
ist, übersprungen
werden kann.
-
Wenn
das Material Polyethersulfon ist, ist die Dauerhaftigkeit im Mund,
im Besonderen gegenüber
Hydrolyse, vortrefflicher als bei Polycarbonat, Polysulfon und Ähnlichem.
-
In
Bezug auf den Farbton der orthodontischen Klammer der Erfindung
ist, da PC verwendet wird, das Material optimal für die Kunststoffklammer
hoher ästhetischer
Eigenschaft, da das Material durch Nichtkristalloid und Transparenz
gekennzeichnet ist. Andererseits ist die Verwendung von PC problematisch
bei der Verschlechterung des Harzes auf Grund von Lösungsmittelriss
und Hydrolyse. PET (ein Polyestertyp), das im Allgemeinen opakes
Kristallharz ist, kann mit PC zu einem lichtdurchlässigen Harz
legiert werden. Daher kann die Klammer erfindungsgemäß bei einem
sogenannten Metall-Insert-Verfahren,
bei dem ein Metall-Verstärkungsteil
in die Klammer eingebettet wird, eine lichtdurchlässige oder
geeignete Farbe aufweisen, um die Anwesenheit des Verstärkungsteils
zu verstecken.
-
Die
Legierung aus PC/PET enthält
auf dem Markt verschiedene Grade, das heißt im Wesentlichen transparent,
vollständig
opak, herabgesetzte Transparenz mit Glasfüllstoff, der zum Erhöhen der
Festigkeit der Klammer hinzugefügt
wird, und Ähnliches,
das wahlweise ausgewählt
werden kann.
-
Des
Weiteren enthält
PET eine vollständig
transparente Amorphe in Abhängigkeit
von dem Grad, der bei PET-Flaschen zu sehen ist. Die Legierung aus
PET und PC kann eine vollständig
transparente Legierung erzielen, auch wenn die technische Erklärung hierin
weggelassen wird. In diesem Fall ist es zu bevorzugen, die Legierung
weiß zu
machen. Es kann veranlasst werden, dass das Harz einen unauffälligen lichtdurchlässigen Ton
oder eine Farbe wie ein Zahn aufweist.
-
Auch
wenn das PC/PET-Kompositharz als ein Kunststoffmaterial bei der
vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann außerdem Polyethersulfon (das
kein Kompositharz ist) als ein Harz für die Klammer verwendet werden.
In diesem Fall wird das thermoplastische Elastomer zu dem Polyethersulfon
in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% hinzugefügt. Dieser Harztyp ist vortrefflicher
bei der Dauerhaftigkeit, im Besonderen gegenüber Hydrolyse, als Polycarbonat
und Polysulfon und weist zufriedenstellende Haftfähigkeit
auf.
-
Das
thermoplastische Elastomer wird zu dem Matrixharz, wie Nylon, Polyurethan
und Polypropylen, in einer Menge von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% hinzugefügt, so dass
feine Partikel des thermoplastischen Elastomers an der Haftoberfläche der
Klammer ausgesetzt werden. Folglich wird das Haftmittel leicht gebunden,
wodurch die Haftfestigkeit verbessert wird.
-
Zusätzlich kann
der anorganische Füllstoff,
wie Glasfüllstoff,
in einer Menge von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% wirksam hinzugefügt werden.
-
Die
Wirkungen der vorliegenden Erfindung wurden durch die folgenden
Testergebnisse der orthodontischen Klammer der vorliegenden Erfindung
und Vergleichsbeispiele bestätigt.
-
(Beispiel 1)
-
(1) Tests in Bezug auf
Lösungsmittelriss,
Hydrolyse und Festigkeit der Befestigungsflügel
-
Die
in den 1A und 1B gezeigte
orthodontische Klammer wurde hergestellt, wobei bei ihr das untergebrachte
Verstärkungsteil
in die Befestigungsflügel
ausgedehnt wurde. Als Kompositharze wurden Materialien, bei denen
0,5 %, 1,0 % und 2,0 % SEES zu Polycarbonatharz Lexan 144R (produziert
von der GE plastic Corp.) gemischt wurden, verwendet, um die Kunststoffklammern,
in die das Metalleintegeteil eingelassen war, zu formen. Als Bezug
wurden außerdem
100 % Lexan 144R, das kein SEBS enthielt, hergestellt.
-
PC/PET
(„CALIBER
CR-3341T", das von
der Sumitomo Dow Ltd. hergestellt wurde: Polymerlegierung aus 70
% Polycarbonat und 30 % Polyethylen-Terephtalat), das 1,0 % SEBS,
das darin dispergiert war, enthielt und PC/PET, das kein SEES enthielt,
wurden ebenfalls hergestellt. Die Bindungsbasisoberfläche jeder
Kunststoffklammer, die unter Verwendung jeweiliger Materialien geformt
wurden, ist mit einem Primer oder einem Monomer von jedem im Handel
erhältlichen
orthodontischen Haftmittel beschichtet. Im Lauf der Zeit wurde der Lösungsmittelriss
mit einem Mikroskop beobachtet.
-
Die
Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. In Tabelle 1 bedeutet:
„A", dass Mikrorisse,
wie Schweißnähte, hauptsächlich auf
der Basisoberfläche
beobachtet wurden, wobei aber geurteilt wurde, dass kein Problem
bestand.
„B", dass die Anzahl
und die Größe von Rissen
auf der Basisoberfläche
verdächtig
waren, wobei aber geurteilt wurde, dass für die praktische Verwendung
kein Problem bestand.
„C", dass Risse sich
zu anderen Flächen
zusätzlich
zu der Basisfläche
ausbreiteten, was als nutzlos beurteilt wurde.
-
Drei
Prüfkörper wurden
für jede
Probenreihe verwendet. TABELLE
1
- U: GAC (Elan Plastic Primer)
- V: Sun Medical (Super Bond Monomer)
- W: GAC (Ortholock Primer)
- X: Reliance (Plastic Conditioner)
- Y: ORMCO (Spirit No Mix Primer)
- Z: Sankin Industries (Suncure Primer)
-
Nach
den vorgenannten Ergebnissen wurde festgestellt, dass je größer die
verwendete Menge an SEBS war, desto besser konnte das Auftreten
von Rissen verhindert werden. In Abhängigkeit von den Lösungsmittelkomponenten
des Primers und des Monomers der Haftmittel unterscheiden sich die
Spannungen, bei denen Risse auftreten, voneinander. In jedem Fall
verhindert jedoch SEBS das Ausbreiten von Rissen und bei jeweiligen
Proben, die SEBS enthielten, wurde bestimmt, dass sie für praktische
Verwendung geeignet waren.
-
Bei
PC/PET, das vergleichsweise dauerfest gegen den Lösungsmittelriss
ist, zeigt 1,0 SEBS die Wirkung, Risse zu unterdrücken. Nach
diesem Ergebnis wurde festgestellt, dass außerdem bei der Polymerlegierung,
wie PC/PET, wenn kleine Partikel (0,1-10 μm) des thermoplastischen Elastomers,
wie SEBS, dispergiert wurden, die innere Spannung absorbiert wurde,
und als Folge konnte der Lösungsmittelriss
kaum auftreten.
-
Nächstfolgend
wurde das Verhältnis
von Tetrachlorkohlenstoff und Butanol geändert, um quantitativ zu verstehen,
in welchem Umfang die innere Spannung auf Grund des Metall-Einlegeteils
durch Mischen von SEBS gesenkt werden kann. Dieses Verfahren wird
normalerweise durchgeführt,
um die innere Spannung von Kunststoffformprodukten zu messen.
-
Dieselben
Proben wurden für
eine Minute bei Raumtemperatur in die Lösung aus Tetrachlorkohlenstoff und
Butanol eingetaucht. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.
-
-
Wie
in Tabelle 2 gezeigt wird, senken die Materialien, die lediglich
0,5 % SEBS enthalten, die innere Spannung, um das Auftreten des
Lösungsmittelrisses
(durch Lösungsmittel
induzierte Risse) zu unterdrücken.
-
Rissfreiheit
würde Wasser
und Öl
vom Einsickern in die Klammer abhalten, wobei dies folglich erhöhte Dauerhaftigkeit
ergibt und die Wahrscheinlichkeit ihrer Verfärbung oder Entfärbung verringert.
-
Des
Weiteren wurde durch die Tests bestätigt, dass eine winzige Menge
an SEBS nicht die Haftfähigkeit
der Kunststoffklammer beeinflusste.
-
Darüber hinaus
wurde die Kunststoffklammer aus Polycarbonat, das 20 Gew.-% an Glasfüllstoff
enthielt und zu dem 2,0 Gew.-% SEBS hinzugemischt wurde, hergestellt.
Sie wurde bei Raumtemperatur eine Minute in die Testlösung eingetaucht,
bei der das Gehaltsverhältnis
von Tetrachlorkohlenstoff und Butanol 50:50 beträgt. Als Folge wurde das Bleichungsphänomen nicht
beobachtet.
-
Folglich
wurde festgestellt, dass Mischen von SEES nicht nur die Lösungsmittelbeständigkeit
der orthodontischen Vorrichtung, die Glasfüllstoff enthält, verbessert,
sondern außerdem
die durch den Glasfüllstoff erzeugte
innere Spannung absorbiert. Daher verhindert es Mikrorisse, unterdrückt Hydrolyse
und verbessert die Dauerhaftigkeit.
-
(Zweite Ausführung)
-
Wie
in den 1C und 1D gezeigt
wird, besteht eine orthodontische Klammer 1 nach der zweiten Ausführung aus
einer Bindungsbasisfläche 3,
die eine leicht gekrümmte
Bindungsoberfläche 6 aufweist,
um an einem Zahn 10 befestigt zu werden, und einer Klammerteilfläche 2,
welche fließend
zu der Bindungsbasisfläche 3 ist.
Die Klammerteilfläche 2 hat
eine Aussparung 4 und Befestigungsflügel 5. Die Aussparung 4 ist
so an der Klammerteilfläche 2 geformt,
dass sie sich in der mesiodistalen Richtung der Klammer ausdehnt,
um einen Drahtbogen 9 darin aufzunehmen. Die Befestigungsflügel 5 sind
als Überhänge der
Zahnfleischseite bzw. der inneren Seite zu beiden Seiten der Aussparung 4 geformt.
-
Die
Klammer 1 ist aus synthetischem Harz hergestellt und hat
ein Verstärkungsteil 8,
das darin zur Verfügung
gestellt wird. Das Verstärkungsteil 8 ist
aus einem Metall oder Ähnlichem
hergestellt, das eine hohe Steifigkeit im Vergleich zu dem synthetischen
Harz aufweist. Das Verstärkungsteil 8 kann
aus einem rostfreien Stahlblech, einem Metall-Spritzgussprodukt oder Ähnlichem
hergestellt sein.
-
Das
Merkmal dieser Ausführung
besteht dann, dass die orthodontische Klammer 1 aus einem
Kompositharz besteht, das ein erstes synthetisches Harz zum Verleihen
einer Festigkeit der Klammer für
die Verwendung im Mund und ein zweites synthetisches Harz zum Verleihen
einer Hafteigenschaft hat. Ein solches Kompositharz verhindert den
Lösungsmittelriss,
der zum Zeitpunkt des Befestigens verursacht werden kann, während eine
ausreichende Festigkeit für
einen langen Zeitraum gewahrt wird, wobei die Haftfestigkeit sichergestellt
wird.
-
Die
Festigkeit der Klammer für
die Verwendung im Mund ist wie folgt auszulegen: "In Anbetracht des langen
Zeitraums (normalerweise 1 bis 2 Jahre) der orthodontischen Behandlung
muss die Klammer eine Festigkeit gegen die Enzymzersetzung, die
durch Bakterien in der feuchten Atmosphäre des Mundes verursacht werden
kann, gegen die Hydrolyse, die durch den Speichel und verschiedene
Getränke
verursacht werden kann, gegen die Verschlechterung der ästhetischen
Eigenschaft durch eine Farbfleckenbildung und Verfärbung, gegen
die Beschädigung
von Befestigungsflügeln
und Verformung der Aussparung, die durch die Befestigungskraft verursacht
werden kann, gegen die Beschädigung
von Befestigungsflügeln,
die durch Beißen
auf harte Nahrungsmittel verursacht werden kann, gegen die Verformung
der Aussparung, die durch ein Drehmoment, das durch einen Winkeldraht
darauf ausgeübt
wird, verursacht werden kann, und gegen andere nachteilige Dinge
aufweisen."
-
In
Bezug auf die orthodontische Klammer 1 nach dieser Ausführung ist
das erste synthetische Harz Polyethylen-Terephtalat und das zweite
synthetische Harz ist Polycarbonat. Des Weiteren ist Polycarbonat
in Mengen von 30 bis 80 Gew.-% in dem Kompositharz enthalten.
-
Wenn
nämlich
die Menge von Polycarbonat weniger als 30 Gew.-% beträgt, ist
die Festigkeit der Klammer für
die Verwendung im Mund ausreichend, aber die Klammer liegt in Bezug
auf die Haftfestigkeit außerhalb der
praktischen Verwendung. Andererseits ist, wenn sie mehr als 80 Gew.-%
beträgt,
die Haftfestigkeit ausreichend, aber die Klammer ist in Bezug auf
die Festigkeit der Klammer für
die Verwendung im Mund problematisch.
-
Wie
im Allgemeinen bekannt ist, hat die so bereitgestellte orthodontische
Klammer 1 die Bindungsoberfläche 6 an einer Endseite
davon zum Befestigen an dem Zahn 10 und hat die Aussparung 4 an
der gegenüberliegenden
Endseite davon, in die der Drahtbogen 9 einzulegen ist.
Der Drahtbogen 9 wird dort durch eine Ligatur (nicht gezeigt)
gehalten.
-
Das
Kompositharz aus Polycarbonat/Polyethylen-Terephtalat (hierin im
Folgenden "PC/PET" genannt) kann zur
Verwendung zum Beispiel einen Handelsnamen "DAIYA ALLOY P" der Mitsubishi Rayon Co., Ltd., einen
Handelsnamen HYPER LITE JP" der
Kaneka Corp., einen Handelsnamen CALIBER CR-3341" der Sumitomo Dow Ltd., ei nen Handelsnamen „IUPILON" der Mitsubishi Engineering-Plastics
Corp. und Ähnliches beinhalten.
-
(Dritte Ausführung)
-
Bei
der dritten Ausführung
wird die in den 1C und 1D gezeigte
orthodontische Klammer 1 verwendet, die der zweiten Ausführung ähnlich ist.
Die dritte Ausführung
wird mit Bezugnahme auf die 1C und 1D beschrieben.
-
Das
Merkmal der dritten Ausführung
besteht darin, dass die Bindungsbasisfläche 3 60 bis 100 Gew.-% Polycarbonat
(PC) enthält,
während
die Klammerteilfläche 2 60
bis 100 Gew.-% Polyethylen-Terephtalat (PET) enthält.
-
Somit
ist bei der orthodontischen Klammer 1 mit der Bindungsbasisfläche 3 aus
60 bis 100 Gew.-% PC die Bindungsbasisfläche 3, das heißt die Bindungsbasisoberfläche 6,
mit einem Harz aus reichem PC geformt. Als Folge weist die Bindungsbasisoberfläche 6 eine
hohe Hafteigenschaft auf.
-
Wenn
die Menge an PC 60 Gew.-% oder weniger betrug, wurde die Eigenschaft
von PC übrigens
nicht ausreichend gezeigt.
-
Andererseits
ist bei der orthodontischen Klammer 1 mit der Klammerteilfläche 2 aus
60 bis 100 Gew.-% PET die Klammerteilfläche 2 aus reichem
PET. Wenn die Menge an PET 60 Gew.-% oder weniger betrug, wurde
die Eigenschaft von PET übrigens
nicht ausreichend gezeigt.
-
Die
Umfangskanten der Bindungsbasisoberfläche 6 und der Bindungsbasisfläche 3,
die im Wesentlichen mit PC geformt sind, sind mit einem Haftmittel
abgedichtet. Daher wird Polycarbonat nicht im Mund ausgesetzt. Dies
wird den Schwachpunkt von PC kompensieren (PC mangelt es relativ
an Festigkeit für
die Verwendung im Mund). Als Folge kann die an dem Zahn 10 befestigte
orthodontische Klammer 1 die Funktion von PET zeigen, die
die auffällige
Festigkeit für
die Verwendung im Mund ist.
-
(Vierte Ausführung)
-
Die
orthodontische Klammer 21 nach der vierten Ausführung, wie
in den 2A und 2B gezeigt, ist
auf dieselbe Weise geformt wie die in den 1C und 1D gezeigte
Ausführung.
Die orthodontische Klammer 21 hat nämlich eine Endoberfläche, die
an dem Zahn 10 befestigt ist, und hat die gegenüberliegende Endseite,
die mit einer Aussparung 24 geformt ist, die zwischen einem
Paar Befestigungsflügeln 25 ausgedehnt
ist, um den Drahtbogen 9 darin aufzunehmen.
-
Die
orthodontische Klammer 21 ist aus einem synthetischen Harz
hergestellt und hat ein darin zur Verfügung gestelltes Verstärkungsteil 28.
Das Verstärkungsteil 28 hat
eine untere hintere Oberfläche 29,
die in derselben Ebene mit einer Klammerteiloberfläche 26 ausgesetzt
ist, um einen Teil der Klammerbasisoberfläche 26 zu formen.
-
Somit
kompensiert bei dem Verstärkungsteil 28,
bei dem das Teil davon (untere hintere Oberfläche 29) an der Klammerbasisoberfläche 26 ausgesetzt
ist, die untere hintere Oberfläche 29 die
Haftfestigkeit. Des Weiteren wird bei dem Verstärkungsteil 28, das
direkt an dem Zahn 10 befestigt wird, die Befestigung der
orthodontischen Klammer 21 so konsolidiert und sichergestellt.
-
(Fünfte Ausführung)
-
Die
orthodontische Klammer 31 nach der fünften Ausführung, wie in 3 gezeigt,
ist auf dieselbe Weise geformt wie die in den 2A und 2B gezeigte
Ausführung.
Die orthodontische Klammer 31 hat nämlich eine Endoberfläche, die
an dem Zahn 10 befestigt ist, und hat die gegenüberliegende
Endseite, die mit einer Aussparung 34 geformt ist, die
zwischen einem Paar Befestigungsflügeln 35 ausgedehnt
ist, um den Drahtbogen 9 darin aufzunehmen.
-
Die
orthodontische Klammer 31 ist aus einem synthetischen Harz
hergestellt und hat ein darin zur Verfügung gestelltes Verstärkungsteil 38.
Das Verstärkungsteil 38 hat
eine untere hintere Oberfläche 39,
die so ausgesetzt ist, dass sie einen Teil einer Klammerbasisoberfläche 36 formt,
aber leicht von der Klammerbasisoberfläche 36 versetzt ist
(durch das Maß t1
in 3).
-
Somit
wird, da das Verstärkungsteil 28 eine
untere hintere Oberfläche 39 hat,
die leicht von der Klammerbasisoberfläche 36, die dem Zahn 10 gegenüberliegt,
versetzt ist, dem Haftmittel ermöglicht,
in den versetzten Abschnitt zu fließen. Dies fügt eine gehärtete Haftmittelschicht einer
vorgegebenen Dicke dazwischen, die die Bindungszerstörung zum
Zeitpunkt der Bindungsauflösung
(Trennung) induziert. Somit kann verhindert werden, dass der Zahnschmelz
beschädigt
wird, und die Festigkeit der Bindungsauflösung (Trennung) kann vorgegeben
werden. Des Weiteren kann die untere hintere Oberfläche 39 die
Haftfestigkeit auf dieselbe Weise wie die vierte Ausführung kompensieren
und die Haftfestigkeit der orthodontischen Klammer 31 stärker konsolidieren
und sicherstellen, soweit erforderlich.
-
(Sechste Ausführung)
-
Die
orthodontische Klammer 41 nach der sechsten Ausführung, wie
in 4 gezeigt, ist auf dieselbe Weise geformt wie
die in 3 gezeigte Ausführung. Die orthodontische Klammer 41 hat
nämlich
eine Endoberfläche,
die an dem Zahn 10 befestigt ist, und hat die gegenüberliegende
Endseite, die mit einer Aussparung 44 geformt ist, die
zwischen einem Paar Befestigungsflügeln 45 ausgedehnt
ist, um den Drahtbogen 9 darin aufzunehmen.
-
Die
orthodontische Klammer 41 ist, wie bei den vorhergehenden
Ausführungen,
aus einem synthetischen Harz hergestellt und hat ein darin zur Verfügung gestelltes
Verstärkungsteil 48.
Das Verstärkungsteil 48 hat
einen unteren Teil 49, an dem ein Bindungsbasisteil 50 befestigt
ist. Das Bindungsbasisteil 50 ist leicht gekrümmt, um
von einer Klammerbasisoberfläche 46 versetzt
zu sein (durch das Maß t2
in 4) und so ausgesetzt zu werden, dass es einen
Teil der Klammerbasisoberfläche 46 formt.
-
Somit
wird, da das Verstärkungsteil 48 das
Basisteil 50 hat, das an dem unteren Teil 49 davon
befestigt ist und leicht von der Klammerbasisoberfläche 46 versetzt
ist und dem Zahn 10 zugewandt ist, dem Haftmittel ermöglicht,
in den versetzten Abschnitt zu fließen.
-
Des
Weiteren kann das Basisteil 50 die Haftfestigkeit auf dieselbe
Weise wie die fünfte
Ausführung kompensieren
und die Haftfestigkeit der orthodontischen Klammer 41 stär ker konsolidieren
und sicherstellen. Dies erleichtert den Bindungsauflösungsvorgang
(Trennvorgang) noch weiter.
-
Des
Weiteren kann das Basisteil 50 aus korrektem Material ausgewählt werden
und kann korrekt verarbeitet werden, um an dem Verstärkungsteil 48 angebracht
zu werden, während
die Form und die Oberflächeneigenschaft
unterschiedlich bestimmt werden.
-
In
Bezug auf die vierte bis sechste Ausführung ist zu bevorzugen, dass
die unteren hinteren Oberflächen 29, 39 der
Verstärkungsteile 28, 38 und
das Basisteil 50 eine Oberfläche haben, die gegenüber dem
Zahn 10 angeordnet ist. Es ist zu bevorzugen, dass die
Oberfläche
rau ist, wie in 5 gezeigt, oder maschenartig ist,
wie in 6 gezeigt. Bei einer solchen Oberflächenform,
wie in 5 oder 6 gezeigt, können die rauen Maße und Formen
unterschiedlich verändert
werden, um die Hafteigenschaft zu steuern.
-
Des
Weiteren kann in Bezug auf jede der orthodontischen Klammern nach
der zweiten bis sechsten Ausführung
das synthetische Harz einen Glasfüllstoff dann beinhalten. Bei
dieser Struktur kann das synthetische Harz nicht nur ihre Festigkeit
verbessern, sondern außerdem
ihre Transparenz einrichten.
-
Bei
der so strukturierten orthodontischen Klammer der Erfindung gibt
es keinen Lösungsmittelriss
auf Grund des Haftmittels und viel weniger Hydrolyse auf Grund niedrigerer
Wasserabsorption, während
die Dauerhaftigkeit im Mund hoch ist.
-
Des
Weiteren ist das Kompositharz aus PC/PET ausgezeichnet bei der Fluidität zum Zeitpunkt
des Formens und weist wenig Restspannung auf, die darin verblieben
ist. Selbst dann, wenn die Restspannung zum Zeitpunkt des Formens
verbleibt, ist sie nicht empfindlich für den Lösungsmittelriss. Daher besteht
ein Vorteil bei der Produktion, dass das Tempern, das ansonsten
zum Beseitigen der Restspannung von PC erforderlich ist, übersprangen
werden kann.
-
Des
Weiteren kann, da die Oberfläche
unzureichender Haftung durch einen Teil des Verstärkungsteils oder
durch die Metallbindungsbasis kompensiert werden kann, eine ausreichende
Haftfestigkeit erzielt werden.
-
Zusätzlich ist,
wenn das Material Polyethersulfon ist, die Festigkeit für die Verwendung
im Mund im Vergleich zu PC und Polysulfon ausgezeichnet.
-
Wenn
das Verstärkungsteil
mit der rauen oder maschenartigen Oberfläche verwendet wird, ist dies
des Weiteren wirksam, um die Haftfestigkeit gegenüber dem
Kunststoffteil zusätzlich
zu dem Bindungseffekt zu erhöhen.
-
In
Bezug auf den Farbton der orthodontischen Klammer der Erfindung
ist, da PC verwendet wird, das Material optimal für die Kunststoffklammer
hoher ästhetischer
Eigenschaft, da das Material durch Nichtkristalloid und Transparenz
gekennzeichnet ist. Andererseits ist die Verwendung von PC problematisch
bei der Verschlechterung des Harzes auf Grund von Lösungsmittelriss
und Hydrolyse. PET (ein Polyestertyp), das im Allgemeinen opakes
Kristallharz ist, kann mit PC zu einem lichtdurchlässigen Harz
legiert werden. Daher kann die Klammer erfindungsgemäß bei einem
sogenannten Metall-Insert-Verfahren,
bei dem ein Metall-Verstärkungsteil
in der Klammer eingebettet wird, eine lichtdurchlässige oder
geeignete Farbe aufweisen, um die Anwesenheit des Verstärkungsteils
zu verstecken.
-
Die
Legierung aus PC/PET enthält
auf dem Markt verschiedene Grade, das heißt im Wesentlichen transparent,
vollständig
opak, herabgesetzte Transparenz mit Glasfüllstoff, der zum Erhöhen der
Festigkeit der Klammer hinzugefügt
wird, und Ähnliches,
das wahlweise ausgewählt
werden kann.
-
Des
Weiteren enthält
PET eine vollständig
transparente Amorphe in Abhängigkeit
von dem Grad, der bei PET-Flaschen zu sehen ist. Die Legierung aus
PET und PC kann eine vollständige
Transparenz verwirklichen, auch wenn die technische Erklärung hierin
weggelassen wird. In diesem Fall ist zu bevorzugen, die Legierung
weiß zu
machen. Es kann veranlasst werden, dass das Harz einen unauffälligen lichtdurchlässigen Ton oder
eine Farbe wie ein Zahn aufweist, indem zum Beispiel eine winzige
Menge Titanoxid mit dem Harz gemischt wird.
-
Wenn
die orthodontische Klammer der vorliegenden Erfindung die Kunststoffbasisoberfläche hat, kann
die Kunststoffbasisoberfläche
einer Sandstrahlbehandlung unterzogen werden, um die Haftfestigkeit
zu erhöhen,
indem der anorganische Füllstoff,
der Glasfüll stoff
oder Glaskügelchen
enthält,
so ausgesetzt wird, dass er mit Silankopplung für Haftung angewendet wird.
-
Erfindungsgemäß wird ein
Kompositharz aus PC/PET als ein Kunststoffmaterial bei den Ausführungen verwendet.
Jedoch kann Polyethersulfon (kein Kompositharz) als ein Harz für die Klammer
verwendet werden. In diesem Fall ist das Harz bei der Dauerhaftigkeit
besser als PC und Polysulfon und des Weiteren ist die Hafteigenschaft
zufriedenstellend.
-
Die
Wirkungen der zweiten bis sechsten Ausführung kann durch die folgende
Beschreibung der Ergebnisse von Tests und des Vergleichs davon in
Bezug auf die erfindungsgemäße orthodontische
Klammer bestätigt
werden.
-
(Beispiel 2)
-
(1) Tests in Bezug auf
Lösungsmittelriss,
Hydrolyse und Festigkeit der Befestigungsflügel
-
Die
in den 1C und 1D gezeigte
orthodontische Klammer wurde hergestellt, wobei das darin untergebrachte
Verstärkungsteil
an die Befestigungsflügel
heranreicht. Als das Kompositharz wurde eine Polymerlegierung aus
PC und PET verwendet, um den Lösungsmittelriss
und Anderes zu testen.
-
Das
Material besteht aus zwei Harzen, das heißt PC und PET in dem Verhältnis (Gew.-%) von 7:3. Das Kompositharz
hat eine Festigkeit desselben Grades wie PC, ausgezeichnete chemische
Beständigkeit,
relativ ausgezeichnete Transparenz und geringe Wasserabsorption.
-
Zuerst
wurden die Vergleichstests für
Lösungsmittelriss
durchgeführt.
-
Primer
und Monomer von 6 Typen von Zahnhaftmitteln wurden auf die Harze,
wie PC/PET (CALIBER CR-3341T, produziert von der Sumitomo Dow Ltd.:
Polymerlegierung aus 70 % Polycarbonat und 30 % Polyethylen-Terephtalat),
PC, Polysulfon, angewendet, um die Grade von Lösungsmittelriss zu bestätigen. Die
Ergebnisse werden in Tabelle 3 angezeigt. In der Tabelle zeigt die
Markierung X an, dass das Harz zum Zeitpunkt der Anwendung des Primers
und des Monomers Risse zeigte, wobei sich die Risse zu der Basis
und den Befestigungsflügeln
erstreckten. PC und Polysulfon zeigten dieselben Grade an Rissen.
PC/PET zeigte keinen Lösungsmittelriss,
der das Harz praktisch nutzlos macht.
-
-
- O: keine Änderung;
- Δ: leichte Änderung,
aber kein Problem für
praktische Verwendung;
- x: nutzlos
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Nachfolgend
wurden die Vergleichstests für
Haftfestigkeit durchgeführt.
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Wie
in Tabelle 4 gezeigt wird, wurde die orthodontische Klammer unter
Verwendung von PC/PET nach den Ausführungen der Sandstrahlbehandlung
unterzogen, um die Haftfestigkeit an der hinteren Oberfläche der Basis
zu erhöhen.
Es wurde festgestellt, dass das PC/PET denselben Grad hatte wie
PC und Polysulfon.
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Das
Harz aus PET 100 % wurde nicht angehaftet.
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Übrigens
war der verwendete Klammertyp AN (Lower Anteriors) und die Einheit
der Scherbindungsfestigkeit ist Kgf in Tabelle 4.
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In
Bezug auf die Befestigungsflügel
wurden Tests im Vergleich zu PC durchgeführt.
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Die
Befestigungsflügel
werden benötigt,
um den Drahtbogen mit Hilfe des Ligaturdrahts und der elastomeren
Ligaturringe (ERL) an der Klammer befestigt. Es ist im Allgemeinen
bekannt, dass in Abhängigkeit von
dem Kunststoffmaterial und der Form des Verstärkungsteils, das in dem Kunststoff
positioniert ist, die Befestigungsflügel beschädigt werden können, reißen können oder
die Aussparung durch die Befestigungskraft verformt werden kann.
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Die
orthodontische Klammer unter Verwendung von PC/PET nach den Ausführungen
wurde mit 2 Typen von PC-Klammern, die durch den Anmelder produziert
wurden, verglichen. Wie in Tabelle 3 gezeigt wird, wurde festgestellt,
dass die Befestigungsflügel
eine selbe Festigkeit hatten wie die herkömmlichen, weil bei der orthodontischen
Klammer unter Verwendung von PC/PET das Verstärkungsteil so geformt ist,
dass es in die Befestigungsflügel
ausgedehnt wird.
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(Beispiel 3)
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(2) Tests in Bezug auf
Haftfestigkeit:
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Wie
in den 2A und 2B gezeigt
wird, war das Metall-Verstärkungsteil
nach der Ausführung
der Erfindung so geformt, dass es teilweise ausgedehnt war, um die
Befestigungsflügel
zu verstärken,
und sein unterer Teil war so ausgesetzt, dass es ein Teil der Bindungsbasisoberfläche war.
Die Bindungsbasisoberfläche
des Verstärkungsteils
war als eine Probe in derselben Ebene mit dem Kunststoffabschnitt,
wie in 2A gezeigt, und war als eine
andere Probe leicht von dem Kunststoffabschnitt versetzt, wie in 3 gezeigt.
Die Tests wurden unter denselben Haftbedingungen im Vergleich zu
der orthodontischen Klammer, bei der das Verstärkungsteil nicht ausgesetzt
war, durchgeführt.
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Als
Folge zeigte die orthodontische Klammer nach der vorliegenden Erfindung
durch Verwendung von Metall, das die Haftfestigkeit erhöht, in allen
Fällen
höhere
Haftwirkungen, wenn sie mit der herkömmlichen verglichen wurde.
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Des
Weiteren war, wie in 4 gezeigt, das maschenartige
Bindungsbasisteil an dem unteren Teil des Metall-Verstärkungsteils
angeschweißt.
In diesem Fall erhöhte
die maschenartige Struktur ebenfalls die Haftfestigkeit.