(57)【要約】本発明は、少なくとも一本の繊維材と、適用中に硬化されるべきマトリックスとからなり、繊維強化複合体材を調製するための、強制的な歯列矯正治療用ためのプリプレグの用途に関する。本発明は、さらに強制的歯列矯正用器具であって、本質的に少なくとも一本の繊維材と、マトリックスとで構成される繊維強化複合体材そのものであり、少なくともひとつの部分で構成されると共に歯に直接接触させ使用することを前提として調製されるアーチワイヤからなり、当該アーチワイヤには同歯列矯正用器具によってその位置が矯正される歯ないし歯列に直接接触することを前提とする部分が配置されている強制的歯列矯正用器具に関する。さらに、本発明は強制的歯列矯正器具の製法および該製法に有用な中間製品に関する。
2005528147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一本の繊維材と、適用中に硬化されるべきマトリックスとからなり、繊維強化複合体材を調製するための、強制的な歯列矯正治療用ためのプリプレグの用途。
【請求項２】
繊維強化複合体材は強制的な歯列矯正治療にあって歯や歯列に直接接触させて使用されることを前提としていることを特徴とするプレプレグの請求項１記載の用途。
【請求項３】
強制的歯列矯正用器具であって、本質的に少なくとも一本の繊維材と、マトリックスとで構成される繊維強化複合体材そのものであり、少なくともひとつの部分で構成されると共に歯に直接接触させ使用することを前提として調製されるアーチワイヤからなり、当該アーチワイヤには同歯列矯正用器具によってその位置が矯正される歯ないし歯列に直接接触することを前提とする部分が配置されていることを特徴とする歯列矯正用器具。
【請求項４】
アーチワイヤがひとつの部分で構成されることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項５】
アーチワイヤが少なくとも二つの互いに区別できる部分から構成され、同第一部分が支持基盤となる歯または歯列に直接接触できるアーチワイヤの一領域であると共に、少なくとも同第二部分が同歯列矯正用器具によって移動させられる歯または歯列に直接接触できるループ形状をしたアーチワイヤの一領域であることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項６】
歯列矯正用器具は少なくとも二本の繊維材を含んで構成され、同繊維材は歯のエナメル質表面にあっては互いに第一の距離だけ離散して配置される一方歯と歯の間隙部分に相当する位置にあっては互いに第二の距離だけ離散して配置され、該第二の距離が該第一の距離よりも実質的に短いことを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項７】
前記少なくともひとつの繊維材がガラスファイバ類、シリカファイバ類、石英ファイバ類、カーボンファイバ類、セラミックファイバ類、ポリオレフィンファイバ類、オレフィン共重合系ファイバ類、アラミドファイバ類、ポリエステルファイバ類、ポリアミドファイバ類、ポリアクリルファイバ類ならびにこれらの各種組合せからなる群れからから選択されることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項８】
前記少なくともひとつの繊維材が短繊維類、連続繊維類ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項９】
含浸用材マトリックスが未硬化の状態における組成がメタクリル酸メチル、エチレングリコール・ジメタクリレート、ビス−ヒドロキシ−メタクリルオキシフェニル・プロパン、トリエチレングリコール・ジメタクリレート、ポリメチル・メタクリレート、ウレタン・ジメタクリレート類化合物、エポキシ類化合物、エステル類化合物、アクリル類化合物、スルホン類化合物、カルボン酸類化合物、デンドリマー類化合物ならびにこれらから選択された複数種の組成物からなる群から選択されることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項１０】
複合体材の構成要素である繊維材が連続繊維であり単一方向に整列配置されているか、特定の二方向に限定して整列配置されているか、特定の三方向に限定して整列配置されているか、あるいはこれら三種類の整列方法の組み合わせた方式で整列配置されていることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項１１】
強制的歯列矯正用器具を製作する工程であって、
ａ）  少なくとも一本の繊維材と、マトリックスとから構成されるプリプレグの第一部分を、それが実質的には硬化反応を開始する以前の状態にある時点において、歯列矯正用器具の支持基盤として使用する歯ないし歯列の形状に成形する工程、
ｂ）  前記歯列矯正用器具によって移動させられる歯ないし歯列の移動先に相当する位置に合わせた形に同プリプレグの第二部分を成形する工程、
ｃ）  未硬化状態の同プリプレグを硬化せしめ複合体材片を得る工程、および
ｄ）  前記歯列矯正用器具により移動させられる歯ないし歯列の矯正前の位置まで同複合体材片の前記第二部分を強制的に移動させる工程
を含んでなる歯列矯正用器具の製法。
【請求項１２】
歯列矯正用器具を製作する工程であって、工程ａ）と工程ｂ）のあいだに、
ｅ）  前記プリプレグの第一部分を複合体片の第一部分として完成するべく硬化させる工程
を含んでなる請求項１１記載の歯列矯正用器具の製法。
【請求項１３】
歯列矯正用器具を製作する工程であって、工程ｃ）と工程ｅ）記載の硬化の反応が可視光、紫外線、青色可視光、およびレーザーを照射する方法の内から、工程ｃ）と工程ｅ）それぞれ個別に選ばれた一方法によって開始されることを特徴とする請求項１２記載の歯列矯正用器具の製法。
【請求項１４】
歯列矯正用器具を製作する工程であって、含浸用材マトリックスが自動硬化可能な組成を有しており前記工程ｃ）および工程ｅ）のいずれか一方または双方記載の硬化の反応がある種の活性化剤を同記載のプリプレグに付与することで誘発されることを特徴とする請求項１２記載の歯列矯正用器具の製法。
【請求項１５】
中間物製品であって、
当該中間物製品の第一部分が第一方向に整列配置された少なくとも一本の繊維材ならびに第一の含浸用材マトリックスとを含む構成要素で形成されると共に当該第一部分の少なくとも一部は実質的に未硬化の状態にあることを特徴とし、同時に
前記中間物製品の第二部分が第一方向とは異なる一定の方向に整列配置された少なくとも一本の繊維材ならびに第二の含浸用材マトリックスとを含む構成要素で形成されることを特徴とする中間物製品。
【請求項１６】
中間物製品であって、第二の含浸用材マトリックスの少なくとも一部は実質的に未硬化の状態にあることを特徴とする請求項１５記載の中間物製品。
【請求項１７】
中間物製品であって、第一部分に少なくとも一本は存在するとされた繊維材の長さよりも実質的に短い一定長を有する複数本の繊維材がランダムな方向に集合した部分を同請求項のいずれかに記載された第二部分がその構成要素として含むことを特徴とする請求項１５または請求項１６記載の中間物製品。
【請求項１８】
請求項１５または請求項１６記載の中間物製品であって、第一方向に直行する方向に配置された少なくとも一本の繊維材を前記請求項１５または請求項１６のいずれかに記載された第二部分がその構成要素として含むことを特徴とする中間物製品。
【請求項１９】
前記第二部分と実質的に同様でかつ同第二部分から第一距離だけ離れた位置に配置されている第三部分をその更なる構成要素として含むことを特徴とする請求項１５、１６、１７または１８記載の中間物製品。
【請求項２０】
前記第二部分ならびに第三部分と実質的に同様でかつ同第二部分から第二距離だけ離れかつ同第三部分からは第三距離だけ離れた位置に配置されている第四部分をその更なる構成要素として含むことを特徴とする請求項１９記載の中間物製品。
【請求項２１】
少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸用材マトリックスとを含んで構成され、当該含浸用材マトリックスは少なくともその一部分が実質上未硬化の状態に保たれており、少なくとも一本は存在するとした繊維材が一定の長さを有し、その長さ方向に対し直交する平面での当該繊維材の断面が同長さ方向に沿った位置によって定まる二種類の互いに異なる第一断面形状と第二断面形状のいずれかのに形成されており、さらに加えて第一断面形状の最大径は第二断面形状の最大径よりも実質的に長くて第一断面形状の最小径は第二断面形状の最小径よりも実質的に短いことを特徴とする中間物製品。
【請求項２２】
前記第一断面形状が実質的に楕円形をしており、前記第二断面形状が実質的に円形であることを特徴とする請求項２１記載の中間物製品。
【請求項２３】
さらに前記中間物製品の表面に配置される脱着可能な保護テープを有することを特徴とする請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２記載の中間物製品。
【請求項２４】
前記保護テープが照射を受ける電磁波を透過させない性質を有することを特徴とする請求項２３記載の中間物製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明はプリプレグ材を使用する複合体材の製作に関わるものである。さらに詳細には、同発明はアーチワイヤで形成される強制的歯列矯正用器具に関するものであると共に、強制的歯列矯正用器具を製作する工程に関するものでもあり、同複合体材は少なくとも一本の繊維材およびひとつながりの含浸用材マトリックスとで構成される繊維強化複合体材でありそれが実質的に前記アーチワイヤそのものとなる。
【背景技術】
【０００２】
強制的歯列矯正治療にあっては、歯列の外観の改善にとどまらず歯と歯の咬合安定性や咬合機能性の改善の目的で、撤去可能式あるいは固定式の歯列矯正用器具によって歯列が強制的に再配列される。歯列矯正治療は、歯が長期間に渡り継続的な圧力を受けるとその歯の近傍の骨が形状変化を起こし、ひいてはその歯の位置移動が生起するという基本現象を利用するものである。ここで、歯の位置移動とは歯本体の位置移動のほか、歯の傾き変化、歯根の直立化、歯の向きの回転、歯の引出し、あるいは歯の押込みを意味するものである。
【０００３】
ちなみに歯の位置移動を生起させるための最先端技術による方法は歯列矯正用器具を用いるものである。またこれら歯列矯正用器具は、そのいずれもが歯に接着せしめられる金属製ないしはセラミック製のブラケットと金属製（たとえばニッケル・チタン合金製）のアーチワイヤで構成され、同アーチワイヤは個々の歯に必要な圧力を加えることになる様に計画的に曲げられた形状に成形されるものである。この様な最先端技術による方法に存在する欠点の例としては、その構造の複雑さが口腔内の衛生状態悪化の原因となり、ひいては虫歯の発生につながること、および歯列矯正用器具そのものが外観を損ねるものであることがあげられる。この内、外観に関する欠点については、歯の色に調整されたブラケットならびに繊維強化複合材製ブラケット（Ａｄａｍｓ他、米国特許番号５，３１８，４４０）で改善が図れる。ここで提案されたブラケット用として開発された材料であるが、同ブラケットと歯との接触面が緩んでしまう事故が頻発するという問題が残存している。すなわち、これら開発された高い強度を示す金属やセラミック材料（チタン合金や酸化ジルコニウムなど）と歯表面とのあいだに十分な接着強度を少なくとも歯科医療現場における環境においては達成できないことが問題として今日まで残されていた。
【０００４】
繊維強化複合体材（ＦＲＣ）を歯科分野に利用する技術が開発されたのは最近のことである。このような繊維強化複合体材（ＦＲＣ）の利用分野のひとつが歯列矯正用アーチワイヤとして利用されてきた金属製ワイヤの置換えである。本技術に関しては Kusy & Kennedy（米国特許番号５，９８７，３７６）、Goldberg & Burstone（米国特許番号４，７１７，３４１）および Kobayashi他（米国特許番号５，７５９，０２９）に開示がある。これら従来技術にあっては、単一方向に配列・配置したガラスファイバ連続繊維を使用したワイヤを外観改善の目的で透明とするアーチワイヤの構成要素として採用し、以前から使用されているタイプのブラケットをも併用して歯列矯正用器具システムが形成される。これら従来技術の発明はいずれにあっても、ブラケットと併用されるアーチワイヤの含浸用材マトリックスはその硬化反応を完全に終えた後で強制的歯列矯正用器具の製作工程に供され、ひいては同アーチワイヤが使用に供される時点にあっては同樹脂材の硬化反応は終了しているものであった。
【発明の開示】
【０００５】
［発明の目的］
本発明は前記した強制的歯列矯正用器具の欠点を解決しようとするものである。すなわち、本発明はその構造が単純であり、高い信頼性をもち、美観的にも優れ、さらには口腔内を清潔に保ちやすい器具を提供することを目的のひとつとしている。
【０００６】
本発明のもうひとつの目的はブラケットを使用しなくとも歯列に接着・接合できる強制的歯列矯正用器具を提供することにある。加えて、これら歯列矯正用器具を製作する工程を提供することをも本発明の目的としている。本発明はさらに、これら歯列矯正用器具の製作における、プリプレグのこれまでにはなかった新規な利用方法を提供すると共に同器具の製作に供用できる中間物製品を提供することを目的とする。
【０００７】
［発明の要旨］
本発明は別掲の請求項に示される態様に関わるものである。
【０００８】
本発明は強制的な歯列矯正治療のために使用される少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸用材マトリックスとで構成されるプリプレグであって、同プリプレグの使用時において硬化反応が進行し繊維強化複合体材の調製が完了する様なプリプレグの使用に関するものである。
【０００９】
本発明は、あるいは、歯に直接接触させ使用することを前提として調製され、実質的には少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸マトリックスとで構成される繊維強化複合体材そのものであり、少なくともひとつの部分、一般的には互いに区分可能な複数個の部分で構成されるアーチワイヤからなる強制的歯列矯正用器具に関するものであり、ここで歯列矯正用器具の同アーチワイヤには同歯列矯正用器具によってその位置が矯正される歯ないし歯列に直接接触することを前提とするループ形状部分が配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、さらには強制的歯列矯正用器具を製作する工程に関わるものでもあり、同工程は次の通りの工程を含んで構成されることを特徴とする。
ａ）  少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸用材マトリックスとから構成されるプリプレグの第一部分を、それが実質的には硬化反応を開始する以前の状態にある時点において、歯列矯正用器具の支持基盤として使用する歯ないし歯列の形状に成形する工程、
ｂ）  同歯列矯正用器具によって移動させられる歯ないし歯列の移動先に相当する位置に合わせた形に同プリプレグの第二部分を成形する工程、
ｃ）  未硬化状態の同プリプレグを硬化せしめ複合体材片を得る工程、および
ｄ）  同歯列矯正用器具により移動させられる歯ないし歯列の矯正前の位置まで同複合体材片の前記第二部分を強制的に移動させる工程。
【００１１】
［発明の詳細な説明］
本出願にあっては、硬化とは重合反応および・あるいはクロスリンク生成反応を意味するものとする。また含浸用材マトリックスとは当該組成物の連続した相を意味するもの、未硬化の含浸用材マトリックスとは同含浸用材マトリックスであり、かつそれが可塑性を持つ状態にあると共にその後において硬化・固化し可塑性が低下ないし消失する性質を有する組成物を意味するものとする。含浸用材マトリックスが未硬化の状態にあっては実質的に硬化が生起していないことを意味するものとするも同組成物中に長鎖の分子が含まれていること否定するものではなく、すなわち未硬化ないし硬化途上の組成物で可塑性を有する組成物を意味するものとする。プリプレグはその硬化反応を経ることで複合体材に変化するものとする。したがって、「複合体材」と「硬化済みプリプレグ」とは同じ意味をもつものとする。
【００１２】
さらに本願明細書にあっては、「繊維材」は繊維を複数本の繊維束、たとえば当方向に整列した連続繊維の集合体、種々の構成による撚糸、さらには撚糸などを含めて指すものとする。好ましくはこれら繊維材（繊維集合）は前記含浸用材マトリックス中に封入された構造をとるべきものであり、すなわち、含浸用材マトリックスは繊維材を取巻くと共に複数本の繊維の繊維束である場合にはその周りのみならず各繊維一本一本のあいだまで浸入した構造をとることが望ましい。繊維材の長さとはそれを構成する繊維片の内の最大値をいうものとし、繊維材の切断面とは同長さ方向に対し垂直な面に沿った断面をいうものとする。
【００１３】
本発明は強制的な歯列矯正治療のために使用される少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸用材マトリックスとで構成されるプリプレグであって、同プリプレグの使用時において硬化反応が進行し繊維強化複合体材の調製が完了する様なプリプレグの使用に関するものである。
【００１４】
「プリプレグの使用」として使われる「使用」なる単語は強制的歯列矯正用器具の製作を意味するものであり、歯科医ないしは歯科材料技師がプリプレグから始めて個々の患者が必要とする状況に合わせて歯列矯正用器具を形成する作業をいう。また製作とは本作業の他、中間製品や仕掛り品から同歯列矯正用器具の機能部分を組立てることならびに同組立てた機能部分を硬化し完成することを含めた一連の作業を意味する。
【００１５】
同歯列矯正用器具は口腔外あるいは患者の口腔内部のいずれにおいても製作することができる。口腔外での製作とは擬似歯列に合わせて製作した後で歯列に装着するものであり、口腔内部での製作とはイン・シツで製作するものである。
【００１６】
本願発明と従来技術の重要な違いは、本願発明にあってはプリプレグが同歯列矯正用器具の製作段階で硬化を開始し複合体への移行が起こるのに対し従来技術にあってはプリプレグが硬化し複合体に移行した後にその複合体を用いて歯列矯正用器具を製作する点にある。
【００１７】
本発明の実施例のひとつにあっては強制的歯列矯正をうける歯列に当該複合体が直接に接触することを前提としている。本発明による複合体は、したがって、ブラケットを併用しない形式の歯列矯正用器具の構成部分にすることができるものである。この形式の歯列矯正用器具はたとえば歯科用接着剤を用いて歯列に接着することが可能である。
【００１８】
本発明はあるいは、歯に直接接触させ使用することを前提として製作され、実質的には、少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸マトリックスとから構成される繊維強化複合体材そのものである、少なくともひとつの部分、一般的には互いに区分可能な複数個の部分で構成されるアーチワイヤからなる強制的歯列矯正用器具に関するものであり、ここで歯列矯正用器具の同アーチワイヤには同歯列矯正用器具によってその位置が矯正される歯ないし歯列へ直接接触することを前提とする部分が配置されていることを特徴とする。
【００１９】
上述のごとく本発明による歯列矯正用器具は口腔内を清潔に維持できる様、簡素で信頼性高い構造を持つものである。加えて本発明による歯列矯正用器具はブラケットを必要とせず、その色を外観上その存在に殆ど気付かない程度にまで患者の歯と同一の色にすることが可能であり、したがって美観的にも優れたものである。本発明による歯列矯正用器具の更なる利点としてブラケットを使用しないことからくる便利さや装着感の改善があげられる。
【００２０】
以上をまとめると、次の通りとなる。本発明によるアーチワイヤにあっては、同アーチワイヤを歯列のエナメル質表面に接着させる以前の時点において、その製作材料であるプリプレグの構成要素のひとつである含浸用材マトリックスが硬化させられ、ここで硬化を完了することで所期の動作、歯ないし歯列の位置を移動させる動作を実行できることになる。光やレーザー光などによって硬化されたアーチワイヤは、変形され歯の表面に歯科用接着剤を用いる等して接合される。あるいはこの方法に替えて同歯列矯正用器具の製作工程を全て終えた時点で初めて歯列に接合するようにもできる。先述の通り、変形を加えられたアーチワイヤには内部応力が発生しそれを開放する方向、元の形状に戻ろうとする反発力によって該当する歯を所要の位置に移動させることになる。
【００２１】
本発明の実施例のひとつにあっては、歯列矯正用器具はアーチワイヤひとつで構成されるが、もうひとつ別の実施例にあっては、少なくとも二つのアーチワイヤで構成される。アーチワイヤひとつで構成される場合にはアーチワイヤをループ形にして、移動させたい歯ないし歯列に接合したりあるいは移動させたい歯ないし歯列の周りに廻らせたりする。歯ないし歯列の周りに廻らせる場合はそれだけで治療期間を通じて位置ズレが生じないためアーチワイヤを歯や歯列に接着・接合する必要は無くなる。アーチワイヤ自身を二つないしはそれ以上個の部分で構成することもある。この様にする場合にあっては、第一の部分を、歯ないし歯列が移動させられ治療が完結時に落ち着くべき位置に対応する位置に配し、その第一の部分に沿う様、矯正対象の歯ないし歯列を移動させ第二の部分（あるいはそれに加えて第２・第３部分など）を用いてその位置に固定する。歯ないし歯列の位置・方向がより複雑に乱れている場合ほどひとつの部分のみの歯列矯正用器具よりもこの様な複数個の部分からなる歯列矯正用器具の使用が配列矯正に有利となる。アーチワイヤを形成する第一の部分とそれ以外の部分は、互いにいくらかの角度を持つ方向に配置される。本実施例については別掲の図面にも示した。
【００２２】
本発明の実施例のひとつにあっては、歯列矯正用器具は歯科用接着剤によってそれぞれの歯に接着剤により接着されるものである。
【００２３】
本発明の実施において使用する繊維材は基本的にはどのようなものであっても良く、本分野の知識を有する技術者には苦もなく個々の状況に応じてどのような繊維材が最も適切かの判断ができるものである。どのような繊維材にするかは、歯列を移動させるのに要する力と求める外観の２要素によって決定される。使用に適する繊維材の例としていくつかを挙げるならば、ガラスファイバ類（ＳおよびＥ）、シリカファイバ類、石英ファイバ類、カーボンファイバ類、セラミックファイバ類、ポリオレフィンファイバ類、オレフィン共重合系ファイバ類、アラミドファイバ類、ポリエステルファイバ類、ポリアミドファイバ類ならびにポリアクリルファイバ類がある。ひとつの歯列矯正用器具にあって２種類以上の繊維材をすることも可能である。含浸用材マトリックス中に埋め込まれる繊維材の混合率は、イン・シツであろうと外部においてであろうと硬化した後の歯列矯正用器具の変形に対する反発力の大きさ応じて決定されるべきものであり、この値は嵩比率として１０−７０％のあいだの値となる。たとえば、１２、２０、２７、３４、４０、４７，５０、６１、６９％である。
【００２４】
複合体は一本、二本、三本、四本、五本、六本あるいはそれ以上本数の連続繊維または半連続繊維さらにあるいはステープル繊維（すなわち短繊維）を用いて構成される。その繊維長は５ｍｍ以上であることが望ましい。半連続繊維とは長くとも当該歯列矯正用器具の最大長丈よりも短く、その結果少なくとも二本の同連続繊維束が同歯列矯正用器具の最大長丈に沿って配置することになる長さの繊維を意味するものである。ここで述べた配置にあっては一般的には同半連続繊維同志は互いにオーバーラップして配置することになる。同繊維材について、使用するに適正な繊維径の大きさも当該分野の知識を有するものには自明である。加えて繊維材は単繊維であっても単繊維を撚り合わせた繊維束であっても使用できるものであり、またそのような繊維束をさらに数束ずつ束ねた形ででも使用できる。当該分野の技術者には結果的にどのような性能に調整するのかという点を考慮することでどのような構成の繊維材が最適かは自ずと想定できるものである。別掲の図面を参照する形で以下に使用に適する繊維材構成の例を説明する。
【００２５】
本発明の実施例のひとつにあっては、繊維あるいは繊維束同志のあいだの距離をそれらが歯のエナメル質表面部分にあっては第一の離反距離とし、それらが互いに隣り合う歯の接点部分にあっては第二の離反距離となるように調整される。ここでは第二の離反距離は第一の離反距離よりも大幅に短く設定される。言い換えれば、繊維あるいは繊維束同志は歯の表面部分においては互いから離れた位置に分離され、歯と歯の境目部分すなわち同繊維あるいは同繊維束が個々の歯に接触する区間の繋ぎ目においては互いに寄せ合わされた状態に調整される。
【００２６】
本発明の実施例のうちさらに別のひとつにあっては、プリプレグを連続繊維で構成し、構成する繊維の配置方向が単一の方向に整列された配置、二方向に整列された配置あるいは三方向に整列された配置のいずれかに調製され、あるいはこれら三種類の配置を適宜組み合わせて採用し調整される。一般的には連続繊維を単一方向に配置するのが特定の一方向に関して高い強度および高い剛性係数を示す（異方性を持つことになる）ことから好ましい調製方法となる。しかし、たとえば回転トルク力が必要となる矯正行為にあっては繊維を二方向に整列配置することでより適切に回転トルク力を発現できることになる。またこの様に種々の方向に繊維を配置するに当たっては前述した二つあるいはそれ以上数の部分で構成される形式のアーチワイヤの採用が必要になることもありえる。一般には、必要な大きさの応力を必要な方向に発現させるのに必要になる複数本の繊維の配向・配置を特定することは本分野の技術者が有する従来技術により可能となるものである。
【００２７】
複合体を構成する含浸用材マトリックスは既知の化学構造のモノマー、デンドリマー、オリゴマーあるいはポリマーを用いて調製可能であり、本分野の技術者は従来技術に基づくことで個々の矯正行為に応じて使用するに最適な化学構造物、同分子形態を判断特定することが可能である。使用に適した含浸用材マトリックスの例として、一官能基、二官能基、三官能基あるいは多官能基型のアクリレート類やメタクリレート類がある。これらの具体例にはメタクリル酸メチル、エチレングリコール・ジメタクリレート、ビス−ヒドロキシ−メタクリルオキシフェニル・プロパン、トリエチレングリコール・ジメタクリレート、ポリメチル・メタクリレート、ウレタン・ジメタクリレート類化合物、さらには種々のエポキシ類化合物、エステル類化合物、アクリル類化合物、スルホン類化合物、カルボン酸類化合物、デンドリマー類化合物ならびにこれらから選択された複数種が結合した化合物が挙げられる。ここでデンドリマーとして好ましいのは、メタクリル酸基やアクリル酸基といった官能基を５ないし３５箇所に有する構造のものである。多官能基型化合物からは高密度にクロスリンクを張り巡らせたタイプの含浸用材マトリックスが得られ、その結果、本発明による歯列矯正用器具の長期間に渡る使用にあっても生起するクリープ量が小さい範囲にとどめることが可能になる。
【００２８】
本発明に関わって採用するのに好適なデンドリマーの例は米国特許番号５，８３４，１１８に開示がある。ここでいう好適なデンドリマーとはメタクリル酸エステル基を高密度に張出した形のデンドリマー類から選ばれるものである。
【００２９】
本発明に関わる硬化工程は当該採用された含浸用材マトリックスの組成に相応しい方式の硬化工程によって実現されるものである。該硬化現象はたとえば、可視光線、市外光線、青色可視光線あるいはレーザー光線から適宜選ばれた電磁波の照射によって誘発されるものである。ここで「適宜選ばれた」との表現は同一組成の含浸用材マトリックスを硬化させる工程であってもその段階に応じてそれぞれ異なる種類の電磁波を照射したり、当該歯列矯正用器具の異なる部分を硬化させるに当たってそれぞれ異なる種類の電磁波を照射したりすることがあり得ることを意味する。本発明の別の実施例にあっては、含浸用材マトリックスは自動硬化型であり、当該プリプレグに活性化剤を付与することで硬化反応が誘発される。また、この型の含浸用材マトリックスに替えて、使用時までは低温（室温以下あるいは０℃以下）での保存を前提とし、室温になることで硬化過程が起動する型の含浸用材マトリックスを採用することも可能である。硬化工程の様々な起動方式の中で好ましいものは、フリーラジカル型重合反応のための開始剤と促進剤との存在下で青色可視光あるいはレーザー光を照射する方式である。
【００３０】
本分野の技術者には、完成される歯列矯正用器具の機械的特性が所期の用途に対して適正なものとなるためには採用する繊維ないし繊維束の種類と含浸用材の種類を特定の組み合わせを正しく選定しなければならないことは自明である。ここで機械的特性とは、たとえば、弾性率特性、クリープ特性、ならびに引張り強度特性を意味する。
【００３１】
本発明は以上の他、強制的歯列矯正用器具を製作する工程に関するものでもあり、同工程は次の工程を含んで構成される。
ａ）  少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸用材マトリックスとから構成されるプリプレグの第一部分を、それが実質的には硬化反応を開始する以前の状態にある時点において、歯列矯正用器具の支持基盤として使用する歯ないし歯列の形状に成形する工程、
ｂ）  同歯列矯正用器具によって移動させられる歯ないし歯列がとる位置に合わせた形に同プリプレグの第二部分を成形する工程、
ｃ）  未硬化状態の同プリプレグを硬化せしめ複合体材片を得る工程、および
ｄ）  同歯列矯正用器具により移動させられる歯ないし歯列の矯正前の位置まで同複合体材片の前記第二部分を強制的に移動させる工程。
【００３２】
本発明の実施例のひとつにあっては上記した工程において、工程ｅ）が工程ａ）と工程ｂ）とのあいだに挿入されている。工程ｅ）は次の通りである。
ｅ）  前記プリプレグの第一部分を複合体片の第一部分として完成するべく硬化させる工程。
【００３３】
したがって、本発明でいうプリプレグは一度の硬化反応工程で完成する場合のみならず二度の硬化反応工程を経て完成される場合もあることになる。本分野の技術者にはこれに止まらず、各々を一工程として区別できる二度以上、すなわち三度、四度、または五度の硬化工程を経て同プリプレグが完成される場合もあることは容易に想定できるものである。
【００３４】
以上、歯列矯正用器具に関連してあるいはプリプレグの使用に関連して、プリプレグの構成要素として用いる繊維材や含浸用材マトリックスならびに硬化反応工程について詳細に記述した。
【００３５】
本発明はさらに、本発明による歯列矯正用器具の製作にとって有用となる２種の中間物製品にも関するものである。
本発明による典型的な中間物製品のひとつにあっては、
−  当該中間物製品の第一部分が第一方向に整列配置された少なくとも一本の繊維材ならびに第一の含浸用材マトリックスとを含む構成要素で形成されると共に同第一部分の少なくとも一部は実質的に未硬化の状態にあることを特徴とし、同時に
−  同中間物製品の第二部分が第一方向とは異なる一定の方向に整列配置された少なくとも一本の繊維材ならびに第二の含浸用材マトリックスとを含む構成要素で形成されることを特徴としている。
ここで、第二の含浸用材マトリックスは少なくともその一部分が実質的に未硬化の状態にあってものとされる場合もあれば、同第二の含浸用材マトリックスについてはそのすべての部分が硬化済みであるとされる場合もある。また、同第二の含浸用材マトリックスは、その一定部分（一箇所であるとは限定せず）を未硬化としその他の部分を硬化済みとなった状態で当該中間製品を形成することもある。
【００３６】
本発明の実施例である中間物製品にあっては、前記第二部分が、前記第一部分に少なくとも一本は含まれるとされる繊維材の繊維長よりも実質的に短く、その配列方向がランダムである複数本の繊維集合を構成要素のひとつとしている。ここで同第二部分は前記第一方向と直行する方向に配置された少なくとも一本の繊維材を構成要素のひとつとしていることもあるし、これらの状況を併せ持つ構成であることもあるものとする。さらにここで、第二部分が繊維材のマット片あるいは不織布片を構成要素とすることもありえる。同第二部分の長さならびに高さについては、同第一部分の対応辺のそれらと概同一長とする場合があれば、それらより長い場合や短い場合もある。本分野の技術者にはここで述べた第二部分の表面が同部分と接合する相手の歯の表面外観と可能な限り同一の外観を有するように調製されることは自明である。
【００３７】
本発明のさらに別の実施例である中間物製品にあっては、前記の他、実質的に前記した中間物製品の第二部分と同様な第三部分を併せ持ち、同第三部分は第二部分から第一の距離だけ離れて配置される。あるいは加えて第二部分からは第二の距離だけ離れ第三部分からは第三の距離だけ離れて配置される第二部分ならびに第三部分と実質的に同様な第四部分を併せ持つこともある。すなわち、一般化して表現すると同製品は前記第二部分と同等な構成の部分を任意の数（５個であったり６個、７個あるいは８個であったりという様に）だけ有することができる。これら部分同志のあいだの距離は子供の歯列や大人の歯列に備わった歯と歯の間隔それぞれの典型的値に対応した形で決定される。ちなみに、中間物製品を構成する部分間の距離はそれらが歯列のどの部分に用いることを想定するかによって適宜決定されることは当然のことである。ここで述べた第三部分ならびにそれ以降の部分が備える特性は上述した第二部分のものと同様である。
【００３８】
本発明のさらに別の実施例にあっては、前記第一部分にあって第二部分や第三部分以上の序数で特定した部分のいずれとも直接つながりを持たない部分には繊維材をまとめた収容するためのスリーブが採用される。採用されるスリーブの形成材として種々の材料が使用できるがその一例として生体適合性プラスチックがある。
【００３９】
ここで第二の部分あるいはさらにこれに続く序数で示した別の部分について、そのそれぞれ部分を第一部分の側部いずれか一方にのみ配置することもできるし側部の双方に分けて配置することもできる。あるいは同第二ないしそれに続く別の部分のいくつかについて第一部分の第一側部にそれ以外については第一部分の第二側部に配置することもできる。また、その第一部分が連続繊維あるいは連続繊維束４本で構成されると共にその内の二本の連続繊維・繊維束の一方の側部に第二部分など第一部分以外の部分を配置し、残りの二本の連続繊維・繊維束については、もう一方の側部に第二部分など第一部分以外の部分を配置して中間物製品を作成することもできるし、さらにはこの様な配置は様々に組み合わせることができることは本分野の技術者には自明のことである。
【００４０】
本発明は、さらに異なる中間物製品に関係するものであり、同中間物製品にあっては少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸用材マトリックスとを含んで構成される。ここで含浸用材マトリックスは少なくともその一部分が実質上未硬化の状態に保たれており、少なくとも一本は存在するとした繊維材が一定の長さを有しその長さ方向に対し直交する平面での同繊維材の断面が同長さ方向に沿った位置によって二種類の互いに異なる形状、すなわち第一断面形状と第二断面形状に形成されており、第一断面形状の最大径は第二断面形状の最大径よりも実質的に長くて、第一断面形状の最小径は第二断面形状の最小径よりも実質的に短いことを特徴とする。
【００４１】
本発明の上記態様にあっては、上記した少なくとも一本は含まれるとした繊維材は複数本の繊維の束でありあるいはさらにそれら複数本の繊維同志が撚り合わされて繊維束となっていても良い。同少なくとも一本は含まれるとした繊維材はまた一本の連続繊維、複数本の連続繊維の集合体、あるいは数本の単繊維材を同一方向にそれらの一部を互いにオーバーラップさせながら配置したものであっても良い。少なくとも一本は含まれるとした繊維材は以上の形態にかえて複数本の繊維で形成された一本のテープであっても良い。
【００４２】
実施例のひとつにあっては上記第一断面形状は実質的には楕円形であり上述の第二断面形状は実質的に円形である。あるいはその内の第一断面形状が楕円形でなくて長方形であっても良い。
【００４３】
以上記述した中間物製品はその一定の部分が一定のレベルまで硬化済みの状態にあって良い。すなわちそれら部分は同中間物製品としての形状を維持するために必要な特定部分が同目的で必要なレベルまで硬化済みであること、あるいは同中間物製品の全体が同目的で必要になるレベルまで硬化済みであること、あるいは同中間物製品が同目的で必要とする特定部分において硬化を完了した状態になっていても良い。
【００４４】
さらには、中間物製品は歯や歯列への接合作業の効率化を図る目的でその一部がその他の部分より硬くなっているように形成されていても良い。同中間物製品にはそれを歯の表面に接着するための歯科用接着剤を事前に塗布されていても良い。
【００４５】
中間物製品には、さらに加えて、少なくともその一側面に脱着可能な保護テープが貼られていても良い。あるいは、同中間物製品にはその両側面に脱着可能な保護テープが貼られていて良い。ここでいう保護テープは透明のものであっても不透明のものであっても良く、さらには同中間製品の構成要素である前記した含浸用材マトリックスの各々を硬化させるためにする種類の照射には遮蔽作用を有するが可視光は透過させるものであって良い。すなわち同保護テープはたとえば金属性薄膜や樹脂製薄膜で構成され着色されていることもありえる。同保護テープはさらに特定部分を選択的に脱着できる用にデザインされており、同中間製品の内、保護テープを脱着した部分のみを硬化させることができるようにしても良い。
【００４６】
上記の中間物製品はそのいずれも本発明による強制的歯列矯正用器具の製作に使用されるものである。本明細書においてここまでには歯列矯正用器具ならびにプリプレグを使用した歯列矯正用器具の製作に関連して、中間物製品の構成要素である繊維材ならびに含浸用材マトリックスについて、さらには中間物製品の硬化工程について説明を加えてきた。これら説明から、繊維材と含浸用材マトリックスの組み合わせに関しては様々なものを適宜採用できると共に上記において第一中間物製品として特定した中間物製品にあってはその第一部分と第二部分（さらにはそれ以上の序数で示した部分）の形成に当たり互いに同じ繊維材と含浸用材マトリックスの組み合わせを用いることができる場合もあれが、互いに異なる組み合わせにするのがより適当である場合もあることは本分野の技術者には十分予見可能となるものである。含浸用材マトリックスとして個々の中間物製品中の各部分間で同一組成のものを採用する場合にあってはその全体をひとつながりの含浸用材マトリックスにすることができる。
【００４７】
本分野の技術者にはまた以上に記述した以外の用途にこれら中間物製品を利用することが可能であることは簡単に想起できるものである。以上記述した以外の用途とはたとえば歯列矯正用に用いるブラケット、隙間保持具、アーチワイヤ、バンド、固定具、咬合回復用器具、歯列安定化・固定器具の製作への利用のことであるが、これらに止まることなく歯列矯正に用いる器具類であって金属を含有せず、美観を損ねず、なおかつ優れた接着強度を達成する必要性を求められる器具の製作へに利用を含むものである。
【００４８】
本発明は、以上述べたほか強制的歯列矯正治療の方法に関するものであり、同治療方法は以下の工程を含んで構成される。
ａ）  少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸用材マトリックスとから構成されるプリプレグの第一部分を、それが実質的には硬化反応を開始する以前の状態にある時点において、支持基盤として使用する歯ないし歯列の形状に成形する工程、
ｂ）  治療によって移動させられる歯ないし歯列がとる位置に合わせた形に同プリプレグの第二部分を成形する工程、
ｃ）  未硬化状態の同プリプレグを硬化せしめ複合体材片を得る工程、および
ｄ）  歯列矯正治療の開始時点にあって、治療によって移動させられる歯ないし歯列の矯正前の位置まで同複合体材片の前記第二部分を強制的に移動させる工程。
ｅ）  歯列矯正用器具を当該歯ないし歯列に、治療の期間中接合が保つことができる品質で接着する工程。
【００４９】
治療方法に関する本発明の実施例のひとつにあっては前記した工程ａ）とｂ）のあいだに工程ｆ）が挿入される。
ｆ）  前記プリプレグの第一部分を複合体材片の第一部分として完成するべく硬化させる工程。
【００５０】
治療方法に関する本発明の別なる実施例のひとつにあっては、前記した工程ｂ）とｃ）とのあいだに工程ｇ）が挿入される。
ｇ）  歯または歯列に前記複合体材片の第一部分を接合する工程。
【００５１】
治療方法に関する本発明のさらに別なる実施例のひとつにあっては、前記した複合体材片そのものが直接歯または歯列に接触するように配置され、歯ないし歯列に接着・接合されるが、特に同複合体材片がループ形状に成形され同ループ形状部分が歯または歯列の周りに廻らされる場合にあっては特段の接着処理を加えることを要しないこともある。
【００５２】
治療方法に関する本発明のさらに異なる実施例にあっては、前記工程ｆ）ならびに工程ｇ）の双方またはそのどちらか一方の工程には複合体片は各々の歯に歯科用接着剤により接着する作業が含まれることになる。
【００５３】
以上、歯列矯正用器具に関連してあるいはプリプレグの使用に関連して、複合体材片の構成要素として用いる繊維材や含浸用材マトリックスならびに硬化反応工程について詳細に記述したところである。
【００５４】
［図面の詳細な説明］
すべての図面は模式図である。図面内にあって曲線で描かれ、本節にあっては繊維材と表現されるものは複数本の繊維あるいは複数本の繊維束を意味するものとし、繊維材はいかなる場合にあっても含浸用材マトリックスが未硬化の場合と硬化済みの場合の差があるにしても同含浸用材マトリックスに埋設されているものである。
【００５５】
図１には本発明の一番目の実施例である強制的な歯列矯正用器具が示されている。ここに示された図は強制的歯列矯正治療期間の完了時に対応する歯列矯正用器具の配置ならびに形状を模式的に示すものである。図には歯１と歯２ならびに繊維材３が示されており、繊維材３は同歯列矯正用器具の歯に接合されている部分にあっては繊維材各々がいくらかの距離をおいて分散・配置されているのに対し歯と歯のあいだに当たる部分では束ねられている。この様に繊維材を構成・配置することで歯列矯正用器具の歯に対する良好な接着を実現できる。本図面から判るとおり本発明による歯列矯正用器具にあってはブラケットを必要としない。
【００５６】
図２には本発明の二番目の実施例である強制的な歯列矯正用器具が示されている。この図には歯４、歯５、歯６および歯７が示されており、歯４と歯５は支持基盤として利用され歯７が強制的な歯列矯正治療の期間をかけて矢印１０で示された方向に移動させられる。本歯列矯正用器具は口腔外で製作することも口腔内で製作することもできる。すなわち歯の模型を使って成形したあと歯に接着することもイン・シツすなわち患者自身の口腔内で成形・接着することも可能である。
【００５７】
最初の工程においては少なくとも一本の繊維材とひとつながりの含浸用材マトリックスとを含む組成物から未硬化の状態にあるプリプレグを調製する。本発明を実施するのに適当なプリプレグは市販されてもいる。二番目の工程では同プリプレグの第一部分を支持基盤となる歯４と歯５の形状に合わせて成形し成形した部分を硬化させる。ここでいう第一部分とは概ね図２の中にＡで示した領域である。三番目の工程では同プリプレグの第二部分を治療の完了時点に対応した形に成形し成形した部分を硬化させる。第二部分とは概ね図２においてＢで示した領域である。同図において破線８は繊維材９とそれを埋設する含浸用材マトリックスで硬化済み部分の形状を示すものである。
【００５８】
四番目の工程では、硬化済みであるプリプレグすなわち複合体材片の第二部分を歯列矯正治療開始時点の形状にまで力を加えて変形し歯列矯正用器具を製作するものでありこの工程で同歯列矯正用器具は歯に接着され、その後治療完了のときまで保持される。同歯列矯正用器具の治療開始時点における形状は図２において実線で示され、歯７の上面にある。この様に曲げられることに反発する複合体材内部の応力が歯を矢印１０で示した方向に引き出す働きをする。
【００５９】
図３ａは本発明の三番目の実施例である強制的な歯列矯正用器具を示すものである。同図には歯４、歯５、歯６および歯７が示されておりその内、歯４、歯５は支持基盤として利用され歯７が強制的な歯列矯正治療の期間をかけて移動させられる。ここで示す三番目の実施例にあっては製作を完了した時点で当該歯列矯正用器具は含浸用材マトリックスを伴った繊維材二組で構成されている。その内の一つ目の組、繊維材９、は上述した二番目の実施例のものと同等であり図２を用いて説明した方法によって調製される。含浸用材マトリックスを伴った二つ目の繊維材の組１２も一つ目の組と同様にして調製される。ここで図示するこの様な二組の繊維材は上述した一本のアーチワイヤを構成する二つの部分とは異なりこれら二組間にクロスリンクされたつながりが存在しないため図２に示した様に歯列を矯正する程の力が加わると当該歯の移動に加えて繊維材のあいだに相対的なズレ現象が発生することにもなる。
【００６０】
図３ｂは本発明の三番目の実施例である強制的な歯列矯正用器具であってアンカー型支持部５６を併用する場合を示すものである。このアンカー型支持部５６は支持基盤となる歯４、歯５および歯６に接着・接合される。
【００６１】
図４は本発明の四番目の実施例である強制的な歯列矯正用器具を示すものである。ここには本発明による歯列矯正用器具が対象とするものも上記実施例のケースとはことなった形の歯列異常の例が示されている。事実プリプレグ１３の第一部分が硬化し終わり支持基盤の歯４、歯５への接着・接合が完了した後、同プリプレグの第二部分１４が同図破線１５で示した毛上に成形され加えて硬化も完了される。同第二部分１４はその後力を加え歯列矯正の開始時点の形状に変形され、矯正の対象である歯７に接着・接合される。この結果歯７は治療期間に渡って矢印１６で示された方向に移動を起こすことになる。
【００６２】
図５は本発明の五番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示すものである。この実施例にあっては歯列矯正用器具が互いにオーバーラップ仕会う部分を有する三組の繊維材１７、１８、１９で構成される。また、ここでは各繊維材の含浸用材マトリックス分子組織にはクロスリンクが形成されるも繊維材間にはクロスリンクが形成されことはなく、また歯と歯の間隙部分に相当する位置においても束ねられることもない。クロスリンクされていない含浸用マトリックスに生じるクリーピングによってこれら繊維材の組と組のあいだに相対的な位置ズレが発生する。
【００６３】
図６は本発明の六番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を歯のかみ合わせ面図の形で示すものである。同図面には支持基盤となる二本の歯２０、２１ならびに強制的な歯列矯正治療によって移動されるべき歯２２が示されている。本実施例ではアーチワイヤ２３はひとつの部分で構成され、直線形状（破線２４で図示されている）に成形され重合硬化された後、図示したように変形され図示した位置２５で歯２２に接着されている。このとき変形させるために加えられる力に対抗して歯列矯正用器具内部に生じる反発応力がその歯矢印２６の方向に移動させることになる。
【００６４】
図７は本発明の七番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示すものである。同図にあっては歯２８とその向きを回転させるためのアンカーとして使用される歯２７が示されている。最初にプリプレグが歯２８に接着され破線２９で示した形状に成形され硬化反応も進められる。硬化反応が完了した後で同歯列矯正用器具は部品番号３０で示された形状に変形され歯２７に図示された位置３１で接着される。歯２８には矢印３２で示した方向に力が加わることになる。
【００６５】
図８は本発明の八番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示すものである。同図には、アンカーとして働く四本の歯３３、３４、３５、３６ならびに押え込まれる歯３７と引出される歯３８が描出されている。最初に歯列矯正用器具の第一部分３９が支持基盤の役目をはたす二本の歯３３、３４に接着・接合され同第一部分３９の動作部（破線４０で図示）の硬化が開始される。第一部分３９の硬化が完了した動作部は図示４１した形状にまで変形し、歯３７を矢印４２が示す方向に押え込む力が歯３７に加わるようにする。つぎの工程では歯列矯正用器具の第二部分４３が支持基盤の役目をはたす三本の歯３４、３５、３６に接着・接合され、また同第二部分４３の動作部（破線４４で図示）の重合が進められる。同動作部は、その硬化が完了後、図示４５した形状に変形され矢印４６が示す方向に歯３８を引出す力を歯３８に加えることになる。
【００６６】
図９は本発明の九番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示すものである。同図にある実施例にあっては歯列矯正用器具が二つの部分５２、５３で構成される。第一部分５２は支持基盤役の二本の歯５４に接着・接合される一方、第二部分はループ形に成形され歯５５の周りを廻らされる。第二部分の同ループ形部はたとえば歯科用接着剤を用いるような形で接着・接合されることを必ずしも必要とはしない。
【００６７】
図１０は本発明の十番目の実施例による中間物製品を模式的に示すものである。この実施例では中間物製品は三本の繊維材からなる第一部分５７と部分それぞれがランダムな方向に配置された短繊維含んで構成される第二、第三、および第四部分５８との合計四部分で構成される。第二部分、第三部分、および第四部分はそれらのあいだにいくらか距離をおいて配置されるもので各部分の大きさは均一とは限らずまたそれらのあいだを隔てる距離も同一とは限らない。
【００６８】
図１１は本発明の十一番目の実施例による中間物製品を模式的に示すものである。本実施例にあっては同中間物製品が第一部分５９ならびに、第二部分、第三部分と第四部分（第一部分以外の三部分をまとめて部品番号６０が付与される）から構成される。第一部分５９はたとえば図１に示された状況と同様に配置され、すなわち繊維材の長手方向に沿った位置により異なる距離をおいて分離されて配された二本の繊維材からなり、第二部分、第三部分と第四部分６０（第一部分以外の三部分共通の部品番号）はそれぞれがランダムな方向に配された短繊維の集まりで形成されている。同中間物製品は以上の部分に加えて第一部分を構成する繊維材を束ねて保持するスリーブ６４をもその構成要素とする。
【００６９】
図１２は本発明の十二番目の実施例による中間物製品を模式的に示すものである。この実施例にあっては第二部分、さらにはそれ以降の序数で称される部分のそれぞれ（部品番号６３で総称される）がそれぞれ連続繊維であり実質的に第一部分を構成する繊維材６１に直行する方向に配された繊維材６２の複数本で構成される。
【００７０】
図１３は本発明の十三番目の実施例による中間物製品の一定の部分域を模式的に示すものである。ここに示す実施例は中間物製品の第二のタイプに関係する考え方を説明するものであり、同第二のタイプにあっては、繊維材の断面のサイズに繊維材の長手方向に沿った位置によって差を設けている。歯の表面に沿って配置した一本の繊維材６５を見るとき、Ｃで示した区間における同繊維材厚みｃは歯と歯のあいだに相当する区間Ｄにおける同繊維材厚みｄよりも厚くなっている。
【００７１】
図１４本発明に関連して使用される材料の試験を実施するのに使用する試験器具を模式的に示すものであり、同試験器具については後段で詳細が示される。
【００７２】
以上、種々の図を以って説明してきた歯列矯正用器具が口腔内であろうと、口腔外部において歯型を使うことによってであろうとそれらのいずれによっても製作できることは本分野の技術者にとっては自明のことである。この様な歯列矯正用器具を構成する様々な部分はそれぞれ個々に必要とされる時点で硬化させさらには歯や歯列に接着・接合できる。本発明の歯列矯正用器具は患者の口腔内で製作される場合における至適実施例にあっては、同歯列矯正用器具の第一部分がその部分の硬化を完了後、同歯列矯正用器具の第二部分の成形を開始するのに先立って、支持基盤の役目をはたす歯列に接着・接合される。
【００７３】
［試験のパート］
いくつかの市販されているプリプレグについて機械的特性を測定した。
【００７４】
実施例１
スティック  テック  オサケユイチア（フィンランド共和国、ツルク）製の商品名「ＯｒｔｈｏＳｔｉｃｋ(登録商標)」なる繊維強化プリプレグを携帯型光硬化用照射器（商品名「Ｅｌｉｐａｒ」（ドイツ連邦共和国、ゼーフェルトのエスペ社（Ｅｓｐｅ）製）にて硬化させた。同プリプレグの径は０．５ｍｍ、繊維の体積混合率は６０％であった。
【００７５】
続いて「ＯｒｔｈｏＳｔｉｃｋ(登録商標)」の曲げ弾性特性を三点曲げ試験機（ＩＳＯ  １０４７７、支持点間隔１０ｍｍ、加重速度１．０ｍｍ／ｍｉｎ）で測定した。測定結果は曲げ強度が１１５０ＭＰａ（ＳＤ＝２５０ＭＰａ）、曲げ弾性率が２６ＧＰａ（標準偏差ＳＤ＝１．３ＧＰａ）であった。
【００７６】
実施例２
カンチレバー治具に「ＯｒｔｈｏＳｔｉｃｋ(登録商標)」の試験片一本をその一端（第一端）から装着した。同試験片は前記実験１と同様の方法で硬化して作成されておりその径は０．５ｍｍであった。試験片の第一端から４ｍｍの位置でを屈曲点としそこから１０ｍｍの位置に力を加えることで同試験片を屈曲した。同屈曲点の位置は測定期間中その位置に固定した。この試験に関する各部位の配置状況は図１４に示すとおりであった。同図における部品番号４７はカンチレバー治具、４８は試験片、４９は加圧点までの距離（１０ｍｍ）、５０は屈曲量（４ｍｍ）、そして５１は発生した力Ｆを示す。
【００７７】
試験開始後１５分間は発生力Ｆがクリープの存在を示し１．７Ｎから０．９Ｎに低下したがその後の６０分間は０．９Ｎで止まり変化しなかった。
【００７８】
従来から一般に使用されているニッケル・チタン系歯列矯正用ワイヤは０．４ｍｍ×０．４ｍｍ断面のものが、上記と同一の試験条件で０．６Ｎの発生力を示すに止まった。
【００７９】
故に上記試験に供した繊維複合体材を本発明による歯列矯正用器具として使用するに適当であることが解る。
【００８０】
本願明細書にあって、個々の意味するところから不合理が生じない限り、「comprise」なる単語ならびにその変形である「comprises」と「comprising」はそれぞれ「include」、「includes」、「including」の意味で使用されている。すなわち、ある発明が特定の特徴からコンプライズすると表現された場合は、同発明の実施例にあっては同特定された特徴以外の特徴をも併せて含み得ることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の１番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示す。
【図２】本発明の２番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示す。
【図３ａ】本発明の３番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示す。
【図３ｂ】本発明の３番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具であってアンカー型支持部を併用する場合を示す。
【図４】本発明の４番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示す。
【図５】本発明の５番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示す。
【図６】本発明の６番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示す。
【図７】本発明の７番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示す。
【図８】本発明の８番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示す。
【図９】本発明の９番目の実施例による強制的な歯列矯正用器具を示す。
【図１０】本発明の１０番目の実施例による中間物製品を示す。
【図１１】本発明の１１番目の実施例による中間物製品を示す。
【図１２】本発明の１２番目の実施例による中間物製品を示す。
【図１３】本発明の１３番目の実施例による中間物製品を示す。
【図１４】本発明に関連して使用される材料の試験を実施するのに使用する試験器具を示す。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年8月25日(2004.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一本の繊維材と、口外で適用中に硬化されるべきマトリックスとからなり、繊維強化複合体材を調製するための、強制的な歯列矯正治療用ためのプリプレグの用途。
【請求項２】
繊維強化複合体材は強制的な歯列矯正治療にあって歯や歯列に直接接触させて使用されることを前提としていることを特徴とするプレプレグの請求項１記載の用途。
【請求項３】
強制的歯列矯正用器具であって、本質的に少なくとも一本の繊維材と、マトリックスとで構成される繊維強化複合体材そのものであり、少なくともひとつの部分で構成されると共に歯に直接接触させ使用することを前提として調製されるアーチワイヤからなり、当該アーチワイヤには同歯列矯正用器具によってその位置が矯正される歯ないし歯列に直接接触することを前提とする部分が配置されていることを特徴とする歯列矯正用器具。
【請求項４】
アーチワイヤがひとつの部分で構成されることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項５】
アーチワイヤが少なくとも二つの互いに区別できる部分から構成され、同第一部分が支持基盤となる歯または歯列に直接接触できるアーチワイヤの一領域であると共に、少なくとも同第二部分が同歯列矯正用器具によって移動させられる歯または歯列に直接接触できるループ形状をしたアーチワイヤの一領域であることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項６】
歯列矯正用器具は少なくとも二本の繊維材を含んで構成され、同繊維材は歯のエナメル質表面にあっては互いに第一の距離だけ離散して配置される一方歯と歯の間隙部分に相当する位置にあっては互いに第二の距離だけ離散して配置され、該第二の距離が該第一の距離よりも実質的に短いことを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項７】
前記少なくともひとつの繊維材がガラスファイバ類、シリカファイバ類、石英ファイバ類、カーボンファイバ類、セラミックファイバ類、ポリオレフィンファイバ類、オレフィン共重合系ファイバ類、アラミドファイバ類、ポリエステルファイバ類、ポリアミドファイバ類、ポリアクリルファイバ類ならびにこれらの各種組合せからなる群れからから選択されることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項８】
前記少なくともひとつの繊維材が短繊維類、連続繊維類ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項９】
含浸用材マトリックスが未硬化の状態における組成がメタクリル酸メチル、エチレングリコール・ジメタクリレート、ビス−ヒドロキシ−メタクリルオキシフェニル・プロパン、トリエチレングリコール・ジメタクリレート、ポリメチル・メタクリレート、ウレタン・ジメタクリレート類化合物、エポキシ類化合物、エステル類化合物、アクリル類化合物、スルホン類化合物、カルボン酸類化合物、デンドリマー類化合物ならびにこれらから選択された複数種の組成物からなる群から選択されることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項１０】
複合体材の構成要素である繊維材が連続繊維であり単一方向に整列配置されているか、特定の二方向に限定して整列配置されているか、特定の三方向に限定して整列配置されているか、あるいはこれら三種類の整列方法の組み合わせた方式で整列配置されていることを特徴とする請求項３記載の歯列矯正用器具。
【請求項１１】
口外の強制的歯列矯正用器具を製作する工程であって、
ａ）  少なくとも一本の繊維材と、マトリックスとから構成されるプリプレグの第一部分を、それが実質的には硬化反応を開始する以前の状態にある時点において、歯列矯正用器具の支持基盤として使用する歯ないし歯列の形状に成形する工程、
ｂ）  前記歯列矯正用器具によって移動させられる歯ないし歯列の移動先に相当する位置に合わせた形に同プリプレグの第二部分を成形する工程、
ｃ）  未硬化状態の同プリプレグを硬化せしめ複合体材片を得る工程、および
ｄ）  前記歯列矯正用器具により移動させられる歯ないし歯列の矯正前の位置まで同複合体材片の前記第二部分を強制的に移動させる工程
を含んでなる歯列矯正用器具の製法。
【請求項１２】
歯列矯正用器具を製作する工程であって、工程ａ）と工程ｂ）のあいだに、
ｅ）  前記プリプレグの第一部分を複合体片の第一部分として完成するべく硬化させる工程
を含んでなる請求項１１記載の歯列矯正用器具の製法。
【請求項１３】
歯列矯正用器具を製作する工程であって、工程ｃ）と工程ｅ）記載の硬化の反応が可視光、紫外線、青色可視光、およびレーザーを照射する方法の内から、工程ｃ）と工程ｅ）それぞれ個別に選ばれた一方法によって開始されることを特徴とする請求項１２記載の歯列矯正用器具の製法。
【請求項１４】
歯列矯正用器具を製作する工程であって、含浸用材マトリックスが自動硬化可能な組成を有しており前記工程ｃ）および工程ｅ）のいずれか一方または双方記載の硬化の反応がある種の活性化剤を同記載のプリプレグに付与することで誘発されることを特徴とする請求項１２記載の歯列矯正用器具の製法。
【請求項１５】
請求項３、４、５、６、７、８、９または１０記載の強制的歯列矯正器具における用途または請求項１１、１２、１３または１４記載の製法に使用するための中間物製品であって、
当該中間物製品の第一部分が第一方向に整列配置された少なくとも一本の繊維材ならびに第一の含浸用材マトリックスとを含む構成要素で形成されると共に当該第一部分の少なくとも一部は実質的に未硬化の状態にあることを特徴とし、同時に
前記中間物製品の第二部分が第一方向とは異なる一定の方向に整列配置された少なくとも一本の繊維材ならびに第二の含浸用材マトリックスとを含む構成要素で形成されることを特徴とする中間物製品。
【請求項１６】
中間物製品であって、第二の含浸用材マトリックスの少なくとも一部は実質的に未硬化の状態にあることを特徴とする請求項１５記載の中間物製品。
【請求項１７】
中間物製品であって、第一部分に少なくとも一本は存在するとされた繊維材の長さよりも実質的に短い一定長を有する複数本の繊維材がランダムな方向に集合した部分を同請求項のいずれかに記載された第二部分がその構成要素として含むことを特徴とする請求項１５または請求項１６記載の中間物製品。
【請求項１８】
請求項１５または請求項１６記載の中間物製品であって、第一方向に直行する方向に配置された少なくとも一本の繊維材を前記請求項１５または請求項１６のいずれかに記載された第二部分がその構成要素として含むことを特徴とする中間物製品。
【請求項１９】
前記第二部分と実質的に同様でかつ同第二部分から第一距離だけ離れた位置に配置されている第三部分をその更なる構成要素として含むことを特徴とする請求項１５、１６、１７または１８記載の中間物製品。
【請求項２０】
前記第二部分ならびに第三部分と実質的に同様でかつ同第二部分から第二距離だけ離れかつ同第三部分からは第三距離だけ離れた位置に配置されている第四部分をその更なる構成要素として含むことを特徴とする請求項１９記載の中間物製品。
【請求項２１】
少なくとも一本の繊維材ならびにひとつながりの含浸用材マトリックスとを含んで構成され、当該含浸用材マトリックスは少なくともその一部分が実質上未硬化の状態に保たれており、少なくとも一本は存在するとした繊維材が一定の長さを有し、その長さ方向に対し直交する平面での当該繊維材の断面が同長さ方向に沿った位置によって定まる二種類の互いに異なる第一断面形状と第二断面形状のいずれかのに形成されており、さらに加えて第一断面形状の最大径は第二断面形状の最大径よりも実質的に長くて第一断面形状の最小径は第二断面形状の最小径よりも実質的に短いことを特徴とする請求項３、４、５、６、７、８、９または１０記載の強制的歯列矯正器具における用途または請求項１１、１２、１３または１４記載の製法に使用するための中間物製品。
【請求項２２】
前記第一断面形状が実質的に楕円形をしており、前記第二断面形状が実質的に円形であることを特徴とする請求項２１記載の中間物製品。
【請求項２３】
さらに前記中間物製品の表面に配置される脱着可能な保護テープを有することを特徴とする請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２記載の中間物製品。
【請求項２４】
前記保護テープが照射を受ける電磁波を透過させない性質を有することを特徴とする請求項２３記載の中間物製品。
【国際調査報告】
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