JP3547262B2 - バッカルチューブ及びバッカルチューブの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科矯正治療等に用いられるバッカルチューブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
口腔内で使用される歯科用部品としては、歯列を矯正するブラケット（タイウイング）、これを牽引するワイヤーおよび該ワイヤーの端部を牽引しつつ大臼歯に固定するバッカルチューブ等が知られている。
【０００３】
口腔内で使用されるバッカルチューブ（歯科用部品）として、歯列を矯正する歯科矯正用ブラケットおよびワイヤーが知られている。
【０００４】
バッカルチューブは、ワイヤーやフェースボウの内線を挿通する１本または２本のチューブと、大臼歯に嵌着されたリング状の固定部品に固着する固定台とを金属材料により一体的に形成してなるものである。
【０００５】
このようなバッカルチューブは、小型で複雑な形状をなしているため、ロストワックス法により製造され、その金属材料としては、主にステンレス鋼が用いられていた。
【０００６】
しかしながら、ステンレス鋼製のバッカルチューブは、生体適合性が劣り、特に、金属アレルギーの発症や、Ｎｉ、Ｃｒの溶出による発ガンのおそれ等の生体への悪影響がある。また、表面の金属光沢により、ブラケット装着時の審美性が劣る。
【０００７】
また、ロストワックス法により製造されたステンレス鋼製のバッカルチューブは、ピンホール等の欠陥が生じ易く、そのため、強度が低く、品質にムラがあり、歩留りが悪いという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、生体適合性に優れ、軽量でかつ高強度で欠陥のないバッカルチューブを提供すること、さらには、小型で複雑な形状のものでも容易に製造することができるバッカルチューブを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
【００１０】
（１） 基部と、少なくとも1つのチューブと、少なくとも1つの係合部を有し、金属粉末の金属射出成形法により製造するものであって
前記金属粉末に、ＴｉまたはＴｉ合金にＣ：０．０３〜０．５ｗｔ％、Ｏ：０．０８〜０．８ｗｔ％、N：０．０３〜０．６ｗｔ％を含むものを使用し、
前記金属粉末を有機バインダーにより結合し、成形し、
前記成形体に脱バインダー処理を施した後焼成することを特徴とするバッカルチューブの製造方法。
【００１１】
（２） 上記（１）記載の前記成形体を、４００〜１４００℃の温度で、１０〜２６時間、非酸化性雰囲気中、または、不活性ガス中、または、還元性雰囲気中で焼成することを特徴とするバッカルチューブの製造方法。
【００１２】
（３） 前記金属粉末の粒径が５〜６０μｍであることを特徴とする上記（１）記載のバッカルチューブの製造方法。
【００１３】
（４） 前記有機バインダーの量が、４〜１８ｗｔ％あることを特徴とする上記（１）記載のバッカルチューブの製造方法。
【００１４】
（５） 前記有機バインダーが、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、熱可塑性樹脂、ワックス、パラフィンの内の１種または２種以上の混合物であることを特徴とする上記（１）記載のバッカルチューブの製造方法。
【００１５】
（６） 前記金属粉末と前記有機バインダーの混練温度が常温〜１５０℃、混練時間が６０〜１８０分であることを特徴とする上記（１）記載のバッカルチューブの製造方法。
【００１６】
（７） 前記成形の条件が、前記金属粉末を有機バインダーにより結合した材料温度１３０〜１７０℃、射出圧力が３００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ、金型温度５〜５０℃であることを特徴とする上記（１）記載のバッカルチューブの製造方法。
【００１７】
（８） 前記脱バインダー処理を、５０〜６５０℃の温度範囲で、８〜７２時間、非酸化雰囲気中行うことを特徴とする上記（１）記載のバッカルチューブの製造方法。
【００１８】
（９） 前記脱バインダー処理を、溶媒を用いて行うことを特徴とする上記（１）記載のバッカルチューブの製造方法。
（１０） 少なくとも表面付近に、平均径が０．５〜５０μｍの空孔が散在し、空孔の体積率が０．０５〜５．０ｖｏｌ％である、上記（１）記載の製造方法で製造したバッカルチューブ。
（１１） 前記金属材料中のC、ＯおよびNの合計含有量が、０．１４〜１．１ｗｔ％である、上記（１）に記載の製造方法で製造したバッカルチューブ。」であります。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバッカルチューブを添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１、図２、図３、図４および図５は、それぞれ、本発明のバッカルチューブの実施例を示す平面図、正面図、背面図、右側面図、左側面図であり、図６は、本発明のバッカルチューブを大臼歯に固定した状態を示す図である。
【００２１】
これらの図に示すように、バッカルチューブ１は、板状の基部２と、第１のチューブ３と、第２のチューブ４と、フック（第１の係合部）５と、係合片（第２の係合部）６とを有し、これらが一体的に形成された歯科矯正用の部品である。
【００２２】
基部２は、大臼歯８に嵌着されたリング状の固定部品７に例えば溶接、ろう接、接着剤接着等の方法により固定される固定台として機能する部分であり、固定部品７の外周面に対応するよう所望に湾曲した板状部材で構成されている。
【００２３】
なお、固定部品７に対する基部２の固定強度（特に溶接強度）をより高いものとするために、固定部品７は、後述するバッカルチューブ１の構成材料と同様の金属材料で構成されているのが好ましい。
【００２４】
基部２の上部には、第１のチューブ３が形成されている。第１のチューブ３は、ヘッドギヤチューブであり、その内腔３１には、歯列矯正用ブラケットを牽引するためのワイヤ（図示せず）の端部が挿入される。
【００２５】
図４および図５に示すように、第１のチューブ３の内腔３１の横断面形状は、ほぼＹ字状をなしている。また、第１のチューブ３の図１中左側端部には、内腔３１へワイヤを導入し易くするために、テーパ状のガイド面３２が形成されている。
【００２６】
第１のチューブ３の側部には、第２のチューブ４が形成されている。第２のチューブ４は、その内腔４１には、フェースボウ（一対の内線および外線を有し、内線をバッカルチューブに装着しつつ外線をチンキャップまたはヘッドギアにより牽引して、大臼歯の遠心移動を行う器具）の内線（図示せず）の端部が挿入される。
【００２７】
第２のチューブ４の内腔４１の横断面形状は、円形をなしている。また、内腔４１の軸線と内腔３１の軸線とは、ほぼ平行な位置関係をなしている。
【００２８】
フック５は、第１のチューブ３の軸線を介して第２のチューブ４と反対側に突出形成されており、その途中でほぼ直角方向に屈曲し、フック５の先端部は、第１のチューブ３および第２のチューブ４の軸線とほぼ平行な方向を向いている。
【００２９】
このフック５は、特定の他の歯牙を牽引するために用いられる。すなわち、牽引すべき歯牙に装着された歯列矯正用ブラケットとフック５との間に、ゴム製のバンド等を掛け、該バンドの張力（弾性力）により、前記歯牙をバッカルチューブ１の方向へ牽引する。
【００３０】
第１のチューブ３の前記フック５と同じ側の側部には、係合片６が突出形成されている。この係合片６は、基部２側へ向けて湾曲した形状をなしている。
【００３１】
この係合片６は、ワイヤーを結紮するためのものである。
【００３２】
以上のようなバッカルチューブ１は、ＴｉまたはＴｉ合金よりなる金属材料で構成されており、特に、Ｔｉを基本成分とし、Ｃ：０．０３〜０．５wt％、Ｏ：０．０８〜０．８wt％、Ｎ：０．０３〜０．６wt％を含む金属材料で構成されているのが好ましい。
【００３３】
ＴｉまたはＴｉ合金は、軽量でかつ高強度、高硬度であり、変形や破損が生じ難く、耐久性、耐食性に優れている。前述したように、バッカルチューブ１は、小型の部品であり、しかも複雑な形状をなしており、特に、フック５や係合片６のような突起部分は、曲がり、折れ（割れ）、傷付き等の破損を生じ易い。従って、このような特性を持つＴｉまたはＴｉ合金は、バッカルチューブ１の構成材料として最適である。
【００３４】
また、ＴｉまたはＴｉ合金は、金属成分の溶出も極めて少なく、金属アレルギーの発症等も抑制されるなど、生体適合性にも優れている。さらに、ＴｉまたはＴｉ合金は、ステンレス鋼のような金属光沢が少ないので、バッカルチューブの装着時に審美性を損なわない。
【００３５】
バッカルチューブ１を構成する金属材料（以下単に「金属材料」と言う）中には、Ｃ、ＯおよびＮが、例えばＴｉとの化合物を形成する形で存在している。これらの元素が金属材料中にバランス良く含まれていることで、バッカルチューブとして好適な強度、硬度、延性（靱性）、弾性等の物理的特性を保持する。これらの元素のうち、Ｎの含有は特に重要である。Ｎは、その含有量が微量であっても、金属材料の前記物理的特性を向上する効果が高い。
【００３６】
以下、金属材料中のＣ、ＯおよびＮの好適な含有量について説明するが、本発明における金属材料の組成は、これに限定されないことは言うまでもない。
【００３７】
金属材料中のＣの含有量は、好ましくは０．０３〜０．５wt％程度とされ、より好ましくは０．０４〜０．２wt％程度、さらに好ましくは０．０５〜０．１wt％程度とされる。Ｃの含有量が０．０３wt％未満では、Ｏ、Ｎの含有量が少ない場合に、金属材料の強度が低下し、また、０．５wt％を超えると、金属材料の延性が低下する。
【００３８】
金属材料中のＯの含有量は、好ましくは０．０８〜０．８wt％程度とされ、より好ましくは０．１〜０．５wt％程度、さらに好ましくは０．２５〜０．３wt％程度とされる。Ｏの含有量が０．０８wt％未満では、Ｃ、Ｎの含有量が少ない場合に、金属材料の強度が低下し、また、０．８wt％を超えると、金属材料の延性が低下する。
【００３９】
金属材料中のＮの含有量は、好ましくは０．０３〜０．６wt％程度とされ、より好ましくは０．０３５〜０．１４wt％程度、さらに好ましくは０．０４〜０．０５wt％程度とされる。Ｎの含有量が０．０３wt％未満では、Ｃ、Ｏの含有量が少ない場合に、金属材料の強度が低下し、また、０．６wt％を超えると、金属材料の延性が低下する。
【００４０】
また、金属材料中のＣ、ＯおよびＮの合計含有量は、０．１４〜１．１wt％程度であるのが好ましく、０．１８〜０．８wt％程度であるのがより好ましく、０．３〜０．４wt％程度であるのがさらに好ましい。この合計含有量が０．１４wt％未満では、金属材料の強度が低下し、また、１．１wt％を超えると、金属材料の延性が低下する。
【００４１】
また、金属材料中には、例えば、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｖ、Ｍｏ、Ｃａ、Ｐ、Ｓｉ等の他の元素が不可避的にまたは積極的に、金属アレルギー等の弊害が生じない範囲で含有していてもよい。これらの元素の添加は、金属材料の強度の増大に寄与する。また、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｖ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｃｏの添加は、焼結温度を下げる効果を有し、Ｃａ、Ｐ、Ｓｉの添加は、生体適合性をより向上する。これらの元素は、Ｔｉとの合金または金属間化合物あるいは金属酸化物を形成する形で存在しているのが好ましい。
【００４２】
このようなＴｉ以外の元素の含有量は、合計で５０wt％以下であるのが好ましく、３０wt％以下であるのがより好ましく、１５wt％以下であるのがさらに好ましい。このような元素が多過ぎると、相対的にＴｉの含有量が少なくなり、上述したＴｉ本来の特性が得難くなる。
【００４３】
なお、バッカルチューブ１を構成する金属材料の組成は、バッカルチューブ全体で均一な場合に限らず、部分的に異なっていてもよい。例えば、バッカルチューブ１の表面付近と内部とで、その金属材料の組成が異なっており、表面付近の組成が前述したようなものであってもよい。
【００４４】
バッカルチューブ１の表面の硬度は、特に限定されないが、ビッカース硬度Ｈｖが２００〜４００程度であるのが好ましく、３００〜３８０程度であるのがより好ましい。このような硬度であれば、前述した効果がより一層有効に発揮される。
【００４５】
バッカルチューブ１の少なくとも表面付近には、微小な空孔が散在している。本実施例におけるバッカルチューブ１は、その金属材料の全体に、ほぼ均一に微小な空孔が散在している。
【００４６】
これにより、バッカルチューブ１の表面に親水性（保水機能）が付与される。そして、この親水性により、表面の濡れ性が向上し、表面が唾液等で濡れたときにそれを保持し、乾燥を防止する。よって、生体組織、特に口腔内の粘膜のような軟組織に対する潤滑性が確保され、炎症の抑制等、バッカルチューブの装着者に苦痛を与えることが防止される。
【００４７】
また、空孔の存在により、表面の光沢が失われ、前述した審美性の向上にも寄与する。
【００４８】
このような空孔の平均径は、０．５〜５０μm 程度であるのが好ましく、５〜２０μm 程度であるのがより好ましい。空孔の平均径が０．５μm 未満であると、唾液の侵入が不十分となり、潤滑性が低下し易い。また、空孔の平均径が５０μm を超えると、金属材料の強度および延性が低下するとともに、開空孔の発生も多くなり、使用時にこの開空孔内に食べかす等が滞留し、細菌の増殖の原因となる等の悪影響が生じる。
【００４９】
また、空孔の径は、そのほとんど（特に６６％以上）が０．５〜１００μm の範囲に分布しているのが好ましく、５〜６０μm の範囲に分布しているのがより好ましい。この場合、分布曲線の関数は、特に限定されず、例えば、ガウス分布（正規分布）、二項分布等が挙げられる。これにより、表面の濡れ性がより一層向上するとともに、審美性が確保される。
【００５０】
また、空孔の空孔率は、０．０５〜５．０ vol％程度であるのが好ましく、０．５〜２．５ vol％程度であるのがより好ましい。空孔率が０．０５ vol％未満であると、表面の濡れ性向上効果が少なく、また、５．０ vol％を超えると、金属材料の機械的特性、特に強度（特に引張強度）および延性（靱性）が低下する。
【００５１】
このような空孔率は、バッカルチューブ１の表面から深さ方向に一定であっても、表面側から内部に向かって漸減するかまたはそのような部分を有するものであってもよい。後者の場合、バッカルチューブ１の強度および延性をより高く維持しつつ、表面の濡れ性を向上することができる。
【００５２】
なお、このような空孔は、バッカルチューブ１を後述する金属粉末射出成形法により製造する場合には、容易に形成することができ、上記空孔に関する諸条件は、結合材の種類、添加量や焼成条件（焼成温度、焼成時間、焼成雰囲気の真空度やガス組成等）等の製造条件の設定により適宜調整することができる。
【００５３】
さて、以上に述べたようなバッカルチューブ１の製造方法は、特に限定されないが、金属粉末射出成形法（ＭＩＭ：Metal Injection Molding ）により製造されたものであるのが好ましい。以下、この金属粉末射出成形法について説明する。
【００５４】
［１］ Ｔｉ（またはＴｉ合金）よりなる金属粉末と結合材（有機バインダー）とを用意し、これらを混練機により混練し、混練物（コンパウンド）を得る。
【００５５】
金属粉末の平均粒径は、特に限定されないが、通常、５〜６０μm 程度が好ましく、１０〜４０μm 程度がより好ましい。
【００５６】
一方、結合材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、または、これらの共重合体等の各種熱可塑性樹脂や、各種ワックス、パラフィン等のうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００５７】
このような結合材の添加量は、４〜１８wt％程度が好ましく、４〜１０wt％程度がより好ましい。４wt％未満では、成形時における流動性が乏しくなり、射出成形が不能または困難となるか、あるいは成形物の組成が不均一となり、１８wt％を超えると、射出成形により得られた成形体を焼成した際の収縮率が増大し、寸法精度が低下し、また、空孔率やＣ量が上記範囲を超え易くなる。
【００５８】
なお、混練に際しては、前記金属粉末および結合材の他に、例えば、可塑剤、潤滑剤、酸化防止剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物を必要に応じ添加することができる。
【００５９】
混練条件の一例としては、混練温度が常温〜１５０℃程度、混練時間が６０〜１８０分程度とすることができる。
【００６０】
［２］ 前記［１］の工程で得られた混練物または該混練物より造粒されたペレット等を用いて、射出成形機により射出成形し、バッカルチューブ１の形状の成形体を製造する。なお、成形体の寸法は、後の焼成による収縮を考慮した寸法とされる。
【００６１】
このとき、成形条件としては、例えば、材料温度が好ましくは１３０〜１７０℃、より好ましくは１５０〜１６０℃程度、射出圧力が、３００〜６００kgf/cm² 程度、より好ましくは３００〜４００kgf/cm² 程度、金型温度が好ましくは５〜５０℃、より好ましくは１０〜２０℃程度とされる。
【００６２】
［３］ 前記［２］の工程で得られた成形体に脱バインダー処理を施す。この脱バインダー処理としては、非酸化性雰囲気、例えば真空または減圧状態（例えば１×１０^-1〜１×１０^-6 Torr ）下で、熱処理を行うことによりなされる。
【００６３】
この場合、熱処理条件としては、好ましくは温度５０〜６５０℃程度で８〜７２時間程度、より好ましくは温度６０〜５５０℃程度で１２〜１８時間程度とされる。
【００６４】
なお、この脱バインダー処理（脱脂処理）は、バインダー中の特定成分を所定の溶媒（液体、気体）を用いて溶出させることにより行ってもよい。
【００６５】
また、本工程［３］は、省略されてもよい。
【００６６】
［４］ 次に、得られた成形体を焼成して、金属焼結体を製造する。焼成は、１回または２回以上行うことができる。
【００６７】
焼成条件としては、好ましくは温度４００〜１４００℃程度で１０〜２６時間程度、より好ましくは温度５００〜１３５０℃程度で１５〜１８時間程度とされる。この場合、焼成雰囲気は、非酸化性雰囲気、すなわち真空または減圧状態（例えば１×１０^-2〜１×１０^-6 Torr ）下、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガス中、その他還元性雰囲気中であればよい。
【００６８】
［５］ 必要に応じ、得られた金属焼結体の表面に、ショットブラスト、ホーニング等の研磨、エッチング、湿式メッキ、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、ＣＶＤ、溶射等の表面処理を施す。
【００６９】
以上のような各工程を経て、金属焼結体よりなるバッカルチューブ１が得られる。
【００７０】
バッカルチューブ１を鋳造法により形成する場合には、鋳造時に反応する酸素、窒素等による脆化、鋳造欠陥、湯流れ等の問題を克服する必要があるが、前記の金属粉末射出成形法によれば、このような問題がなく、また、形状が複雑で微細なものであっても一体成形することができ、高強度で高品質のものを容易かつ歩留り良く製造することができ、また、寸法精度も高い。
【００７１】
また、結合材の種類、添加量、脱バインダー処理の条件、焼成条件等の調整により、バッカルチューブ１を構成する金属材料の組成や、空孔径、空孔率等の空孔に関する条件を所望に設定することができるという利点もある。
【００７２】
また、金属粉末射出成形法によれば、金属材料の表面に、焼結肌として微小な凹凸を形成することができ、これにより、表面の濡れ性の向上に寄与する。この微小な凹凸の条件は、Ｔｉ粉末の選択や成形条件、焼結条件の設定によりコントロールすることができる。
【００７３】
なお、本実施例では、バッカルチューブ１は、金属粉末射出成形法により基部２、第１のチューブ３、第２のチューブ４、フック５および係合片６を一体成形しているが、これらの内の任意のものを別個に製造し、溶接等により接合したものであってもよい。この場合、接合される部品は、それぞれ、金属粉末射出成形法により製造されたものでも、その他の方法（例えば鋳造法）により製造されたものでもよい。
【００７４】
また、バッカルチューブの形状、構造は、図示のものに限定されず、例えば、第１のチューブ３と第２のチューブ４のいずれか一方を有するもの、フック５および／または係合片６を有さないもの、フック５または係合片６が複数個形成されているもの等、いかなるものであってもよい。
【００７５】
【実施例】
次に、本発明のバッカルチューブの具体的実施例について説明する。
【００７６】
（実施例１）
金属粉末射出成形法により、以下のようにして、図１〜図５に示す形状のバッカルチューブを製造した。
【００７７】
まず、平均粒径１９μm のＴｉ粉末と、バインダーおよびその他の添加剤として、エチレングリシジルメタクリレート−ビニルアセテート共重合体：２．７wt％、ジブチルフタレート：１．６wt％、ワックス：２．７wt％およびスチレン：２．９wt％とを混合し、該混合物を混練機により、１３０℃で６０分間空気中で混練して混練物（コンパウンド）を得た。
【００７８】
次に、この混練物を用い、射出成形機により射出成形して、図１〜図５に示す形状のバッカルチューブ１の成形体を製造した。このときの成形条件は、材料温度が１５０℃、射出圧力が、４００kgf/cm² 、金型温度が２５℃であった。
【００７９】
次に、得られた成形体に脱バインダー処理として、５×１０^-3Torrの減圧下で、７０℃から４６０℃まで、１５時間昇温し、その後４６０℃で１時間保持し、ひき続き常温まで冷却した。
【００８０】
次に、脱バインダー処理がなされた成形体を真空（５×１０^-6Torr）中で、６００℃から１３００℃まで１５時間昇温し、１３００℃で３時間焼成して、Ｔｉを主とする金属焼結体よりなるバッカルチューブを得た。
【００８１】
このバッカルチューブにおける各部の条件は、次の通りである。
【００８２】
基部２の寸法：幅２．０mm×長さ５．３mm×厚さ０．３８mm（底面の曲率半径Ｒ＝１２mm）
内腔３１の寸法：最小幅０．６mm×高さ０．８mm×長さ３．５mm
ガイド部３２の開き角：６０°
内腔４１の寸法：内径１．２mm×長さ３．５mm
フックの寸法：外径０．７mm×全長２．６mm（屈曲角＝９０°）
係合片の寸法：０．８mm×０．８mm（基部側へ向けて湾曲）
（実施例２）
バインダーとして、ジブチルフタレートを１．４wt％増加し、その分Ｔｉ粉末を減量した以外は実施例１と同様のバッカルチューブを製造した。
【００８３】
（実施例３）
Ｔｉ粉末を含む混合物の混練を窒素ガスリッチな雰囲気中（窒素ガス量：９５％、残部酸素）で行った以外は実施例１と同様のバッカルチューブを製造した。
【００８４】
（実施例４）
脱バインダー処理として、１×１０^-1Torrの減圧下で、最終温度５５０℃、６０分間加熱した以外は実施例１と同様のバッカルチューブを製造した。
【００８５】
（実施例５）
脱バインダー処理がなされた成形体の焼成工程における最終焼成温度およびその保持時間をそれぞれ、１２００℃、２．５時間に変更した以外は実施例１と同様のバッカルチューブを製造した。
【００８６】
（実施例６）
脱バインダー処理がなされた成形体の焼成工程における焼成雰囲気を１×１０^-4Torr（真空）とした以外は実施例１と同様のバッカルチューブを製造した。
【００８７】
（実施例７）
Ｔｉ粉末に代え、平均粒径が２０μm のＴｉ−５wt％Ａｌ−４wt％Ｖ合金粉末を用いた以外は実施例１と同様のバッカルチューブを製造した。
【００８８】
（実施例８）
Ｔｉ粉末に代え、平均粒径が２０μm のＴｉ−３wt％Ｆｅ−２wt％Ａｌ−２wt％Ｖ合金粉末を用いた以外は実施例２と同様のバッカルチューブを製造した。
【００８９】
（実施例９）
Ｔｉ粉末に代え、平均粒径が１８μm のＴｉ−４wt％Ｃｏ−２wt％Ｖ−１wt％Ｃｒ合金粉末を用いた以外は実施例５と同様のバッカルチューブを製造した。
【００９０】
（実施例１０）
Ｔｉ粉末に代え、平均粒径が１９μm のＴｉ−５wt％Ｍｏ−３wt％Ｐｄ−１wt％Ａｌ合金粉末を用いた以外は実施例６と同様のバッカルチューブを製造した。
【００９１】
（比較例１）
ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）の完全焼鈍材を原料として、切削、研削、研磨加工を施して、実施例１と同形状のバッカルチューブを製造した。
【００９２】
（比較例２）
ロストワックス法により、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の原料を高周波溶解し、減圧法で鋳造することにより実施例１と同形状のバッカルチューブを製造した。
【００９３】
＜金属材料の組成＞
実施例１〜１０および比較例１、２のバッカルチューブについて、分析装置として、ＬＥＣＯ社製のＥＣ−１２型、ＲＯ−１１６型、ＴＮ−１１４型を用い、金属材料の組成（Ｃ、Ｏ、Ｎの含有量）を分析した。その結果を下記表１に示す。
【００９４】
なお、実施例７〜１０の金属組成については、用いた合金粉末とほぼ同様の組成であった。
【００９５】
【表１】

【００９６】
＜空孔に関する条件＞
実施例１〜１０および比較例１、２のバッカルチューブについて、表面付近の切断面の電子顕微鏡写真（倍率５００倍）を撮影し、該電子顕微鏡写真を参考にして、空孔径とその分布、平均空孔径を求め、さらに密度比から空孔率を求めた。その結果を下記表２に示す。
【００９７】
【表２】

【００９８】
＜実験＞
実施例１〜１０および比較例１、２のバッカルチューブに対し、下記１〜６の各項目について評価した。その結果を下記表３、表４に示す。
【００９９】
１．機械的強度（抗折力）
［測定方法］
JIS Z 2203に準拠し、焼結後の抗折力試験片にて抗折力を測定した。
【０１００】
２．接着強度
［測定方法］
バッカルチューブの基部底面を、鋳造により製造されたバッカルチューブと同材質のリング状固定部品の外周面に溶接し、引張試験機にて、接着強度（溶接強度）を測定した。
【０１０１】
３．硬度
［測定方法］
JIS Z 2244に準拠し、表面のビッカース硬度Ｈｖを測定した（荷重５ｇ）。表面のビッカース硬度が高いことは、耐摩耗性に優れていることを示す。
【０１０２】
４．金属成分溶出量
［測定方法］
バッカルチューブを０．０５％塩酸溶液に３か月間浸漬した後、この液中の金属イオン濃度を、プラズマ発光分析装置により分析し、定量した。
【０１０３】
この溶出量が少ないものほど、生体適合性に優れることを示す。
【０１０４】
５．表面の濡れ性
［測定方法］
同一形状のバッカルチューブ１００個を超音波（１０万Hz）が印加されている水中に１０分間浸漬した後、温度６０℃、湿度５０％RHの環境下に放置し、係合部の表面（タイウイングの表面）が乾燥するまでの時間を測定した。この時間が長いものほど、濡れ性が優れることを示す。
【０１０５】
６．審美性
［評価方法］
表面の金属光沢の度合いを目視により判定した。金属光沢が少ない（＝審美性大）ものから順に、◎、○、△、×の４段階で評価した。
【０１０６】
【表３】

【０１０７】
【表４】

【０１０８】
＜実験結果の考察＞
表３に示すように、実施例１〜１１のバッカルチューブは、いずれも、機械的強度（抗折力）および接着強度が高く、また、表面の硬度が高く、耐摩耗性、生体適合性、表面の濡れ性が優れており、金属光沢が少ないことから、審美性にも優れている。また、いずれのものも欠陥は発見されず、良好な品質であった。
【０１０９】
これに対し、比較例１、２のバッカルチューブは、金属組織が緻密であり、空孔をほとんど有さないため、表面の濡れ性が劣っており、また、Ｎｉ、Ｃｒの溶出により生体適合性が劣り、さらに、金属光沢による光の反射量が多く、審美性も低い。
【０１１０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のバッカルチューブによれば、軽量でかつ十分な機械的強度、硬度を有し、欠陥がなく、生体適合性に優れ、また、固定部品への接着性、耐摩耗性、表面の濡れ性、審美性に優れる。
【０１１１】
また、金属粉末射出成形法により製造されたものである場合には、複雑かつ微細な形状のものでも、容易に、高い寸法精度で、歩留り良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバッカルチューブの実施例を示す平面図である。
【図２】本発明のバッカルチューブの実施例を示す正面図である。
【図３】本発明のバッカルチューブの実施例を示す背面図である。
【図４】本発明のバッカルチューブの実施例を示す右側面図である。
【図５】本発明のバッカルチューブの実施例を示す左側面図である。
【図６】本発明のバッカルチューブを大臼歯に固定した状態を示す図である。
【符号の説明】
１ バッカルチューブ
２ 基部
３ 第１のチューブ
３１ 内腔
３２ ガイド面
４ 第２のチューブ
４１ 内腔
５ フック
６ 係合片
７ 固定部品
８ 大臼歯

Claims (11)

1. 基部と、少なくとも1つのチューブと、少なくとも1つの係合部を有し、金属粉末の金属射出成形法により製造するものであって
   前記金属粉末に、ＴｉまたはＴｉ合金にＣ：０．０３〜０．５ｗｔ％、Ｏ：０．０８〜０．８ｗｔ％、N：０．０３〜０．６ｗｔ％を含むものを使用し、
   前記金属粉末を有機バインダーにより結合し、成形し、
   前記成形体に脱バインダー処理を施した後焼成することを特徴とするバッカルチューブの製造方法。
2. 請求項１記載の前記成形体を、４００〜１４００℃の温度で、１０〜２６時間、非酸化性雰囲気中、または、不活性ガス中、または、還元性雰囲気中で焼成することを特徴とするバッカルチューブの製造方法。
3. 前記金属粉末の粒径が５〜６０μｍであることを特徴とする請求項１記載のバッカルチューブの製造方法。
4. 前記有機バインダーの量が、４〜１８ｗｔ％あることを特徴とする請求項１記載のバッカルチューブの製造方法。
5. 前記有機バインダーが、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、熱可塑性樹脂、ワックス、パラフィンの内の１種または２種以上の混合物であることを特徴とする請求項１記載のバッカルチューブの製造方法。
6. 前記金属粉末と前記有機バインダーの混練温度が常温〜１５０℃、混練時間が６０〜１８０分であることを特徴とする請求項１記載のバッカルチューブの製造方法。
7. 前記成形の条件が、前記金属粉末を有機バインダーにより結合した材料温度１３０〜１７０℃、射出圧力が３００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ、金型温度５〜５０℃であることを特徴とする請求項１記載のバッカルチューブの製造方法。
8. 前記脱バインダー処理を、５０〜６５０℃の温度範囲で、８〜７２時間、非酸化雰囲気中行うことを特徴とする請求項１記載のバッカルチューブの製造方法。
9. 前記脱バインダー処理を、溶媒を用いて行うことを特徴とする 請求項１記載のバッカルチューブの製造方法。
10. 少なくとも表面付近に、平均径が０．５〜５０μｍの空孔が散在し、空孔の体積率が０．０５〜５．０ｖｏｌ％である、請求項１記載の製造方法で製造したバッカルチューブ。
11. 前記金属材料中のC、ＯおよびNの合計含有量が、０．１４〜１．１ｗｔ％である、請求項 1 に記載の製造方法で製造したバッカルチューブ。

Images