(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分がＣｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏから成り、組成は重量比でＣｒ＋Ｍｏ２０〜４０％、Ｎｉ２０〜５０％、Ｃｏ２５〜４５％、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｆｅ各０．１〜５％、Ｎｂ０．１〜３％、Ｃｅ、Ｙ、ミッシュメタルから選択される希土類元素１種または２種以上０．０１〜１％であるＣｏ−Ｎｉ基合金を、加工度６０〜９０％で冷間線引加工した線材を用いることを特徴とする歯列矯正用ワイヤー。
【請求項２】
前記線材を機械的矯正方法により直線状に加工して用いることを特徴とする請求項１に記載の歯列矯正用ワイヤー。
【請求項３】
主成分がＣｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏから成り、組成は重量比でＣｒ＋Ｍｏ２０〜４０％、Ｎｉ２０〜５０％、Ｃｏ２５〜４５％、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｆｅ各０．１〜５％、Ｎｂ０．１〜３％、Ｃｅ、Ｙ、ミッシュメタルから選択される希土類元素１種または２種以上０．０１〜１％であるＣｏ−Ｎｉ基合金を、加工度６０〜９０％の冷間線引加工により線材にする工程を備えることを特徴とする歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項４】
前記冷間線引加工された線材を機械的矯正方法により直線状に加工することを特徴とする請求項３に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項５】
前記線材を５００〜６００℃で時効処理することを特徴とする請求項３または４に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項６】
前記線材を歯並びにあわせて曲げ加工し、これを時効処理することを特徴とする請求項４に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は歯並びを矯正する歯列矯正用ワイヤーに関するものであり、歯の矯正治療の最終段階において、わずかな歯の移動を制御して歯を固定するワイヤーとして使用する。
【０００２】
【従来の技術】
歯並びの矯正治療においては、治療の段階に合わせて種々の歯列矯正用ワイヤーが使用される。歯を大きく移動させる初期の段階には、主に超弾性を有するＮｉ−Ｔｉ合金のワイヤーが使用される。そしてわずかな歯の移動を制御して歯を固定する矯正治療の最終段階には、高い機械的強度（特に抗曲力）を有する合金のワイヤーが使用される。従来、この矯正治療最終段階で歯を固定するために使用する歯列矯正用ワイヤーとして、主に線径が０．４ｍｍ程度の熱処理をしたハイカーボンステンレス鋼製ワイヤーが使用されていた。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
前記のハイカーボンステンレス鋼製ワイヤーは高い抗曲力を有しているが、
（１）耐食性が悪く錆びやすい。
（２）靭性に劣り曲げると破断しやすい。
（３）熱処理により生じた酸化被膜により表面が荒れてザラザラして滑り難く、わずかな歯の移動を制御するのに支障をきたす。
（４）ワイヤーにカールがついており、患者の歯並びの形に合わせてワイヤーを成形し難い。
等の課題を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明においてワイヤーの材質を、高い機械的強度および優れた耐食性と強靭性を有するＣｏ−Ｎｉ基合金とした。このＣｏ−Ｎｉ基合金とは、例えば、特許第１３７４５６４号の合金を示すものである。この特許１３７４５６４号の合金とは、主成分がＣｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏで、組成は重量比でＣｒ＋Ｍｏ２０〜４０％、Ｎｉ２０〜５０％、Ｃｏ２５〜４５％、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｆｅ各０．１〜５％、Ｎｂ０．１〜３％、Ｃｅ、Ｙ、ミッシュメタルから選択される希土類元素１種または２種以上０．０１〜１％から成る。この合金を用い、断面減少率で表される加工度６０〜９０％で冷間線引加工を行う。ここで加工度を６０％以上としたのは、加工度がこれより低くなるとワイヤーに必要な機械的強度が得られないからであり、加工度を９０％以下としたのは、加工度がこれより高くなるとワイヤーの靭性が低下するからである。線引加工後、線引加工時に生じたカール（線ぐせ）を除去するために機械的な方法により直線状に矯正加工し、扱いやすい長さにワイヤーを切断する。その後、５００〜６００℃の温度で１〜２時間真空または無酸化雰囲気炉で時効処理する。これにより高い機械的強度（特に抗曲力）を有し、靭性に優れているために曲げても破断し難く、耐食性に優れているために錆び難く、表面は光沢があって平滑である、歯の矯正治療における最終段階のわずかな歯の移動を制御して歯を固定するために使用する歯列矯正用ワイヤーを得ることができる。
【０００５】
なお、あらかじめ前記方法で時効処理したワイヤーを歯科医に提供し、歯科医が患者の歯並びに合わせてワイヤーを曲げ加工して使用するが、この合金のワイヤーは電気抵抗率が１０５μΩ−ｃｍと大きいため、時効処理せずに歯科医に提供し、歯科医が曲げ加工をした後にワイヤーに直接電気を流して発熱させる方法で時効処理して使用することもできる。大気中でこの方法で時効処理しても、この合金は酸化し難いので極薄い酸化被膜しか生じないため、表面が荒れてザラザラすることがない。
【０００６】
【作用】
前記のような構成により、機械的強度（特に抗曲力）が高く、錆び難く、曲げ加工しても破断し難く、表面状態は光沢があって平滑で、カールがついていないために患者の歯並びに合わせて成形しやすい、歯の矯正治療における最終段階のわずかな歯の移動を制御し
て歯を固定するために使用する歯列矯正用ワイヤーを得ることができる。
【０００７】
【実施例】
本発明を詳細に理解してもらうために、以下に実施例について述べる。
組成は重量比でＣｒ２０．５％、Ｍｏ８．９％、Ｎｉ３１．３％、Ｃｏ３６．４％、Ｍｎ０．４％、Ｔｉ０．６％、Ａｌ０．１％、Ｆｅ０．７％、Ｎｂ１．１％、ミッシュメタル０．０１％から成る合金を用い、ダイヤモンドダイスを使用して常温で最終加工度８０％の線引加工を行い、線径０．４０ｍｍの線材にした。
【０００８】
図１に線引加工後のカールのついた線材１を示す。その線材を機械的な方法で直線状に矯正加工し、３００ｍｍの長さに切断した。直線度は、３００ｍｍの長さで直線からの最大離れ幅が１ｍｍ以下になるようにした。
図２に線材を直線状に矯正加工する機械的な方法を示す。矢印１１、１２、１３はそれぞれ矯正コマ２１、２２、２３が線材１に加える力の方向を示す。矯正コマ２１、２２、２３は線材１の周りをそれぞれ矢印１４、１５、１６に示す方向に同時に回転する。線材は矢印１７の方向に引き出され切断される。
【０００９】
図３に直線状に矯正加工して切断した線材３を示す。このようにして仕上げた歯列矯正用ワイヤーと、更にその後５５０℃で２時間真空熱処理炉を用いて時効処理した歯列矯正用ワイヤーとを用意して、抗曲試験、折り曲げ試験、腐食試験、表面粗さ測定を行った。抗曲試験は２５ｍｍの長さに切断したワイヤーを使用して、３点支持曲げにより最大３ｍｍまでワイヤーをたわませて行った。表１に抗曲試験により求めた最大抗曲力を示す。
ここで、最大抗曲力は次の式で表される値である。
【００１０】
σｍａｘ＝９．８０６６５×８ＷＬ／πｄ3
σｍａｘ：最大抗曲力(MPa)
Ｗ：最大荷重(Kg)
Ｌ：支点間距離(12.7mm)
ｄ：ワイヤー径(mm)
本発明ワイヤーは、時効処理することによりハイカーボンステンレス鋼製ワイヤーとほぼ同等の最大抗曲力を有していることがわかる。
【００１１】
【表１】
0003641512.tif 000002
【００１２】
次にワイヤーをエッジのコーナーＲが０．１ｍｍＲのプライヤーを用いて角度９０°の折り曲げを繰り返し、何回で破断するかを調べた。破断にいたる回数は、本発明ワイヤーは時効処理前で６回、時効処理後で４回、ハイカーボンステンレス鋼製ワイヤーは３回であった。
【００１３】
次に耐食性を調べるために、ワイヤーを液温６０℃で１０％塩酸に７時間及び１０％食塩水に１６８時間浸漬する腐食試験を行った。その時のワイヤーの単位面積及び単位時間当たりの腐食減量（ｍｇ／ｃｍ2 ・Ｈｒ）または錆の発生状況を表２に示す。本発明ワイヤーはハイカーボンステンレス鋼製ワイヤーに比べ、遙かに耐食性に優れていることがわかる。
【００１４】
【表２】
0003641512.tif 000003
【００１５】
次にワイヤーの表面粗さを表３に示す。本発明ワイヤーは、時効処理前も時効処理後もハイカーボンステンレス鋼製ワイヤーに比べ表面粗さを表すＲｍａｘが小さく、平滑であることがわかる。
【００１６】
【表３】
0003641512.tif 000004
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のワイヤーは、抗曲力が非常に大きく、耐食性に優れているために錆び難く、靭性に優れているために曲げ加工しても破断し難く、表面は光沢があって平滑で、カールがついていないために成形しやすいことから、歯の矯正治療における最終段階のわずかな歯の移動を制御して歯を固定するために使用する歯列矯正用ワイヤーとして最適であるという効果がある。
【００１８】
尚、本発明の実施例として円形断面の歯列矯正用ワイヤーの例を記述したが、本発明はこれに限定されるものではなく、歯列矯正治療の目的に適合するように、例えば矩形断面の歯列矯正用ワイヤーを用いても、同様の優れた効果を奏することは上記より明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】線引加工後のカール（線ぐせ）のついた線材を示す。
【図２】線材を直線状に矯正加工する機械的な方法を示す。
【図３】直線状に矯正加工して切断した線材を示す。
【符号の説明】
１、３  線材
２１、２２、２３  矯正コマ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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