JPH11276504A - 歯列矯正用ブラケットおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】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。 【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、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、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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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 Ｏ₃ ）
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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 Ｏ₃ 、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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００３０】本発明の素材では、ジルコニア中に、安定
化剤としてＹ₂ Ｏ₃ 、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 Ｏ₃ 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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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・ｍ^1/2 以
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。

【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。

【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 前
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 Ｏ₃ 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
Ｏ₂ を１５〜９９．９重量％の範囲で含み、かつ、Ａｌ
₂ Ｏ₃ 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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００４９】（１）密度 密度はアルキメデス法により求めた。

【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。

【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。

【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。

【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
ｍ² ］＝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。

【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
１^- ）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。

【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。

【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。

【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 Ｏ₃ 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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００６７】Ａｌ₂ Ｏ₃ 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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。