JP2590485B2 - 歯列矯正ブラケット - Google Patents
歯列矯正ブラケットInfo
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- JP2590485B2 JP2590485B2 JP20927087A JP20927087A JP2590485B2 JP 2590485 B2 JP2590485 B2 JP 2590485B2 JP 20927087 A JP20927087 A JP 20927087A JP 20927087 A JP20927087 A JP 20927087A JP 2590485 B2 JP2590485 B2 JP 2590485B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bracket
- alumina
- sintered body
- translucent
- orthodontic bracket
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は美観上優れたセラミック質の歯列矯正用ブラ
ケットに関する。
ケットに関する。
＜従来の技術＞ 従来、歯列矯正用ブラケット材料としてステンレス系
金属材料、或いはポリカーボネートプラスチック材料が
用いられてきた。また、近年、アルミナセラミックス或
いはサファイアの無機系材料も用いられつつある。
金属材料、或いはポリカーボネートプラスチック材料が
用いられてきた。また、近年、アルミナセラミックス或
いはサファイアの無機系材料も用いられつつある。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 従来、歯列矯正ブラケットとして、ステンレス系材料
が一般に用いられてきた。ステンレス系材料は強度，加
工性に優れているものの金属光沢を示すために、ブラケ
ットとして歯列に装着した際目立ち、美観を損うという
欠点があった。この美観上の欠点を改善するという観点
から、透明プラスチック製ブラケットが用いられる場合
がある。しかし、この場合、ブラケットの耐久性が悪
い、並びにブラケットとそれを固定する金属ワイヤー間
のすべりが悪く、充分な矯正効果が発揮されないという
欠点があった。また、近年、登場したアルミナセラミッ
ク或いはアルミナ単結晶製ブラケットは、透光性があ
り、美観上優れており、さらに剛性に優れ、矯正効果も
充分得られるという長所を有する。しかし、靭性に乏し
く、ブラケット形状に加工する時にクラックが生じやす
い。また、歯列装着時に破損する危険性があるという欠
点がある。
が一般に用いられてきた。ステンレス系材料は強度，加
工性に優れているものの金属光沢を示すために、ブラケ
ットとして歯列に装着した際目立ち、美観を損うという
欠点があった。この美観上の欠点を改善するという観点
から、透明プラスチック製ブラケットが用いられる場合
がある。しかし、この場合、ブラケットの耐久性が悪
い、並びにブラケットとそれを固定する金属ワイヤー間
のすべりが悪く、充分な矯正効果が発揮されないという
欠点があった。また、近年、登場したアルミナセラミッ
ク或いはアルミナ単結晶製ブラケットは、透光性があ
り、美観上優れており、さらに剛性に優れ、矯正効果も
充分得られるという長所を有する。しかし、靭性に乏し
く、ブラケット形状に加工する時にクラックが生じやす
い。また、歯列装着時に破損する危険性があるという欠
点がある。
本発明は上記欠点、特にアルミナセラミックス或いは
アルミナ単結晶ブラケットの脆さ，チッピングのおこり
やすさを改善した、美観上優れた透明なセラミックス質
ブラケットを提供するものである。
アルミナ単結晶ブラケットの脆さ，チッピングのおこり
やすさを改善した、美観上優れた透明なセラミックス質
ブラケットを提供するものである。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、酸化マグネシウムと酸化アルミニウムとか
らなるスプネル型結晶構造を有する透明セラミックス
（以下、スピネルセラミックスと記す）を歯列矯正ブラ
ケットとして用いるものである。スピネルセラミックス
は、代表的には化学式MgAl2O4で表わされ、すなわちMgO
/Al2O3モル比1:1のものであるが、この比から多少ずれ
ても透明なスピネル型結晶構造のものとして存在しう
る。そのような構造のものとして存在しうるための、Mg
O/Al2O3モル比の範囲は、それを焼結によって製造する
際の焼結温度、その温度からの冷却条件等に左右され
る。
らなるスプネル型結晶構造を有する透明セラミックス
（以下、スピネルセラミックスと記す）を歯列矯正ブラ
ケットとして用いるものである。スピネルセラミックス
は、代表的には化学式MgAl2O4で表わされ、すなわちMgO
/Al2O3モル比1:1のものであるが、この比から多少ずれ
ても透明なスピネル型結晶構造のものとして存在しう
る。そのような構造のものとして存在しうるための、Mg
O/Al2O3モル比の範囲は、それを焼結によって製造する
際の焼結温度、その温度からの冷却条件等に左右され
る。
透光性スピネルセラミックスは、ホットプレス法、或
いは常圧焼結法、どちらによっても製造可能である。常
圧焼結法に於いては出発原料粉末として共沈法などを用
いて、MgOとAl2O3をあらかじめ反応させた微粉末を用い
ることが好ましい。たとえば、塩化マグネシウムと塩化
アルミニウムの混合溶液に、炭酸アンモニウムおよびア
ンモニア水を添加し、pHを９〜10とし、共沈物を得、そ
れを乾燥した後、1200〜1300℃で仮焼し、粉砕した微粉
末が好適である。焼結助剤としてCaO,CaF2,AlF3などを
添加することも良い方法である。焼結は1600〜1800℃の
温度で行う。雰囲気として、酸素あるいは水素を用いる
ことが好ましい。
いは常圧焼結法、どちらによっても製造可能である。常
圧焼結法に於いては出発原料粉末として共沈法などを用
いて、MgOとAl2O3をあらかじめ反応させた微粉末を用い
ることが好ましい。たとえば、塩化マグネシウムと塩化
アルミニウムの混合溶液に、炭酸アンモニウムおよびア
ンモニア水を添加し、pHを９〜10とし、共沈物を得、そ
れを乾燥した後、1200〜1300℃で仮焼し、粉砕した微粉
末が好適である。焼結助剤としてCaO,CaF2,AlF3などを
添加することも良い方法である。焼結は1600〜1800℃の
温度で行う。雰囲気として、酸素あるいは水素を用いる
ことが好ましい。
透光性を上げる目的で得られた焼結体を温度1400〜18
00℃、圧力1000気圧以上で熱間静水圧プレス処理するこ
とも可能である。
00℃、圧力1000気圧以上で熱間静水圧プレス処理するこ
とも可能である。
しかし、本発明のブラケット用材質を得るにはホット
プレス法を採用することが好ましい。たとえば、酸化マ
グネシウムと酸化アルミニウムを湿式混合した粉末を出
発原料とし、黒鉛製モールドに充填した後、真空中、圧
力200〜800kg/cm2で加圧しながら昇温し、1350〜1450℃
の温度１〜２時間保持した後、減圧，徐冷し、さらに得
られた焼結体にはカーボンが付着しているので、空気
中、1000〜1200℃で再加熱して目的の焼結体を得るとい
う方法である。このようにして、得られた透光性スピネ
ル焼結体の平均粒子径は３μｍ以下であり、常圧焼結体
に比較して微細である。従って、強度的にも優れてい
る。本発明の焼結体は、立方晶多結晶体であり、光学異
方性がない。可視光域での直線透過率は30〜60％であ
り、透光性アルミナに比較して優れている。
プレス法を採用することが好ましい。たとえば、酸化マ
グネシウムと酸化アルミニウムを湿式混合した粉末を出
発原料とし、黒鉛製モールドに充填した後、真空中、圧
力200〜800kg/cm2で加圧しながら昇温し、1350〜1450℃
の温度１〜２時間保持した後、減圧，徐冷し、さらに得
られた焼結体にはカーボンが付着しているので、空気
中、1000〜1200℃で再加熱して目的の焼結体を得るとい
う方法である。このようにして、得られた透光性スピネ
ル焼結体の平均粒子径は３μｍ以下であり、常圧焼結体
に比較して微細である。従って、強度的にも優れてい
る。本発明の焼結体は、立方晶多結晶体であり、光学異
方性がない。可視光域での直線透過率は30〜60％であ
り、透光性アルミナに比較して優れている。
ブラケット形状とするためには、板状スピネルセラミ
ックスをダイヤモンドカッターによって所定形状に切断
したのち、ダイヤモンド磁石並びにカッターを用いて、
溝，曲面加工を施す。この際、特に中央部の溝加工は、
精度を要し、側壁上部のチッピングが生じやすい。透光
性アルミナにおいては、このチッピングのため、製品部
留りが減少するということがしばしばおこるが、本発明
の透光性スピネルでは、そのような現象はほとんどおき
ない。この理由は、アルミナでは透光性を向上させるた
め粒成長を促し、焼結体粒径を30〜50μｍと大きくして
いるのに対し、本発明の焼結体では、粒径を３μｍ以下
と小さく抑えることができるためと推定される。
ックスをダイヤモンドカッターによって所定形状に切断
したのち、ダイヤモンド磁石並びにカッターを用いて、
溝，曲面加工を施す。この際、特に中央部の溝加工は、
精度を要し、側壁上部のチッピングが生じやすい。透光
性アルミナにおいては、このチッピングのため、製品部
留りが減少するということがしばしばおこるが、本発明
の透光性スピネルでは、そのような現象はほとんどおき
ない。この理由は、アルミナでは透光性を向上させるた
め粒成長を促し、焼結体粒径を30〜50μｍと大きくして
いるのに対し、本発明の焼結体では、粒径を３μｍ以下
と小さく抑えることができるためと推定される。
＜発明の効果＞ 本発明の透光性スピネルブラケットは、剛性に優れ金
属ワイヤとの滑りがよいため、充分な歯列矯正効果を示
す。また、すぐれた透明性を有するので、美観上優れ、
患者の心理的苦痛が軽減される。硬度が高いので傷つき
にくく、したがって透明性を失わない。さらに従来のア
ルミナ質ブラケットよりも欠け難く、従って、製造上並
びに使用上有利である。化学的耐久性に優れるので、唾
液等によって侵食されることがなく、人体に無害である
など数々の有用性を備えている。
属ワイヤとの滑りがよいため、充分な歯列矯正効果を示
す。また、すぐれた透明性を有するので、美観上優れ、
患者の心理的苦痛が軽減される。硬度が高いので傷つき
にくく、したがって透明性を失わない。さらに従来のア
ルミナ質ブラケットよりも欠け難く、従って、製造上並
びに使用上有利である。化学的耐久性に優れるので、唾
液等によって侵食されることがなく、人体に無害である
など数々の有用性を備えている。
＜実施例＞ MgO（平均粒径0.5μｍ）20gとα−Al2O3（平均粒径0.
8μｍ）51gとをアルミナ製容器中に入れ、溶媒としてエ
タノールを添加し、アルミナボールを用いて24時間湿式
混合した。粉末18gをカーボン製モールドに充填し、ホ
ットプレス装置に入れ、真空にした後、圧力500kg/cm2
を加え、10℃/minの速度で1400℃まで加熱し、２時間保
持したのち、減圧放冷して25×40×5mmの板状焼結体を
得た。表面に含浸した黒鉛を除去するため、空気中1000
℃で加熱処理した。得られた透光性焼結体の組織，曲げ
強度，破壊靭性などの特性を評価し、表１に示す結果を
得た。表１に示すごとく、透光性スピネルは従来ブラケ
ットとして用いられている透光性アルミナ，サファイア
と比較して、機械的特性に優れており、ブラケットとし
て有用な材料であるということがわかった。
8μｍ）51gとをアルミナ製容器中に入れ、溶媒としてエ
タノールを添加し、アルミナボールを用いて24時間湿式
混合した。粉末18gをカーボン製モールドに充填し、ホ
ットプレス装置に入れ、真空にした後、圧力500kg/cm2
を加え、10℃/minの速度で1400℃まで加熱し、２時間保
持したのち、減圧放冷して25×40×5mmの板状焼結体を
得た。表面に含浸した黒鉛を除去するため、空気中1000
℃で加熱処理した。得られた透光性焼結体の組織，曲げ
強度，破壊靭性などの特性を評価し、表１に示す結果を
得た。表１に示すごとく、透光性スピネルは従来ブラケ
ットとして用いられている透光性アルミナ，サファイア
と比較して、機械的特性に優れており、ブラケットとし
て有用な材料であるということがわかった。
つぎに、上記の板状焼結体（25×40×5mm）をダイヤ
モンドカッターを用いて、５×４×3mmのチップに切断
し、さらにダイヤモンド磁石とローターで加工を施し、
図１に示した形状のブラケットとした。加工時に問題は
発生しなかった。透光性アルミナ焼結体についても同様
の加工処理を施したが、中央部の溝加工時に、側壁上部
にチッピングによる欠落が認められた。
モンドカッターを用いて、５×４×3mmのチップに切断
し、さらにダイヤモンド磁石とローターで加工を施し、
図１に示した形状のブラケットとした。加工時に問題は
発生しなかった。透光性アルミナ焼結体についても同様
の加工処理を施したが、中央部の溝加工時に、側壁上部
にチッピングによる欠落が認められた。
図１は、実施例で作製した歯列矯正ブラケットの外観図
である。
である。
Claims (1)
- 【請求項１】酸化マグネシウムと酸化アルミニウムとか
ら構成されたスピネル型結晶構造を有する透光性セラミ
ックスからなる歯列矯正ブラケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20927087A JP2590485B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 歯列矯正ブラケット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20927087A JP2590485B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 歯列矯正ブラケット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6452448A JPS6452448A (en) | 1989-02-28 |
| JP2590485B2 true JP2590485B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=16570166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20927087A Expired - Lifetime JP2590485B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 歯列矯正ブラケット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590485B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991006257A1 (en) * | 1989-10-27 | 1991-05-16 | Japan Institute Of Advanced Dentistry | Orthodontic bracket, bracket kit and bonding method of the bracket |
| JP5325518B2 (ja) * | 2008-07-22 | 2013-10-23 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 透明セラミック及びその製造方法ならびにその透明セラミックスを用いた光学素子 |
| AU2009238317B2 (en) | 2008-11-14 | 2011-10-06 | Ormco Corporation | Surface treated polycrystalline ceramic orthodontic bracket and method of making same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63174646A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-19 | 住友化学工業株式会社 | 歯列矯正材 |
-
1987
- 1987-08-25 JP JP20927087A patent/JP2590485B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6452448A (en) | 1989-02-28 |
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