JPH0412974B2

JPH0412974B2 -

Info

Publication number: JPH0412974B2
Application number: JP26543487A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Masuhara; Shigeo Komya; Kyomi Sanbonmatsu
Original assignee: JAPAN INST ADVANCED DENTISTRY
Current assignee: JAPAN INST ADVANCED DENTISTRY
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1987-10-22
Publication date: 1992-03-06
Also published as: JPH01107752A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、矯正用ブラケツトに関するものであ
り、特に優れた審美性とウイングの強度を高めた
矯正用ブラケツ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、ブラケツトが使用される。ブラケツトは、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、最近ではプラスチツク
製、セラミツ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、セラミツク製のものは透明
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、従来のプラスチツク製のものは審美的に
は良いが、強度的に問題がある。従来のプラスチツク製ブラケツトには、その
ウイ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・アンギユレーシ
ヨンが付けられない等の臨床上の種々の問題があ
つた。現在、広く使用されているプラスチツク製ブラ
ケツ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
スチツ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
つている。また、機械的強度が不十分なため、上述のとお
り、ウイング部が破損し易く、シングル型（表面
視一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ツト（サイアミーズ
型、トルク・アンギユレーシヨン付き等）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
ル系コンポジツト材に若干の改良を加えることに
よつて、矯正用ブラケツ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ツ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ツト。ａ多官能メタクリレート及び／又はアクリレー
ト：40〜90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フイラー：１〜30重量％、ｄ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）
フエニル］プロパン、２，２−ビス（４−メタク
リロキシフエニル）プロパン、２，２−ビス（４
−メタクリロキシエトキシフエニル）プロパン、
２，２−ビス（４−メタクリロキシポリエトキシ
フエニル）プロパン、ジ（メタクリロキシエチ
ル）トリメチルヘ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ヘ
キサメタクリレート等のヘ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
シプロポキシ）フエニル］プロパン、２，２−ビ
ス（４−アクリロキシフエニル）プロパ、２，２
−ビス（４−アクリロキシエトキシフエニル）プ
ロパン、２，２−ビス（４−アクリロキシポリエ
トキシフエニル）プロパン、ジ（アクリロキシエ
チル）トリメチルヘ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ヘキサアクリ
レート等のヘ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−エチルヘキシルメタクリレート、
シクロヘキシルメタクリレート、フエニルメタク
リレート、ベンジルメタクリレート、イソボルネ
ルメタクリレート等を挙げることができる。また、単官等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
チルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアク
リレート、フエニルアクリレート、ベンジルアク
リレート、イソボルネルアクリレート等を挙げる
ことができる。そして、フイラーとしては、無機質フイラーと
有機質フイラーが挙げられる。無機質フイラーとしては、ガラス微粉、石英微
粉、アルミナその他のセラミツク微粉等が挙げら
れるが、表面をシランカツプリング剤で処理した
シリカフイラーは好ましいものの一例である。また、有機質フイラーとしては、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粉子
若しくは、パール重合して得られた微子が好まし
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、受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、ベンゾフエノン類のような
紫外線硬化用のものも使用できるが、特好ましく
は、カンフア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40〜90重量％の範囲を外れ、40重量％より
少ないとブラケツトウイ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
越えるとブラケツトウイングが脆くなり、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ツト素材が脆くなり、ブ
ラケツトウイ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つ
てウイングの破折強さが不十分なものとなる。ｃフイラーが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重量％を越えると素材の引張強度が小さくな
つてウイングの破折強さが満足できない程度に
低下する。ｄ重合開始剤が0.01〜２重量％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、ウイングの破折強さが低下して好
ましくないものとなる。よつて、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15〜45重量％、c.フイラーが１〜20
重量％、d.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ツトの製作方法に
ついて説明する。矯正用ブラケツトの成形方法としては、重合済
みプラスチツク素材を機械加工（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、セラミツク製、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、セラミツク製、ガラス
製型枠が使用できる。なお、光重合によつて成形を行う場合には、ガ
ラス製、透光性セラミツク製、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30〜40％増しとなつている。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ツ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ケツトでは、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
ヤーがブラケツト表面にくい込み、ワイヤーの滑
りが悪くなつてしまうが、本発明のブラケツトに
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
シによつ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、ブラケツ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
よつてもそれが損傷、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
によつて、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エニル）プ
ロパン52重量部、エアロジルR927（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
ーオキシド0.3重量部、からなる混合物を十分撹
拌した後、真空脱泡を行つ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
を上下より断面つ字状板バネ５，５′により挾持、
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
物ブラケツトを型枠から取り出した。なお、第１図図示の型枠は、割り型枠であつ
て、上型１、側型２、下型３とからなり、内側に
ブラケツ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ツトは、そ
のウイングの破折強さは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。なおウイングの破折強さの試験は、ウイング全
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
ロツク体８を嵌挿し、そして上方にはグラブ状挾
持爪７を配設したもの。なお、ブラケツトの底部
は強力接着剤で立方形ブロツク体８に接着してあ
る）に取り付けて、インストロン万能試験機によ
り垂直方向に引つ張ることにより行つた。ウイングが破折又は変形する時の荷重をもつ
て、ウイ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エニル）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［５，２，１，0^2,6］デカン10重量部、
アエロジルR927（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
操作によりブラケツトを製作した。得られたサイアミーズ型のブラケツトのウイン
グの破折強さは、実施例１おけると同じ試験機に
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つた。実施例３：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ヘキサメタクリレー
ト系多官能アクリレート）10重量部、２，２−ビ
ス（４−メタクリロキシシ・ジエトキシフエニ
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、カンフアーキノン0.2重量部、から
る混合物を十分撹拌した後、真空脱泡を行つて混
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挾持、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
つた。得られたサイアミーズ型ブラケツトのウイ
ングの破折強さは11.7Kgであつて、半透明性のた
めの審美性にも優れたものであつた。比較例：実施例１と同様にして同一形状のポリカーボネ
ート製ブラケツトを射出成形法により作製し、ウ
イングの破折強さを測定した。該ポリカーボネート製サイアミーズ型ブラケツ
トのウイングは、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つた。以上の各実施例及び比較例で提供されたブラケ
ツ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
のブラケツト素材は硬度、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
ボネートブラケツト素材よりも格段に優れている
ことが判る。

【表】 ※ ただし、引張り強さ、曲げ強さ及び圧
縮強さの単位はMPa。
（発明の効果）上記のとおり、本発明の矯正用ブラケツトは、
従来のプラスチツク製（ポリカーボネート製）ブ
ラケツトに比べて、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
に製造できなかつた前歯部用のサイアミーズ型や
トルク付きブラケツトをも作製提供することが可
能となつた。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、ブラケツトの
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。よつて、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
ツトを製作するための型枠の断面図、第２図は矯
正用ブラケツトのウイ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ツトの側面図
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……
挾持爪、８……ブロツク体。

Claims

【特許請求の範囲】１下記ａ〜ｄ成分から成る混合物の重合硬化物
をブラケツト素材として成形されてなることを特
徴とする橋正用ブラケツト。ａ多官能メタクリレート及び／又はアクリレー
ト：40〜90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フイラー：１〜30重量％、ｄ重合開始剤0.01〜２重量％。２フイラーが、シランカツ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ツト。３フイラーが、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
ラケツト。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
ブラケツト。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
ケツト。