JP5922770B2 - 繊維強化歯科装置および補綴物 - Google Patents

Description

関連出願への相互参照
本願は、２０１１年７月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／５０７，０８１号（代理人整理番号９３１５４−７９８１２８（０００１００ＵＳ））の利益を主張し、この米国仮特許出願の全体の開示は、本明細書中に参考として援用される。

強化プラスチックは、繊維とポリマー結合剤、典型的には樹脂とが組み合わさったものである。繊維と結合剤との組み合わせが、繊維または結合剤のいずれかの特性よりもすぐれた材料特性のバランスを達成し得るコンポジット材料を形成する。

強化プラスチックを形成する強化繊維と合成ポリマー結合剤との組み合わせは、材料科学のいくつかの基本的な考慮事項、すなわち微細繊維固有の強度、繊維と結合剤との接着のための湿潤要件、および合成ポリマー結合剤の液体−固体相変化の容易さから生じている。一般的な意味では、ポリマー結合剤マトリクスは、各繊維を囲み、その隣接物から繊維を分離し、屈曲および座屈に対して繊維を安定させる支持媒体の目的に役立つ。これらの機能は、繊維と結合剤マトリクスとの間に良好な接着があるときに最も発揮される。接着は、比較的低粘度の液体のポリマー前駆物質を利用し、強化繊維材料を含浸させた後、結合剤マトリクスを重合させることにより強化することができる。接着は、繊維のプラズマ表面処理により増強させることもできる。

強化プラスチックを調製するときに、典型的には大きく分けて２種類のポリマー材料が、結合剤に利用されてきた。これらの２つの種類には、一般に１５０℃〜２５０℃の範囲で融解し、冷却すると容易に固化する熱可塑性ポリマーと、耐用寿命の間に一度だけ液体相となるが、重合かつ架橋されて、熱不溶性形態となる熱硬化性ポリマーがある。

コンポジットの全ての用途を考慮したときに、強化プラスチックに使用されてきたおもな２種類の繊維は、ガラス繊維およびセルロース繊維である。繊維ガラスは、安価に製造され、高強度、高剛性、低比重、耐薬品性、および良好な絶縁特性を有するため、強化プラスチックに使用される繊維のうちの９０％をはるかに超える。強化プラスチックにおいて、ガラスは、種々の形態で使用されてきた。繊維ガラスを短く（６〜７６ｍｍ）細切し、これを集めてフェルトまたはマットにすることができ、これらは取り扱いやすく、低コストである形態となる。これまでに、有利な強度特性は、繊維が全て真っすぐで、連続した、単一方向に平行に整列された不織布を含む最終コンポジットで、得ることができることがわかっている。

ガラス繊維およびセルロース繊維に加え、他の種類の繊維も、プラスチック材料の強化に使用されてきた。既知の最も剛性の高い繊維はグラファイトから構成され、これは理論的に鋼鉄のおよそ５倍の剛性となり得る。しかし、多くの技術機関による長年にわたる多くの研究にもかかわらず、グラファイト繊維の費用は高価なままである。その結果、それらのコンポジットへの使用は、軽量化を重視する用途である、航空機、ミサイル、スポーツ用品などに限定される。

１９７１年に、芳香族ポリアミド繊維が広く市販されるようになり、現在では、自動車用タイヤおよび多数の航空宇宙構造物に広範に使用されている。芳香族ポリアミドは、連邦取引委員会により「アラミド」と命名されており、これは、本明細書において芳香族ポリアミドを指すために使用される用語となる。多くの用途に広く使用されてきた、ある特定のアラミドは、ＫＥＶＬＡＲと呼ばれる。１９６５年に発見されたＫＥＶＬＡＲは、ＤｕＰｏｎｔにより製造され、販売されている。

ガラスと鋼鉄との間の剛性の範囲では、アラミドはガラスより軽く、比較的強く、ずっと丈夫であり、衝撃条件下であってもかなりのエネルギーを吸収してから破損する。この繊維は、特徴として非常に結晶質であり、方向性がある。ＫＥＶＬＡＲ繊維は、火炎および熱、有機溶剤、燃料ならびに潤滑剤に優れた耐性を有することが知られており、布に織り込むことができる。強度および他の特性により、アラミド繊維は、スポーツ用品に、および衝撃の大きい停止にその優れた耐衝撃性を活用する保護システムに使用されてきた。

超高強度ポリエチレンの繊維が製造されてきた。かかる繊維は、商標ＳＰＥＣＴＲＡにおいて、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｉｂｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｃｏｌｏｎｉａｌ Ｈｅｉｇｈｔｓ，Ｖａより、およびＤｕｔｃｈ Ｓｔａｔｅ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（「ＤＳＭ」）より市販されている。この繊維は、鎖伸長されたポリエチレンからなり、繊維ガラスまたはアラミド繊維の比重より低い、約０．９７の低比重を有する。

強化プラスチックはまた、医療および歯科用途に使用される。一例として、本出願人が保有する特許文献１は、強化プラスチックを利用して、歯科装置または補綴物を強化する方法を開示している。該文献に開示された方法には、歯科装置または補綴物の樹脂部分に、軽量の、織られたアラミドまたは鎖伸長されたポリエチレン布を適用し、この布をより多くの樹脂で被覆することが含まれる。強化材料（好ましくはプラズマ被覆されたＳＰＥＣＴＲＡ布）および軽量の、織られたアラミドまたは鎖伸長されたポリエチレン布により強化された歯科装置または補綴物も開示される。該文献に開示された方法および材料は、意図された目的に十分に機能するが、本明細書に記載の方法および材料は、改良物を提供する。

背景技術の説明
以下の参照文献は、関連の背景技術を説明することができる。
米国特許第３９５７０６７号
同第４３２１０４２号
同第４３８１９１８号
同第４４１０５８６号
同第４６６５９５１号
同第４７１７３４１号
同第４７３１０２０号
同第４７３８６２２号
同第４８１６０２８号
同第４８３６２２６号
同第４９６０３４９号
同第４９４４９８７号
同第５１７６９５１号
同第５７８６２８３号
同第７１８６７６０号
同第７６７３５５０号
欧州特許出願第０２２１２２３号

米国特許第５１７６９５１号明細書

簡単な要旨
以下に、本発明の基本的理解を与えるため、本発明のいくつかの実施形態の簡単な概要を示す。本概要は、本発明の広範囲にわたる概説ではない。本発明の主要な／重要な要素を特定し、または本発明の範囲を説明することは、意図されない。その唯一の目的は、後述される発明を実施するための形態の導入部として、簡単な形式で本発明のいくつかの実施形態を示すことである。

各実施形態において、強化プラスチックコンポジットに使用される布リボン（ｆａｂｒｉｃ ｒｉｂｂｏｎ）が提供される。布リボンは、リボンの長さに対して概ね横方向に整列された横方向の繊維群と、横方向の繊維群の周りに撚り合わされ、かつリボンの長さに沿って概ね軸方向に整列された軸方向の繊維群とを含み、軸方向の繊維群のそれぞれが、横方向の繊維群のそれぞれの太さより大きい太さを有する。

各実施形態において、布リボンは絡み織布（ｌｅｎｏ ｗｅａｖｅ ｆａｂｒｉｃ）である。横方向の繊維群は、絡み織布の横糸繊維となり得、軸方向の繊維群は、絡み織布の縦糸繊維となり得る。

具体的な実施形態において、軸方向の繊維群と横方向の繊維群の直径との比は、少なくとも１．１：１であるか、２：１より大きいか、もしくは２：１に等しいか、または６：１より大きいか、もしくは６：１に等しい。

各実施形態において、布リボンは歯科装置として使用される。

本明細書におけるさらなる実施形態は、患者の歯または歯群を強化する方法に関する。本方法は、布リボンを患者の歯または歯群に適用することを含む。織布リボンは、リボンの長さに対して概ね横方向に整列された横方向の繊維群と、横方向の繊維群の周りに撚り合わされ、かつリボンの長さに沿って概ね軸方向に整列された軸方向の繊維群とを含み、軸方向の繊維群のそれぞれが、横方向の繊維群のそれぞれの太さより大きい太さを有する。樹脂を使用して、布リボンを患者の歯または歯群に接着する。

本方法の各実施形態において、布リボンを適用することは、歯科スプリントを形成するように、複数の歯にわたり布リボンを適用することを含み、布リボンを適用することは、ポンティックビーム（ｐｏｎｔｉｃ ｂｅａｍ）を形成するように、複数の歯にわたり布リボンを適用すること、コンポジット修復物（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ）を形成するように、単一の歯に布リボンを適用すること、および／またはひびを埋めるために、単一の歯のひびにわたって布リボンを適用することを含む。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
強化プラスチックコンポジットに使用するための布リボンであって、前記布リボンは、
前記リボンの長さに対して概ね横方向に整列された横方向の繊維群と、
前記横方向の繊維群の周りに撚り合わされ、かつ前記リボンの長さに沿って概ね軸方向に整列された軸方向の繊維群と
を含み、前記軸方向の繊維群の繊維のそれぞれが、前記横方向の繊維群の繊維のそれぞれの太さより大きい太さを有する、布リボン。
（項目２）
前記リボンが絡み織布である、項目１に記載のコンポジット。
（項目３）
前記横方向の繊維群が、充填剤または前記絡み織布に対する横糸繊維を含み、前記軸方向の繊維群が、前記絡み織布に対する縦糸繊維を含む、項目２に記載のコンポジット。
（項目４）
前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも１．１：１である、項目３に記載のコンポジット。
（項目５）
前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも２：１より大きいか、または２：１に等しい、項目４に記載のコンポジット。
（項目６）
前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも６：１より大きいか、または６：１に等しい、項目５に記載のコンポジット。
（項目７）
強化プラスチックコンポジットに使用する布リボンを含む歯科装置であって、前記布リボンは、
前記リボンの長さに対して概ね横方向に整列された横方向の繊維群と、
前記横方向の繊維群の周りに撚り合わされ、かつ前記リボンの長さに沿って概ね軸方向に整列された軸方向の繊維群と
を含み、前記軸方向の繊維群の繊維のそれぞれが、前記横方向の繊維群の繊維のそれぞれの太さより大きい太さを有する、歯科装置。
（項目８）
前記布リボンに適用された樹脂マトリクスをさらに含む、項目７に記載の歯科装置。
（項目９）
前記リボンが絡み織布である、項目７に記載の歯科装置。
（項目１０）
前記横方向の繊維群が、充填剤または前記絡み織布に対する横糸繊維を含み、前記軸方向の繊維群が、前記絡み織布に対する縦糸繊維を含む、項目９に記載の歯科装置。
（項目１１）
前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも１．１：１である、項目９に記載の歯科装置。
（項目１２）
前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも２：１より大きいか、または２：１に等しい、項目９に記載の歯科装置。
（項目１３）
前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも６：１より大きいか、または６：１に等しい、項目９に記載の歯科装置。
（項目１４）
患者の歯または歯群を強化する方法であって、
布リボンを、患者の歯または歯群に適用することであって、前記布リボンは、
前記布リボンの長さに対して概ね横方向に整列された横方向の繊維群と、
前記横方向の繊維群の周りに撚り合わされ、かつ前記リボンの長さに沿って概ね軸方向に整列された軸方向の繊維群と
を含み、前記軸方向の繊維群の繊維のそれぞれが、前記横方向の繊維群の繊維のそれぞれの太さより大きい太さを有する、ことと、
樹脂を使用して前記患者の歯または歯群に前記布リボンを接合することと
を含む方法。
（項目１５）
前記布リボンを適用することは、複数の歯にわたり前記布リボンを適用して、歯科スプリントを形成することを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
前記布リボンを適用することは、複数の歯にわたり前記布リボンを適用して、ポンティックビームを形成することを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１７）
前記布リボンを適用することは、単一の歯に前記布リボンを適用して、コンポジット修復物を形成することを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１８）
前記布リボンを適用することは、単一の歯におけるひびにわたって前記布リボンを適用して、前記ひびを埋めることを含む、項目１４に記載の方法。

本発明の性質および利点をさらに十分に理解するために、次の発明の実施するための形態および添付の図面を参照のこと。

図１は、歯科装置に使用される従来技術の布リボンの断面図である。 図２は、本明細書の実施形態における布リボンの断面図である。 図３は、基材に適用された、図２に示す布リボンの断面図である。 図４は、基材に適用された、図１に示す布リボンの断面図である。 図５および６は、歯科スプリントを形成するための、図２の布リボンの適用を表した図である。 図５および６は、歯科スプリントを形成するための、図２の布リボンの適用を表した図である。 図７および８は、ポンティックビームを形成するための、図２の布リボンの適用を表した図である。 図７および８は、ポンティックビームを形成するための、図２の布リボンの適用を表した図である。 図９〜１１は、コンポジット修復物を形成するための、図２の布リボンの適用を表した図である。 図９〜１１は、コンポジット修復物を形成するための、図２の布リボンの適用を表した図である。 図９〜１１は、コンポジット修復物を形成するための、図２の布リボンの適用を表した図である。 図１２は、歯のひびにわたってブリッジを形成するための、図２の布リボンの適用を表した図である。

以下の記載において、本発明の種々の実施形態を説明する。説明のため、具体的な構成および詳細が、各実施形態を完全に理解するために記載される。しかし、当業者には、本発明を具体的な詳細なしに実施し得ることも明らかであるだろう。さらに、周知の特徴は、記載されている実施形態を不明瞭にしないために省略し、または簡略する可能性がある。

本明細書における実施形態は、強化プラスチック、より詳細には、クラウン、ブリッジ、フレームワーク、クラスプ、インレー、アンレー、充填物、スプリント、局部床義歯および総義歯、インプラント、ポスト、コアならびに他の矯正用途が含まれるが、それらに限定されない歯科用途における使用のための樹脂含浸コンポジットに関する。本明細書に記載の歯科装置または補綴物は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５１７６９５１号に記載の強化された歯科装置および補綴物の改良物である。この特許は、とりわけ、歯科用繊維コンポジットを形成するための、絡み織布と樹脂との使用に関する。「ガーゼ織り」とも呼ばれる絡み織布は、１対の縦糸が一連の８の字に撚り合わされ、緯糸（ｆｉｌｌｉｎｇ ｙａｒｎ）（横糸（ｗｅｆｔ ｙａｒｎ））がそのように形成された隙間のそれぞれを通る織り構造であり、強固なオープンメッシュを形成する。言い換えれば、この織り方には、メッシュの横糸、つまり緯糸の周りおよびその上に１組になってねじり合わされた縦糸が含まれる。

米国特許第５１７６９５１号では、リボンは、撚り合わされた８の字の糸である、織布の長さにわたって伸びる軸方向に整列された繊維と、リボンの横方向に伸びる横方向の繊維を用いた、絡み織から形成される。このリボンは歯科用途に使用される。米国特許第５１７６９５１号の布リボンにおいて、縦糸（軸方向に整列された糸）および横糸つまり横方向の繊維（横方向に整列された糸）は、同じ太さおよびデニールである。対照的に、本明細書の実施形態において、その軸方向および横方向の糸は、異なる太さまたはデニールである。詳細には、軸方向の糸は、横方向の糸より大きい太さとなる。

本明細書に記載の各実施形態は、絡み織を利用しているが、他の織布の織り方、例えば、平織り、３軸組布、または他の織り構造を使用し得る。しかし一般に、本明細書の各実施形態において、強化プラスチックリボンが歯科装置に利用され、強化プラスチックにおける繊維は、軸方向の糸（すなわち、概ねリボンの長さに沿って伸びる糸）が、横方向の糸（すなわち、概ねリボンの長さに垂直に、または斜めに交わって伸びる糸）より太さが大きい織り方で形成される。

軸方向および横方向の繊維の太さを、繊維が使用される具体的な歯科用途の具体的な性能要件に、種々の繊維の構造設計を合わせるように選択することができる。典型的には、太さは、繊維の配向を具体的な用途に必要な最適な方向および形状に合わせるように選択される。各実施形態において、軸方向の糸と横方向の繊維との太さの比は、１．１：１．０〜６．０：１．０の範囲であってよいが、太さの範囲はこれらの範囲より大きくても、これらの範囲未満であってもよい。所望の場合、軸方向および横方向の繊維は、異なる化学組成物から形成されてもよい。一般に、軸方向の糸は全て、ある同じ太さであり、横方向の糸は全て、別のより細い太さであるが、これらのグループのいずれかにおいて太さを変えてもよい。しかし、小さいサイズの歯科装置の場合、太さを変えることにより、製造の難しいリボンとなるだろう。

繊維織りを、樹脂に予め含浸させて供給することができ、または乾燥状態で供給し、技術者により適用される間に樹脂に含浸させ得る。繊維布を、当該産業で使用される、任意の種々の結合剤、より好ましくは樹脂とともに使用することができる。使用され得る繊維および樹脂の例は、本明細書に添付の添付書類Ｅに記載されるが、本明細書における用途は、これらの繊維および樹脂に限定されない。

図１および２は、米国特許第５１７６９５１号にしたがって、歯科装置として使用される強化プラスチックの形成において使用するための従来技術の織り材料の断面図、および本実施形態をそれぞれ表す。図１〜４のそれぞれの軸方向は、図の左から右であり、横方向は、頁の手前から奥である。本明細書に記載の各実施形態において、布リボンが、軸方向がリボンの長さに沿って伸びた状態で形成されるが、本明細書に記載の原理は、他の強化プラスチック用布構造に利用され得る。

示され得るように、図１の従来技術のリボン１８には、同じ直径２ｘを有する横方向の繊維２４および軸方向の繊維２０、２２が含まれる。対照的に、図２のリボン２６には、２ｘの寸法を有する軸方向の糸２８、３０が含まれるが、横方向の繊維３２は１ｘの寸法を有する。上述のように、寸法の違いを、用途に応じて選択することができるが、図２の本実施例の目的のために、軸方向の繊維２８、３０と横方向の繊維３２との太さの比は、１：１より大きく、本実施例では２：１である。対照的に、図１の従来技術のリボンでは、軸方向の繊維２０、２２と横方向の繊維２４との太さの比は、１：１である。

図１および２の両方において、隣接する横方向の繊維２４、３２間の間隔は、同じ寸法ｙであるが、図２の横方向の繊維３２は、図１の横方向の繊維２４に比べて細いため、リボン１８、２６のそれぞれの全体の太さ（図１および２の高さ）は異なる。すなわち、図２の織りリボン２６は、図１の従来技術の織りリボン１８（繊維全てが２ｘの太さであると仮定し、６ｘ）に比べ、図の上部から下部までの太さが細い（本実施例において５ｘ）。

横方向の繊維３２がより細いことにより、図２の軸方向の繊維２８、３０は、より太い横方向の繊維２４の周りの表面を湾曲するように著しく向きを変える必要のある図１の軸方向の繊維２０、２２ほど著しく向きを変える必要がない。したがって、横方向の繊維の太さが、軸方向の糸の方向性または正弦作用（ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ｅｆｆｅｃｔ）を決定する。

したがって、軸方向の繊維２８、３０は、従来技術の軸方向の繊維２０、２２に比べ、それらの長さ全体にわたり真っすぐとなる。繊維は、様々な方向に様々に機能する傾向がある。繊維は、張力のかかった状態においてのみ負荷を伝搬する。繊維の特性は、方向に依存し、繊維が真っすぐであるときに最も大きな負荷を伝搬する。図１および４の軸方向の繊維２０、２２などの、事実上、正弦曲線である繊維は、最大の負荷伝搬能に達する前に真っすぐになる。リボン２６においてより細い横方向の繊維３２を使用することにより、軸方向の糸２８、３０がより急勾配でない傾き上を移動することが可能になり、正弦曲線に代わり、線状の整列にさらに近づく。この構成が、軸方向の糸の方向でより強い弾性性能特性を可能にする。糸の方向性または正弦作用は、応力歪み曲線の傾きに影響を与える。横方向の繊維３２の太さを減少させることにより、軸方向の繊維３０、２８は、軸方向においてさらに真っすぐになるため、この方向でより大きな曲げ強度がもたらされる。したがって、軸方向の糸の応力歪み曲線は、より太さのある横方向の繊維を有する繊維リボンのものに比べ、大きく傾く。既知のように、真っすぐな軸方向の繊維を含む強化プラスチックが、極めて急勾配の曲線となる（すなわち、軸方向に付加された負荷ではほとんど伸長しない）。対照的に、曲線的な、または正弦曲線の繊維は、より緩やかな曲線となる。なぜなら、これらの繊維が真っすぐになるまで伸長され得るためである。このより緩やかな曲線は、繊維が真っすぐになるまで、これらの繊維をまず伸長させようとする能力による、繊維の弾性挙動を表す。この弾性挙動は、典型的には真っすぐな繊維には存在しない。

リボン２６においてより細い横方向の繊維３２を使用することにより、リボン２６が従来技術のリボン１８に比べ、より真っすぐな繊維のように挙動することが可能になるため、より急勾配の応力歪み曲線を有する。このより急勾配の曲線は、従来技術のリボン１８に対して、リボン２６における降伏強度がより強いことを表し、これは、ほとんどの歯科用途においてより良好な成果をもたらす。

横方向の繊維３２の太さの減少は、他の利点をもたらす。より細い横方向の繊維３２を含むリボン２６などのリボンは、より太さのある横方向の繊維を含むリボンに比べ、接合線（ｂｏｎｄ ｌｉｎｅ）における樹脂の容量が少なくなる。織りリボン２６の外側で隣接する横方向の繊維３２の間に形成されるポケットは、従来技術のリボン１８上の対応するポケットよりも小さい。この小さいポケットの高さは、図３に示される本実施形態の寸法「ａ」により、および図４に示される従来技術の実施形態の寸法「ｂ」により表わされる。これらのポケットがより小さくなることは、ポケットに充填するために必要な樹脂が少ないことを意味する。

樹脂の使用が少ないことにより、本明細書に記載の各実施形態の繊維構造を利用して形成される歯科装置の不具合の可能性が少なくなる。歯科用樹脂および歯科用コンポジットレジンなどの非延性材料は、材料内のデフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）、空洞および欠陥により欠損する。リボン２６によりもたらされる細い接合線により、使用される樹脂を少なくすることが可能になる。リボン１８などの従来技術のリボンにおける基材への接合の典型的な不具合は、樹脂内の空洞、欠陥および不良により引き起こされる。それゆえ、樹脂の容量が大きいほど、傷、空洞または欠陥の可能性が大きい。リボン２６を利用することにより、接合に必要な樹脂の量が減少する。

さらに、軸方向の繊維２０、２２のより極端な湾曲により基材４２からの間隔が大きくなる従来技術の織りリボン１８に比べ、織りリボン２６において、織りリボン２６のより大きな表面積が基材４０と接触する。この構成は、軸方向の糸２８、３０が基材４０とさらに長く、かつ密接に接線接触することを可能にする。より細い形状は、より太さのある横方向の繊維で構成されたリボンに比べ、軸方向の糸が軸方向の糸の全長に沿って下にある基材の外形にさらに密接に一致することを可能にする。この特徴は、使用する樹脂を少なくさせ、基材への歯科装置の接合を確実に強化させる。

したがって、図４の従来技術の構造に対して図３の構造に付随する利点が２つある。１つ目は、図３のリボン２６において、不具合が生じ得る樹脂ポケットがより小さいことである。２つ目は、軸方向の繊維２８、３０がより真っすぐなため、これらの繊維が、基材４０への直接付着において基材４０とより長く接線接触することである。

図２および３に示される実施形態において、リボン２６は、基材４０への接合において、より低い形状を有し、かつ樹脂の量がより少ないが、軸方向の繊維の太さおよび繊維の容量は、従来技術のリボン１８の軸方向の太さおよび容量と同じである。したがって、容量および太さがより小さい構造であっても、軸方向の繊維が同じ太さであるため、その方向の構造の強度において、これに対応する損失はない。実際に、上記のように、軸方向の繊維２８、３０が軸方向の繊維２０、２２に比べ、より真っすぐであるため、軸方向の繊維２８、３０は、軸方向の繊維２０、２２に比べ、より曲げ強度が大きい。

図２のリボン２６を、多くの様々な歯科用途に利用することができる。リボン２６を、典型的には樹脂に含浸させ、またはリボンを基材に適用する間に、樹脂を添加することができる。

リボン２６の多くの歯科用途において、歯科用リボン２６を歯群に付着させる。それゆえ、本明細書における各実施形態の基材４０は、１つ以上の歯Ｔである（図５〜１２）。樹脂を使用して繊維を含浸させ、リボン２６の繊維を歯の基材に付着させる。

リボン２６の一般的な使用の１つは、図５および６に示される歯科スプリント用である。歯科スプリントでは、リボン２６を、隣接する歯Ｔに沿って整列させ、歯をともに接合させる。このような手法の例を、添付書類Ａ、ＣおよびＤに示すが、これらの例は、歯科用リボン２６の本実施形態の使用を示していない。図１に示される従来技術のリボン１８などの従来技術のリボンとは対照的に、そのより低い形状のため、リボン２６を、歯の間の歯間接触部５２に深く入り込ませることを含め、歯の基材Ｔに密接させて適応させることができる。この特徴により、歯の表面Ｔのより多くが、繊維リボン２６に接合されることが可能であり、この接合線で使用される樹脂をより少なくすることが可能であり、かつリボン２６の歯の基材へのより良好な付着をもたらす。それゆえ、かかる接合は、歯冠外ウイング（ｅｘｔｒａｃｏｒｏｎａｌ ｗｉｎｇ）の剥離を防ぐことに役立つ。

リボン２６についての別の用途は、図７および８に示されるようなポンティックビーム５６または５８におけるものである。ポンティックビームの取り付けの説明を添付書類Ｂに示すが、やはり本リボン２６を用いていない。ポンティックビーム５６、５８において、リボン２６の弾性剛性が大きいほど、リボンの変形が最小化され、ビームにより大きな剛性がもたらされる。

リボン２６のさらに別の用途は、コンポジット修復用である。各例を、図９、１０および１１に示す。コンポジット修復では、リボン材料２６を樹脂に含浸させ、歯Ｔの空洞を充填するために使用され得る強化プラスチックを形成する。各例として、異なる空洞６２、６６および７２をリボン２６で裏打ちし、樹脂を添加して、コンポジット修復物を形成する。上記のように、リボン２６の低い形状により、リボンを表面に合わせることが可能になり、従来技術の強化プラスチックコンポジット修復に比べ、ずっと多くの繊維が表面と接触する。リボン２６を、リボンが充填している空洞の内面により密接に適応させ得るため、コンポジット修復物内において繊維の効果がより大きく、樹脂の効果はより小さくなる。繊維が歯群により密接に適応し、歯群に接触する表面が多くもたらされるため、樹脂のポリマー収縮の作用がコンポジット修復材料内で低下する。したがって、残っている歯の構造内で引き起こされる歪みが減少する。ポリマー収縮が少なくなることにより、修復と歯との間の漏出も軽減する。漏出が軽減されることにより、歯の過敏症およびう蝕の再発が軽減される。

図１２に、ひび８０が空洞の基底部に発達している別の用途を示す。リボン２６を、ひびを埋めるために使用し得る。リボン２６が歯の基材により密接に適応可能であり、軸方向の繊維がより硬くなり、これらの繊維の方向を、ひびにわたって伸びるように整列させることができるため、ひびをより効果的に埋めることができる。上記の細い接合線およびリボン２６の剛性が、「毒性作用（Ｐｏｉｓｏｎ Ｅｆｆｅｃｔ）」のせん断力および影響を最小限にする。

他の変形例が、本発明の趣旨に含まれる。したがって、本発明は種々の修正および代替の構成を受け入れる余地があるものの、その特定の例示の実施形態を図面に示し、詳細に上述してきた。しかし、本発明を、開示される特定の形態または各形態に限定することは意図しないが、反対に、添付された特許請求の範囲に定義されるように、本発明の趣旨および範囲内にある全ての修正、代替の構成および等価物を包含することを意図することが理解されるはずである。

本発明を説明する文脈内（特に、以下の特許請求の範囲の文脈内）で、用語「不定冠詞（ａ）および（ａｎ）」と「定冠詞（ｔｈｅ）」ならびに類似の指示物の使用は、本明細書において他に明記しない限り、または文脈により明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方を包含すると解釈される。用語、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」は、他に記載がない限り、オープンエンドの用語（すなわち、「が含まれるがそれに限定されない」を意味する）として解釈される。用語「接続する（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」は、介在する何かがある場合でも、部分的もしくは全体にその中に含有され、付着され、または結合されるとして解釈される。本明細書における各値の範囲の列挙は、本明細書において他に明記されない限り、単に範囲内にある各個別の値に個々に言及する簡単な方法として機能することを意図し、各個別の値は、本明細書において個々に列挙されたかのように、本明細書に組み込まれる。本明細書に記載の全ての方法は、本明細書において他に明記されない限り、または文脈により明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順で行われることができる。本明細書において記載される、あらゆる例または例示的言葉（例えば、「例えば（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、単に本発明の実施形態をより明らかにすることを意図し、他に主張されない限り、本発明の範囲を限定しない。明細書内の言葉は、本発明の実施に不可欠な何らかの非クレーム要素を示すとして解釈されるべきではない。

本発明の好ましい実施形態が、本発明を実施するために発明者らに既知の最良の形態を含めて、本明細書に記載されている。これらの好ましい実施形態の変形例は、当業者には、上記の説明を読むと明らかとなり得る。本発明者らは、当業者が適宜、かかる変形例を使用することを期待し、かつ本発明者らは、本明細書において特に記載されたものとは別の方法で本発明が実施されることを意図する。しがって、本発明には、準拠法により認められる、本明細書に添付の特許請求の範囲に列挙された主題の全ての修正および等価物が含まれる。さらに、その全ての考えられる変形例における上記の要素のあらゆる組み合わせは、本明細書において他に明記されない限り、または文脈により明らかに矛盾しない限り、本発明により包含される。

本明細書に引用された刊行物、特許出願および特許を含む全ての参照文献は、各参照文献が参照により組み込まれることを個々に、および具体的に明記され、かつ本明細書にその全体が記載されたのと同じ程度に参照により本明細書に組み込まれる。

添付書類Ａ
添付書類Ｂ
添付書類Ｃ
添付書類Ｄ
添付書類Ｅ

Claims (22)

1. 歯科装置において強化プラスチックコンポジットに使用するために構成された布リボンであって、前記布リボンは、
   前記リボンの長さに対して概ね横方向に整列された横方向の繊維群と、
   前記横方向の繊維群の周りに撚り合わされ、かつ前記リボンの長さに沿って概ね軸方向に整列された軸方向の繊維群であって、前記軸方向の繊維群の繊維のそれぞれは全て、ある同じ太さであり、前記横方向の繊維群の繊維のそれぞれは全て、第２の太さであり、前記軸方向の繊維群の繊維のそれぞれが、前記横方向の繊維群の繊維のそれぞれの太さより大きい太さを有する、軸方向の繊維群と
   を含み、
   前記軸方向の繊維群は、正弦曲線であり、前記リボンの外側で前記横方向の繊維群の隣接する繊維の間にポケットが形成される、布リボン。
2. 前記リボンが絡み織布である、請求項１に記載の布リボン。
3. 前記横方向の繊維群が、充填剤または前記絡み織布に対する横糸繊維を含み、前記軸方向の繊維群が、前記絡み織布に対する縦糸繊維を含む、請求項２に記載の布リボン。
4. 前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも１．１：１である、請求項３に記載の布リボン。
5. 前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも２：１より大きいか、または２：１に等しい、請求項４に記載の布リボン。
6. 前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも６：１より大きいか、または６：１に等しい、請求項５に記載の布リボン。
7. 強化プラスチックコンポジットに使用する布リボンを含む歯科装置であって、前記布リボンは、
   前記リボンの長さに対して概ね横方向に整列された横方向の繊維群と、
   前記横方向の繊維群の周りに撚り合わされ、かつ前記リボンの長さに沿って概ね軸方向に整列された軸方向の繊維群であって、前記軸方向の繊維群の繊維のそれぞれは全て、ある同じ太さであり、前記横方向の繊維群の繊維のそれぞれは全て、第２の太さであり、前記軸方向の繊維群の繊維のそれぞれが、前記横方向の繊維群の繊維のそれぞれの太さより大きい太さを有する、軸方向の繊維群と
   を含み、
   前記軸方向の繊維群は、正弦曲線であり、前記リボンの外側で前記横方向の繊維群の隣接する繊維の間にポケットが形成される、歯科装置。
8. 前記布リボンに適用された樹脂マトリクスをさらに含む、請求項７に記載の歯科装置。
9. 前記リボンが絡み織布である、請求項７に記載の歯科装置。
10. 前記横方向の繊維群が、充填剤または前記絡み織布に対する横糸繊維を含み、前記軸方向の繊維群が、前記絡み織布に対する縦糸繊維を含む、請求項９に記載の歯科装置。
11. 前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも１．１：１である、請求項９に記載の歯科装置。
12. 前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも２：１より大きいか、または２：１に等しい、請求項９に記載の歯科装置。
13. 前記軸方向の繊維群の繊維の直径と前記横方向の繊維群の繊維の直径との比が、少なくとも６：１より大きいか、または６：１に等しい、請求項９に記載の歯科装置。
14. 患者の歯または歯群を強化するためのシステムであって、
    布リボンであって、前記布リボンは、患者の歯または歯群に適用されることを特徴とし、前記布リボンは、
    前記布リボンの長さに対して概ね横方向に整列された横方向の繊維群と、
    前記横方向の繊維群の周りに撚り合わされ、かつ前記リボンの長さに沿って概ね軸方向に整列された軸方向の繊維群であって、前記軸方向の繊維群の繊維のそれぞれは全て、ある同じ太さであり、前記横方向の繊維群の繊維のそれぞれは全て、第２の太さであり、前記軸方向の繊維群の繊維のそれぞれが、前記横方向の繊維群の繊維のそれぞれの太さより大きい太さを有する、軸方向の繊維群と
    を含み、
    前記軸方向の繊維群は、正弦曲線であり、前記リボンの外側で前記横方向の繊維群の隣接する繊維の間にポケットが形成される、布リボンと、
    前記患者の歯または歯群に前記布リボンを接合するための樹脂と
    を含むシステム。
15. 前記布リボンが、複数の歯にわたり適用されて、歯科スプリントが形成されることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記布リボンが、複数の歯にわたり適用されて、ポンティックビームが形成されることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
17. 前記布リボンが、単一の歯に適用されて、コンポジット修復物が形成されることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
18. 前記布リボンが、単一の歯におけるひびにわたって適用されて、前記ひびが埋められることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
19. 前記リボンは、平織りの布である、請求項７に記載の歯科装置。
20. 前記リボンは、３軸組布である、請求項７に記載の歯科装置。
21. 前記リボンは、平織りの布である、請求項１に記載の布リボン。
22. 前記リボンは、３軸組布である、請求項１に記載の布リボン。