JPWO2012020810A1 - Polyamide orthodontic bracket - Google Patents
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Abstract
合成樹脂製のブラケット本体２の透明性、審美性、耐摩耗性、耐擦過性、耐薬品性を高めたものである。ブラケット本体２の素材にポリアミドを用いて、これを射出成形で成形したものである。ブラケット本体２の中心には、アーチワイヤ１１の案内若しくは固定用の金属製溝部材８を、ポリアミド製のブラケット本体２にインサート成形により埋設したものである。ポリアミドは、光を透過させる透明部材であり、【化１】の構造式を有するものである。このポリアミドは、食物等からの着色性は低くく透明性が高い。The bracket body 2 made of synthetic resin has improved transparency, aesthetics, abrasion resistance, scratch resistance, and chemical resistance. Polyamide is used for the material of the bracket body 2 and it is molded by injection molding. In the center of the bracket body 2, a metal groove member 8 for guiding or fixing the archwire 11 is embedded in the bracket body 2 made of polyamide by insert molding. Polyamide is a transparent member that transmits light, and has the structural formula: This polyamide has low coloration from foods and the like and high transparency.
Description
本発明は、ポリアミド製歯列矯正用ブラケットに関する。更に詳しくは、歯牙に接着して矯正治療に用いられるブラケット本体をポリアミド製にし、審美性および、使用効果を高めたポリアミド製歯列矯正用ブラケットに関する。 The present invention relates to an orthodontic bracket made of polyamide. More specifically, the present invention relates to a polyamide orthodontic bracket which is made of polyamide for a bracket body used for orthodontic treatment by adhering to a tooth and has improved aesthetics and use effect.
歯並びが悪い歯列を矯正する治療として、ブラケット、バッカルチューブ、バンドなどの歯列矯正部材を使用することはよく知られている。この歯列矯正部材は、直接歯牙に接着させ、このブラケットやバッカルチューブに取り付けたワイヤの機械的なテンション力、即ち押圧、引き戻し、捩り等の復元力を歯に与え、徐々に歯の位置を変えていく歯列矯正の方法である。 It is well known to use orthodontic members such as brackets, buccal tubes, and bands as treatments for correcting dentitions with poor alignment. This orthodontic member is directly bonded to the tooth, and gives the mechanical tension force of the wire attached to this bracket or buccal tube, that is, restoring force such as pressing, pulling back, twisting, etc. to the tooth, gradually positioning the tooth position. It is a method of orthodontics that changes.
一般には、ブラケットは、ブラケット本体の中央部にアーチワイヤを摺動可能に若しくは保持するための溝部を有し、このブラケット本体の両袖部にはウィングを形成している。種々の結紮手段でウィングを介して、溝部のアーチワイヤを保持固定し、アーチワイヤの弾性力を用いて長期間かけて歯列を矯正している。このようなブラケットの中で、従来から金属ブラケットはよく使用されている。この金属ブラケットは、強度があり、ブラケットを小さい形状のものにすることができる利点がある。 In general, the bracket has a groove for slidably or holding the archwire at the center of the bracket body, and wings are formed on both sleeves of the bracket body. The archwire in the groove is held and fixed via the wings by various ligating means, and the dentition is corrected over a long period of time using the elastic force of the archwire. Among such brackets, metal brackets are conventionally used frequently. This metal bracket has strength and has an advantage that the bracket can be made into a small shape.
金属の材質としてはステンレス鋼、ニッケルクロム合金、チタン合金等の錆びない材質が用いられているが、金属製のものは審美性に劣るのが欠点である。金属以外のものも使用されおり、セラミックブラケットは、審美性に優れているが、材質が歯より固いので歯を傷つける点が欠点とされている。又、プラスチックブラケットは、審美性を良くするために開発されたもので、射出成形での製造が可能なことから生産性が良く、透明、半透明等を含め多くの種類が使用されている。 As a metal material, a material that does not rust such as stainless steel, nickel chrome alloy, titanium alloy or the like is used, but a metal material is inferior in aesthetics. Something other than metal is also used, and the ceramic bracket is excellent in aesthetics, but the material is harder than the teeth, so the point is that the teeth are damaged. Plastic brackets have been developed to improve aesthetics and can be manufactured by injection molding, so that productivity is good and many types are used including transparent and translucent.
しかし、このプラスチックブラケットは、機械的強度が弱く耐久性に劣るのが欠点であるが、審美性があり経済的で製造がし易い利点がある。他の材質としては、アルミナ、ジルコニア等のセラミック材も使用されている。歯列矯正の方法は、歯牙面にブラケット本体を接着剤で固定し、複数のブラケットの溝部に跨ってアーチワイヤを通して配置し、このアーチワイヤの復元力により前述のような外力を加え、歯列を変えることで矯正している。 However, this plastic bracket is disadvantageous in that it has low mechanical strength and inferior durability, but has the advantage of being aesthetic, economical and easy to manufacture. As other materials, ceramic materials such as alumina and zirconia are also used. The orthodontic method is to fix the bracket body to the tooth surface with an adhesive, place it through the archwire across the groove of multiple brackets, apply the external force as described above by the restoring force of this archwire, It is corrected by changing.
また、ブラケットが目立たないという点において、近年はより透光性のあるブラケットが好まれる傾向にある。このために光透過率が良く審美性に優れたブラケットが求められている。このブラケットの素材として光透過性がよいことから、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）の採用も考えられるが、靱性が弱く欠けやすいために不適とされ、現在ではほとんど使われていない。また、ブラケットの素材をガラス繊維等のフィラー入りではあるが、ポリアミド系樹脂等の合成樹脂で構成するものは公知である（例えば、特許文献１参照）。 In addition, in recent years, brackets having more translucency are preferred in that the brackets are not conspicuous. For this reason, there is a demand for a bracket with good light transmittance and excellent aesthetics. As the material for the bracket, acrylic resin (PMMA) may be used because of its good light transmission, but it is considered unsuitable because it has low toughness and is easily chipped, and is rarely used at present. Moreover, although the material of a bracket contains fillers, such as glass fiber, what comprises synthetic resins, such as a polyamide-type resin, is well-known (for example, refer patent document 1).
しかしながら、これら公知の合成樹脂素材は、フィラーが混入されているので、このため光透過率が変化し、必ずしも所望の透過率が確保された上での審美性向上にはなっていない。又、フィラーが入っているために、ブラケット表面がミクロ的に粗面状態、若しくは長期使用においてガラスフィラーの脱落による粗面化状態になり、この状態の表面にプラーク、汚れ等の付着がみられたり、フィラーと樹脂の隙間への毛細管現象による変色、着色がみられることがあり審美性が失われていた。 However, since these known synthetic resin materials are mixed with fillers, the light transmittance is changed for this reason, and the aesthetics are not necessarily improved after the desired transmittance is ensured. In addition, since the filler is contained, the bracket surface becomes microscopically rough, or becomes roughened due to glass filler falling off after long-term use, and adhesion of plaque, dirt, etc. is observed on the surface in this state. Or the discoloration and coloring by the capillary phenomenon to the gap between the filler and the resin may be seen, and the aesthetics are lost.
前記公知文献には、ポリアミド使用によるブラケット特性については具体的な特性等については記載されていない。一般的な従来の材質のプラスチックでブラケットを製造しても、ブラケット構成としてみた場合に、アーチワイヤ取り付けの場合の強度や歯牙面に対する接着性等において、必ずしもブラケットとして必要な満足のいく特性のものが得られていない。又所望する透明性、耐摩耗性、耐擦過性、耐薬品性のものも得られていないのが現状である。 The publicly known literature does not describe specific characteristics and the like regarding the bracket characteristics by using polyamide. Even if brackets are manufactured with plastics of general conventional materials, they have satisfactory characteristics that are necessary as brackets in terms of strength and adhesion to the tooth surface when mounting the archwire when viewed as a bracket configuration. Is not obtained. In addition, the desired transparency, abrasion resistance, scratch resistance, and chemical resistance have not been obtained.
一方、本出願人は、アーチワイヤを案内し、又は固定するステンレス製の溝部材が埋め込まれたポリカーボネイト製の本体を有するブラケットを提案した（例えば、特許文献２参照）。ポリカーボネイト製の合成樹脂本体に、ステンレス製の溝部材が埋め込まれているので、ブラケット本体から金属部材である溝部材が離脱することはないが、この金属と樹脂との相互の固着は強いものが好ましい。 On the other hand, the present applicant has proposed a bracket having a polycarbonate main body in which a stainless groove member for guiding or fixing an archwire is embedded (see, for example, Patent Document 2). Since the groove member made of stainless steel is embedded in the synthetic resin body made of polycarbonate, the groove member which is a metal member will not be detached from the bracket body, but the metal and the resin are strongly fixed to each other. preferable.
このため、この固着を強固にするためこのブラケットは、ステンレス製の溝部材を射出成形金型にインサートし、ポリカーボネイトを射出して製造される。溝部材は、アーチワイヤが案内され直接接触する部位のものである。このため、歯列矯正に伴い金属製のアーチワイヤの矯正力が付加しても磨耗等に耐えるものでなくてはならない。アーチワイヤと溝部材とは接触して相対移動を伴うので、このためブラケット本体のアーチワイヤの案内部のみを金属製とし、その耐磨耗性等の強化を図っている。 For this reason, in order to strengthen this fixation, this bracket is manufactured by inserting a stainless steel groove member into an injection mold and injecting polycarbonate. The groove member is a portion where the archwire is guided and directly contacts. For this reason, even if the orthodontic force of the metal arch wire is added along with the orthodontics, it must be resistant to wear and the like. Since the archwire and the groove member are brought into contact with each other and are relatively moved, only the archwire guide portion of the bracket body is made of metal so as to enhance its wear resistance.
ブラケット本体がポリカーボネイトであっても、それなりの効果のあるブラケットになっているが、フィラーの影響により、審美性に欠けるのが難点である。又、一般的に使用されるポリカーボネイトは、微量であるが原材料に環境ホルモンを含んでおり、ブラケットとして使用する場合には、安全上の問題がありこの点でも難点があり、好ましいとはいえない。一方、一般的な熱可塑性樹脂の汎用エンジニアリング樹脂において、ポリカーボネイト（ＰＣ）は非結晶性樹脂であり、ポリアミド（ＰＡ）は結晶性樹脂として知られている。 Even if the bracket body is polycarbonate, it is a bracket with a certain effect, but it is difficult to lack aesthetics due to the influence of the filler. Moreover, the polycarbonate generally used is a trace amount, but contains environmental hormones in the raw material, and when used as a bracket, there is a safety problem and there is a difficulty in this point as well, which is not preferable. . On the other hand, in general engineering resins, which are general thermoplastic resins, polycarbonate (PC) is an amorphous resin and polyamide (PA) is known as a crystalline resin.
この中で、ポリアミド（ＰＡ）は透明性に優れ、耐磨耗性、耐擦過性があり、環境ホルモンを含まない利点がある。前述したように、このポリアミド（ＰＡ）を使用したブラケットも提案されてはいるが、フィラー入りのものであり、このフィラーの混入により透明性が若干落ちる。更に、金属と汎用エンジニアリング樹脂との接合に関し、ブラケットでの適用事例ではないが、結晶性樹脂が金属との間で優れた固着機能を示すことも知られている（例えば、特許文献３参照）。 Among these, polyamide (PA) is excellent in transparency, has abrasion resistance and scratch resistance, and has an advantage of containing no environmental hormone. As described above, a bracket using this polyamide (PA) has also been proposed, but it is a filler-containing one, and the transparency is slightly lowered by mixing this filler. Furthermore, regarding the joining of metal and general-purpose engineering resin, although it is not an application example in a bracket, it is also known that a crystalline resin exhibits an excellent fixing function with a metal (for example, see Patent Document 3). .
以上のような背景から、透明性が良く審美性に優れ、かつ生産性が高く射出成形での製造が可能で、かつステンレス製等の金属部材との固着性能が
良いブラケットに結晶性樹脂であるポリアミド（ＰＡ）を適用することに注目した。ポリアミドの特徴としては種々のものがあるが、歯列矯正に合致する特徴と
して次のものが挙げられる。From the above background, it is a crystalline resin for a bracket that has good transparency, excellent aesthetics, high productivity, can be manufactured by injection molding, and has good fixing performance with a metal member such as stainless steel. We focused on applying polyamide (PA). There are various characteristics of polyamide, and the following characteristics can be cited as characteristics corresponding to orthodontics.
ポリアミドは、光学的に透明性が高い、強度があり欠け難く機械的に安定性がよい、収縮率が小さい、耐磨耗性、耐擦過性がよい等の特性を有している。更に、この素材は、生産性が高く熱、機械的なストレスの大きい射出成形品を製造するのに適しているといわれている。このような利点を生かし、歯牙面に確実に接着し、長期間安定的に歯列矯正の行えるブラケットに適用することとした。又、アーチワイヤに対し耐磨耗性があり、強固で結紮効果の向上したブラケットが望まれている。更に、歯牙面には強固に接着のできるブラケットも合わせて求められている。 Polyamide has properties such as high optical transparency, strength, resistance to chipping, good mechanical stability, low shrinkage, good wear resistance, and good scratch resistance. Furthermore, this material is said to be suitable for producing an injection molded product having high productivity and high thermal and mechanical stress. Taking advantage of such advantages, the present invention is applied to a bracket that can be securely adhered to the tooth surface and can be orthodontic stably for a long period of time. There is also a need for a bracket that is wear resistant to the archwire, is strong and has an improved ligation effect. Furthermore, a bracket that can be firmly bonded to the tooth surface is also required.
本発明は以上のような技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成する。
本発明の目的は、ブラケット本体をポリアミドとし、透明性、耐摩耗性、耐擦過性、耐薬品性等のあるポリアミド製歯列矯正用ブラケットを提供することにある。The present invention has been made based on the above technical background, and achieves the following object.
An object of the present invention is to provide a polyamide orthodontic bracket having a bracket body made of polyamide and having transparency, abrasion resistance, scratch resistance, chemical resistance and the like.
本発明の他の目的は、アーチワイヤを案内し、又は固定するステンレス製の溝部材をブラケット本体に埋設してブラケットを強化し、結紮効果を高めたポリアミド製歯列矯正用ブラケットを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、射出成形により容易に製造ができ、接着面に凹凸を設け接着効果を高める構成にしたポリアミド製歯列矯正用ブラケットを提供することにある。Another object of the present invention is to provide a polyamide orthodontic bracket with a ligating effect enhanced by embedding a stainless steel groove member for guiding or fixing an arch wire in the bracket body to reinforce the bracket. It is in.
Still another object of the present invention is to provide a polyamide orthodontic bracket which can be easily manufactured by injection molding, and has a structure in which unevenness is provided on an adhesive surface to enhance the adhesive effect.
本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。
本発明１のポリアミド製歯列矯正用ブラケットは、
アーチワイヤ（１１）の案内若しくは固定するためのスロット（１２，２１）を有する合成樹脂製本体からなるブラケット（１）において、
前記合成樹脂製本体（２）は、ポリアミドの素材で成形され歯牙面への取付面（９）を有する部材であり、
前記ポリアミドは、光を透過させる透明部材であり、
The polyamide orthodontic bracket of the present invention 1
In the bracket (1) composed of a synthetic resin body having slots (12, 21) for guiding or fixing the archwire (11),
The synthetic resin body (2) is a member molded from a polyamide material and having a mounting surface (9) to the tooth surface,
The polyamide is a transparent member that transmits light,
本発明２のポリアミド製歯列矯正用ブラケットは、本発明１において、
前記スロット（１２，２１）は、ステンレス鋼製の溝部材（８）で前記合成樹脂製本体中（２）に埋め込まれたものであることを特徴とする。
本発明３のポリアミド製歯列矯正用ブラケットは、本発明１又は２において、
前記ポリアミドは、光透過度が９２％以上のものであり、フィラーを含まないものであることを特徴とする。The polyamide orthodontic bracket of the present invention 2 is the present invention 1,
The slot (12, 21) is embedded in the synthetic resin main body (2) with a groove member (8) made of stainless steel.
The polyamide orthodontic bracket of the present invention 3 is the present invention 1 or 2,
The polyamide has a light transmittance of 92% or more and does not contain a filler.
本発明４のポリアミド製歯列矯正用ブラケットは、本発明１又は２において、
前記合成樹脂製本体の取付面は、前記歯牙面側に凹凸の接着面を有する構成のものであることを特徴とする。
本発明５のポリアミド製歯列矯正用ブラケットは、本発明２において、
前記ブラケット（１）は、前記金属製溝部材を射出成形金型にインサートして前記合成樹脂製本体を構成する前記ポリアミドを射出して一体成形化されたものであることを特徴とする。The polyamide orthodontic bracket of the present invention 4 is the present invention 1 or 2,
The synthetic resin main body mounting surface is characterized by having an uneven adhesive surface on the tooth surface side.
The polyamide orthodontic bracket of the present invention 5 according to the present invention 2,
The bracket (1) is characterized in that the metal groove member is inserted into an injection mold and the polyamide constituting the synthetic resin body is injected and integrally molded.
本発明のポリアミド製歯列矯正用ブラケットは、特定の材質を有したポリアミドの特性を生かし、ブラケット本体をポリアミドとすることにより透明性、耐摩耗性、耐擦過性、耐薬品性等を有する歯列矯正用ブラケットとなった。又、アーチワイヤを案内し、又は固定するステンレス製の溝部材をブラケット本体に埋設することにより、ブラケットを強化し結紮効果を高めた。更に、ブラケットを射出成形により容易に製造ができる構成とし、接着面に凹凸を設ける構成にし、歯牙面への接着効果を高めるようにした。 The polyamide orthodontic bracket of the present invention is a tooth having transparency, abrasion resistance, abrasion resistance, chemical resistance, etc. by making use of the characteristics of polyamide having a specific material and making the bracket body polyamide. It became the bracket for column correction. In addition, by embedding a stainless steel groove member for guiding or fixing the archwire in the bracket body, the bracket is strengthened and the ligation effect is enhanced. Further, the bracket can be easily manufactured by injection molding, and the adhesive surface is provided with irregularities so as to enhance the effect of adhesion to the tooth surface.
［実施の形態１］
（ブラケット構成）
次に、本発明の実施の形態１である歯列矯正用ブラケットの構成を図面に従って説明する。本発明は、歯列矯正対象のブラケット全般に適用され、適用するブラケットの種類が特定されるものではない。種類は限定されず歯列矯正用ブラケット全般に適用されるものである。実施の形態１の代表例として、ツイン型ブラケット（以下「ブラケット１」という。）に適用した例について説明する。図１に示すように、ブラケット１はブラケット本体２がポリアミド製で、２組のウイングからなり、そのウィングは右側ウイング３，４、及び、左側ウイング５、６で構成されている。[Embodiment 1]
(Bracket configuration)
Next, the configuration of the orthodontic bracket according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is applied to all orthodontic brackets, and the type of bracket to be applied is not specified. The type is not limited and is applicable to orthodontic brackets in general. As a representative example of the first embodiment, an example applied to a twin bracket (hereinafter referred to as “bracket 1”) will be described. As shown in FIG. 1, the bracket 1 has a bracket body 2 made of polyamide and is composed of two sets of wings. The wings are composed of right wings 3 and 4 and left wings 5 and 6.
ブラケット本体２の中央部の水平方向に設けられた通し溝で、断面がＵ字状のスロット７には、金属製の板材から作られた溝部材８が埋設されている。溝部材８は、ブラケット本体２の中央部に両ウィングを横切るように埋設されている。ブラケット本体２は、熱可塑性で結晶性樹脂であるポリアミド（ＰＡ）製のものである。ブラケット本体２の接着面９は歯牙面に接着させる面である。 A groove member 8 made of a metal plate is embedded in a slot 7 having a U-shaped cross section, which is a through groove provided in the horizontal direction at the center of the bracket body 2. The groove member 8 is embedded in the central portion of the bracket body 2 so as to cross both wings. The bracket body 2 is made of polyamide (PA) which is a thermoplastic and crystalline resin. The bonding surface 9 of the bracket body 2 is a surface to be bonded to the tooth surface.
この接着面９は、歯牙面に沿って曲面を有している。この接着面９は、凹凸形状にしてこの表面積を増加させ、接着剤を塗布する接着面積を大きくしている。図１においては、この接着面形状をアンダーカット、即ち、表面より奧の窪みが大きい窪み形状としている。しかし、接着面９の形状は、この形状に限定されず他の凹凸形状であってもよい。例えば、図４に示すような細形状の山谷を有する凹凸面１０であってもよい。 The bonding surface 9 has a curved surface along the tooth surface. The bonding surface 9 has an uneven shape to increase the surface area, thereby increasing the bonding area to which the adhesive is applied. In FIG. 1, the shape of the bonding surface is an undercut, that is, a dent shape in which the dent dent is larger than the surface. However, the shape of the bonding surface 9 is not limited to this shape, and may be another uneven shape. For example, the uneven surface 10 having a narrow valley as shown in FIG. 4 may be used.
図示はしないが、接着面の凹凸面は平面でみると碁盤目状、渦巻き状、円形溝形状等の模様を描くものであっても良い。接着剤は歯列矯正用接着材（ボンディング材）と呼ばれるもので、一般的に〈エッチング液を歯牙面に塗布して〉接着の前処理として歯牙表面をエッチング処理しブラケットの接着が容易になる処理を施している。このエッチング処理後に、ブラケットの接着面に接着剤を塗布して圧接し取り付けるのであるが、本例の場合は、これに相当する形状処理をブラケット接着面にも成形で施すというものである。 Although not shown, the uneven surface of the bonding surface may be drawn in a pattern such as a grid shape, a spiral shape, or a circular groove shape when viewed on a plane. Adhesives are called orthodontic adhesives (bonding materials). Generally, the surface of the tooth is etched as a pre-bonding treatment to make it easier to attach the bracket. We are processing. After this etching process, an adhesive is applied to the adhesive surface of the bracket and pressed and attached. In the case of this example, a shape process corresponding to this is applied to the bracket adhesive surface by molding.
即ち、接着に伴うボンディング接着剤の塗布面積を大きくすることにある。又、要求されるボンディング接着剤の性能は、矯正治療期間を長い間保持でき、治療終了後は歯牙面から容易に外れることである。本発明のブラケットの場合は、ポリアミドを使用することで、低収縮率で、成形加工性がよいので、細かい凹凸面を成形で形成する上では有効である。 That is, the application area of the bonding adhesive accompanying the bonding is increased. Further, the required performance of the bonding adhesive is that the orthodontic treatment period can be maintained for a long time, and it is easily detached from the tooth surface after the treatment is completed. In the case of the bracket of the present invention, use of polyamide is effective in forming a fine uneven surface by molding because it has a low shrinkage rate and good moldability.
このように、ブラケット１は、ベースとなるブラケット本体２が合成樹脂製であり、スロット７に金属製溝部材（本例では、ＳＵＳ３０４を用いた。）８を埋設した構成のものを基本としている。このような特性を生かし、この合成樹脂をポリアミドと特定した。ブラケットの溝部を金属製の溝部材としたことは、金属であるがために耐磨耗性がよく、長期間の使用に耐える利点を生かすためである。更に金属同士でありアーチワイヤとのなじみもよい利点もある。 As described above, the bracket 1 basically has a structure in which the bracket main body 2 serving as a base is made of synthetic resin, and a metal groove member (SUS304 is used in this example) 8 is embedded in the slot 7. . Taking advantage of such characteristics, this synthetic resin was identified as polyamide. The reason why the groove portion of the bracket is made of a metal groove member is that it is metal, so that it has good wear resistance and takes advantage of long-term use. Furthermore, there is an advantage that it is made of metal and fits well with the archwire.
ポリアミド（ＰＡ）は、本例では光透過率が９２％（後述する「トロガミド」及び「ＴＲＯＧＡＭＩＤ」（登録商標）製品による実績値）であり、アクリルとほぼ同程度である。従って、光透過性が良いので、ブラケットに用いたときに審美性に優れた効果がある。溝部材８は、断面形状がＵ字状の形状を成しており、その中心はアーチワイヤ１１（二点鎖線）を案内、又は固定するための溝部材スロット１２となっている。 In this example, the polyamide (PA) has a light transmittance of 92% (actual value by “Trogamide” and “TROGAMID” (registered trademark) products described later), which is almost the same as that of acrylic. Therefore, since the light transmittance is good, there is an effect of excellent aesthetics when used for a bracket. The groove member 8 has a U-shaped cross section, and the center thereof is a groove member slot 12 for guiding or fixing the arch wire 11 (two-dot chain line).
アーチワイヤ１１を溝部材スロット１２に結紮する方法は種々あるが、例えば、図示していないが輪状のポリウレタンゴムやシリコンゴム等でウィングを介して巻回し、スロットに嵌め込まれたアーチワイヤ１１を押圧し巻締結紮する。アーチワイヤ１１は、ステンレス鋼であるが、他にコバルトクロム合金やチタンニッケル合金等も使用される。断面は丸型、正方形型、長方形型等である。審美性向上のため金メッキを施すこともある。又、ゴムの形状は輪状以外に、チェーンタイプのものもあり、ゴム以外に針金状の取り付けワイヤを使用することもある。 There are various methods for ligating the arch wire 11 to the groove member slot 12. For example, although not shown, the arch wire 11 is wound with a ring-shaped polyurethane rubber or silicon rubber through a wing, and the arch wire 11 fitted into the slot is pressed. Tighten and tighten the winding. The arch wire 11 is stainless steel, but cobalt chrome alloy, titanium nickel alloy, etc. are also used. The cross section is round, square, rectangular or the like. Gold plating may be applied to improve aesthetics. In addition to the ring shape, the rubber has a chain type, and a wire-like attachment wire may be used in addition to the rubber.
（ブラケットの射出成形方法）
次に、実施の形態のブラケット１を製造するための射出成形方法を説明する。図２は、射出前のキャビティ状態で溝部材８がインサートされた金型構成の一例を示す断面図である。固定側金型１３にランナー１４とゲート口１５が設けられ、可動側金型１６にゲート１７が設けられ、ランナー１４からゲート口１５を介して、このゲート１７に射出される合成樹脂、即ちポリアミドでブラケット１が成形される。溝部材８の表面は、ポリアミドとの接合性を高めるために表面に凹凸を形成するために、予めエッチング、サンドブラスト等の処理をしておくと良い。(Bracket injection molding method)
Next, an injection molding method for manufacturing the bracket 1 of the embodiment will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a mold configuration in which the groove member 8 is inserted in a cavity state before injection. A runner 14 and a gate port 15 are provided in the fixed mold 13, a gate 17 is provided in the movable mold 16, and a synthetic resin injected into the gate 17 from the runner 14 through the gate port 15, that is, polyamide Thus, the bracket 1 is formed. The surface of the groove member 8 is preferably subjected to a treatment such as etching or sand blasting in advance in order to form irregularities on the surface in order to improve the bondability with the polyamide.
図２のＡ部はブラケット１を示す部位であるが、図３はそのＡ部を拡大表示した断面図であり、図１のＢ方向から矢視したブラケット１を示している。細部は省略しているが、可動側金型１６のキャビティに射出する前に予め溝部材８を金型内にインサートし固定しておく。キャビティは、ブラケット本体２の形状に沿って形成されている。ゲート１７からポリアミドが射出されると、溝部材８を囲んで接合面側に充填され、溝部材８とブラケット本体２が一体化されブラケット１が形成される。 2 is a part showing the bracket 1, but FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the A part, showing the bracket 1 as viewed from the direction B in FIG. Although details are omitted, the groove member 8 is inserted and fixed in advance in the mold before being injected into the cavity of the movable mold 16. The cavity is formed along the shape of the bracket body 2. When polyamide is injected from the gate 17, the groove member 8 is surrounded and filled on the joining surface side, and the groove member 8 and the bracket body 2 are integrated to form the bracket 1.
又、金型は図２で一例を示したが、図の構成に限定されず、例えば分割面を変えてプラモデルの例のようにランナー、ゲート、成形品とが連結された状態で成形される金型方法であってもよい。溝部材８とポリアミドとは、金属と合成樹脂との接合になるが、前述したように特許文献３に示す技術を適用すると、強固に接合できる。この技術は、金属面に化学エッチングを施し、接合金属面をミクロンオーダーの粗度を有する面にする。 In addition, the mold is shown in FIG. 2 as an example. However, the mold is not limited to the configuration shown in the figure. A mold method may be used. The groove member 8 and the polyamide are bonded to a metal and a synthetic resin, but can be firmly bonded by applying the technique shown in Patent Document 3 as described above. This technique performs chemical etching on the metal surface to make the bonded metal surface have a roughness on the order of microns.
この超微細凹凸形状にさせた面に結晶性樹脂組成物を射出し接合させ、金属と合成樹脂とを一体化させる技術である。例えばこのような接合方法を採用すると、即ち、インサート前に接着性をよくするエッチング処理を施した面にして射出させれば、溝部材８とポリアミドとの接合が強化されることになり、長期間の使用に際しても溝部材８がブラケット本体２から離脱するおそれは解消され、安定した使用が可能となる。ブラケット本体２に溝部材８を接合する形で、ポリアミドを適用した前例はない。しかし、ポリアミドを口腔内で使用する上での安全性は、後述する実施例で説明するように「ルシトーンＦＲＳ」（商標名）により支障のないことが実証されている。 This is a technique for injecting and bonding a crystalline resin composition to the surface of the ultra-fine irregularities to integrate the metal and the synthetic resin. For example, when such a joining method is adopted, that is, when the injection is performed on the surface subjected to the etching treatment for improving the adhesiveness before the insert, the joining between the groove member 8 and the polyamide is strengthened. The possibility that the groove member 8 is detached from the bracket body 2 is eliminated even during the period of use, and stable use is possible. There is no precedent in which polyamide is applied in the form of joining the groove member 8 to the bracket body 2. However, it has been proved that the safety of using polyamide in the oral cavity is not hindered by “Luctone FRS” (trade name) as described in Examples below.
［実施の形態２］
前述した実施の形態１の歯列矯正用ブラケット１は、スロット７に金属製溝部材８を埋め込んだものであった。しかしながら、あまり大きな矯正力が必要でないブラケットの場合、この金属製溝部材８を有しないものであっても良い。図５は、本発明の実施の形態２の歯列矯正用ブラケット２０を示す外観図である。この歯列矯正用ブラケット２０は、金属製溝部材８を有しない歯列矯正用ブラケットである。ブラケット本体２は、前述したポリアミド（ＰＡ）と同一のものを用いたものであり、このブラケット本体２に一体に形成されたスロット２１がアーチワイヤ１１をガイドするものである。この歯列矯正用ブラケット２０は、製造が容易で有り、かつ金属製溝部材８を有しないので部品点数が少なく製造コストが安い。また、ブラケット本体２が透明の材質であり、金属製溝部材８がないので、矯正治療時により透明性が高くなる利点がある。[Embodiment 2]
The orthodontic bracket 1 according to the first embodiment described above has the metal groove member 8 embedded in the slot 7. However, in the case of a bracket that does not require a large correction force, the metal groove member 8 may not be provided. FIG. 5 is an external view showing the orthodontic bracket 20 according to the second embodiment of the present invention. The orthodontic bracket 20 is an orthodontic bracket that does not have the metal groove member 8. The bracket body 2 is the same as the polyamide (PA) described above, and the slot 21 formed integrally with the bracket body 2 guides the archwire 11. The orthodontic bracket 20 is easy to manufacture and does not have the metal groove member 8, so the number of parts is small and the manufacturing cost is low. Further, since the bracket body 2 is made of a transparent material and does not have the metal groove member 8, there is an advantage that the transparency becomes higher during orthodontic treatment.
以下、本発明の実施例を説明する。前記実施の形態１で用いたブラケット本体２であるポリアミドは、次の通りである。ポリアミド（ＰＡ）：製品名はトロガミドＣＸ７３２３（"ＴＲＯＧＡＭＩＤ”は登録商標である。）、製造者はダイセル・エボニック株式会社（Daicel-Evonik Ltd, Tokyo Japan）のものを使用した。このトロガミドＣＸ７３２３（ISO 1874 呼称：PA PACM12）は、透明ナイロンと称される製品のもので、微結晶性ポリアミドである。可視光線を散乱させず、ガラスのように透明で耐紫外線性に優れた材料である。耐薬品性と耐ストレスクラック性に優れ、良好なクリープ特性と反りにくい性質を持っている。 Examples of the present invention will be described below. The polyamide that is the bracket body 2 used in the first embodiment is as follows. Polyamide (PA): The product name was Trogamide CX7323 ("TROGAMID" is a registered trademark), and the manufacturer used Daicel-Evonik Ltd, Tokyo Japan. This Trogamide CX7323 (ISO 1874 designation: PA PACM12) is a product called transparent nylon, and is a microcrystalline polyamide. It is a material that does not scatter visible light and is transparent and excellent in UV resistance like glass. It has excellent chemical resistance and stress crack resistance, and has good creep properties and warpage resistance.
トロガミドＣＸ７３２３の特性は、製造メーカーの資料によると次のとおりである。即ち、この特性は、ガラス同等の透明性（高光線透過率）とその永続性、優れた耐薬品性及び耐ストレスクラック性、優れた耐紫外線性、低吸水率による機械的性質の安定性、高い寸法安定性、バランスのとれた機械的性質、高耐衝撃性（低温でも良好）、高いレベルの動的強度（内部から加圧される部品等に最適）、耐磨耗性、耐擦り傷性、高ガラス転移温度、低収縮率かつ低異方性、成形加工性良好、等である。図６は、各波長の光透過率を示す図であり、横軸は光の波長を示し、縦軸はトロガミドＣＸ７３２３の２ｍｍの板材の略可視光における光透過率を示すものである。この波長領域での平均光透過率はほぼ９２％である。 The characteristics of Torogamide CX7323 are as follows according to the manufacturer's data. That is, this property is the same transparency as glass (high light transmittance) and its durability, excellent chemical resistance and stress crack resistance, excellent ultraviolet resistance, and stability of mechanical properties due to low water absorption, High dimensional stability, well-balanced mechanical properties, high impact resistance (good even at low temperatures), high level of dynamic strength (ideal for components pressed from the inside), wear resistance, scratch resistance , High glass transition temperature, low shrinkage and low anisotropy, good moldability, and the like. FIG. 6 is a diagram showing the light transmittance of each wavelength, the horizontal axis shows the wavelength of light, and the vertical axis shows the light transmittance of substantially 2 mm of the 2 mm plate material of Trogamide CX7323. The average light transmittance in this wavelength region is approximately 92%.
トロガミドＣＸ７３２３の構造式は以下の通りのものである。
トロガミドＣＸ７３２３を用いた製品として、本出願人は、入れ歯用の素材として「ルシトーンＦＲＳ」（デンツプライ三金株式会社製）を実用化した。この製品は熱可塑性ポリアミド樹脂の中で、ハイグレードの微結晶性ポリアミドとしてのトロガミドＣＸ７３２３を使用したものである。トロガミドＣＸ７３２３は、透明性（高光線透過率）の確保のためにフィラーを含まないものである。金属クラスプの使用しない入れ歯に適用した「入れ歯製作材料」の成形製品として実績のあるものである。トロガミドＣＸ７３２３は、歯の治療に使用しても口腔環境に左右されず、安全性と耐久性が確認されている。特徴は、しなやかなフィット感があり、金属クラスプを使用しないので、金属アレルギーのリスクが回避できる。更に、審美性が高く、安全性が高く長期間使用可能である。金属製溝部材は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を用いた。 As a product using Torogamide CX7323, the present applicant has put in practical use “Luctone FRS” (manufactured by Dentsu Ply Sankin Co., Ltd.) as a denture material. This product uses trogamamide CX7323 as a high grade microcrystalline polyamide among thermoplastic polyamide resins. Trogamide CX7323 does not contain a filler in order to ensure transparency (high light transmittance). It has a proven record as a molded product of “denture making material” applied to dentures that do not use metal clasps. Trogamide CX7323 is not affected by the oral environment even when used for dental treatment, and safety and durability have been confirmed. Features include a supple fit and avoids the risk of metal allergy because no metal clasp is used. Furthermore, it has high aesthetics, is highly safe and can be used for a long time. Stainless steel (SUS304) was used as the metal groove member.
本実施例のブラケット本体の射出成形条件は、以下の通りである。
射出圧力：７８〜１５７Ｍｐａ（８００〜１６００ｋｇ／ｃｍ2）
射出時のノズル温度：２６０〜３１０℃
金型温度：４０〜８０℃The injection molding conditions for the bracket body of this example are as follows.
Injection pressure: 78 to 157 MPa (800 to 1600 kg / cm 2 )
Nozzle temperature during injection: 260-310 ° C
Mold temperature: 40-80 ° C
［ターメリック溶液への浸透試験］
トロガミドＣＸ７３２３の耐染色性を試験するために、食品に用いられる高濃度ターメリック溶液への浸漬による浸透試験を行った。図７（ａ）〜図７（ｅ）は、トロガミドＣＸ７３２３と他の素材の溶液浸透試験の結果を示す外観を示す写真である。図７（ａ）はトロガミドＣＸ７３２３の浸漬結果であり、写真の左側が試験前であり、右側が試験後の外観である。全体が試験前も試験後も透明状態で変化せず、試験後は僅かにイェローに変化している。
ただし、試験の方法、材料の条件は、以下の通りである。
１）ターメリック：商品名「Ｓ＆Ｂ 特製エスビーカレー缶３７g」、エスビー食品株式会社製（本社所在地：日本国東京都）
２) 浸漬濃度：１ｗｔ％水溶液
３) 浸漬温度：３７±２℃
４) 浸漬時間：７日間[Penetration test into turmeric solution]
In order to test the dyeing resistance of Torogamide CX7323, a penetration test was conducted by immersion in a high-concentration turmeric solution used for food. FIG. 7A to FIG. 7E are photographs showing the external appearance showing the results of the solution penetration test of Trogamide CX7323 and other materials. FIG. 7A shows the results of immersion of trogamide CX7233, the left side of the photograph is before the test, and the right side is the appearance after the test. The whole does not change in a transparent state before and after the test, and changes slightly to yellow after the test.
However, the test method and material conditions are as follows.
1) Turmeric: Trade name “S & B Special Sb Curry Can 37g”, manufactured by Sb Foods Co., Ltd. (Head office: Tokyo, Japan)
2) Immersion concentration: 1 wt% aqueous solution 3) Immersion temperature: 37 ± 2 ° C
4) Immersion time: 7 days
トロガミドＣＸ７３２３と他の素材の着色性を比較するために、一般的に歯科材料として用いられている他の素材を、同様の浸漬条件で比較試験を行った。図７（ｂ）はポリアセタールの浸漬結果であり、写真の左側が試験前であり、右側が試験後の外観である。このポリアセタールは、ターメリックの色である黄色に着色した。ただし、ポリアセタールは、ポリプラスチック株式会社（本社所在地：日本国東京都）製で、ジュラコン（登録商標）Ｍ９０を用いた。図７（ｃ）は、ガラスフィラー入りポリカーボネイトの浸漬結果であり、写真の左側が試験前であり、右側が試験後の外観である。ただし、ガラスフィラー入りポリカーボネイトは、日本国内で市販されている汎用製品を用いた。このガラスフィラー入りポリカーボネイトは、不均一にターメリックの色である薄い黄色に着色された。図７（ｄ）は、ジルコニア（二酸化ジルコニウム、化学式：ＺｒＯ２）の浸漬結果であり、写真の左側が試験前であり、右側が試験後の外観である。ただし、ジルコニアは、東ソー株式会社（本社所在地：日本国東京都）製のジルコニアＴＺ（商品名）を用いた。このジルコニアは、ターメリックによる色の変化は観察されなかった。In order to compare the colorability of Torogamide CX7323 and other materials, other materials generally used as dental materials were subjected to comparative tests under the same immersion conditions. FIG. 7B shows the results of immersion of polyacetal. The left side of the photograph is before the test, and the right side is the appearance after the test. This polyacetal was colored yellow, which is a turmeric color. However, polyacetal was manufactured by Polyplastics Co., Ltd. (head office: Tokyo, Japan), and Duracon (registered trademark) M90 was used. FIG.7 (c) is the immersion result of the polycarbonate containing glass filler, the left side of the photograph is before the test, and the right side is the appearance after the test. However, as the polycarbonate containing glass filler, a general-purpose product marketed in Japan was used. This polycarbonate with glass filler was non-uniformly colored light yellow, which is a turmeric color. FIG. 7 (d) shows the results of immersion in zirconia (zirconium dioxide, chemical formula: ZrO 2 ). The left side of the photograph is before the test, and the right side is the appearance after the test. However, for zirconia, zirconia TZ (trade name) manufactured by Tosoh Corporation (head office location: Tokyo, Japan) was used. In this zirconia, no color change due to turmeric was observed.
図７（ｅ）は、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の浸漬結果であり、写真の左側が試験前であり、右側が試験後の外観である。ただし、酸化アルミニウムは、住友化学工業株式会社（本社所在地：日本国東京都）製の低ソーダ易燒結アルミナＡＥＳ−１１（商品名）を用いた。この酸化アルミニウムは、ターメリックの色である黄色、又は薄い黄色不均一に着色された。
［浸透試験結果の考察］
上記の試験結果から、少なくとも一般的なポリアセタール、酸化アルミニウムは、黄色に変色して、ブラケット素材としては採用できない。又、この酸化アルミニウムは、透明性がなく本発明のブラケットの素材としては最適ではない。一般的なポリアミドは、着色性は低いが透明性がないので、本発明のブラケットとしては最適ではない。ジルコニアは、着色性は観察されなかったが、透明性がないので、本発明のブラケットの素材としては最適ではない。FIG. 7E shows the results of immersion of aluminum oxide (Al 2 O 3 ). The left side of the photograph is before the test, and the right side is the appearance after the test. However, as the aluminum oxide, low soda easy sintered alumina AES-11 (trade name) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (head office: Tokyo, Japan) was used. This aluminum oxide was colored turmeric yellow or light yellow inhomogeneously.
[Consideration of penetration test results]
From the above test results, at least general polyacetal and aluminum oxide change to yellow and cannot be used as a bracket material. Further, this aluminum oxide is not transparent and is not optimal as a material for the bracket of the present invention. General polyamide is not optimal as a bracket of the present invention because it has low colorability but is not transparent. Zirconia was not optimal as a material for the bracket of the present invention because no coloring was observed but it was not transparent.
１…ブラケット
２…ブラケット本体
３，４，５，６…ウィング
７…スロット
８…溝部材
９…接着面
１０…溝部材スロット
１１…アーチワイヤ
１２…溝部材スロット
１３…固定側金型
１６…可動側金型DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bracket 2 ... Bracket main body 3, 4, 5, 6 ... Wing 7 ... Slot 8 ... Groove member 9 ... Adhesion surface 10 ... Groove member slot 11 ... Arch wire 12 ... Groove member slot 13 ... Fixed side metal mold 16 ... Movable Side mold
Claims (5)
前記合成樹脂製本体（２）は、ポリアミドの素材で成形され歯牙面への取付面（９）を有する部材であり、
前記ポリアミドは、光を透過させる透明部材であり、
The synthetic resin body (2) is a member molded from a polyamide material and having a mounting surface (9) to the tooth surface,
The polyamide is a transparent member that transmits light,
前記スロット（１２，２１）は、ステンレス製の溝部材（８）で前記合成樹脂製本体中（２）に埋め込まれたものである
ことを特徴とするポリアミド製歯列矯正用ブラケット。In the orthodontic bracket made of polyamide according to claim 1,
The orthodontic bracket made of polyamide, wherein the slot (12, 21) is embedded in the synthetic resin main body (2) with a groove member (8) made of stainless steel.
前記ポリアミドは、可視光において光透過度が９２％以上のものであり、フィラーを含まないものである
ことを特徴とするポリアミド製歯列矯正用ブラケット。In the orthodontic bracket made of polyamide according to claim 1 or 2,
The polyamide orthodontic bracket has a light transmittance of 92% or more in visible light and does not contain a filler.
前記合成樹脂製本体の取付面は、前記歯牙面側に凹凸の接着面を有する構成のものである
ことを特徴とするポリアミド製歯列矯正用ブラケット。In the orthodontic bracket made of polyamide according to claim 1 or 2,
The orthodontic bracket made of polyamide, wherein the mounting surface of the synthetic resin main body has an uneven adhesive surface on the tooth surface side.
前記ブラケット（１）は、前記金属製溝部材を射出成形金型にインサートして前記合成樹脂製本体を構成する前記ポリアミドを射出して一体成形化されたものである
ことを特徴とするポリアミド製歯列矯正用ブラケット。In the orthodontic bracket made of polyamide according to claim 2,
The bracket (1) is made of a polyamide which is integrally formed by injecting the metal groove member into an injection mold and injecting the polyamide constituting the synthetic resin body. Orthodontic bracket.
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