JP2907031B2 - 歯科用陶材 - Google Patents
歯科用陶材Info
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- JP2907031B2 JP2907031B2 JP28242194A JP28242194A JP2907031B2 JP 2907031 B2 JP2907031 B2 JP 2907031B2 JP 28242194 A JP28242194 A JP 28242194A JP 28242194 A JP28242194 A JP 28242194A JP 2907031 B2 JP2907031 B2 JP 2907031B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人工歯の製作、補綴修
復に使用され、特にオールセラミッククラウンのコア部
の築盛層の原料となる歯科用陶材に関する。
復に使用され、特にオールセラミッククラウンのコア部
の築盛層の原料となる歯科用陶材に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、色調の観点から、金属の裏打ちの
ないオールセラミッククラウンが注目を浴び、各種の製
造方法が知られている。以前、上記オールセラミックク
ラウンは強度不足のため、単冠以外は作成困難であった
が、このことを解決するため、セラミック多孔質層にガ
ラスを含浸させオールセラミッククラウンのコア部を形
成する方法が開発され、特許出願されている（特公平3ー
74573号、特願平5ー98370号、特願平5ー183472）。
ないオールセラミッククラウンが注目を浴び、各種の製
造方法が知られている。以前、上記オールセラミックク
ラウンは強度不足のため、単冠以外は作成困難であった
が、このことを解決するため、セラミック多孔質層にガ
ラスを含浸させオールセラミッククラウンのコア部を形
成する方法が開発され、特許出願されている（特公平3ー
74573号、特願平5ー98370号、特願平5ー183472）。
【０００３】特公平3ー74573号においては、セラミック
多孔質層にガラスを含浸させたコア部約0.5mmにエナメ
ル層約1.0mmを築盛してオールセラミッククラウンを作
成している。このエナメル層を形成するガラスとして
は、主成分ＳｉＯ2：62〜66wt％、Ａｌ2Ｏ3 ：15〜16wt
％、その他アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化
物、酸化硼素からなる組成のガラスを使用し、そのガラ
スの単味の特性として、曲げ強度5.6kgf/mm2（53.88MP
a）、破壊靱性4.04kgf（1.25MPam1/2）、熱膨張率７×1
0-6/℃以下であった。（本発明者の実験による）そのガ
ラスを陶材として用いたオールセラミッククラウンが開
示されている。
多孔質層にガラスを含浸させたコア部約0.5mmにエナメ
ル層約1.0mmを築盛してオールセラミッククラウンを作
成している。このエナメル層を形成するガラスとして
は、主成分ＳｉＯ2：62〜66wt％、Ａｌ2Ｏ3 ：15〜16wt
％、その他アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化
物、酸化硼素からなる組成のガラスを使用し、そのガラ
スの単味の特性として、曲げ強度5.6kgf/mm2（53.88MP
a）、破壊靱性4.04kgf（1.25MPam1/2）、熱膨張率７×1
0-6/℃以下であった。（本発明者の実験による）そのガ
ラスを陶材として用いたオールセラミッククラウンが開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記セ
ラミック多孔質層にガラスを含浸させて作成したコア部
（素地）の強度が高いにも拘らず、コア部にエナメル層
として陶材を築盛することにより、オールセラミックラ
ウン全体としての強度や靱性が低下していた。また、コ
ア部と陶材との熱膨張率の違いにより、陶材の焼成時や
実際の口腔内での装着時に、築盛した陶材がコア部より
一部剥離したり、完全に脱離するおそれがあった。さら
に、エナメル層の透明度が低く外観が劣っていた。
ラミック多孔質層にガラスを含浸させて作成したコア部
（素地）の強度が高いにも拘らず、コア部にエナメル層
として陶材を築盛することにより、オールセラミックラ
ウン全体としての強度や靱性が低下していた。また、コ
ア部と陶材との熱膨張率の違いにより、陶材の焼成時や
実際の口腔内での装着時に、築盛した陶材がコア部より
一部剥離したり、完全に脱離するおそれがあった。さら
に、エナメル層の透明度が低く外観が劣っていた。
【０００５】本発明は上記問題点を解決するために、セ
ラミック素地とのマッチングが良く、外観が優れ、高強
度、高靱性で、信頼性に優れたセラミック素地の築盛層
の原料となる歯科用陶材を提供することを目的とする。
ラミック素地とのマッチングが良く、外観が優れ、高強
度、高靱性で、信頼性に優れたセラミック素地の築盛層
の原料となる歯科用陶材を提供することを目的とする。
【０００６】特に、本発明はオールセラミッククラウン
のコア部を被覆する陶材を提供することを目的とする。
のコア部を被覆する陶材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の歯科用陶材は、ＳｉＯ2：67〜80wt％、Ａ
ｌ2Ｏ3：３〜14wt％、但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が8
3wt％以上、Ｂ2Ｏ3：0.5〜2.5wt％、アルカリ金属酸化
物であるＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏの一種以上が６
〜15wt％の原料組成を有するものである。
め、本発明の歯科用陶材は、ＳｉＯ2：67〜80wt％、Ａ
ｌ2Ｏ3：３〜14wt％、但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が8
3wt％以上、Ｂ2Ｏ3：0.5〜2.5wt％、アルカリ金属酸化
物であるＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏの一種以上が６
〜15wt％の原料組成を有するものである。
【０００８】
【好適な手段】また、本発明の原料組成において好まし
くは、ＳｉＯ2：76〜79wt％、Ａｌ2Ｏ3：７〜10wt％、
但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が86wt％以上である。
くは、ＳｉＯ2：76〜79wt％、Ａｌ2Ｏ3：７〜10wt％、
但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が86wt％以上である。
【０００９】また、本発明において好ましくは、原料組
成で塩基性酸化物であるＭｇＯを0.2〜６wt％添加した
ものである。
成で塩基性酸化物であるＭｇＯを0.2〜６wt％添加した
ものである。
【００１０】また、本発明の原料組成において好ましく
は、アルカリ金属酸化物全体が６〜15wt％で、その内Ｌ
ｉ2Ｏ：0.2〜３wt％である。
は、アルカリ金属酸化物全体が６〜15wt％で、その内Ｌ
ｉ2Ｏ：0.2〜３wt％である。
【００１１】また、本発明において好ましくは、焼結体
で、熱膨張率が６×10-6〜７×10-6/℃である。
で、熱膨張率が６×10-6〜７×10-6/℃である。
【００１２】また、本発明において好ましくは、焼結体
で、曲げ強度6.5kgf/mm2（63.7MPa）以上、破壊靱性４k
gf（1.24MPam1/2）以上である。
で、曲げ強度6.5kgf/mm2（63.7MPa）以上、破壊靱性４k
gf（1.24MPam1/2）以上である。
【００１３】また、本発明において好ましくは、本発明
の陶材を原料とする築盛層が、オールセラミッククラウ
ンのセラミック質からなるコア部に築盛されるものであ
る。
の陶材を原料とする築盛層が、オールセラミッククラウ
ンのセラミック質からなるコア部に築盛されるものであ
る。
【００１４】
【作用】上記構成のもと、本発明の歯科用陶材は、Ｓｉ
Ｏ2：67〜80wt％、Ａｌ2Ｏ3：３〜14wt％、但しＳｉＯ2
とＡｌ2Ｏ3の合計が83wt％以上、Ｂ2Ｏ3：0.5〜2.5wt
％、アルカリ金属酸化物であるＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬ
ｉ2Ｏの一種以上が６〜15wt％の原料組成を有すること
によって以下のような作用を示す。
Ｏ2：67〜80wt％、Ａｌ2Ｏ3：３〜14wt％、但しＳｉＯ2
とＡｌ2Ｏ3の合計が83wt％以上、Ｂ2Ｏ3：0.5〜2.5wt
％、アルカリ金属酸化物であるＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬ
ｉ2Ｏの一種以上が６〜15wt％の原料組成を有すること
によって以下のような作用を示す。
【００１５】本発明の歯科用陶材の原料組成は、焼成に
より素地上にガラス質、エナメル質、又は釉を形成する
のに好適でであり、ＳｉＯ2分を主にＡｌ2Ｏ3成分、Ｂ2
Ｏ3成分にて構成される。Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏ
の一種以上からなるアルカリ金属酸化物は、釉質として
通常より少ない量である。
より素地上にガラス質、エナメル質、又は釉を形成する
のに好適でであり、ＳｉＯ2分を主にＡｌ2Ｏ3成分、Ｂ2
Ｏ3成分にて構成される。Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏ
の一種以上からなるアルカリ金属酸化物は、釉質として
通常より少ない量である。
【００１６】ＳｉＯ2はガラス状にするための必須成分
であり、ＳｉＯ2分が多いことで化学的に安定で、融点
が低下する。ＳｉＯ2分が多すぎると、フリット化しな
い。Ａｌ2Ｏ3が多いと透明度が低下し、少なすぎると強
度、硬度が低下する。Ｂ2Ｏ3は、ホウ珪酸ガラスにおい
て網目形成酸化物としてＳｉＯ2と置き換わり、溶融温
度を低下させると共に熱膨張率をも低下させる。また陶
材の溶融時に濡れ性、粘度等の性質に関係する。アルカ
リ金属酸化物は、量が多くなると熱膨張係数が高くなり
貫入の発生等の素地のセラミック部のマッチング不良が
生じ易くなる。
であり、ＳｉＯ2分が多いことで化学的に安定で、融点
が低下する。ＳｉＯ2分が多すぎると、フリット化しな
い。Ａｌ2Ｏ3が多いと透明度が低下し、少なすぎると強
度、硬度が低下する。Ｂ2Ｏ3は、ホウ珪酸ガラスにおい
て網目形成酸化物としてＳｉＯ2と置き換わり、溶融温
度を低下させると共に熱膨張率をも低下させる。また陶
材の溶融時に濡れ性、粘度等の性質に関係する。アルカ
リ金属酸化物は、量が多くなると熱膨張係数が高くなり
貫入の発生等の素地のセラミック部のマッチング不良が
生じ易くなる。
【００１７】このような、組成に起因する性質によって
本発明の歯科用陶材は、セラミック素地、例えばオール
セラミッククラウンのコア部とのマッチングが良く、外
観が美しく（透明度良）、高強度、高靱性で、信頼性に
優れた築盛層の原料となる。そして、従来は強度不足、
熱膨張による変形により製作できなかった。３冠以上の
オールセラミッククラウンが製作可能となる。
本発明の歯科用陶材は、セラミック素地、例えばオール
セラミッククラウンのコア部とのマッチングが良く、外
観が美しく（透明度良）、高強度、高靱性で、信頼性に
優れた築盛層の原料となる。そして、従来は強度不足、
熱膨張による変形により製作できなかった。３冠以上の
オールセラミッククラウンが製作可能となる。
【００１８】歯科用陶材は、高強度、高靱性は勿論、単
独で使用される場合を除き複合材料としては、陶材が施
されるセラミック素地とのマッチングが良く、陶材の乾
燥、焼成時に変形が生じないことが求められる。
独で使用される場合を除き複合材料としては、陶材が施
されるセラミック素地とのマッチングが良く、陶材の乾
燥、焼成時に変形が生じないことが求められる。
【００１９】例えば、オールセラミッククラウンのコア
部に陶材を原料とする築盛層を形成するには、陶材原料
を微粉砕して粉末状、ペースト状あるいは粘度の高い泥
漿にして、コア部に塗布あるいはコア部を泥漿に浸漬し
て、乾燥し、焼成する。
部に陶材を原料とする築盛層を形成するには、陶材原料
を微粉砕して粉末状、ペースト状あるいは粘度の高い泥
漿にして、コア部に塗布あるいはコア部を泥漿に浸漬し
て、乾燥し、焼成する。
【００２０】乾燥時に、築盛した陶材が流れ落ちないた
めには、陶材からなる釉質がある程度の粘度を有する必
要がある。
めには、陶材からなる釉質がある程度の粘度を有する必
要がある。
【００２１】焼成温度は、築盛層が均一かつ緻密に形成
される温度でなくてはならないが、素地であるオールセ
ラミッククラウンのコア部の焼結温度（溶融温度）より
低いことが肝要である。硬く、緻密かつ均一でピンホー
ル等の欠陥のないセラミック素地の被覆を行なうために
は、組成毎に最適な焼成温度を見出すことが求められ
る。
される温度でなくてはならないが、素地であるオールセ
ラミッククラウンのコア部の焼結温度（溶融温度）より
低いことが肝要である。硬く、緻密かつ均一でピンホー
ル等の欠陥のないセラミック素地の被覆を行なうために
は、組成毎に最適な焼成温度を見出すことが求められ
る。
【００２２】さらに、焼成後にコア部（素地）と築盛層
（釉）との剥離が生じないように、両者の熱膨張係数は
同程度のオーダが必要である。好ましくは、築盛層の熱
膨張係数がコア部よりわずかに小さいと、冷却された築
盛層には圧縮応力が働き、築盛層及びオールセラミック
クラウンの機械的強度（抗折力、靱性、硬度等）は増大
する。また、焼成後の築盛層が滑らかで、ピンホールが
ないことで、化学的、機械的な安定度も向上する。
（釉）との剥離が生じないように、両者の熱膨張係数は
同程度のオーダが必要である。好ましくは、築盛層の熱
膨張係数がコア部よりわずかに小さいと、冷却された築
盛層には圧縮応力が働き、築盛層及びオールセラミック
クラウンの機械的強度（抗折力、靱性、硬度等）は増大
する。また、焼成後の築盛層が滑らかで、ピンホールが
ないことで、化学的、機械的な安定度も向上する。
【００２３】歯科用陶材は、人目に触れる部分に使用さ
れる材料であるから（特に前歯）、その焼成後の外観は
できるだけ自然の風合い、色合いに近いものが要求され
る。自然歯は、透明なエナメル層で覆われており、人工
歯（入歯、差歯、冠歯）の被覆層として用いる場合に
は、陶材が焼成後に透明感を有しなければならない。
れる材料であるから（特に前歯）、その焼成後の外観は
できるだけ自然の風合い、色合いに近いものが要求され
る。自然歯は、透明なエナメル層で覆われており、人工
歯（入歯、差歯、冠歯）の被覆層として用いる場合に
は、陶材が焼成後に透明感を有しなければならない。
【００２４】本発明の陶材は、これらの要件を備えた築
盛層、釉、又はエナメル層の原料となる。
盛層、釉、又はエナメル層の原料となる。
【００２５】本発明の陶材は、工業上不可避の不純物を
含むことがある。
含むことがある。
【００２６】
【数値限定理由】以下に、本発明の陶材の原料組成限定
理由について詳細に述べる。
理由について詳細に述べる。
【００２７】ＳｉＯ2が、80wt％を超えるとフリット化
が困難である。また、含有量が増加すると熔融温度が上
がり、粘度が高くなる。67wt％未満であると強度等の特
性の劣化が生じる。
が困難である。また、含有量が増加すると熔融温度が上
がり、粘度が高くなる。67wt％未満であると強度等の特
性の劣化が生じる。
【００２８】Ａｌ2Ｏ3が、14.0wt％を超えると透明性を
失い（失透）、外観が劣り歯科用陶材として適さない。
３wt％未満で強度、硬度が低下する。また、Ａｌ2Ｏ3は
粘度を保ち、フリット釉では貫入防止ともなる。
失い（失透）、外観が劣り歯科用陶材として適さない。
３wt％未満で強度、硬度が低下する。また、Ａｌ2Ｏ3は
粘度を保ち、フリット釉では貫入防止ともなる。
【００２９】但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の一種以上が83wt
％未満で、破壊靱性値が約3.8kgf（1.18MPam1/2）に低
下するので、ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の一種以上が83wt％以
上とする。
％未満で、破壊靱性値が約3.8kgf（1.18MPam1/2）に低
下するので、ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の一種以上が83wt％以
上とする。
【００３０】好ましくは、ＳｉＯ2：76〜79wt％、Ａｌ2
Ｏ3：７〜10wt％、但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が86wt
％以上で一層機械的強度が高い。
Ｏ3：７〜10wt％、但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が86wt
％以上で一層機械的強度が高い。
【００３１】Ｂ2Ｏ3が0.5〜2.5wt％であることで、熔け
やすい化合物を作り、適用量用いることで熱膨張率を低
下させるが、多過ぎると逆に増加させる。又、多過ぎた
場合、耐火化学性が乏しくなる。また失透を防いでい
る。さらに好ましくは1〜1.5wt％である。
やすい化合物を作り、適用量用いることで熱膨張率を低
下させるが、多過ぎると逆に増加させる。又、多過ぎた
場合、耐火化学性が乏しくなる。また失透を防いでい
る。さらに好ましくは1〜1.5wt％である。
【００３２】アルカリ金属酸化物は、強力な媒熔剤であ
り、大量に加えると機械的強度を悪化させる。と同時に
熱膨張率を増加させる。よってＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬ
ｉ2Ｏの一種以上が６〜15wt％の組成とする。なお、ソ
ーダをカリで置換すると光沢を増し、熱膨張係数を減少
させる。また、アルカリ金属酸化物は、量が多くなると
熱膨張係数が高くなりセラミックコア部との不適合によ
り貫入が発生し易くなる。
り、大量に加えると機械的強度を悪化させる。と同時に
熱膨張率を増加させる。よってＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬ
ｉ2Ｏの一種以上が６〜15wt％の組成とする。なお、ソ
ーダをカリで置換すると光沢を増し、熱膨張係数を減少
させる。また、アルカリ金属酸化物は、量が多くなると
熱膨張係数が高くなりセラミックコア部との不適合によ
り貫入が発生し易くなる。
【００３３】上記原料組成を基本として、以下に他の化
合物の添加、置換及び修飾等の好ましい態様を述べる。
合物の添加、置換及び修飾等の好ましい態様を述べる。
【００３４】ＭｇＯが、６wt％を超えると失透し、比較
的低温では耐火剤となるので、ＭｇＯが６wt％以下とす
る。ＭｇＯを添加することで、他の塩基成分より熱膨張
係数を減少させる。ＣａＯもＭｇＯと同性質であり、多
量に添加すると硬度は増すが失透を起こす。
的低温では耐火剤となるので、ＭｇＯが６wt％以下とす
る。ＭｇＯを添加することで、他の塩基成分より熱膨張
係数を減少させる。ＣａＯもＭｇＯと同性質であり、多
量に添加すると硬度は増すが失透を起こす。
【００３５】Ｌｉ2Ｏは、熱膨張率の増加を押さえ強力
な媒熔剤となるが、機械的強度も上がるが、３wt％を超
えると失透するので、Ｌｉ2Ｏが３wt％以下、0.3wt％以
上が好ましく、さらに好ましくは上限が２wt％以下でよ
り透明度が高い。
な媒熔剤となるが、機械的強度も上がるが、３wt％を超
えると失透するので、Ｌｉ2Ｏが３wt％以下、0.3wt％以
上が好ましく、さらに好ましくは上限が２wt％以下でよ
り透明度が高い。
【００３６】以上の原料組成を有する陶材を焼成したも
のは、オールセラミッククラウンのコア部（素地）と熱
膨張率がほぼ等しく、焼結体で熱膨張率が６×10-6〜７
×10-6/℃であり、焼成後にコア部（素地）と築盛層
（釉）との剥離や変形が生じない。築盛層の熱膨張係数
がコア部よりわずかに小さいと、築盛層及びオールセラ
ミッククラウンの機械的強度（抗折力、靱性等）は一層
増大する。
のは、オールセラミッククラウンのコア部（素地）と熱
膨張率がほぼ等しく、焼結体で熱膨張率が６×10-6〜７
×10-6/℃であり、焼成後にコア部（素地）と築盛層
（釉）との剥離や変形が生じない。築盛層の熱膨張係数
がコア部よりわずかに小さいと、築盛層及びオールセラ
ミッククラウンの機械的強度（抗折力、靱性等）は一層
増大する。
【００３７】以上の原料組成を有する陶材は、焼結体で
曲げ強度6.5kgf/mm2（63.7MPa）以上、破壊靱性3.8kgf
（1.18MPam1/2）以上を示しオールセラミッククラウン
のコア部上の築盛層に使用する歯科用陶材として十分な
強度と前記熱膨張特性を示し非常に優れている。
曲げ強度6.5kgf/mm2（63.7MPa）以上、破壊靱性3.8kgf
（1.18MPam1/2）以上を示しオールセラミッククラウン
のコア部上の築盛層に使用する歯科用陶材として十分な
強度と前記熱膨張特性を示し非常に優れている。
【００３８】本発明の陶材は、単独の焼結体、又は多孔
質セラミックに浸透する略ガラス質としても使用可能で
ある。
質セラミックに浸透する略ガラス質としても使用可能で
ある。
【００３９】
(実施例Ａ)平均粒径が３μｍのアルミナ粉末原料99.2重
量部に対して平均粒径が１μｍの金粉末0.1重量部及び
平均粒径が３μｍのガラス粉末0.7重量部（Ｌａ2Ｏ3 4
4.0重量部、Ｂ2Ｏ3 21.6重量部、ＳｉＯ2 12.6重量
部、Ａｌ2Ｏ3 14.9重量部）を混合し、石膏板上に鋳込
み、次いで、その多孔質層を１１１０℃まで２０分で昇
温しその後１１１０℃で１０分間保持して焼成した。得
られた多孔質層を１１００℃まで１０分間で昇温しその
後１１００℃で所定時間保持し、軟化点７２８℃のガラ
スを含浸させ、オールセラミッククラウンのコア部１を
作成した。ガラス含浸後のコア部１の組成は、アルミナ
78.1wt％、ＳｉＯ2 3.2wt％、Ｌａ2Ｏ3 11.3wt
％、Ｂ2Ｏ3 5.5wt％、その他 アルカリ金属、ア
ルカリ類酸化物等であり、得られたコア部の熱膨張率は
6.4〜6.9×10-6/℃であった。
量部に対して平均粒径が１μｍの金粉末0.1重量部及び
平均粒径が３μｍのガラス粉末0.7重量部（Ｌａ2Ｏ3 4
4.0重量部、Ｂ2Ｏ3 21.6重量部、ＳｉＯ2 12.6重量
部、Ａｌ2Ｏ3 14.9重量部）を混合し、石膏板上に鋳込
み、次いで、その多孔質層を１１１０℃まで２０分で昇
温しその後１１１０℃で１０分間保持して焼成した。得
られた多孔質層を１１００℃まで１０分間で昇温しその
後１１００℃で所定時間保持し、軟化点７２８℃のガラ
スを含浸させ、オールセラミッククラウンのコア部１を
作成した。ガラス含浸後のコア部１の組成は、アルミナ
78.1wt％、ＳｉＯ2 3.2wt％、Ｌａ2Ｏ3 11.3wt
％、Ｂ2Ｏ3 5.5wt％、その他 アルカリ金属、ア
ルカリ類酸化物等であり、得られたコア部の熱膨張率は
6.4〜6.9×10-6/℃であった。
【００４０】このオールセラミッククラウンのコア部１
の上層面に、表１に示す各組成を有する陶材を塗布し
て、約コア部の２倍の厚さに築盛し、各最適焼成温度
（1000℃付近）まで約３０分間で昇温しその後所定時間
保持焼成した。
の上層面に、表１に示す各組成を有する陶材を塗布し
て、約コア部の２倍の厚さに築盛し、各最適焼成温度
（1000℃付近）まで約３０分間で昇温しその後所定時間
保持焼成した。
【００４１】図１に、上記方法で製作されたコア部１の
上層面が本実施例の陶材からなる築盛層２で被覆された
オールセラミッククラウンを示す。
上層面が本実施例の陶材からなる築盛層２で被覆された
オールセラミッククラウンを示す。
【００４２】表１に、上記方法で得られた実施例１〜８
の陶材の原料組成を重量比（wt％）で示す。
の陶材の原料組成を重量比（wt％）で示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】これらの実施例１〜８の組成を有する陶材
からなる築盛層１を備えたオールセラミッククラウンの
透明度、コア部２と被覆層２のマッチング（変形の有
無）を観察し、さらに、築盛層１をコア部２に設ける際
の最適な焼成温度を検討した。そして、陶材の焼結体単
独で強度、破壊靱性、並びに熱膨張率を測定した。
からなる築盛層１を備えたオールセラミッククラウンの
透明度、コア部２と被覆層２のマッチング（変形の有
無）を観察し、さらに、築盛層１をコア部２に設ける際
の最適な焼成温度を検討した。そして、陶材の焼結体単
独で強度、破壊靱性、並びに熱膨張率を測定した。
【００４５】なお、曲げ強度試験はＪＩＳ３点曲げ試験
により、破壊靱性試験（ＩＦ法による）は、以下の機
器、条件で行った。 使用機器：松沢精機製ビッカース硬度計 ＤＶＫ−１ 試験条件：温度−−−−−−−−常温 荷重−−−−−−−−２０Ｋｇｆ（１９６Ｎ） 荷重印加速度−−−−７０μｍ／ｓ 保持時間−−−−−−１５秒 圧コン数−−−−−−５個／試料
により、破壊靱性試験（ＩＦ法による）は、以下の機
器、条件で行った。 使用機器：松沢精機製ビッカース硬度計 ＤＶＫ−１ 試験条件：温度−−−−−−−−常温 荷重−−−−−−−−２０Ｋｇｆ（１９６Ｎ） 荷重印加速度−−−−７０μｍ／ｓ 保持時間−−−−−−１５秒 圧コン数−−−−−−５個／試料
【００４６】表２に、表１の実施例１〜９の組成を有す
る陶材からなる築盛層が備えるオールセラミッククラウ
ンの焼成状態（透明度、マッチング(変形の有無)）、破
壊靱性、熱膨張率、並びに一部について最適焼成温度又
は曲げ強度の測定結果を示す。
る陶材からなる築盛層が備えるオールセラミッククラウ
ンの焼成状態（透明度、マッチング(変形の有無)）、破
壊靱性、熱膨張率、並びに一部について最適焼成温度又
は曲げ強度の測定結果を示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】表２の実験結果より、特に、ＳｉＯ2が76
〜79wt％で、破壊靱性が高く、最適焼成温度も低い。Ａ
ｌ2Ｏ3含有率が高いと破壊靱性が向上する傾向が見ら
れ、Ａｌ2Ｏ3は３wt％以上、より好ましくは、７wt％以
上で破壊靱性値が3.8kgf（1.18MPam1/2）以上となる。
またＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合量が多い程破壊靱性が向上
している。Ｂ2Ｏ3を適量比（0.5〜2.5wt％）含むことに
より、媒熔剤として、又は熱膨張率を下げる作用を示し
ているものと推定される。さらに好ましくはＢ2Ｏ3が１
〜１．５wt％である。Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏの
一種以上からなるアルカリ金属酸化物の群も、媒熔剤と
して働いている。
〜79wt％で、破壊靱性が高く、最適焼成温度も低い。Ａ
ｌ2Ｏ3含有率が高いと破壊靱性が向上する傾向が見ら
れ、Ａｌ2Ｏ3は３wt％以上、より好ましくは、７wt％以
上で破壊靱性値が3.8kgf（1.18MPam1/2）以上となる。
またＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合量が多い程破壊靱性が向上
している。Ｂ2Ｏ3を適量比（0.5〜2.5wt％）含むことに
より、媒熔剤として、又は熱膨張率を下げる作用を示し
ているものと推定される。さらに好ましくはＢ2Ｏ3が１
〜１．５wt％である。Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏの
一種以上からなるアルカリ金属酸化物の群も、媒熔剤と
して働いている。
【００４９】実施例１〜８の組成の有する陶材からなる
築盛層を有するオールセラミッククラウンは、いずれも
透明度が高く外観が優れている。また、コア部との界面
で、築盛層の剥離、脱落及び変形が生じていない。さら
に、焼結体で破壊靱性は約3.83kgf（1.19MPam1/2）以上
を示し、曲げ強度が約6.5kgf/mm2（63.7MPa）以上あ
り、非常に強度が高い。さらに、熱膨張率が６×10-6〜
７×10-6/℃の範囲内にあり、セラミック又は金属成分
含有セラミックからなるコア部１との熱膨張率がほぼ等
しく、このため焼成後コア部とのマッチング（密着性）
が良く、変形も生じていない。
築盛層を有するオールセラミッククラウンは、いずれも
透明度が高く外観が優れている。また、コア部との界面
で、築盛層の剥離、脱落及び変形が生じていない。さら
に、焼結体で破壊靱性は約3.83kgf（1.19MPam1/2）以上
を示し、曲げ強度が約6.5kgf/mm2（63.7MPa）以上あ
り、非常に強度が高い。さらに、熱膨張率が６×10-6〜
７×10-6/℃の範囲内にあり、セラミック又は金属成分
含有セラミックからなるコア部１との熱膨張率がほぼ等
しく、このため焼成後コア部とのマッチング（密着性）
が良く、変形も生じていない。
【００５０】このように、本実施例の陶材はオールセラ
ミッククラウンの被覆層として条件であるコア部との密
着性、親和性及び強度、靱性の要素を全て兼ね備えてい
る歯科用陶材である。
ミッククラウンの被覆層として条件であるコア部との密
着性、親和性及び強度、靱性の要素を全て兼ね備えてい
る歯科用陶材である。
【００５１】本実施例の陶材は、歯科用としては、オー
ルセラミッククラウン及び金属成分を含むオールセラミ
ッククラウンの築盛層の他、金属で裏打ちされたクラウ
ンの築盛層としても使用できる。さらに、他の生体用の
セラミック質を有する材料の被覆材（例えばセラミック
人工骨）として用いても上記特性を発揮し、生体親和性
も高いので、やはり優れている。
ルセラミッククラウン及び金属成分を含むオールセラミ
ッククラウンの築盛層の他、金属で裏打ちされたクラウ
ンの築盛層としても使用できる。さらに、他の生体用の
セラミック質を有する材料の被覆材（例えばセラミック
人工骨）として用いても上記特性を発揮し、生体親和性
も高いので、やはり優れている。
【００５２】（比較例１〜７）（組成品番１−1〜8、２
−1〜3、３−1、４−1〜2、５−1〜8、６−1〜3、７−
1） さらに、比較例として下記の組成を有する陶材を実施例
と同様の方法で築盛層２とし、同様の試験をおこなっ
た。
−1〜3、３−1、４−1〜2、５−1〜8、６−1〜3、７−
1） さらに、比較例として下記の組成を有する陶材を実施例
と同様の方法で築盛層２とし、同様の試験をおこなっ
た。
【００５３】表３〜９に、夫々比較例１〜７の陶材の原
料組成を重量比（wt％）で表２に示す。
料組成を重量比（wt％）で表２に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】
【表４】
【００５６】
【表５】
【００５７】
【表６】
【００５８】
【表７】
【００５９】
【表８】
【００６０】
【表９】
【００６１】表１０〜１６に、各実施例１〜９の組成を
有する陶材からなる築盛層を備えるオールセラミックク
ラウンの焼成状態（透明度、マッチング（変形の有
無））、破壊靱性、熱膨張率、並びに一部について最適
焼成温度又は曲げ強度の測定結果を示す。
有する陶材からなる築盛層を備えるオールセラミックク
ラウンの焼成状態（透明度、マッチング（変形の有
無））、破壊靱性、熱膨張率、並びに一部について最適
焼成温度又は曲げ強度の測定結果を示す。
【００６２】
【表１０】
【００６３】比較例１−1〜8（組成は表３）の陶材は、
Ｌｉ2Ｏが３wt％以上であり、焼成状態で失透し、歯科
用陶材としては外観が劣ることが分かった。よって、Ｌ
ｉ2Ｏは３wt％未満、より好ましくは２wt％未満であ
る。
Ｌｉ2Ｏが３wt％以上であり、焼成状態で失透し、歯科
用陶材としては外観が劣ることが分かった。よって、Ｌ
ｉ2Ｏは３wt％未満、より好ましくは２wt％未満であ
る。
【００６４】
【表１１】
【００６５】比較例２−1〜3（組成は表４）の陶材は、
Ａｌ2Ｏ3が14wt％以上であり、焼成状態で失透し、歯科
用陶材としては外観が劣ることが分かった。よって、Ａ
ｌ2Ｏ3は14wt％未満、より好ましくは13.5wt％未満であ
る。
Ａｌ2Ｏ3が14wt％以上であり、焼成状態で失透し、歯科
用陶材としては外観が劣ることが分かった。よって、Ａ
ｌ2Ｏ3は14wt％未満、より好ましくは13.5wt％未満であ
る。
【００６６】
【表１２】
【００６７】比較例３−1（組成は表５）の陶材は、Ｓ
ｉＯ2が80wt％以上であり、フリット化難でありコア部
を均一に被覆することができない。よって、ＳｉＯ2は8
0wt％以下を要する。
ｉＯ2が80wt％以上であり、フリット化難でありコア部
を均一に被覆することができない。よって、ＳｉＯ2は8
0wt％以下を要する。
【００６８】
【表１３】
【００６９】比較例４−1〜2（組成は表６）の陶材は、
ＭｇＯが６wt％以上であり、低温では溶解せず、高温で
焼成しても失透する。よって、ＭｇＯは６wt％未満が好
ましい。ＣａＯも同様である。
ＭｇＯが６wt％以上であり、低温では溶解せず、高温で
焼成しても失透する。よって、ＭｇＯは６wt％未満が好
ましい。ＣａＯも同様である。
【００７０】以上の比較例では、焼成不可であったり、
焼成状態での透明度が著しく劣り、外観が重要な要素と
なる歯科用材として不適であった。
焼成状態での透明度が著しく劣り、外観が重要な要素と
なる歯科用材として不適であった。
【００７１】
【表１４】
【００７２】比較例５−1〜8（組成は表７）の陶材は、
ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が83wt％以下であり、いずれ
も破壊靱性値3.74kgf（1.16MPam1/2）以下で、焼成によ
り凸状の変形が生じコア部とのマッチングが悪化してい
る。熱膨張率も６〜７×10-6/℃の範囲を逸脱するもの
が多い。よって、ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が83wt％以
上、より好ましくは86wt％以下である。
ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が83wt％以下であり、いずれ
も破壊靱性値3.74kgf（1.16MPam1/2）以下で、焼成によ
り凸状の変形が生じコア部とのマッチングが悪化してい
る。熱膨張率も６〜７×10-6/℃の範囲を逸脱するもの
が多い。よって、ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が83wt％以
上、より好ましくは86wt％以下である。
【００７３】
【表１５】
【００７４】比較例６−1〜3（組成は表８）の陶材は、
熱膨張率も７×10-6/℃を超え、焼成により凹状の変形
が生じコア部とのマッチングが悪化している。なお、Ｂ
2Ｏ3が３wt％を超えると軟化点が下がり焼結最適温度が
下がる。
熱膨張率も７×10-6/℃を超え、焼成により凹状の変形
が生じコア部とのマッチングが悪化している。なお、Ｂ
2Ｏ3が３wt％を超えると軟化点が下がり焼結最適温度が
下がる。
【００７５】
【表１６】
【００７６】比較例７−1（組成は表９）の陶材は、wt
％のため、熱膨張率も６×10-6/℃未満で、焼成により
凸状の変形が生じコア部とのマッチングが悪化してい
る。
％のため、熱膨張率も６×10-6/℃未満で、焼成により
凸状の変形が生じコア部とのマッチングが悪化してい
る。
【００７７】
【発明の効果】以上述べたように本発明の歯科用陶材に
よれば、ＳｉＯ2：67〜80wt％、Ａｌ2Ｏ3：３〜14wt
％、但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が83wt％以上、Ｂ2Ｏ
3：0.5〜2.5wt％、アルカリ金属酸化物であるＮａ2Ｏ、
Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏの一種以上が６〜15wt％の原料組成
を有するので、焼成前後でセラミック素地、例えばオー
ルセラミッククラウンのコア部とのマッチングが良く、
焼成後に外観が美しく（透明度良）、高強度、高靱性
で、信頼性に優れたセラミック素地築盛層の材料とな
る。さらに、焼結体としては、破壊靱性は約3.84kgf
（1.19MPam1/2）以上を示し、曲げ強度が約6.5kgf/mm2
（63.7MPa）以上あり、非常に機械的強度が高い。さら
に、コア部と陶材からなる築盛層の両者の熱膨張率が共
に６×10-6〜７×10-6/℃の範囲内にあり、セラミック
又は金属成分含有セラミックからなる素地（コア部１）
との熱膨張率がほぼ等しく、このため焼成後コア部との
マッチング（密着性）が良く、変形も生じていない。
よれば、ＳｉＯ2：67〜80wt％、Ａｌ2Ｏ3：３〜14wt
％、但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が83wt％以上、Ｂ2Ｏ
3：0.5〜2.5wt％、アルカリ金属酸化物であるＮａ2Ｏ、
Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏの一種以上が６〜15wt％の原料組成
を有するので、焼成前後でセラミック素地、例えばオー
ルセラミッククラウンのコア部とのマッチングが良く、
焼成後に外観が美しく（透明度良）、高強度、高靱性
で、信頼性に優れたセラミック素地築盛層の材料とな
る。さらに、焼結体としては、破壊靱性は約3.84kgf
（1.19MPam1/2）以上を示し、曲げ強度が約6.5kgf/mm2
（63.7MPa）以上あり、非常に機械的強度が高い。さら
に、コア部と陶材からなる築盛層の両者の熱膨張率が共
に６×10-6〜７×10-6/℃の範囲内にあり、セラミック
又は金属成分含有セラミックからなる素地（コア部１）
との熱膨張率がほぼ等しく、このため焼成後コア部との
マッチング（密着性）が良く、変形も生じていない。
【００７８】さらに、本発明の歯科用陶材においてＳｉ
Ｏ2：76〜79wt％、Ａｌ2Ｏ3：７〜10wt％、但しＳｉＯ2
とＡｌ2Ｏ3の合計が86wt％以上であることで、上記効果
が一層発揮され、特に破壊靱性値が向上する。
Ｏ2：76〜79wt％、Ａｌ2Ｏ3：７〜10wt％、但しＳｉＯ2
とＡｌ2Ｏ3の合計が86wt％以上であることで、上記効果
が一層発揮され、特に破壊靱性値が向上する。
【００７９】本発明の歯科用陶材において、塩基性酸化
物である、ＭｇＯを0.2〜６wt％を添加することによっ
て、透明性を維持し、硬度を上げ、熱膨張係数を減少さ
せる。ＭｇＯを塩基性酸化物の中でもこのような添加効
果が大きい。
物である、ＭｇＯを0.2〜６wt％を添加することによっ
て、透明性を維持し、硬度を上げ、熱膨張係数を減少さ
せる。ＭｇＯを塩基性酸化物の中でもこのような添加効
果が大きい。
【００８０】本発明の歯科用陶材において、更にＢ2Ｏ3
が1〜1.5wt％がであることで、熱膨張率を低下させセラ
ミック素地との適合性が上がるので好ましい。
が1〜1.5wt％がであることで、熱膨張率を低下させセラ
ミック素地との適合性が上がるので好ましい。
【００８１】本発明の歯科用陶材において、アルカリ金
属酸化物全体が６〜15wt％で、但しその内Ｌｉ2Ｏが0.2
〜３wt％であることで、熱膨張率の増加を押さえるが強
力な媒熔剤となり、失透も生じない。さらに好ましくは
２wt％以下でより透明度が高い。
属酸化物全体が６〜15wt％で、但しその内Ｌｉ2Ｏが0.2
〜３wt％であることで、熱膨張率の増加を押さえるが強
力な媒熔剤となり、失透も生じない。さらに好ましくは
２wt％以下でより透明度が高い。
【００８２】本発明の歯科用陶材において、焼結体の熱
膨張率が６×10-6〜７×10-6/℃であることで、セラミ
ック素地とのマッチングが良く、変形、剥離、脱離、ク
ラック又はピンホールのような欠陥を生じない。さら
に、素地の機械的強度（曲げ強さ、靱性）を向上させる
ことができる。
膨張率が６×10-6〜７×10-6/℃であることで、セラミ
ック素地とのマッチングが良く、変形、剥離、脱離、ク
ラック又はピンホールのような欠陥を生じない。さら
に、素地の機械的強度（曲げ強さ、靱性）を向上させる
ことができる。
【００８３】本発明の歯科用陶材は、焼結体で、いずれ
も曲げ強度6.5kgf/mm2（63.7MPa）以上、破壊靱性3.8kg
f（1.18MPam1/2）以上の高い機械的強度を発揮し、さら
には、ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が86wt％以上かつＡｌ2
Ｏ3が多いことで破壊靱性４kgf（1.24MPam1/2）以上を
示す。
も曲げ強度6.5kgf/mm2（63.7MPa）以上、破壊靱性3.8kg
f（1.18MPam1/2）以上の高い機械的強度を発揮し、さら
には、ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が86wt％以上かつＡｌ2
Ｏ3が多いことで破壊靱性４kgf（1.24MPam1/2）以上を
示す。
【００８４】本発明の歯科用陶材は、オールセラミック
クラウンのセラミック質からなるコア部に築盛される焼
結体の原料でなることで、外観上透明度が高く、焼結時
に変形等の焼結欠陥を発生せずオールセラミッククラウ
ンとのマッチングが良く、かつ機械的強度を高める、と
いう効果を奏する。そして、３冠以上のオールセラミッ
ククラウンを作製可能となる。
クラウンのセラミック質からなるコア部に築盛される焼
結体の原料でなることで、外観上透明度が高く、焼結時
に変形等の焼結欠陥を発生せずオールセラミッククラウ
ンとのマッチングが良く、かつ機械的強度を高める、と
いう効果を奏する。そして、３冠以上のオールセラミッ
ククラウンを作製可能となる。
【図１】コア部１の上層面が本実施例の陶材からなる築
盛層２で被覆されたオールセラミッククラウンの断面図
を示す。
盛層２で被覆されたオールセラミッククラウンの断面図
を示す。
１ 築盛層（陶材の焼成体） ２ コア部（オールセラミッククラウンのコア部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 貴弘 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (72)発明者 福田 洋一 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (56)参考文献 特開 昭59−184741（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−195551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−156036（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−212248（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03C 8/00 C03C 3/00 - 3/32
Claims (7)
- 【請求項１】ＳｉＯ2：67〜80wt％、 Ａｌ2Ｏ3：３〜14wt％、 但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が83wt％以上、 Ｂ2Ｏ3：0.5〜2.5wt％、 アルカリ金属酸化物であるＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2
Ｏの一種以上が６〜15wt％の原料組成を有することを特
徴とする歯科用陶材。 - 【請求項２】ＳｉＯ2：76〜79wt％、 Ａｌ2Ｏ3：７〜10wt％、 但しＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計が86wt％以上、であるこ
とを特徴とする請求項１記載の歯科用陶材。 - 【請求項３】原料組成で、塩基性酸化物であるＭｇＯを
0.2〜６wt％添加したことを特徴とする請求項１又は２
に記載の歯科用陶材。 - 【請求項４】原料組成で、アルカリ金属酸化物であるＮ
ａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、及びＬｉ2Ｏの一種以上が６〜15wt％、 但し、Ｌｉ2Ｏ：0.2〜３wt％であることを特徴とする請
求項１〜３のいずれか一に記載の歯科用陶材。 - 【請求項５】焼結体で、熱膨張率が６×10-6〜７×10-6
/℃であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一
に記載の歯科用陶材。 - 【請求項６】焼結体で、曲げ強度6.5kgf/mm2（63.7MP
a）以上、 破壊靱性４kgf（1.24MPam1/2）以上であることを特徴と
する請求項１〜５のいずれか一に記載の歯科用陶材。 - 【請求項７】オールセラミッククラウンのセラミック質
からなるコア部に築盛される、ことを特徴とする請求項
１〜６のいずれか一に記載の歯科用陶材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28242194A JP2907031B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 歯科用陶材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28242194A JP2907031B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 歯科用陶材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08119669A JPH08119669A (ja) | 1996-05-14 |
| JP2907031B2 true JP2907031B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=17652197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28242194A Expired - Lifetime JP2907031B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 歯科用陶材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2907031B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5718585A (en) * | 1995-09-15 | 1998-02-17 | Dentsply Research & Development Corp. | Prosthetic teeth and mold making therefor |
| JP3879876B2 (ja) * | 1997-06-16 | 2007-02-14 | 株式会社トクヤマ | セラミックス歯冠用陶材組成物 |
| ATE508728T1 (de) * | 2006-09-29 | 2011-05-15 | Ivoclar Vivadent Ag | Glas für dentale anwendungen |
| EP3569189A1 (de) | 2008-07-21 | 2019-11-20 | VITA-ZAHNFABRIK H. Rauter GmbH & Co. KG | Poröser silikat-keramischer körper, dentalrestauration sowie verfahren zur herstellung davon |
| JP5635982B2 (ja) | 2008-07-21 | 2014-12-03 | ビタ・ゼーンファブリク・ハー・ラウター・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コー・カーゲー | 形状安定化材料から製造される成形部材、及びその製造法 |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP28242194A patent/JP2907031B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08119669A (ja) | 1996-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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