JPS5982848A - 接着可能な金属表面を有する物を製造するのに用いられる鋳型の製造方法およびその方法に用いられるパッド - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般には鋳造、より詳細にはインベストメン
ト鋳造による製作において器具の接着表面に形成しよう
とする模様を有する物およびそれを用する方法に関する
ものである。

従来技術 本発明は、接着剤による接合金容易にする表面を必要と
する金属製の器具または装置の鋳造に利用可能であり、
特に歯科医療器具の製造に適している。

歯列矯正治療においては、歯の表面に口内歯科器具を接
着する必要のあることが多い。接着剤で適切に接着する
には、器具の接層表面および歯の表面の双方を事前に準
備する必要がある。普通は、歯に対する接着剤の接合を
強めるため歯のエナメル質がエツチングされる。口内歯
科器具の接着表面は、ろう付け、溶接または焼結によっ
て器具に多孔性接着パッドを取り付けて準備することが
できる。

歯科器具の鋳造表面は、電気分解でエツチングすること
ができるが、この方法は、メリーランド大学のソンプソ
ン博士およびリパディティス博士によって有名になった
メリーランド・ブリッジ法として知られるものの中で使
われている。メリーランド・ブリッジは、一般に、橋脚
歯に取り付けるための両端の橋脚翼部と中央の架工歯か
らなっている。メリーランド・ブリッジの橋脚は、歯の
表面に対する接着性を強めるため不規則な表面になるよ
うエツチングされる。初期の伝統的な歯冠法と対照して
、このブリッジ法は、２本の橋脚歯すなわち架工歯の両
側にある歯を削ることなく、また部分義歯の必要がない
。

メリーランド・ブリッジ法の欠点は、ただ耐食性合金の
ベースを満足のいくようにエツチングすることができな
いことと、電流、電圧、表面積、および酸の強さによっ
てエツチングの範囲と均一性が決まるので、エツチング
加工自体の制御が難かしいことである。

この方法を実施するときに歯科研究所が当面する問題は
、酸の使用である。相当数の歯科研究所は、日常作業に
おいて腐食性酸の使用に不慣れであり、そのような液で
事故を起す可能性もある。

それに加えて、酸から出るにおいのあるガスのため適当
な通気装置、たとえば化学フユーム・フードが必要であ
り、これは多くの小規模研究所には設備されていないか
も知れない。もうひとつの欠点は、エツチング用の装置
が少なくとも攪拌器およびタイマー付きの電気メッキ装
置を含んでいるため高価なことである。

発明の目的 本発明の第１の目的は、酸エツチングを用いたり、ある
いは鋳造品に接着用のパッドを付加することなく、ざら
ざらした接着表面をもつ器具の製造を容易にすることで
ある。

本発明の第２の目的は、器具の歯に当る表面に多数のざ
らざらが形成されている器具を、単体として鋳造するこ
とである。

本発明の第３の目的は、模様付きの接着表面を作るため
型に取り入れるのに便利な予備成型されたパッドを提供
することである。

本発明の第４の目的は、エツチング可能な合金のほか、
耐食性合金に模様付きの接着表面を生じさせることが可
能な装置を提供することである。

本発明の第５の目的は、歯のエナメル質との接着強度を
現在利用可能な器具よりも大きくする模様付きの接着表
面を歯列矯正用器具に付加することがある。

本発明の第６の目的は、歯のブリッジの製作を容易にし
、製作に要する時間を短縮することである。

発明の構成 以上およびその他の目的は、ロストワックス・インベス
トメント鋳造法において使用できるように構成された新
規な物およびそれを用いる方法からなる本発明によって
達成されている。その物は、ロストワックス法において
一般に使用される温度でインベストメント鋳型から除去
することが可能なパッドである。上記の温度は、一般に
１４００°−２０００°Ｆの範囲である。パッドは、模
様付きの表面部分から得られる鋳造表面にざらざらが生
じるように、所定の模様が付けられた表面を有している
。模様付きの表面部分には、無孔性の裏当て部分が接着
されている。

模様付きの表面部分は、所定の廣面に順応することがで
きるように柔軟性があるが、しわが寄らずに順応できる
程度の剛性を有している。歯科器具を製造する場合、所
定の表面は、一般に歯の模様から写し取られ、器具が接
着される唇側または舌側の歯の表面に相当する。歯の模
型に順応させた後、所定の表面からはがしたとき、模様
付きの表面部分が順応させた表面形状を維持するように
、模様付きの表面の形状が固定される。固定は、無孔性
裏当て部分によって少々くとも一部分について行なわれ
る。もし必要であれば、剛性を追加するため裏当で部分
にろうなどの追加材料を付加することもできるし、そし
て（または）歯科器具の形状に彫刻するため新しい材料
を追加することもできる。

前述のパッドを使用して、接着剤接合を容易にする不規
則のざらざらの表面が生じるように器具の鋳造の際組み
入れる方法は、模様付きの表面部分が鋳造しようとする
器具の少なくとも一部分を近似するように少なくとも１
枚のパッドの寸法をとること、複製しようとする所定の
表面に適当な接着剤で模様付きの表向を貼り付けること
、パッドの表面部分を前記所定の表面にそのまま順応さ
せること、前記パッドをインベストメント鋳造すること
、およびロストワックス法において使われる温度で鋳型
から前記パッド除去すること、の諸ステップからなって
いる。

パッドの特に適した用途は、メリーランド・ブリッジの
翼部の製作である。

本発明の以上およびその他の目的、特徴、および利点に
ついては、添付図面とともに以下の詳細な説明を読まれ
ればより明確に理解することができよう。

好ましい実施例の説明 次に、図面について説明する。図中、本発明によるパッ
ドは引用符号２０で示してある。パッド２０は、少なく
とも一部分に模様２４が付けられた表面２２と無孔性裏
当て部分２６とからなっている。パッド２０は、全体が
ロストワックス・インベストメント鋳造法において通常
使用される、一般に１４００°−２０００°Ｆの範囲の
温度で除去することができる１または２以上の材料で構
成されている。

第１図−第４図において、模様付きの表面部分２４は、
歯科器具用の接着表面を作るのに適した網目すなわちス
クリーンである。網目は、ポリエチレン繊維でできたポ
リシーブ織り重合体が好ましい。その他の適当な網目材
料は、ナイロンとポリエステルである。１００−１３０
０ミクロンの範囲を含む広範囲の網目が適桶であるが、
実際には、２０２ミクロンと４３２ミクロンの網目孔寸
法において、許容できる接着強度をもつ鋳造接着表面が
生じた。しかし、２０２ミクロンの網目孔寸法のほうが
、角造によって復製する歯の模型の表面により容易に順
応することが判った。歯科医療に利用する場合、そのよ
うな予備成型された模様の厚さは、一般に０．２−１．
０ｍｍの範囲であり、約０．５ｍｍが好ましい。裏当て
部分は、無孔性感圧ろうが好ましく、２６ゲージが特に
適していることが１判った。裏当て部分は、適当な接着
剤、たとえば３Ｍ４６９３プラスチツク接着剤によって
模様付きの表面部分２４に接着されている。

表面部分２２に適する模様付き材料は数多くある。実際
には、所定の模様が付けられた表面部分２４は孔を含ん
でいる必要はない。しかし、模様２４は、それから得ら
れる鋳造品にざらざらの接着表面が生じるるように十分
な数の刻み目および（または）突起を有していなければ
ならない。

以上のほかに、模様付き材料は複製しようとする表面の
形状に対ししわが寄らずに順応する適度な柔軟性を有し
ていなければならない。パッドは、歯科器具に適する形
状にあらかじめ作られていることが好ましい。第３図は
あらかじめ作られたパッドの別の形状を示す。

第４図および第５図は、第１図−第５図のパツドよりも
広い網目孔をもつ所定の表面模様２４′が付けられた表
面部分２２を有するパッド２０を示す。パッドに接着さ
れた裏当て部分２６はバリヤ層２８を備えており、バリ
ヤ層２８は感圧ろう部分３０が網目に浸透しそのため鋳
造接着表面の接着性が悪くなるのを防止する材料で作ら
れている。バリヤ層２８として非常に有効な材料は、セ
ロファンおよびポリプロピレンである。パッドの模様付
きの表面部分２４を複製しようとする表面に順応させる
、すなわち形状に合わせるとき、ろう部分３０に圧力を
加える。

この３層形パッドの特に好ましい実施例は、模様付きの
表面部分２４として２０２ミクロンのポリシーブ織りの
スクリーンと、そのスクリーンに接着剤で接着された厚
さ０．００２２ｍｍの透明ポリプロピレン・プラスチッ
ク・シートからなるバリヤ層２８と、同様に接着剤でバ
リヤ層２８に接着された２６ゲージ無孔性感圧ろうとか
らなっている。画境界面のための適当な接着剤は、３Ｍ
４６９３プラスチック接着剤である。

パッドの好ましい用途に、ブリッジの製作がある。第６
図は、舌側から見たときの患者の歯の模型３２の部分略
図である。歯の欠けている所にすきま３４がある。歯の
様型３２の２本の橋脚歯３６の周囲には輪郭線が描いて
あり、それぞれの橋脚歯３６に対し、予備成形されたパ
ッド２０、この場合には、第３図に示した２層の実施例
が各種のパッドの仲間から選定される。パッド２０は、
所定の橋脚すなわち翼部３８の形状に近似し、それより
多少大き目にすべきである。製作された架工歯４０の各
側に、１個の橋脚が配置されている（第１１図）。模様
付きの表面部分すなわち網目２４′は、各橋脚３８の接
着表面に対応する。図示のように、各橋脚３８の接着表
面は各橋脚歯３６の舌側の表面積および形状に一致して
いる。

第７図および第８図に示すように、パッド２０は、模様
付き網目表面部分２４′を舌側表面に当てた状態で、模
型３２の橋脚歯３６に貼り付ける。

適当な道具４２で、歯の模型３２に印された周囲の輪郭
線３７に沿ってパッド２０の無孔性裏当て部分すなわち
ろう側２６の上をトレースする。パッドを取り外し、適
当な曲りばさみ、たとえばユニテック社の曲りばさみ型
式８０１００２を用いてトレースした線に沿って切り、
それぞれの橋脚歯３６の舌側の正確な寸法に一致するパ
ッドを得る。

前側全体をおおうように、それぞれの橋脚歯３６に適当
な仮留め用接着剤４３を塗布する。次に、第９図および
第１０図に示すように、模様付き網目表面部分２４′を
接着剤４３に当てて、それぞれのパッド２０を橋脚歯３
６上に正しく位置決めする。したがって、各パッド２０
の網目すなわち模様付き表面部分２４は接着剤４３に接
触し、裏当て部分２６は歯の模型３２の内側のほうに延
びよう。

適当な道具を用いて、パッド２０の裏当て部分２６に圧
力を加えて、パッド２０を所定の舌側表面に順応させる
。

次に、第１１図−第１６図について説明する。

当該分野では周知の方法であらかじめ作られたろう架工
歯４０をすきま３４に位置決めする。次に、裏当て部分
２６に使用したろうと同じものでよいが、適当な無孔性
ろうを４２の個所に加えて、模型のそれぞれの橋脚歯３
６に構着されたパッド２０の裏当て部分２６に架工歯４
０を取付ける。

剛性を付加し（または）橋脚３８の所定の形状に彫刻す
るためパッド２０の裏当て部分２６と架工歯４０にさら
に無孔性ろうを追加することができる。この時点で、第
１１図および第１２図に示すように、２個の■部すなわ
ち橋脚３８が架工歯４０をはさんでいる構成の３部分グ
リッジが現われる。これはろう原型と呼ばれている。

歯の模型３２を水に浸け、３部分ブリッジのろう原型を
取り外す。冷水をかけながら網目２４′をブラシでこす
って仮留め用接着剤４３を模様付きの表面部分すなわち
網目２４′から除去する。

次に、ろう原型４４について、当該分野では周知のロス
トワックス法を用いてインベストメント鋳造を行なうた
めの準備をする。しかし、インベストメント鋳造を行な
う前に、網目模様が橋脚３８の接着表面に確実に複製さ
れるように、インベストメント材料、たとえばベストラ
（Ｖｅｓｔｒａ）ＴＭを、模様付きの表面部分２４′の
網目にていねいにすり込む。

第１３図は、当該分野では知られた形式の使い捨てのブ
リッジ鋳造品支持体４７上にのっているろう原型４４の
インベストメント鋳造品４５を示し、適当な湯道３９と
ガス抜き道４１はまだついている状態である。

インベストメント鋳造品４５のろう原型は、熱で除去す
ることが好ましい。これは、一般に、前に述ベたロスト
ワックス法で使われる１４００°−２０００°Ｆの温度
でなされる。次に、インベストメント鋳造品から架工歯
４０と金属橋脚３８′で構成される歯ブリッジの金属鋳
造品４５′（第１４図）を製作する。知れた方法で架工
歯４０′に磁器４４をかぶせて、第１４図に示すような
ブリッジ４７にする。完成したブリッジ４７を患者の橋
脚歯３６′間に挿入するため位置決めする。

第１５図および第１６図に示すように、唇側からブリッ
ジ４７を見ることができないが、パッド２０の模様付き
の表面部分２４から得られた各金属製橋脚３８′の金属
網目模様付きの接着表面は、橋脚歯３６′の舌側表面に
当っている。

橋脚歯の舌側に固定用接着剤５１を塗り、そこに橋脚３
８′を接着する。

第１７図は、患者のあご４９に挿入するため位置決めさ
れた、酸エツチングされた橋脚すなわち■部５２を有す
る従来のメリーランド・ブリッジ５０を舌側から見たも
のである。

第１８図および第１９図は、従来のメリーランド・ブリ
ッジのエツチングされた翼部５２と本発明のパッド２０
を用いて作られた翼部３８′の鋳造網目模様付きの接着
表面とを対照して示す。各図は倍率９で示してある。本
発明のパッド２０を用いて得られた鋳造網目模様付きの
橋脚の表面のざらざらは、エツチングされた橋脚５２′
のそれと比べて、より深くかつ数も多いことは明らかで
ある。本発明のパッドを用いて試験した結果、優秀な接
着能力が得られた。

本発明のパッドおよび方法を使って製作した歯科器具の
接着強度を、現在利用できる接着法と比較して判定する
ため、剥離／剪断接着強度試験を用いた。試験手順に従
って、唇側の表面がさらされるように牛歯をアクリル樹
脂内に取り付け、エツチングおよび接着により、唇側表
面に試料を接着した。ユニテック・コーポレーシヨンの
商標、“Ｕｎｉｔｅ”として知られる非混合接着剤およ
び３Ｍカンパニーの商標、“Ｃｏｎｉｓｅ”として知ら
れる普通の接着剤を使用した。アクリル樹脂の取付台を
インストロン（ｉｎｓｔｒｏｎ）万能試験機に縦にして
置き、器具の“ブラケット”側のまわりに巻いたワイヤ
を介して牛肉から試料を剥離／剪断させた。歯列矯正ブ
ラケットは、（１）酸エツチングしたペース、（２）鋳
造網目付きベース、および（３）焼結ワイヤ付きベース
の３種類について試験した。

さらに、牛歯にあつらえたブリッジのエツチングされた
翼部と鋳造網目の翼部とについて評価した。

次の表１に示すように、本発明に従って作られた所定の
模様付き、すなわち鋳造網目の表面は、２種類の試料の
中で最大の接着強度を示し、歯のほうが折れることが多
かった。

接着形式　平均接着強度（ポンド） 酸エッチングしたブラケット・ペース　２６鋳造網目付
きブラケット・ベース　　　６２焼結ワイヤ網目付きベ
ース　　　　　　４１酸エツチングした翼部　　　　　
　　　８４鋳造網目付き翼部　　　　　　　　　１４３
以上または歯の折れ強度 鋳造網目付き橋脚すなわち翼部は、他の接着ベースより
も接触面積が大きいことに注意されたい。

平均値を出すため各形式につき１２回試験を行なった。

鋳造網目付き橋脚について行なった１２回の試験におい
て、歯の破損および歯支持台の破損が何回も生じ、結局
得ることができたのは、接着強度の下限のみである。

以上、特定実施例について発明を説明したが、それらの
実施例は実例として記載されたものであり、特許請求の
範囲の記載を除き、発明の範囲を限定するものとみなす
べきでないことは、明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による２層の網目パッドの正面図、 第２図は第１図の線２−２に沿った断面図、第３図は本
発明による網目パッドのための代りの形状を示す正面図
、 第４図は第１図−第３図のものよりも広い網目孔をもつ
３層の網目パッドと別の形状を示す正面図、 第５図は第４図の線５−５に沿った断面図、第６図は模
型上の失った歯の両側の橋脚歯の周囲にマーカーで輪郭
が描かれている歯の模型の一部を舌側から見た斜視図、 第７図は歯の模型から歯の外形を道具を用いてパッドの
裏側からトレースしているところを示す舌側から見た斜
視図、 第８図は第７図の線８−８に沿った断面図、第９図はパ
ッドが正しく切り取られて、貼り付けられた橋脚歯を示
す舌側から見た斜視図、第１０図は第９図の線１０−１
０に沿った断面図、 第１１図はそれぞれにパッドが貼り付けられ、ろう架工
歯が固定された２本の橋脚歯を示す舌側から見た斜視図
、 第１２図は第１１図の線１２−１２に沿った断面図、 第１３図は架工歯と橋脚翼部が付いている使い捨てのブ
リッジ鋳造支持体を示す斜視図、第１４図は矢印に従っ
て挿入する位置に置かれた鋳造架工歯と橋脚翼部を示す
舌側から見た斜視図、 第１５図は想像線で示すように特定の位置にはめられた
架工歯と橋脚翼部の、唇側から見た斜視図、 第１６図は第１５図の線１６−１６に沿った断面図、 第１７図は従来のメリーランド・ブリッジを示す、舌側
から見た斜視図、 第１８図はメリーランド・ブリッジのエツジングした翼
部の歯に当る表面を倍率９で示した顕微鏡写真および 第１９図は本発明によるパッドを用いて製作した物の接
着表面を倍率９で示した顕微鏡写真である。 ２０・・・パッド、２２・・・表面部分、２４、２４′
・・・模様付きの表面部分、２６・・・裏当て部分、２
８・・・バリヤ層、３０・・・感圧ろう部分、３２・・
・歯の模型、３４・・・すきま、３６．３６′・・・橋
脚歯、３７・・・輪郭、３８、３８′・・・橋脚、３９
・・・湯道、４０、４０′・・・架工歯、４１・・・ガ
ス抜き道、４２・・・道具、４３・・・仮留め用接着剤
、４４・・・３部分ブリッジのろう原型、磁器、４５・
・・インベストメント鋳造品、４７・・・ブリッジ鋳造
品支持体、完成したブリッジ、４９・・・患者のあご、
５０・・・従来のメリーランド・ブリッジ、５１・・・
固定用接着剤、５２・・・エツチングされた橋脚翼部。 ＦＩＧ、／ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、／１ Ｆ／θ／２ ＦＩＧ、　　＋８ ［：　統　補　ｉ、Ｉ−店（力式） ％式％ ：（、ｆｄｉ　Ｉｌ≦−する有 ′旧′１との関係　　出　１頭　人 名ＫＬＦプリス１−ルーマ・ｉ−ｉ’−ス　−ｌムバニ
〜４、代理人 ｆｉ、　？ｄｉ　＋Ｉの対象　　　　明Ｉｍ書の図面の
簡単な説明の欄明８１１１ス第２４．　：ｌｊ輸′へ２
行〜同第’Ｎｉθ）記４表を次の−，−）に剖ｉト４′
イ１゜

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一部分に所定の模様が付けられていて
   得られる鋳造表面にざらざらを生じさせて接着性を高め
   るための表面部分と、前記模様付きの表面部分に接合さ
   れた無孔性裏当上部分とを有するパッドからなり、前記
   パッドはロストワックス・インベストメント鋳造法にお
   いて使われる温度で除去することが可能であり、前記模
   様付きの表面部分は所定の表面にそのまま順応し接着剤
   によりはがせるように貼り付け可能であることを特徴と
   する、ロストワックス・インベストメント鋳造法におい
   て使用される物。
2. （２）前記模様付きの表向部分は、前記裏当て部分とは
   異なる材料からできていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の物。
3. （３）前記裏当て部分は、感圧性のろうであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の物。
4. （４）前記表面部分は、網目模様を有していることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の物。
5. （５）前記網目は、織られた重合体であることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載の物。
6. （６）前記裏当て部分は、前記模様付きの着面部分に隣
   接するバリヤ層を含んでいることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の物。
7. （７）前記所定の表面は、歯表面の模型であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の物。
8. （８）前記パッドは歯科医療用に利用可能な所定の形状
   を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の物。
9. （９）少なくとも一部分に所定の模様が付けられていて
   得られる鋳造表面にざらざらを生じさせるための着面部
   分と無孔性裏当て部分とを有し、ロストワックス・イン
   ベストメント鋳造法において使われる温度で除去するこ
   とが可能な、少なくとも１枚のパッドを鋳造する器具の
   少なくとも一部分に近似した寸法にすること、適当な接
   着剤を用いて複製する所定の表面に前記模様付きの表面
   部分を貼り付けること、前記表面部分を前記所定の表面
   にそのまま順応させること、 前記所定の表面から前記パッドをはがすこと、前記パッ
   ドをインベストメント鋳造すること、および インベストメント鋳型から前記パッドを除去すること、 の諸ステップからなることを特徴とする、接着剤接合を
   容易にする接着表面を有する器具を鋳造する方法。
10. （１０）さらに、前記インベストメント鋳型から金属鋳
    造品を作るステップを含んでいることを特徴とする特許
    請求の範囲第９項記載の方法。
11. （１１）前記寸法をとるステップは、所定の表面に大き
    目のパッドを当て付けること、前記パッド上で前記所定
    の表面の周囲の輪郭を描くこと、前記所定の表面から前
    記パッドをはずすこと、および前記輪郭に沿って前記パ
    ッドを切り取ること、の諸ステップからなることを特徴
    とする特許請求の範囲第９項記載の方法。
12. （１２）前記所定の表面は、歯の模型であることを特徴
    とする特許請求の範囲第９項記載の方法。
13. （１３）前記所定の表面は歯の模型の舌側であることを
    特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。
14. （１４）前記表面部分を前記所定の衣而にそのまま順応
    させるステップは、前記鼻当で部分に追加材料を付加す
    るステップを含んでいることを特徴とする特許請求の範
    囲第９項記載の方法。
15. （１５）少なくとも一部分に所定の模様が付けられてい
    てそれから得られる鋳造着面にざらざらを生じされるだ
    めの表面部分と無孔性四当て部分とを有し、それぞれが
    ロストワックス・インベストメント鋳合法において使わ
    れる温度で除去することが可能な２枚のパッド金、鋳造
    するブリッジの橋脚翼部に近似した寸法にすること、適
    当な接着剤を用いて各パッドの前記模様付きの表面部分
    に橋脚歯の表面に貼り付けること、各表面部分をそれぞ
    れの歯の表面にそのまま順応させること、 それぞれの前記パッドをその間に置かれたろう架工歯に
    対し、ブリッジのろう原型を形成するように取り付ける
    こと、 前記ろう原型を取り外すこと、 前記ろう原型をインベストメント鋳造すること、 インベストメント鋳型から前記パッドを除去すること、
    および 前記パッドを金属で鋳造すること、 の諸ステップからなることを特徴とする、接着剤接合を
    容易にする接着表面を有する歯のブリッジを鋳造する方
    法。