JP2018100229A - 靭性を向上させた歯科用補綴物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]基材と陶材を含む歯科用補綴物であって、前記基材がジルコニアを含み、前記陶材の焼成後の熱膨張係数が、前記ジルコニア焼結体の熱膨張係数より低く、前記ジルコニア焼結体の熱膨張係数と前記陶材の焼成後の熱膨張係数の差が1.0×10-6/℃〜3.5×10-6/℃であり、前記陶材の焼成後の厚さが10〜500μmであることを特徴とする、歯科用補綴物;
[2]前記陶材の焼成後の厚さが、10〜200μmである、前記[1]の歯科用補綴物;
[3]前記基材が、ジルコニア及びその安定化剤を含む、前記[1]又は[2]の歯科用補綴物;
[4]前記安定化剤が、酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、及び酸化ランタンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記[3]の歯科用補綴物;
[5]前記安定化剤がイットリアであり、前記イットリアの含有量が、ジルコニアと安定化剤との合計100モル%において3〜6モル%である、前記[3]の歯科用補綴物;
[6]前記ジルコニア焼結体と前記陶材の熱膨張係数の差が2.0×10-6/℃〜3.5×10-6/℃である、前記[1]〜[5]のいずれかの歯科用補綴物;
[7]ジルコニアを含む基材上に、陶材を形成する工程を含み、
前記工程において、前記陶材の焼成後の厚さが10〜500μmとなるように陶材を形成し、前記陶材の焼成後の熱膨張係数が、前記ジルコニア焼結体の熱膨張係数より低く、前記ジルコニア焼結体の熱膨張係数と前記陶材の焼成後の熱膨張係数の差が1.0×10-6/℃〜3.5×10-6/℃である、前記[1]〜[6]のいずれかの歯科用補綴物の製造方法。
破壊靭性の上昇率(%)={(ジルコニア焼結体上での陶材の破壊靭性値(B)−陶材単独での破壊靭性値(A))/陶材単独での破壊靭性値(A)}×100
ジルコニア焼結体及び表1に示す組成の陶材について、ISO 6872:2008に準拠して熱膨張係数を測定した。熱膨張係数の解析温度範囲は25℃〜500℃とした。試料となる陶材の焼結体(焼成後の陶材)は、表2に示す焼結温度で1分間焼成して作製した。試料となるジルコニア焼結体は、安定化剤としてイットリアを6モル%含有するジルコニア粉末を用いて、1550℃で2時間焼成して作製した。表2に、実施例1〜11及び比較例1〜6における各熱膨張係数を示す。
ジルコニア上での陶材の靭性測定は、本発明の歯科用補綴物に相当する試料を作製して行った。まず、安定化剤としてイットリアを6モル%含有するジルコニア粉末を直径約18mmの円柱状金型に、焼結後の基材の厚さが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、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の圧力でジルコニア焼結体の一方の面をサンドブラスト処理して、ジルコニア焼結体上に陶材層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に示す組成の陶材単独及び、ジルコニア焼結体上に表1に示す組成の各陶材層を形成した前記測定試料について、JIS R 1607:2010に準拠して圧子圧入法(IF法)による破壊靭性を測定した。試験荷重は4.9N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。陶材単独の試料は、陶材をプレス成形して、表2に示す焼成温度で1分間焼結し、2000番のサンドペーパーで表面を研磨処理後の陶材の焼結体の厚さが6mmとなるように作製した。表2に、実施例1〜11及び比較例1〜6の測定試料の破壊靭性の測定結果を示す。
クラックの評価は、以下に記載する方法でジルコニア焼結体を用いたフレームを作製し、該フレーム上に、上記と同じ表1の組成を有する陶材を塗布し、次いでこれを焼成して歯科用補綴物を作製し、クラックの発生の有無を目視により確認することにより行った。
Claims (7)
- 基材と陶材を含む歯科用補綴物であって、
前記基材がジルコニアを含み、
前記陶材の焼成後の熱膨張係数が、前記ジルコニア焼結体の熱膨張係数より低く、
前記ジルコニア焼結体の熱膨張係数と前記陶材の焼成後の熱膨張係数の差が1.0×10-6/℃〜3.5×10-6/℃であり、前記陶材の焼成後の厚さが10〜500μmであることを特徴とする、歯科用補綴物。 - 前記陶材の焼成後の厚さが、10〜200μmである、請求項1に記載の歯科用補綴物。
- 前記基材が、ジルコニア及びその安定化剤を含む、請求項1又は2に記載の歯科用補綴物。
- 前記安定化剤が、酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、及び酸化ランタンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項3に記載の歯科用補綴物。
- 前記安定化剤がイットリアであり、前記イットリアの含有量が、ジルコニアと安定化剤との合計100モル%において3〜6モル%である、請求項3に記載の歯科用補綴物。
- 前記ジルコニア焼結体と前記陶材の熱膨張係数の差が2.0×10-6/℃〜3.5×10-6/℃である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の歯科用補綴物。
- ジルコニアを含む基材上に、陶材を形成する工程を含み、
前記工程において、前記陶材の焼成後の厚さが10〜500μmとなるように陶材を形成し、前記陶材の焼成後の熱膨張係数が、前記ジルコニア焼結体の熱膨張係数より低く、前記ジルコニア焼結体の熱膨張係数と前記陶材の焼成後の熱膨張係数の差が1.0×10-6/℃〜3.5×10-6/℃である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の歯科用補綴物の製造方法。
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