JPH11276504A - Orthodontic bracket and method for manufacturing the same - Google Patents

Orthodontic bracket and method for manufacturing the same

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JPH11276504A
JPH11276504A JP8717698A JP8717698A JPH11276504A JP H11276504 A JPH11276504 A JP H11276504A JP 8717698 A JP8717698 A JP 8717698A JP 8717698 A JP8717698 A JP 8717698A JP H11276504 A JPH11276504 A JP H11276504A
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JP
Japan
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bracket
zirconia
orthodontic
adhesive
base portion
Prior art date
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Application number
JP8717698A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohiko Ogata
知彦 尾形
Kenichi Yanagihara
健一 柳原
Fumio Yoshida
文男 吉田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the abrasion resistance, corrosion resistance, and chemical resistance by forming cutting groove sections on a base surface to be bonded to a tooth fang surface. SOLUTION: The orthodontic bracket is constituted of a base section 1, a supporting section 2, a guide groove 3, guide wing sections 4, cutting sections 5, and cutting groove sections 6, and the base section 1 forms an entire bonding surface. Since the cutting groove sections 6 are formed on opposite edges on the rectangular base 1, a metal mold can be used and the bracket can be formed from injection molding. When a frame is provided on a recess section to be formed as the bonding surface, intensity of the bracket itself can preferably be improved. Thereby a bonding area becomes smaller by the frame section, however a surface inequality of the bonding surface can be remained after polishing. A medium does not directly polish the bonding surface in a barrel polish after roughening the bonding surface with a corrosive solution. Surface roughness without uncomfortable feeling can be realized thereby.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、強度に優れ、歯牙
との接着性が良好な歯列矯正用ブラケットに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an orthodontic bracket having excellent strength and good adhesion to teeth.

【0002】[0002]

【従来の技術】歯列矯正用ブラケットは一般的に金属で
形成され、通常は歯牙に直接接着される。したがって、
歯列矯正用ブラケットと歯牙との間を良好に接着するこ
とが重要である。金属ブラケットでは長期間にわたり改
良が繰り返され、接着自体は概ね許容できるレベルに達
している。近年、美的感覚の占める要素が大きくなり、
金属に替わってセラミックスが用いられることが多くな
った。しかしながら、セラミックス材料は歯牙への固定
が難しいため、接着力を向上するための多くの工夫が提
案されている。ブラケットの基部内にアンダーカットを
設けたり、特開平5−64644のようにブラケット側
の接着面に微細なセラミックス粒子をグリーンの段階で
貼付け、焼成によって拡散接合し、接着面に起伏を設け
る方法などが提案されている。ブラケット基部内に不用
意にアンダーカットを設けることは、接合強度を改善す
る反面、ブラケット自体の強度を低下させてしまう。ま
た、微細なセラミックス粒子による接着面の表面起伏
は、粒子と歯牙表面との接着強度に対して、粒子とブラ
ケット表面との強度が相対的に小さくなって、剥がれや
すくなるという欠点が生じる。
2. Description of the Related Art Orthodontic brackets are generally formed of metal and are usually bonded directly to the teeth. Therefore,
It is important to have good adhesion between the orthodontic bracket and the teeth. Improvements have been made over time in metal brackets, and the adhesion itself has generally reached acceptable levels. In recent years, the aesthetic sensation has increased,
Ceramics are increasingly used in place of metals. However, since ceramic materials are difficult to fix to teeth, many devices have been proposed to improve the adhesive strength. A method in which an undercut is provided in the base of the bracket, or a method in which fine ceramic particles are adhered to the bonding surface on the bracket side in a green stage as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-64644, diffusion bonding is performed by firing, and unevenness is provided on the bonding surface. Has been proposed. Inadvertently providing an undercut in the bracket base improves the bonding strength but decreases the strength of the bracket itself. In addition, the surface unevenness of the bonding surface due to the fine ceramic particles has a disadvantage that the strength between the particles and the surface of the bracket is relatively smaller than the bonding strength between the particles and the tooth surface, and the particles are easily peeled off.

【0003】また、ブラケットに用いるセラミックスに
ついても、せとものと称される磁器、陶器では強度が不
十分で、ワイヤーで締め付ける際に破損してしまう可能
性が高い。ファインセラミックスの中では、アルミナ、
ムライトなどが用いられる場合もあるが、ブラケット自
体の形状が複雑であり、特に狭搾した部分に応力集中し
やすい構造になっているため、部分的に破損することが
多かった。さらに、美的観点からは白色が基本である
が、歯牙に似せるために、極めて近い微妙な色調と透光
性があるものは皆無であった。
[0003] In addition, ceramics used for the brackets are not sufficiently strong with porcelain or ceramics called so-to-mo, and there is a high possibility that the ceramics will be damaged when tightened with a wire. Among fine ceramics, alumina,
Although mullite and the like are sometimes used, the bracket itself is complicated in shape and has a structure in which stress is easily concentrated particularly in a narrowed portion, and therefore, the bracket is often damaged. Furthermore, from the aesthetic point of view, white color is fundamental, but none of them have a very close delicate color tone and translucency to resemble teeth.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
を解決し、歯牙との接着強度を良好に維持できる歯列矯
正用ブラケットの素材、構造およびその製造方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a material and structure of an orthodontic bracket which can solve the above-mentioned problems and maintain good adhesive strength with a tooth, and a method of manufacturing the same.

【0005】近年、金属製ブラケットに替わって、セラ
ミックス製ブラケットが使用されるようになった。セラ
ミックスは金属にない耐食性、審美感を持ち合わせるも
のの、成形が難しく、製造工程が複雑なためにコスト的
に高いものになっている。しかしながら、従来のセラミ
ックス製ブラケットはアルミナが主成分のものであり、
わずかな衝撃によって欠損や亀裂が生じるか、接着が弱
い場合には脱落するという問題があった。
In recent years, ceramic brackets have been used in place of metal brackets. Ceramics have corrosion resistance and aesthetics that are not found in metals, but are difficult to mold, and the manufacturing process is complicated, so they are expensive. However, conventional ceramic brackets are mainly composed of alumina,
There has been a problem that a small impact causes a defect or a crack, or if the adhesive is weak, the chip falls off.

【0006】本発明はこれらの問題点を解決し、耐摩耗
性、耐蝕、耐薬品性に優れたブラケットを提供するもの
である。
The present invention solves these problems and provides a bracket having excellent wear resistance, corrosion resistance, and chemical resistance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記欠点
のない歯列矯正用ブラケットについて、鋭意検討した結
果、次の発明に到達した。すなわち、歯牙の表面に接着
剤によって接着され、所定の歯牙間に掛け渡した歯列矯
正用ワイヤーを保持するための歯列矯正用ブラケットで
あって、歯牙面に接着されるベース部に切り欠き溝部を
有することを特徴とする歯列矯正用ブラケットである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on orthodontic brackets free from the above-mentioned disadvantages, and as a result, have reached the following invention. That is, an orthodontic bracket that is adhered to the surface of a tooth by an adhesive and holds an orthodontic wire spanned between predetermined teeth, and has a notch in a base portion adhered to the tooth surface. An orthodontic bracket having a groove portion.

【0008】さらに、このブラケットの製造において、
ジルコニアまたはジルコニアを含む複合セラミックを大
気中で焼成する工程、さらに酸素1〜20%を含むガス
雰囲気下で熱間静水圧成形焼結する工程、焼成後腐食性
溶液に浸漬して、接着剤が充填されるブラケットベース
表面に起伏を設ける工程、および起伏を設けた部分以外
のブラケット表面を研磨する工程からなることを特徴と
する歯列矯正用ブラケットの製造方法によって、上記問
題が解決される。
Further, in the manufacture of this bracket,
A step of firing zirconia or a composite ceramic containing zirconia in the air, a step of hot isostatic pressing and sintering in a gas atmosphere containing 1 to 20% of oxygen, and immersing in a corrosive solution after firing; The above-mentioned problem is solved by a method for manufacturing an orthodontic bracket, which comprises a step of providing undulations on a surface of a bracket base to be filled, and a step of polishing a bracket surface other than a portion provided with undulations.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】歯牙の表面に接着剤によって接着
される歯列矯正用ブラケットにおいて、歯牙面に接着さ
れるベース部に切り欠き溝部を形成し、ベース部の裏面
に塗布された接着剤を切り欠き溝部で引係るようにする
こと、さらには、歯牙面に接着されるベース部に設けた
切り欠き溝部の内部がベース部の裏面側の入口径よりも
広くなった状態で形成されているか、ベース部の内部が
ベース部の裏面側入口より大きな径となって傾斜してい
ることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In an orthodontic bracket adhered to the surface of a tooth by an adhesive, a notch groove is formed in a base portion adhered to the tooth surface, and the adhesive applied to the back surface of the base portion To be drawn by the notch groove portion, and further, the inside of the notch groove portion provided in the base portion adhered to the tooth surface is formed in a state where it is wider than the entrance diameter on the back surface side of the base portion. Or, it is preferable that the inside of the base portion has a larger diameter than the rear-side entrance of the base portion and is inclined.

【0010】上記ワイヤーを案内するブラケットのベー
ス部に上記切り欠き溝部を形成し、ほぼ矩形のベース部
の縁部に形成する歯列矯正用ブラケットである。これに
よって従来の問題を解決し、目標とする性能を達成する
ことができる。
A bracket for orthodontic treatment, wherein the notch groove is formed in a base portion of a bracket for guiding the wire, and the cutout groove portion is formed on an edge of a substantially rectangular base portion. This solves the conventional problem and achieves the target performance.

【0011】とりわけ、ブラケット素材としては、平均
粒子径が1μm以下の部分安定化ジルコニアまたは部分
安定化ジルコニアを含む複合セラミックスからなること
が好ましく、焼結体密度は相対密度で99%以上、すな
わち部分安定化ジルコニアの実測密度としては6.02
g/cm3 以上であって、空隙率が1%以下であること
が好ましい。
In particular, the bracket material is preferably made of partially stabilized zirconia having an average particle diameter of 1 μm or less or a composite ceramic containing partially stabilized zirconia, and the sintered body has a relative density of 99% or more, ie, The measured density of stabilized zirconia is 6.02.
g / cm 3 or more and the porosity is preferably 1% or less.

【0012】以下、本発明を実施するための具体的方法
について、部分安定化ジルコニアセラミックスで歯列矯
正用ブラケットを製造する場合について説明する。
Hereinafter, a specific method for carrying out the present invention will be described for a case where an orthodontic bracket is manufactured from partially stabilized zirconia ceramics.

【0013】[粉末の種類および合成方法]純度99.
9%のオキシ塩化ジルコニルと塩化イットリウム溶液を
ジルコニア(ZrO2 )およびイットリア(Y2 3
としてのモル比率が95:5から98:2となるように
混合調整する。調整された混合溶液から100℃前後の
温度に設定したオートクレーブ中で結晶質水和ジルコニ
アを得る加水分解法、またはアンモニア水などを添加す
ることによって中和させて溶解度を低くし、非晶質の水
酸化ジルコニウムと水酸化イットリウムを沈殿析出させ
る中和共沈法などの方法により、ジルコニア前駆体を得
た後、焼成して高強度ジルコニア粉末原料とする。
[Powder Type and Synthesis Method] Purity
9% zirconyl oxychloride and yttrium chloride solution was mixed with zirconia (ZrO 2 ) and yttria (Y 2 O 3 )
Is adjusted so that the molar ratio as described above becomes 95: 5 to 98: 2. From the adjusted mixed solution, a hydrolysis method of obtaining crystalline hydrated zirconia in an autoclave set to a temperature of about 100 ° C., or neutralization by adding ammonia water or the like to lower the solubility to reduce the solubility, A zirconia precursor is obtained by a method such as a neutralization coprecipitation method in which zirconium hydroxide and yttrium hydroxide are precipitated, and then fired to obtain a high-strength zirconia powder raw material.

【0014】[粉末の性状、物性]粉末の1次粒子径は
焼成温度に影響され、800〜1000℃にて焼成を行
うと、0.01〜0.2μmの範囲に分布し、平均1次
粒子径は約0.1μmとなる。2次粒子径はレーザー回
折法により測定し、0.01〜30μmの範囲に分布
し、平均2次粒子径は約0.5〜2μmの範囲となるよ
うに粉砕調整する。
[Characteristics and Physical Properties of Powder] The primary particle size of the powder is affected by the sintering temperature, and when sintering is performed at 800 to 1000 ° C., the powder is distributed in the range of 0.01 to 0.2 μm. The particle size is about 0.1 μm. The secondary particle diameter is measured by a laser diffraction method, and is crushed and adjusted so as to be distributed in a range of 0.01 to 30 μm, and to have an average secondary particle diameter in a range of about 0.5 to 2 μm.

【0015】[造粒、成形方法]上記調製した粉末にバ
インダーの他に分散剤、離型剤、消泡剤を適量添加し、
スラリーを調製する。スラリー中の固形成分の量は、粉
末100重量部に対し、15〜20重量%の範囲で調整
する。バインダーはワックス系、アクリル系などのうち
一般的なものを用いて行う。
[Granulation and molding method] In addition to the binder, an appropriate amount of a dispersant, a release agent, and an antifoaming agent are added to the powder prepared above.
Prepare a slurry. The amount of the solid component in the slurry is adjusted in the range of 15 to 20% by weight based on 100 parts by weight of the powder. As the binder, a general one of wax type, acrylic type and the like is used.

【0016】このスラリーをニーダーにより混練し、一
般的には射出成形法によってブラケットを成形する。こ
の方法は、小型で複雑形状のものを成形するのに最も適
しており、量産化、低コスト化が容易である。
The slurry is kneaded by a kneader, and a bracket is generally formed by an injection molding method. This method is most suitable for molding a small and complicated shape, and it is easy to mass-produce and reduce the cost.

【0017】射出成形の成形条件は、140〜160
℃、射出圧力50〜60kg/cm2の範囲で行う。
The molding conditions for injection molding are 140 to 160
C. and an injection pressure of 50 to 60 kg / cm 2 .

【0018】[焼結方法]射出成形後のブラケットは多
くのバインダー等の有機成分を含んでいるため、脱脂が
必要である。脱脂条件は350〜800℃の範囲で、脱
脂割れが生じないように十分時間をかけて加熱、冷却す
ることが望ましい。
[Sintering Method] Since the bracket after injection molding contains many organic components such as a binder, it is necessary to degrease it. The degreasing conditions are preferably in the range of 350 to 800 ° C., and the heating and cooling are performed for a sufficient time so as not to cause degreasing cracks.

【0019】脱脂後の成形体は、大気中または酸素を含
む雰囲気下で、1300〜1500℃の範囲で30分か
ら3時間焼成することによって、緻密な焼結体を得るこ
とができる。焼結には、通常の常圧焼結法のほか加圧焼
結法を用いることができる。
The compacted body after degreasing is fired in the air or in an atmosphere containing oxygen at a temperature of 1300 to 1500 ° C. for 30 minutes to 3 hours to obtain a dense sintered body. For sintering, a pressure sintering method can be used in addition to a normal atmospheric pressure sintering method.

【0020】また、焼結温度と時間は、ZrO2 の平均
結晶粒径が1μm以下、望ましくは0.6μm以下で、
焼結体密度が5.90g/cm3 以上で、空隙率が5%
以下となるように制御する。焼結時の冷却速度が遅すぎ
ると単斜晶のZrO2 が多く析出するため、5℃/分以
上の速度で冷却することが好ましい。
The sintering temperature and time are set so that the average crystal grain size of ZrO 2 is 1 μm or less, preferably 0.6 μm or less.
The sintered body density is 5.90 g / cm 3 or more and the porosity is 5%
Control is performed as follows. If the cooling rate during sintering is too slow, a large amount of monoclinic ZrO 2 will precipitate, so it is preferable to cool at a rate of 5 ° C./min or more.

【0021】このようにして得られた上記焼結体は、平
均結晶粒径が1μm以下で、焼結体密度が6.02g/
cm3 以上で、空隙率が1%以下であれば、特に問題な
く加工工程に持ち込むことができるが、さらに歯牙と同
様の色調を得るために、雰囲気を制御して再焼結する。
再焼結の条件は、酸素1〜20%を含むガス雰囲気下
で、1〜20MPaで熱間静水圧成形焼結するとよい。
この方法によって、極めて自然な歯牙の色調を得ること
が可能であり、同時に緻密質となることで強度、靭性な
どの機械的性質が向上する利点もある。
The sintered body thus obtained has an average crystal grain size of 1 μm or less and a sintered body density of 6.02 g / g.
In cm 3 or more, if the porosity is less than 1%, it can be brought into particular problem without processing step further in order to obtain the same color tone and the tooth, and re sintering by controlling the atmosphere.
The conditions for resintering may be hot isostatic pressing and sintering at 1 to 20 MPa in a gas atmosphere containing 1 to 20% oxygen.
According to this method, it is possible to obtain a very natural color tone of the tooth, and at the same time, there is an advantage that the mechanical properties such as strength and toughness are improved by being dense.

【0022】[加工方法]焼成後のブラケット焼結体
は、腐食性溶液に浸漬して、接着剤が充填されるブラケ
ットベース表面に起伏を設ける。腐食性溶液は酸、塩基
いずれでもよいが、処理時間を短くするために酸化力の
強い熱濃硫酸、弗酸、王水などが適している。
[Processing Method] The sintered bracket body after firing is immersed in a corrosive solution to provide undulations on the surface of the bracket base filled with the adhesive. The corrosive solution may be either an acid or a base, but hot sulfuric acid, hydrofluoric acid, aqua regia, or the like having a strong oxidizing power is suitable for shortening the treatment time.

【0023】次に接着面以外のブラケット表面を研磨す
る。研磨方法は特に問わないが、接着面に入り込まない
サイズの粉砕媒体を用いてバレル研磨するのが一般的で
ある。
Next, the surface of the bracket other than the bonding surface is polished. The polishing method is not particularly limited, but barrel polishing is generally performed using a crushing medium having a size that does not enter the bonding surface.

【0024】以上の工程を経て本発明のセラミックス製
ブラケットが製造できる。
Through the above steps, the ceramic bracket of the present invention can be manufactured.

【0025】〔焼結体の組織、物性〕ジルコニア製ブラ
ケットについて上述したが、本発明の歯列矯正用ブラケ
ットの代表的素材として、ジルコニアの他にアルミナ−
ジルコニア系複合セラミックスがある。アルミナ−ジル
コニア複合セラミックスでは、特に限定されるものでは
ないが、アルミナは0.1〜85重量%であることが好
ましく、15〜80重量%であることがより好ましい。
また、アルミナは、純度が高い方が好ましく、特に限定
されるものではないが、純度は、99.8重量%以上で
あることが好ましい。残部の15〜99.9重量%はジ
ルコニアであり、ジルコニア中には、安定化剤としてY
2 3 、CeO2 の1種または2種をジルコニアに対し
1.5〜5モル%含み、ジルコニアの平均結晶粒径が1
μm以下、アルミナの平均結晶粒径が1μm以下であ
り、ジルコニアの体積比で50%以上が室温で準安定な
正方晶で存在するアルミナ−ジルコニアセラミックス素
材からなるものが好ましい。
[Structure and Physical Properties of Sintered Body] The bracket made of zirconia has been described above. As a typical material of the orthodontic bracket of the present invention, in addition to zirconia, alumina-
There is a zirconia-based composite ceramic. In the alumina-zirconia composite ceramics, although not particularly limited, alumina is preferably 0.1 to 85% by weight, more preferably 15 to 80% by weight.
Alumina preferably has a higher purity, and is not particularly limited, but the purity is preferably 99.8% by weight or more. The remaining 15 to 99.9% by weight is zirconia, and zirconia contains Y as a stabilizer.
One or two kinds of 2 O 3 and CeO 2 are contained in 1.5 to 5 mol% with respect to zirconia, and the average crystal grain size of zirconia is 1
It is preferable to use an alumina-zirconia ceramic material in which the average crystal grain size of alumina is 1 μm or less and 50% or more by volume of zirconia exists as a metastable tetragon at room temperature.

【0026】また、アルミナ以外のセラミックスであっ
ても、ジルコニアが15〜85%含むものであれば同様
に複合セラミックスとして十分使用に耐えうる。
Also, ceramics other than alumina can be sufficiently used as composite ceramics if they contain 15 to 85% zirconia.

【0027】好ましくは、本発明のブラケット素材は、
ビッカース硬度が1300kgf/mm2 以上であるセ
ラミックス素材であることが望ましい。硬度が1300
kgf/mm2 未満では、十分な硬度がないので、使用
中に摩耗が著しく生じてしまう。
Preferably, the bracket material of the present invention comprises:
It is desirable that the ceramic material has a Vickers hardness of 1300 kgf / mm 2 or more. Hardness is 1300
If it is less than kgf / mm 2 , there is not enough hardness, so that abrasion occurs remarkably during use.

【0028】本発明のブラケットで用いるセラミックス
の中には、15〜99.9重量%のジルコニアを含む素
材がある。ジルコニアが15重量%未満であれば、正方
晶から単斜晶への応力誘起変態により強度向上に寄与す
るジルコニアの量が少ないため、本素材で重要な強度向
上の効果が達成できない。
Among ceramics used in the bracket of the present invention, there is a material containing 15 to 99.9% by weight of zirconia. If the zirconia content is less than 15% by weight, the amount of zirconia that contributes to the strength improvement due to the stress-induced transformation from tetragonal to monoclinic is small, so that the material cannot achieve an important effect of strength improvement.

【0029】また、ジルコニアの焼結性を向上する目的
で0.1〜5重量%の範囲でアルミナを添加することが
できる。
Alumina can be added in the range of 0.1 to 5% by weight for the purpose of improving the sinterability of zirconia.

【0030】本発明の素材では、ジルコニア中に、安定
化剤としてY2 3 、CeO2 の1種または2種をジル
コニアに対し1.5〜5モル%含んでいる。1.5モル
%未満であれば、ジルコニア中の正方晶が安定化されず
室温において単斜晶で存在する割合が多くなり高強度が
期待できない。5モル%を超えると逆に正方晶が完全に
安定化される方向になり、室温における応力誘起変態が
起こらず、強度が向上しない。より好ましくは、安定化
剤としてY2 3 をジルコニアに対して2〜3.5モル
%含んでいることが望ましい。
In the material of the present invention, one or two of Y 2 O 3 and CeO 2 as stabilizers are contained in zirconia in an amount of 1.5 to 5 mol% based on zirconia. If it is less than 1.5 mol%, the tetragonal crystal in zirconia will not be stabilized, and the proportion of monoclinic crystal at room temperature will increase, and high strength cannot be expected. On the other hand, if it exceeds 5 mol%, the tetragonal crystal tends to be completely stabilized, and stress-induced transformation at room temperature does not occur, and the strength does not improve. More preferably, it is desirable that Y 2 O 3 be contained as a stabilizer in an amount of 2 to 3.5 mol% based on zirconia.

【0031】本発明では、ジルコニアの平均結晶粒径
は、1μm以下である。粒径が1μmを超えると冷却時
にジルコニアが単斜晶に変態し、強度が向上せず、ま
た、硬度も高くならない。なお、好ましい平均結晶粒径
は0.2〜0.8μmであり、より好ましい結晶粒径の
範囲は、0.2〜0.6μmである。
In the present invention, the average crystal grain size of zirconia is 1 μm or less. If the particle size exceeds 1 μm, zirconia transforms to monoclinic upon cooling, and the strength does not improve and the hardness does not increase. In addition, a preferable average crystal grain size is 0.2 to 0.8 μm, and a more preferable range of the crystal grain size is 0.2 to 0.6 μm.

【0032】本発明では、アルミナが含まれる場合は、
その平均結晶粒径は1μm以下であることが好ましい。
1μmを超えると硬度が低下し、また、アルミナ基質の
強度が低下すると共にジルコニアの単斜晶への変態を抑
えることができず、強度が大きく低下するようになる。
より好ましい平均結晶粒径は0.5〜1.0μmであ
る。
In the present invention, when alumina is contained,
The average crystal grain size is preferably 1 μm or less.
If it exceeds 1 μm, the hardness decreases, the strength of the alumina substrate decreases, and the transformation of zirconia to monoclinic cannot be suppressed, resulting in a significant decrease in strength.
A more preferred average crystal grain size is 0.5 to 1.0 μm.

【0033】本発明では、ジルコニアの体積比で好まし
くは50%以上が室温で準安定な正方晶である。正方晶
が体積比で50%未満である場合は、正方晶から単斜晶
への応力誘起変態による強度向上が期待できない。さら
に好ましくは95%以上が望ましい。
In the present invention, preferably, at least 50% by volume of zirconia is a metastable tetragonal crystal at room temperature. When the volume ratio of the tetragonal system is less than 50%, the strength cannot be expected to be improved by the stress-induced transformation from the tetragonal system to the monoclinic system. More preferably, 95% or more is desirable.

【0034】本発明において、焼結体のビッカース硬度
が好ましくは1300kgf/mm2 以上としたとき、
耐摩耗性が一層向上する。ビッカース硬度が1300k
gf/mm2 未満では、本素材の耐摩耗性が著しく低下
する。
In the present invention, when the Vickers hardness of the sintered body is preferably 1300 kgf / mm 2 or more,
The wear resistance is further improved. Vickers hardness is 1300k
If it is less than gf / mm 2 , the wear resistance of the present material will be significantly reduced.

【0035】さらに、焼結体の曲げ強度が65kgf/
mm2 以上であることが望ましい。この値以上の強度
で、衝撃に対する抵抗の大きい丈夫なブラケットを実現
することができる。より好ましくは、曲げ強度が80k
gf/mm2 以上である。
Further, the bending strength of the sintered body is 65 kgf /
mm 2 or more. With a strength higher than this value, a durable bracket having high resistance to impact can be realized. More preferably, the bending strength is 80 k
gf / mm 2 or more.

【0036】また、JISR1607に準拠した予亀裂
導入破壊試験法による破壊靱性値が4MPa・m1/2
上のセラミックスからなるセラミックスを用いることが
好ましい。これにより長期間の使用によっても欠損や亀
裂の発生などの事故がなく、耐久性のあるブラケットが
提供できる。
Further, it is preferable to use ceramics having a fracture toughness value of 4 MPa · m 1/2 or more according to a pre-crack introduction fracture test method in accordance with JISR1607. Accordingly, a durable bracket can be provided without any accidents such as breakage or cracking even after long-term use.

【0037】さらに、焼結体は粉末X線回折により結晶
構造を解析することによって、実質的に単斜晶を含まな
い正方晶系ジルコニアを含むセラミックスであることが
望ましい。
Further, the sintered body is desirably a ceramic containing tetragonal zirconia substantially containing no monoclinic crystal by analyzing the crystal structure by powder X-ray diffraction.

【0038】上記のように、本発明におけるセラミック
ス素材について、強度と適度な耐摩耗性を有するセラミ
ックス素材ならば特に限定されるものではないが、具体
例を挙げるならば、部分安定化ジルコニア、特に正方晶
系ジルコニア、ジルコニア−アルミナ複合素材、アルミ
ナ、ムライト等を用いることができる。アルミナは耐摩
耗性の尺度となる硬度が高く、1600〜2000kg
f/mm2 であるが、曲げ強度は50kgf/mm2
後と幾分低い。アルミナ−ジルコニア複合素材は曲げ強
度は80kgf/mm2 前後でアルミナより大きく、且
つ硬度も1400kgf/mm2 以上と高く、耐摩耗性
もある。正方晶のジルコニアは平均粒径1μm以下の固
溶化したY2 3 を1.5〜5モル%含み、平均粒径
0.5〜2μmからなるものが好ましい。正方晶ジルコ
ニアは曲げ強度が100kgf/mm2 以上で、硬度は
1200〜1400kgf/mm2 のものを用いるのが
好ましい。アルミナ−ジルコニア複合素材(ZTA)で
は、結晶構造として50体積%以上が正方晶であるZr
2 を15〜99.9重量%の範囲で含み、かつ、Al
2 3 の平均粒径が1μm以下、ZrO2 の平均粒径が
1μm以下の範囲であることが好ましい。
As described above, the ceramic material in the present invention is not particularly limited as long as it is a ceramic material having strength and appropriate wear resistance. However, specific examples include partially stabilized zirconia, particularly Tetragonal zirconia, zirconia-alumina composite material, alumina, mullite and the like can be used. Alumina has high hardness, which is a measure of abrasion resistance, and is 1600 to 2000 kg.
f / mm 2 , but the flexural strength is somewhat lower, around 50 kgf / mm 2 . The alumina-zirconia composite material has a flexural strength of about 80 kgf / mm 2, which is higher than that of alumina, and a hardness as high as 1400 kgf / mm 2 or more, and also has abrasion resistance. The tetragonal zirconia preferably contains 1.5 to 5 mol% of solid solution Y 2 O 3 having an average particle diameter of 1 μm or less and has an average particle diameter of 0.5 to 2 μm. In tetragonal zirconia bending strength 100 kgf / mm 2 or more, hardness is preferably used as the 1200~1400kgf / mm 2. In the alumina-zirconia composite material (ZTA), Zr whose crystal structure is at least 50% by volume is tetragonal
O 2 in the range of 15 to 99.9% by weight, and Al
The average particle diameter of 2 O 3 is preferably 1 μm or less, and the average particle diameter of ZrO 2 is preferably 1 μm or less.

【0039】[ブラケットの構造]本発明のブラケット
の構成は、図1に示すように、ベース部1、支柱部2、
ガイド溝3、ガイド翼部4、切り込み部5および切り欠
き溝部6からなる。
[Structure of Bracket] As shown in FIG. 1, the structure of the bracket according to the present invention comprises a base 1, a support 2,
It comprises a guide groove 3, a guide wing 4, a cut 5, and a notch 6.

【0040】ベース部は接着面全体を指すが、接着面は
図2のようにフラットな単純平滑面でもよいが、外枠部
分を厚くし、接着面を窪んだ状態にした図3のようなリ
ム構造にするのが好ましい。この構造にすると、接着剤
が凹部に入り込みやすくなって接着が安定する。さら
に、接着面となる凹部に梁となるような補強を施し、図
4のようなフレーム構造とするとさらに好ましい。この
状態で、接着面積は梁の部分だけ小さくなってしまう
が、接着面を腐食液で適度に荒らした後にバレル研磨す
る際、媒体が接着面を直接研磨することがなく、接着面
の表面起伏が研磨後も保たれる利点がある。このため、
ブラケット自体の強度も十分保たれた上、接着強度も良
好なものが得られる。
The base portion refers to the entire bonding surface. The bonding surface may be a flat simple smooth surface as shown in FIG. 2, but the outer frame portion is thickened and the bonding surface is depressed as shown in FIG. It is preferable to have a rim structure. With this structure, the adhesive easily enters the concave portion, and the bonding is stabilized. Further, it is more preferable to provide a frame structure as shown in FIG. In this state, the bonding area is reduced only by the beam, but when the bonding surface is moderately roughened with a corrosive solution and barrel polishing is performed, the medium does not directly polish the bonding surface, and the surface roughness of the bonding surface is reduced. Has the advantage of being maintained after polishing. For this reason,
In addition to the sufficient strength of the bracket itself, a good adhesive strength can be obtained.

【0041】さて、接着剤をブラケット接着面に塗布し
て歯牙と接着しようとする際、接着面は歯牙の形状に合
わせて湾曲しているために、完全に接着面全面に接着剤
が充填されることは難しい。特に犬歯などの小さく曲率
の大きなところでは、接着剤がうまく充填できずブラケ
ットが脱落しやすくなる。そこで、ブラケットのベース
部1に歯牙面に接着されるベース部1に切り欠き溝部6
を形成し、ベース部の裏面に塗布された接着剤を切り欠
き溝部6で引係るようにする。これによってブラケット
と接着剤、歯牙と接着剤の間の接着強度が向上する。
When the adhesive is applied to the bracket bonding surface and is to be bonded to the tooth, the bonding surface is curved according to the shape of the tooth, so that the entire surface of the bonding surface is completely filled with the adhesive. It is difficult to do. In particular, in a small place such as a canine and a large curvature, the adhesive cannot be filled well, and the bracket tends to fall off. Therefore, the notch groove 6 is formed in the base portion 1 adhered to the tooth surface on the base portion 1 of the bracket.
Is formed, and the adhesive applied to the back surface of the base portion is drawn by the notch groove portion 6. Thereby, the adhesive strength between the bracket and the adhesive and between the tooth and the adhesive is improved.

【0042】また、ブラケットの外枠部分を厚くし、リ
ムを設けることによって接着面を窪んだ状態にすると、
接着剤がこの窪んだ部分に入り込んで接着面が安定しや
すくなる。しかしながら、いわばブラケットの接着部分
が空洞化することによって、接着剤の粘度が高い場合な
どは逆に隅の部分に入り込みにくくなり、空気が内在す
ることによって接着剤とブラケットとの間に十分な接着
強度が得られない結果となる。これを改善するために、
ブラケットの接着面に適度な表面凹凸を設け、接着剤を
ブラケットに引っ係りやすくすることが望ましい。接着
表面に凹凸をつけるには、腐食液または熱処理によって
エッチングする方法が簡便で望ましいが、腐食液による
化学的エッチングの方が表面状態は角が立って良好な状
態となるのでより望ましい。
Further, when the outer frame portion of the bracket is thickened and the bonding surface is depressed by providing a rim,
The adhesive penetrates into the recessed portion, and the bonding surface is easily stabilized. However, if the adhesive part of the bracket is hollow, it becomes difficult for the adhesive to enter the corners when the viscosity of the adhesive is high, and there is sufficient adhesion between the adhesive and the bracket due to the presence of air. As a result, no strength is obtained. To improve this,
It is desirable to provide appropriate surface irregularities on the bonding surface of the bracket so that the adhesive can be easily engaged with the bracket. In order to make the bonding surface uneven, a method of etching with a corrosive liquid or heat treatment is simple and desirable. However, chemical etching with a corrosive liquid is more preferable because the surface state is sharp and a good state is obtained.

【0043】さらに、このリムの部分に適度な寸法でア
ンダーカット状の切り込み溝を設け、接着剤とブラケッ
トの引っ係りを増強し、接着強度を向上することができ
る。アンダーカットは歯牙面に接着されるベース部に設
けた切り欠き溝部6の内部がベース部の裏面側の入口径
よりも広くなった状態で形成されているか、ベース部の
内部がベース部1の裏面側入口より大きな径となって傾
斜していることを特徴とする。さらに、この切り込み溝
によって、接着剤の充填時に内包した空気を外に逃が
す、いわばエア抜きの役割を持たせることができる。こ
のようにリム部に切り込み溝を設けることは極めて簡単
で、これによって接着剤とブラケットの接着強度が向上
することができる。
Further, an undercut-shaped cut groove having an appropriate size is provided in the rim portion, so that the engagement between the adhesive and the bracket is enhanced, and the adhesive strength can be improved. The undercut is formed such that the inside of the notch groove 6 provided in the base portion bonded to the tooth surface is wider than the entrance diameter on the back surface side of the base portion, or the inside of the base portion is formed in the base portion 1. It is characterized in that it has a larger diameter than the back side entrance and is inclined. Further, the cut groove allows the air contained therein to escape to the outside when the adhesive is filled, that is, has a role of releasing air. It is very easy to provide the cut groove in the rim portion in this way, and the adhesive strength between the adhesive and the bracket can be improved.

【0044】とりわけ、上記切り欠き溝部6を矩形のベ
ース部の対向する縁部に形成すると、金型に細工するこ
とができ、図5のように射出時にアンダーカットのリム
を有するブラケットが成形される。図5のブラケットを
射出成形する際の金型について示す。ハッチング部分が
金型に相当する。図のように組み合わさった金型の上部
または下部の金型から粉末スラリーが射出される。この
図で重要なことはブラケットのベース部にアンダーカッ
ト部分を設けると下部の金型パンチが下方向には抜けな
いので、紙面に垂直な方法にスライドするように設計し
なければならない。
In particular, if the notched grooves 6 are formed at the opposite edges of the rectangular base, the die can be worked, and a bracket having an undercut rim is formed at the time of injection as shown in FIG. You. 5 shows a mold for injection molding the bracket of FIG. 5. The hatched portion corresponds to the mold. The powder slurry is injected from the upper or lower mold of the combined mold as shown. The important thing in this figure is that if an undercut portion is provided in the base portion of the bracket, the lower mold punch does not come out downward, so it must be designed to slide in a manner perpendicular to the paper surface.

【0045】さらに、接着面となる凹部にフレームを設
けることによってブラケット自体の強度を向上させるこ
とができるのでさらに好ましい。この状態で、接着面積
はフレーム部分だけ小さくなってしまうが、接着面を腐
食液で適度に荒らした後にバレル研磨する際、媒体が接
着面を直接研磨することがなく、接着面の表面起伏が研
磨後も保たれる利点がある。
Further, by providing a frame in the concave portion serving as the bonding surface, the strength of the bracket itself can be improved, which is more preferable. In this state, the bonding area is reduced only in the frame part, but when the bonding surface is appropriately roughened with a corrosive liquid and then barrel polished, the medium does not directly polish the bonding surface, and the surface unevenness of the bonding surface is reduced. It has the advantage of being maintained after polishing.

【0046】なお、これら形状は焼結後加工してもよい
が、焼結後のセラミックスは極めて硬度が高く、またブ
ラケットのような小さな製品にミクロンオーダーの加工
を施すのは難しいのでグリーン成形時に加工するのが望
ましい。その方法は、例えば射出成形を用いる場合は予
め金型のリムの部分にアンダーカットとなるような切り
込み溝6を設けるか、または射出成形後、上記形状の切
り込み溝6を設けてもよい。
These shapes may be processed after sintering. However, sintered ceramics have extremely high hardness, and it is difficult to process micron-order products on small products such as brackets. It is desirable to process. For example, in the case of using injection molding, a cut groove 6 may be provided in the rim portion of the mold so as to be undercut, or a cut groove 6 having the above-described shape may be provided after injection molding.

【0047】このような加工を施した後、表面研磨を行
うが、表面粗さは中心線平均粗さで0.2μm以下とな
るようにする。この程度の表面粗さでは、違和感のない
自然の歯牙に近い表面状態が実現できる。表面粗さの測
定は触針式またはレーザーなどの光学系位相差を用いて
測定する方法でもよいが、検出精度に限界がある場合
は、原子間力顕微鏡や複数の検出器のある走査型電子顕
微鏡により、表面粗さを測定する方法が再現性よく高精
度の測定が可能となるので好ましい。
After such processing, the surface is polished, and the surface roughness is adjusted to be not more than 0.2 μm in center line average roughness. With this level of surface roughness, a surface state close to natural teeth without a sense of discomfort can be realized. The surface roughness may be measured by using a stylus or a laser or other optical system phase difference.However, if the detection accuracy is limited, an atomic force microscope or a scanning electron microscope with multiple detectors may be used. A method of measuring the surface roughness by using a microscope is preferable because it enables highly accurate measurement with good reproducibility.

【0048】[0048]

【物性測定の方法】ブラケット素材の密度、空隙率、平
均結晶粒径、ビッカース硬度および素材中に含まれるジ
ルコニアの正方晶率は以下のようにして求めた。
[Methods for measuring physical properties] The density, porosity, average crystal grain size, Vickers hardness, and tetragonal crystal ratio of zirconia contained in the bracket material were determined as follows.

【0049】(1)密度 密度はアルキメデス法により求めた。(1) Density The density was determined by the Archimedes method.

【0050】(2)空隙率 空隙率は、アルミナ−ジルコニアセラミックスの場合、
ジルコニアの理論密度を6.10g/cm3 、アルミナ
のそれを3.99g/cm3 として配合比により複合セ
ラミックスの理論密度を求め、先に求めたアルキメデス
法の値をこの理論密度の値で割ることにより求めた。
(2) Porosity The porosity of alumina-zirconia ceramics
With the theoretical density of zirconia being 6.10 g / cm 3 and that of alumina being 3.99 g / cm 3 , the theoretical density of the composite ceramic was determined by the compounding ratio, and the value of the Archimedes method previously determined was divided by the value of the theoretical density. I asked for it.

【0051】(3)平均結晶粒径 平均粒子径は、ジルコニア表面を研磨した後エッチング
し、そのエッチング面の走査型電子顕微鏡を用いて、1
000〜20000倍の写真において、結晶粒の円相当
径の数平均径を画像処理にて求めた。
(3) Average Crystal Particle Size The average particle size is determined by polishing the zirconia surface, etching the surface, and measuring the etched surface with a scanning electron microscope.
The number average diameter of the circle-equivalent diameter of the crystal grains was determined by image processing in a 2,000 to 20,000-fold photograph.

【0052】(4)曲げ強度 JIS R 1601の3点曲げ強度試験方法に準拠し
て行った。
(4) Flexural strength The flexural strength was measured in accordance with the JIS R 1601 three-point flexural strength test method.

【0053】(5)ビッカース硬度 ビッカース硬度は、セラミックス表面を注意深く鏡面研
磨し、そこにビッカース圧子を、加重P[kgf]でセ
ラミックス表面に圧入したときにできる圧痕の対角線の
長さをd[mm]とすると、下式Hv[kgf/m
2 ]=1.85437×P/d2によって求め、7点
測定した後、最高値と最低値を除く5点の平均値とし
た。
(5) Vickers Hardness The Vickers hardness is the diagonal length of an indentation formed when a ceramic surface is carefully mirror-polished and a Vickers indenter is pressed into the ceramic surface with a load P [kgf]. ], The following formula Hv [kgf / m
m 2 ] = 1.85437 × P / d 2. After measuring 7 points, the average value of 5 points excluding the highest value and the lowest value was obtained.

【0054】(6)正方晶ジルコニア率 正方晶ジルコニア率は、素材表面を注意深く鏡面研磨
し、X線回折法によって分析したとき、2θ=30.2
°付近に現れる正方晶の(111)面の回折ピークの積
分強度T(111)と、2θ=28.2°付近に現れる
単斜晶の(111)面の回折ピークの積分強度M(11
1)と、2θ=31.5°付近に現れる単斜晶の(11
- )面の回折ピークの積分強度M(111- )とか
ら、下式 T(111)/{T(111)+M(111)+M(1
11- )}×100 [体積%]によって求めた。なお、1- は、−1を表
す。
(6) Tetragonal zirconia ratio The tetragonal zirconia ratio was determined by 2θ = 30.2 when the material surface was carefully mirror-polished and analyzed by X-ray diffraction.
The integrated intensity T (111) of the diffraction peak of the tetragonal (111) plane appearing near ° and the integrated intensity M (11) of the diffraction peak of the monoclinic (111) plane appearing near 2θ = 28.2 °.
1) and the monoclinic (11) appearing near 2θ = 31.5 °
From the integrated intensity M (111 ) of the diffraction peak on the 1 ) plane, the following equation is obtained: T (111) / ΔT (111) + M (111) + M (1)
11 )} × 100 [% by volume]. Incidentally, 1 - represents -1.

【0055】(7)接着強度 表面を600番砥石によって仕上げた牛歯エナメル質を
リン酸処理後、水洗、乾燥しておく。次にブラケット接
着面の部分に接着剤を盛りつけ、30分間エナメル質面
に圧接する。0℃から80℃のヒートサイクルを500
0回繰り返した後、剪断試験を行って接着強度を評価し
た。剪断試験の方法はエナメル質の板を治具に固定し、
試験機の上パンチをブラケットに接触してから0.2m
m/分の速度で降下させる。ブラケットが脱落したとき
の荷重、接着部の面積から接着強度を計算する。単位は
kgf/cm2 である。とりわけ代表的な接着剤として
は、クラレ(株)製“バナビア”21やサンメディカル
社製“スーパーボンドC&B”がよく用いられるが、適
宜他の接着剤を用いてもよい。
(7) Adhesive strength After the bovine tooth enamel whose surface has been finished with a No. 600 grindstone is treated with phosphoric acid, it is washed with water and dried. Next, an adhesive is applied to the portion on the bonding surface of the bracket, and pressed against the enamel surface for 30 minutes. 500 heat cycles from 0 ° C to 80 ° C
After repeating 0 times, a shear test was performed to evaluate the adhesive strength. The shear test method is to fix the enamel plate on a jig,
0.2m after contacting the upper punch with the bracket on the testing machine
Lower at a speed of m / min. The adhesive strength is calculated from the load when the bracket comes off and the area of the adhesive part. The unit is kgf / cm 2 . In particular, as typical adhesives, “Banavia” 21 manufactured by Kuraray Co., Ltd. and “Super Bond C & B” manufactured by Sun Medical Co., Ltd. are often used, but other adhesives may be used as appropriate.

【0056】[0056]

【実施例】以下に、本発明について、下記実施例を用い
て、具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定さ
れない。
The present invention will be specifically described below with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to this.

【0057】実施例1 純度99.9%のオキシ塩化ジルコニウムと塩化イット
リウム溶液をジルコニアおよびイットリアに換算して、
モル比率97.25:2.75となるように混合調製
し、これにさらにAl2 3 換算で0.5重量%となる
ように塩化アルミニウムを添加する。調製された混合溶
液から、95℃に設定したオートクレーブ中でジルコニ
ア前駆体となる結晶質水和ジルコニアを得た。これを8
00℃にて焼成し、平均粒子径0.12μmの粉末原料
とする。
Example 1 A solution of 99.9% pure zirconium oxychloride and yttrium chloride was converted to zirconia and yttria.
A mixture is prepared so as to have a molar ratio of 97.25: 2.75, and aluminum chloride is further added thereto so as to be 0.5% by weight in terms of Al 2 O 3 . From the prepared mixed solution, crystalline hydrated zirconia to be a zirconia precursor was obtained in an autoclave set at 95 ° C. This is 8
It is fired at 00 ° C. to obtain a powder raw material having an average particle diameter of 0.12 μm.

【0058】これに粉末固形分100重量部に対して、
ワックスバインダーを18重量部を加えてニーダーを用
いて混練し、射出成形した。成形体に切り欠き溝が形成
されるように、金型のブラケット外枠に逆テーパ状のピ
ンを設け、上述したリムとフレームからなる構造とし
た。
In addition, 100 parts by weight of powder solids
18 parts by weight of a wax binder was added and kneaded using a kneader, followed by injection molding. An inverted tapered pin was provided on the bracket outer frame of the mold so that a cutout groove was formed in the molded body, and the structure was formed of the above-described rim and frame.

【0059】成形体は、500℃にて脱脂後、大気中1
400℃、1時間焼成した後、1400℃、1時間、2
000気圧にて、酸素を5%含むアルゴンガス雰囲気下
で熱間静水圧成形することによって、密度6.08g/
cm3 、空隙率0.3%の緻密な焼結体を得ることがで
きた。これを40%弗酸溶液で腐食した後、バレル研磨
によって最終的に最大粗さ0.03μmの鏡面に仕上げ
た。
The molded body was degreased at 500 ° C.
After firing at 400 ° C for 1 hour, 1400 ° C for 1 hour, 2 hours
By hot isostatic pressing under an argon gas atmosphere containing 5% of oxygen at 000 atm, a density of 6.08 g /
A dense sintered body having cm 3 and a porosity of 0.3% was obtained. After this was corroded with a 40% hydrofluoric acid solution, it was finally finished to a mirror surface with a maximum roughness of 0.03 μm by barrel polishing.

【0060】ZrO2 の平均結晶粒径:0.3μm ZrO2 の正方晶の割合:100体積% ビッカース硬度 :1350kgf/mm2 焼結体の表面粗さは、原子間力顕微鏡により測定した。
平均表面粗さは5.4nmで、最大粗さが76nmであ
った。また、観察したボールの表面において、巾0.5
μm以上で、かつ、深さ0.35μm以上、長さ10μ
m以上の研磨傷はなかった。
[0060] The average crystal grain size of the ZrO 2: proportion of tetragonal 0.3 [mu] m ZrO 2: 100 vol% Vickers hardness: the surface roughness of 1350kgf / mm 2 sintered body was measured by an atomic force microscope.
The average surface roughness was 5.4 nm and the maximum roughness was 76 nm. The surface of the observed ball has a width of 0.5
μm or more, depth 0.35 μm or more, length 10 μ
m or more was not found.

【0061】焼結体を粉末X線回折により結晶構造を解
析した結果、実質的に単斜晶を含まない正方晶100%
のジルコニアであった。
The crystal structure of the sintered body was analyzed by powder X-ray diffraction.
Was zirconia.

【0062】接着試験用の接着剤はサンメディカル社製
“スーパーボンドC&B”を用いた。接着強度の測定結
果は、206±55kgf/cm2 であった。従来型の
接着強度は150kgf/cm2 レベルであるから、強
度としては30%以上の向上が見られた。
The adhesive used for the adhesion test was "Super Bond C &B" manufactured by Sun Medical. The measurement result of the adhesive strength was 206 ± 55 kgf / cm 2 . Since the adhesive strength of the conventional type is at a level of 150 kgf / cm 2 , the strength is improved by 30% or more.

【0063】実施例2 平均粒径が0.3μmで純度が99.8%であるアルミ
ナ粉末を70重量%、3モル%のイットリアを含む平均
粒径0.1μmのジルコニア粉末を30重量%の割合
で、媒体攪拌型ミルを用いて、3時間、純水中で湿式混
合粉砕して、平均凝集粒径を0.6μmに調製した後、
アクリルバインダーを粉末固形分100重量部に対して
17重量部加え、ニーダーより混練し混合粉末を得た。
Example 2 70% by weight of alumina powder having an average particle diameter of 0.3 μm and purity of 99.8%, and 30% by weight of zirconia powder having an average particle diameter of 0.1 μm containing 3 mol% of yttria were used. At a ratio, using a medium stirring type mill, wet mixing and pulverization in pure water for 3 hours to adjust the average aggregate particle size to 0.6 μm,
17 parts by weight of an acrylic binder was added to 100 parts by weight of the solid content of the powder, and kneaded with a kneader to obtain a mixed powder.

【0064】次に、射出成形によって所定形状のブラケ
ットを作製する。成形体に切り欠き溝が形成されるよう
に、金型のブラケット外枠に逆テーパ状のピンを設け、
上述したリムとフレームからなる構造とした。
Next, a bracket having a predetermined shape is manufactured by injection molding. An inverted tapered pin is provided on the outer frame of the mold so that a cutout groove is formed in the molded body,
The structure includes the rim and the frame described above.

【0065】成形体は、500℃にて脱脂後、大気中1
550℃、1時間焼成した後、1500℃、1時間、2
000気圧にて、酸素を5%含むアルゴンガス雰囲気下
で熱間静水圧成形することによって、密度4.54g/
cm3 、空隙率0.4%の緻密な焼結体を得ることがで
きた。これを40%弗酸溶液で腐食した後、バレル研磨
によって最終的に最大粗さ0.05μmの鏡面に仕上げ
た。
The molded body was degreased at 500 ° C.
After firing at 550 ° C for 1 hour, 1500 ° C for 1 hour, 2 hours
By hot isostatic pressing under an argon gas atmosphere containing 5% oxygen at 000 atm, a density of 4.54 g /
A dense sintered body having cm 3 and a porosity of 0.4% was obtained. After this was corroded with a 40% hydrofluoric acid solution, it was finally finished to a mirror surface with a maximum roughness of 0.05 μm by barrel polishing.

【0066】上記成形体を、大気中にて1550℃、2
時間焼結し、アルミナ−ジルコニア複合セラミックス製
ブラケットを得た。
The above molded product was heated at 1550 ° C.
After sintering for a time, an alumina-zirconia composite ceramics bracket was obtained.

【0067】Al2 3 の平均結晶粒径:0.8μm ZrO2 の平均結晶粒径 :0.5μm ZrO2 の正方晶の割合 :100体積% ビッカース硬度 :1710kgf/mm2 接着試験用の接着剤はサンメディカル社製“スーパーボ
ンドC&B”を用いた。接着強度の測定結果は、166
±44kg/cm2 であった。従来型の接着強度は15
0kg/cm2 レベルであるから、強度としては10%
の向上が見られた。
[0067] The average crystal grain size of the Al 2 O 3: an average crystal grain size of 0.8 [mu] m ZrO 2: proportion of tetragonal 0.5 [mu] m ZrO 2: 100 vol% Vickers hardness: adhesion of 1710kgf / mm for 2 adhesion test The agent used was "Super Bond C &B" manufactured by Sun Medical. The measurement result of the adhesive strength was 166
It was ± 44 kg / cm 2 . Conventional adhesive strength is 15
Since the level is 0 kg / cm 2 , the strength is 10%
Improvement was seen.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明により、金属にない耐磨耗性、耐
食性、耐薬品性、審美感を持ち合わせ、かつ、機械的強
度に優れるため衝撃によって欠損や亀裂が発生がなく、
接着強度にも優れるので脱落のないセラミックス製ブラ
ケットを提供することが出来る。
According to the present invention, metal has abrasion resistance, corrosion resistance, chemical resistance, and aesthetic feeling that are not found in metal, and since it has excellent mechanical strength, there is no occurrence of chipping or cracking due to impact.
A ceramic bracket that does not fall off because of its excellent adhesive strength can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の歯列矯正用ブラケットの一例を示す模
式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an orthodontic bracket according to the present invention.

【図2】本発明の歯列矯正用ブラケットのベース部が単
純平滑面である一例を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example in which a base portion of the orthodontic bracket of the present invention has a simple smooth surface.

【図3】本発明の歯列矯正用ブラケットのベース部が窪
んだ状態である一例を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an example in which a base portion of the orthodontic bracket of the present invention is in a depressed state.

【図4】本発明の歯列矯正用ブラケットのベース部が窪
んだ状態で梁を施した一例を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic view showing an example of the orthodontic bracket of the present invention in which a beam is applied in a state where the base portion is depressed.

【図5】本発明の歯列矯正用ブラケットを射出成型法に
よって製造する一例を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing an example of manufacturing the orthodontic bracket of the present invention by an injection molding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ベース部 2:支柱部 3:ガイド溝 4:ガイド翼部 5:切り込み部 6:切り欠き溝部 1: Base part 2: Support part 3: Guide groove 4: Guide wing part 5: Notch part 6: Notch groove part

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 歯牙の表面に接着剤によって接着され、
所定の歯牙間に掛け渡した歯列矯正用ワイヤーを保持す
るための歯列矯正用ブラケットであって、歯牙面に接着
されるベース部に切り欠き溝部を有することを特徴とす
る歯列矯正用ブラケット。
Claims: 1. An adhesive is attached to the surface of a tooth by an adhesive,
An orthodontic bracket for holding an orthodontic wire bridged between predetermined teeth, the orthodontic bracket having a cutout groove in a base portion adhered to a tooth surface. bracket.
【請求項2】 歯牙面に接着されるベース部に設けた切
り欠き溝部の内部がベース部の裏面側の入口径よりも広
くなった状態で形成されているか、ベース部の内部がベ
ース部の裏面側入口より大きな径となって傾斜している
ことを特徴とする請求項1に記載の歯列矯正用ブラケッ
ト。
2. A cut-out groove provided in a base portion bonded to a tooth surface is formed so as to be wider than an entrance diameter on a back surface side of the base portion, or an inside of the base portion is formed in a base portion. The orthodontic bracket according to claim 1, wherein the bracket has a larger diameter than the rear side entrance and is inclined.
【請求項3】 ベース部が矩形であって、その縁部に切
り欠き溝部を有することを特徴とする請求項1または2
に記載の歯列矯正用ブラケット。
3. The base according to claim 1, wherein the base has a rectangular shape, and has a cutout groove at an edge thereof.
An orthodontic bracket according to item 1.
【請求項4】 平均粒子径が1μm以下の、ジルコニア
またはジルコニアを含む複合セラミックスからなること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の歯列矯正
用ブラケット。
4. The orthodontic bracket according to claim 1, wherein the bracket is made of zirconia or a composite ceramic containing zirconia having an average particle diameter of 1 μm or less.
【請求項5】 複合セラミックスの相対密度が99%以
上であって、空隙率が1%以下であることを特徴とする
請求項1〜4のいずれかに記載の歯列矯正用ブラケッ
ト。
5. The orthodontic bracket according to claim 1, wherein the relative density of the composite ceramic is 99% or more and the porosity is 1% or less.
【請求項6】 ブラケットの製造において、ジルコニア
またはジルコニアを含む複合セラミックを大気中で焼成
する工程、さらに酸素1〜20%を含むガス雰囲気下で
熱間静水圧成形焼結する工程、焼成後腐食性溶液に浸漬
して、接着剤が充填されるブラケットベース表面に起伏
を設ける工程、および起伏を設けた部分以外のブラケッ
ト表面を研磨する工程からなることを特徴とする歯列矯
正用ブラケットの製造方法。
6. A step of firing zirconia or a composite ceramic containing zirconia in the air, a step of hot isostatic pressing and sintering in a gas atmosphere containing 1 to 20% of oxygen, and a step of post-firing corrosion. Manufacturing a bracket for orthodontic treatment, comprising: immersing in an aqueous solution to form undulations on a surface of a bracket base to be filled with an adhesive; and polishing a surface of the bracket other than the portions provided with undulations. Method.
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