JP2017122064A - セラミック材料及び歯科用製品 - Google Patents
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Abstract
Description
[ΔLの変動率]=(ΔL2−ΔL1)/ΔL1×100
で表すとき、ΔLの変動率は3.5%以上である。ただし、基材及び歯科用製品のL*a*b*表色系(JISZ8729)における色度(色空間)のL*値について、試料の背景を白色にして波長700nmの光で測定したL*値を第1のL*値とし、第1のL*値を測定した同一の試料について、試料の背景を黒色にして波長700nmの光で測定したL*値を第2のL*値とするとき、ΔLは、第1のL*値から第2のL*値を控除した値である。ΔLを測定した基材の厚さは1.2mmである。セラミック材料は、基材のうち、背景とは反対側の面に配されている。ΔLを測定した歯科用製品においてセラミック材料の厚さは30μmである。
[ΔLの変動率]=(ΔL2−ΔL1)/ΔL1×100
[セラミック材料の組成、並びに歯科用製品の透明度及び光沢について]
本発明の歯科用製品に相当する試料を作製して、ΔLの変動率を測定した。まず、安定化剤としてイットリアを6mol%含有するジルコニア粉末を直径約18mmの円柱状金型に、焼結後の基材の厚みが1.2mmとなるようにジルコニア粉末を入れた。次に、ジルコニア粉末を30kNで成形した後、170MPaでCIP(Cold Isostatic Pressing;冷間静水等方圧プレス)処理を1分間施して成形物を作製した。次に、SKメディカル社製焼成炉F1を使用して当該組成物を1550℃で2時間焼成して、基材となるジルコニア焼結体を作製した。次に、50μmのアルミナ粒子を用いて0.2MPaの圧力で基材の一方の面をサンドブラスト処理して、基材上にセラミック材料を形成するための前準備を行った。このサンドブラスト処理によって、処理面はつや消し状態となった。次に、アセトン中で基材を超音波洗浄した後、乾燥させた。
表1〜3に示す組成のセラミック材料について、異なる焼成温度でセラミック材料の焼結体の作製を行うことによって、セラミック材料を作製するための適正焼結温度(1分間保持する温度)を決定した。表6に、実施例1〜9及び比較例1〜6の適正焼結温度を示す。
表1〜3に示す組成のセラミック材料の焼結体の透明度を測定した。本発明のセラミック材料の粉末を精製水と混合してスラリーを作製した。当該を金型に流し込み、スラリーの水を吸水することによってコイン形の成形体を作製した。当該成形体を上記適正焼結温度で焼成して試料となる焼結体を作製した。直径16mmの焼結体は、厚み0.5mmに寸法調整された後に、最終仕上げとして焼結体の両面を2000番のサンドペーパーで研磨処理した。各焼結体について、上述の方法でΔLを測定した。表6に、実施例1〜9及び比較例1〜6のΔLを示す。
表1〜3に示す組成のセラミック材料について、ISO6872(2008)に準拠して熱膨張係数を測定した。解析温度範囲は25℃〜500℃とした。試料となるセラミック材料の焼結体は、上記適正焼結温度で焼成して作製した。表6に、実施例1〜9及び比較例1〜6の熱膨張係数を示す。
表1〜3に示す組成のセラミック材料について、ISO6872(2008)に準拠して酸に対する溶解量を測定した耐酸性を測定した。試料となるセラミック材料の焼結体は、上記適正焼結温度で焼成して作製した。表6に、実施例1〜9及び比較例1〜6の溶解量を示す。
表1〜3に示す組成のセラミック材料について、JISR1607(2010)に準拠してIF法による破壊靭性を測定した。試験荷重は49Nとした。破壊靭性を測定することにより、歯科用陶材として十分な耐久性を有するかを確認することができる。試料となるセラミック材料の焼結体は、上記適正焼結温度で焼成して作製した。試料の厚さは、6mmとした。表6に、実施例1〜9及び比較例1〜6の破壊靭性を示す。
[結果について]
歯科用製品におけるセラミック材料の厚さによるΔLの変動率への影響について試験した。セラミック材料の厚さの異なる歯科用製品の試料を作製し、各試料の色度を測定して変動率を算出した。セラミック材料の厚さ以外の歯科用製品の作製方法及び色度の測定方法は上記実施例と同じである。セラミック材料の組成は、実施例9と同じである。表7に、測定結果を示す。
歯科用製品における基材中の安定化剤の含有率によるΔLの変動率への影響について試験した。安定化剤の含有率の異なる歯科用製品の試料を作製し、各試料の色度を測定して変動率を算出した。安定化剤の含有率以外の歯科用製品の作製方法及び色度の測定方法は上記実施例と同じである。基材の安定化剤として、イットリアを使用した。セラミック材料の組成は実施例9と同一とした。セラミック材料の厚さは30μmとした。表8に、測定結果を示す。
実施例1〜17においては基材の片面にセラミック材料を有する歯科用製品を作製したが、実施例18においては基材の両面にセラミック材料を有する歯科用製品を作製して、ΔLの変動率への影響について試験した。セラミック材料の組成は実施例9と同一とした。セラミック材料の厚さは30μmとした。基材中のイットリア含有率は6mol%とした。それ以外は、実施例17と同様である。表9に、測定結果を示す。
2 陶材層(セラミック材料)
10,20 歯科用製品
21 測定装置
22 下敷き
Claims (19)
- 69mol%〜76mol%のSiO2、
3mol%〜7mol%のAl2O3、
0.3mol%〜2mol%のLi2O、
3mol%〜8mol%のNa2O、
3mol%〜7mol%のK2O、
0.7mol%〜2mol%のCaO、
0.2mol%〜1mol%のCeO2、
0mol%〜1mol%のMgO、
0mol%〜3mol%のBaO、
0mol%〜1mol%のZnO、
0mol%〜15mol%のB2O3、及び
0mol%〜8mol%のF2、
を含有し、
MgO、BaO及びZnOのうち、少なくとも1つを含有し、
B2O3及びF2のうち、少なくとも1つを含有する、セラミック材料。 - B2O3及びF2のうち、少なくともF2を含有し、
F2の含有率が2.5mol%〜7.9mol%である、請求項1に記載のセラミック材料。 - MgO、BaO、及びZnOのうち、少なくともBaOを含有し、
BaOの含有率が0.7mol%〜3mol%である、請求項2に記載のセラミック材料。 - B2O3及びF2のうち、少なくともB2O3を含有し、
B2O3の含有率が2.5mol%〜14mol%である、請求項1に記載のセラミック材料。 - MgO、BaO、及びZnOのうち、少なくともMgO及びZnOを含有し、
MgOの含有率が0.1mol%〜1molであり、
ZnOの含有率が0.2mol%〜1molである、請求項4に記載のセラミック材料。 - B2O3及びF2を含有し、
B2O3の含有率とF2の含有率の合計が2mol%以上である、請求項1に記載のセラミック材料。 - B2O3の含有率とF2の含有率の合計が4mol%〜18mol%である、請求項6に記載のセラミック材料。
- B2O3の含有率が0.5mol%〜14mol%であり、
F2の含有率が0.5mol%〜6.5mol%である、請求項6又は7に記載のセラミック材料。 - MgO、BaO、及びZnOを含有し、
MgOの含有率が0.1mol%〜1molであり、
BaOの含有率が0.7mol%〜3molであり、
ZnOの含有率が0.2mol%〜1molである、請求項6〜8のいずれか一項に記載のセラミック材料。 - ISO6872に準拠して測定した熱膨張係数が7×10−6K−1〜11×10−6K−1である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のセラミック材料。
- ISO6872に準拠して測定された溶解量が100μg/cm2以下である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のセラミック材料。
- JISR1607に準拠して測定された破壊靭性が1MPam1/2以上である、請求項1〜11のいずれか一項に記載のセラミック材料。
- 基材と、
請求項1〜12のいずれか一項に記載のセラミック材料を含む陶材層と、を備える、歯科用製品。 - 前記陶材層の厚さは、15μm〜80μmである、請求項13に記載の歯科用製品。
- 前記基材は、イットリアを含有するジルコニア焼結体であり、
前記ジルコニア焼結体において、ジルコニアとイットリアの合計molに対するイットリアの含有率は3mol%〜6mol%である、請求項13又は14に記載の歯科用製品。 - 前記基材のΔLをΔL1と表記し、
前記歯科用製品のΔLをΔL2と表記し、
ΔL1からΔL2への変動率を以下の式:
[ΔLの変動率]=(ΔL2−ΔL1)/ΔL1×100
で表すとき、
ΔLの変動率は3.5%以上である、
ただし、前記基材及び前記歯科用製品のL*a*b*表色系(JISZ8729)における色度(色空間)のL*値について、試料の背景を白色にして波長700nmの光で測定したL*値を第1のL*値とし、
第1のL*値を測定した同一の試料について、試料の背景を黒色にして波長700nmの光で測定したL*値を第2のL*値とするとき、
ΔLは、前記第1のL*値から前記第2のL*値を控除した値であり、
ΔLを測定した前記基材の厚さは1.2mmであり、
前記セラミック材料は、前記基材のうち、前記背景とは反対側の面に配され、
ΔLを測定した前記歯科用製品において前記セラミック材料の厚さは30μmである、
請求項13〜15のいずれか一項に記載の歯科用製品。 - 前記セラミック材料は、前記基材の少なくとも一部に配されている、請求項13〜16のいずれか一項に記載の歯科用製品。
- 前記セラミック材料は、前記基材の面のうち、口腔内に露出する面の少なくとも一部に配されている、請求項17に記載の歯科用製品。
- 前記セラミック材料は、前記基材の面のうち、支台歯に面する面の少なくとも一部に配されている、請求項17又は18に記載の歯科用製品。
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