JPH01107752A - 矯正用ブラケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、矯正用ブラケットに関するものであり、特に
優れた審美性とウィングの強度を高めた矯正用ブラケッ
トに関するものである。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）歯列
の不正を矯正するための矯正装置において、ワイヤーと
バンドとを連結するための用具として、ブラケットが使
用される。

ブラケットは、ワイヤーの曲げや引張りにより生じる負
荷荷重を矯正したい歯牙に加えるために、歯牙面に固着
されて使用されるが、従来より金属製のもが多用され、
最近ではプラスチック製、セラミック製等のものも使用
されつつある。

金属製のものは強度的に優れワイヤー等による矯正力が
確実に伝達されるという長所はあるが、審美的に問題が
あり、セラミック製のものは透明性が良く審美的には良
いが、接着性に問題があるといわれる。

また、従来のプラスチック製のものは審美的には良いが
、強度的に問題がある。

従来のプラスチック製ブラケットには、■そのウィング
部が破損し易いこと、■変色し易いこと、■ワイヤーの
滑りが悪いこと等の欠点があり、前記■欠点のため、前
歯部に使用するためのサイアミーズ型（平面視＋溝を有
するもの）のものが提供できず、また、トルク・アンギ
ュレーションが付けられない等の臨床上の種々の問題が
あった。

現在、広く使用されているプラスチック製ブラケットの
素材は熱可塑性樹脂のポリカーボネートであり、ポリカ
ーボネートは良好な透明性と優れた耐衝撃性を有するも
ので、エンジニアリングプラスチックとして使用されて
いるものである。

しかし、矯正用としては、硬度が低く、機械的強度（引
張り強さ、曲げ強さ、圧縮強さ）がやや小さいため、十
分な機能を発揮していない。

硬度が低いため、歯ブラシ等によりその表面に傷が付き
易く、摩耗、汚れ（変色）の原因ともなっている。

また、機械的強度が不十分なため、上述のとおり、ウィ
ング部が破損し易く、シングル型（表面視−割り溝を有
するもの）には使用できるが、他の種々の複雑形状のブ
ラケット（サイアミーズ型、トルク・アンギュレーショ
ン付き等）には使用することが難しい。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、かかる問題点を解決すべく鋭意研究した
結果、従来補綴に使用されていたアクリル系コンポジッ
ト材に若干の改良を加えることによって、矯正用ブラケ
ット材として最良な材料を開発した。

本発明は該材料の開発によりなされたものであり、すな
わち、下記ａ−ｄ成分から成る混合物の重合硬化物をブ
ラケット素材として成形されてなることを特徴とする矯
正用ブラケット。

ａ、多官能メタクリレート及び／又はアクリレート２４
０〜９０重量％、 ｂ、単官能メタクリレート及び／又は単官能アクリレー
ト：９〜５０重量％、 ｃ、フィラー＝１〜３０重量％、 ｄ１重合開始剤０．０１〜２重量％、 である。

上記本発明において、多官能メタクリレートとしては、
エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリ
コールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメ
タクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレ
ート、１．４−ブタンジオールジメタクリレート、１，
３−ブタンジオールジメタクリレート、２．２−ビス［
４−（２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロポキシ
）フェニル］プロパン、２．２−ビス（４−メタクリロ
キシフェニル）プロパン、２．２−ビス（４−メタクリ
ロキシエトキシフェニル）プロパン、２．２−ビス（４
−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン、ジ
（メタクリロキシエチル）トリメチルへキサメチレンジ
ウレタン等のジメタクリレート類、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリ
メタクリレート等のトリメタクリレート類、テトラメチ
ロールメタンテトラメタクリレート等のテトラメタクリ
レート類、ジペンタエリスリトールへキサメタクリレー
ト等のへキサメタクリレート類を挙げることができる。

多官能アクリレートとしては、エチレングリコールジア
クリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ト
リエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレン
グリコールジアクリレート、１．４−ブタンジオールジ
アクリレート、１．３−ブタンジオールジアクリレート
、２．２−ビス［４−（２−ヒドロキシ−３−アクリロ
キシプロボキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス（
４−アクリロキシフェニル）プロパン、２．２−ビス（
４−アクリロキシエトキシフェニル）プロパン、２．２
−ビス（４−アクリロキシポリエトキシフェニル）プロ
パン、ジ（アクリロキシエチル）トリメチルへキサメチ
レンジウレタン等のジアクリレート類、トリメチロール
プロパントリアクリレート、テトラメチロールメタント
リアクリレート等のトリアクリレート類、テトラメチロ
ールメタンテトラアクリレート等のテトラアクリレート
類、ジペンタエリスリトールへキサアクリレート等のへ
キサアクリレート類を挙げることができる。

次に、上記の単官能メタクリレートとしては、メチルメ
タクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメ
タクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−エチル
へキシルメタクリレート、シクロへキシルメタクリレー
ト、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート
、インポルネルメタクリレート等を挙げることができる
。

また、単官能アクリレートとしては、メチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、
ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルへキシルアクリレ
ート、シクロへキシルアクリレート、フェニルアクリレ
ート、ベンジルアクリレート、イソポルネルアクリレー
ト等を挙げることができる。

そして、フィラーとしては、無機質フーイラーと有機質
フィラーが挙げられる。

無機質フィラーとしては、ガラス微粉、石英微粉、アル
ミナその他のセラミック微粉等が挙げられるが、表面を
シランカップリング剤で処理したシリカフィラーは好ま
しいものの一例である。

また、有機質フィラーとしては、ジメタクリレート、ト
リメタクリレート、テトラメタクリレート、ヘキサメタ
クリレート、ジアクリレート、トリアクリレート、テト
ラアクリレート、ヘキサアクリレート等を重合後、粉砕
して得られた微粒子若しくは、バール重合して得られた
微粒子が好ましい。

重合開始剤としては、■加熱重合を行う場合には、通常
使用される例えば有機過酸化物やアゾビス系化合物を、
■常温重合を行う場合には、例えば過酸化物と第３級ア
ミン類が用いられる。

また、光重合を行う場合には、過酸化物と光増感剤を用
いることができる。

光増感剤としては、ベンゾフェノン類のような紫外線硬
化用のものも使用できるが、特に好ましくは、カンファ
ーキノン等の可視光線硬化用のものを挙げることができ
る。このとき、重合促進剤として、第３級アミン等を添
加してもよいことは言うまでもない。

ここで、本発明におけるａ〜ｄの各成分量の範囲限定理
由を説明すると、以下のとおりである。

ａ、多官能メタクリレート及び／又はアクリレートが４
０〜９０重量％の範囲を外れ、４０重量％より少ないと
ブラケットウィングの破折強さが低下して満足し得ない
ものとなり、また９０重量％を越えるとブラケットウィ
ングが脆くなり、破折強さも低下するので好ましくない
。

ｂ、単官能メタクリレート及び／又は単官能アクリレー
トが９〜５０重量％の範囲を外れ、９重量％より少ない
とブラケット素材が脆くなり、ブラケットウィングの破
折強さが低下し、また、５０重量％を越えると素材の引
張強度が低くなってウィングの破折強さが不十分なもの
となる。

ｃ、フィラーが１〜３０重量％の範囲を外れ、１重量％
より少ないと素材の圧縮強度が低下し、３０重景％を越
えると素材の引張強度が小さくなってウィングの破折強
さが満足できない程度に低下する。

ｄ１重合開始剤が０．０１〜２重景％の範囲を外れ、０
．０１重量％より少ないと素材に未重合物が残存するこ
ととなり、また２重量％を越えると素材が脆くなり、ウ
ィングの破折強さが低下して好ましくないものとなる。

よって、上記本発明の各成分量範囲が好ましい。

さらに、より好ましい範囲は、ａ、多官能メタクリレー
ト及び／又はアクリレートが５０〜８０重量％、ｂ、単
官能メタクリレート及び／又は単官能アクリレートが１
５〜４５重景％、ｃ、フィラーが１〜２０重量％、ｄ１
重合開始剤が０．０１〜２重量％からなるものである。

次に、本発明の矯正用ブラケットの製作方法について説
明する。

矯正用ブラケットの成形方法としては、重合済みプラス
チック素材を機械加工（切削、研磨等）する方法、又は
成形型枠内で重合、硬化する方法−等が挙げられる。

型枠としては、金属製、セラミック製、ガラス製、樹脂
製等が挙げられ、加熱重合又は常温重合を行う場合には
、金属製、セラミック製、ガラス製型枠が使用できる。

なお、光重合によって成形を行う場合には、ガラス製、
透光性セラミック製、又は透光性樹脂製の型枠を使用す
ることが好ましい。

得られた本発明に係る重合樹脂素材は、機械的諸性質の
点において、従来のポリカーボネート素材に比較して、
格段に優れたものである。

特に、ブリネル硬さは、ポリカーボネートの約２倍、圧
縮強度は約５倍であり、引張強度、曲げ強度も３０〜４
０％増しとなっている。また、後記で説明する破折強さ
は３０〜５０％も増大している。

こうした機械的諸性質の優れた特性のため、本発明の矯
正用ブラケットが従来に例のない非常に優良なものとな
る。

ポリカーボネート製ブラゲットでは、硬度が十分に高く
ないため、矯正作業時において結紮ワイヤーがブラケッ
ト表面にくい込み、ワイヤーの滑りが悪くなってしまう
が、本発明のブラケットによればワイヤーがその表面に
くい込むことがないのでスムーズな滑りが保証される。

また、歯ブラシによって表面に傷が付くことも少なくな
るので、表面汚れも生じない。

そして、ブラケットは装着時における各種応力負荷に対
して十分に対抗できるので、長期使用によってもそれが
損傷、損壊されることはなくなる゛。

〈実施例） 次に本願発明を、いくつかの実施例及び比較例によって
、詳細に説明する。

実施例１： メチルメタクリレート３８重量部、２．２−ビス（４−
メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン５２重
量部、アエロジルＲ９７２（日本アエロジル社製のシリ
カ微粉末）１０重量部、ベンゾイルパーオキサイド０．
３重量部、からなる混合物を十分撹拌した後、真空脱泡
を行って混合物中の気泡を完全に除去した。

該混合物を第１図に示したステンレス製の型枠の上型１
及び側型２の内側に形成された空隙部４中に流し込み、
次いで下型３を押入した後、型枠を上下より断面り字状
板バネ５，５゛により挟持、固定した。それを８０℃の
恒温槽中に２時間保持して型枠内容物を重合硬化させた
後、得られた成形物ブラケットを型枠から取り出した。

なお、第１図図示の型枠は、割り型枠であって、上型１
、側型２、下型３とからなり、内側にブラケットが形成
される空隙部４が設けられている。

取り出されたサイアミーズ型ブラケットは、そのウィン
グの破折強さは１０．５ｋｇであり、半透明性を有して
おり、審美性にも優れていた。

なお、ウィングの破折強さの試験は、ウィング全体を第
２図に示したような鋼鉄製の保持具（下方に箱型押さえ
具６を設け、かつその中に立方形ブロック体８を嵌挿し
、そして上方にはグラブ状挟持爪７を配設したもの。な
お、ブラケットの底部は強力接着剤で立方形ブロック体
８に接着しである）に取り付けて、インストロン万能試
験機により垂直方向に引っ張ることにより行った。

ウィングが破折又は変形する時の荷重をもって、ウィン
グの破折強さとした。

実施例２：。

シクロヘキシルメチルメタクリレート４５重量部、２，
２−ビス（Ｐ−２’−ヒドロキシ−３゜−メタクリロキ
シプロポキシフェニル）プロパン４０重量部、４．８−
ジ（メタクリロキシメチレン）トリシクロ［５，２，１
，Ｏ”’　］デカン１０重量部、アエロジルＲ９７２（
日本アエロジル社製）５重量部、ラウロイルパーオキサ
イド０゜５重量部、からなる混合物を十分撹拌した後、
実施例１と同様の操作によりブラケットを製作した。

得られたサイアミーズ型のブラケットのウィングの破折
強さは、実施例１におけると同じ試＠機による試験結果
が１１．１ｋｇであり、半透明性を有していて審美性に
も優れたものであった。

実施例３ニ トリメチロールプロパントリメチルメタクリレート重合
体の微粉末５重量部、メチルメタクリレート４０重量部
、ＫＡＹＡＲＡＤ−ＤＰＣＡ６０（日本化薬製のペンタ
エリスリトールへキサメタクリレート系多官能アクリレ
ート）１０重量部、２．２−ビス（４−メタクリロキシ
・ジェトキシフェニル）プロパン４５重量部、ベンゾイ
ルパーオキサイド０．５重量部、カンファーキノン０゜
２重量部、からなる混合物を十分撹拌した後、真空脱泡
を行って混合物中の気泡を完全に除去した。

次いで該混合物を第１図に示すものと同型の、透明なポ
リプロピレン製型枠内に流し込み、型枠を上下より断面
つ状バネで挟持、固定させてから、可視光線光照射器α
−ライト（（株）モリタ東京製作所製）のターンテーブ
ル上で１５分間光照射を行った。　得られたサイアミー
ズ型ブラケットのウィングの破折強さは１１．７ｋｇで
あって、半透明性のため審美性にも優れたものであった
。

比較例： 実施例１と同様にして同一形状のポリカーボネート製ブ
ラケットを射出成形法により作製し、ウィングの破折強
さを測定した。

該ポリカーボネート製すイアミーズ型ブラケットのウィ
ングは、実施例１で使用した試験装置で引張り荷重を加
えたところ、４．２ｋｇで著しく変形し、臨床上使用で
きない状態のものとなった。

以上の各実施例及び比較例で提供されたブラケット素材
の機械的特性を第１表に記載した。

その表に示す結果から明らかなごとく、本発明のブラケ
ット素材は硬度、引張強さ、曲げ強さ、圧縮強さのいず
れにおいても、比較例のポリカーボネートブラゲット素
材よりも格段に優れていることが判る。

〈発明の効果） 上記のとおり、本発明の矯正用ブラケットは、従来のプ
ラスチック製（ポリカーボネート製）ブラケットに比べ
て、かなり大きな破折強さを有しているため、従来品で
は機械的強度が小さいために製造できなかった前歯部用
のサイアミーズ型やトルク付きブラケットをも作製提供
することが可能となった。

また、引張り強さ、曲げ強さ、圧縮強さ等の機械的諸特
性が優れていることから、ブラケットの大きさも小型の
ものとすることができるため、これを装着した場合、患
者の口腔内における違和感がかなり軽減される利点があ
る。

そしてまた、半透明性であるため、審美性も良く、かつ
硬度も高いため、矯正用ワイヤーの滑りが良く、歯ブラ
シ等で表面に損傷による汚れが生じることもない。

よって、初期強度だけでなく長期間の装着による破折、
表面汚れの心配も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例における矯正用ブラケットを製
作するための型枠の断面図、第２図は矯正用ブラケット
のウィングの破折強さを測定するための保持具及び保持
されたブラケットの側面図を示す。 １：上型、２：側型、３：下型、４：空隙部、５：板バ
ネ、６：押さえ具、７：挟持爪、８ニブロック体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記ａ〜ｄ成分から成る混合物の重合硬化物をブ
   ラケット素材として成形されてなることを特徴とする矯
   正用ブラケット。 ａ、多官能メタクリレート及び／又はアクリレート：４
   ０〜９０重量％、 ｂ、単官能メタクリレート及び／又は単官能アクリレー
   ト：９〜５０重量％、 ｃ、フィラー：１〜３０重量％、 ｄ、重合開始剤０．０１〜２重量％。
2. （２）フィラーが、シランカップリング剤で表面処理し
   たシリカ微粒子であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の矯正用ブラケット。
3. （３）フィラーが、架橋樹脂の微粒子であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の矯正用ブラケット。
4. （４）重合開始剤が、過酸化物と第３級アミンとからな
   るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第３項のいずれかに記載の矯正用ブラケット。
5. （５）重合開始剤が、過酸化物と光増感剤とからなるも
   のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載の矯正用ブラケット。