JP3378264B2 - グラスアイオノマーセメント用ガラス粉末の製造方法 - Google Patents
グラスアイオノマーセメント用ガラス粉末の製造方法Info
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- JP3378264B2 JP3378264B2 JP28551091A JP28551091A JP3378264B2 JP 3378264 B2 JP3378264 B2 JP 3378264B2 JP 28551091 A JP28551091 A JP 28551091A JP 28551091 A JP28551091 A JP 28551091A JP 3378264 B2 JP3378264 B2 JP 3378264B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主に歯科用のグラスアイ
オノマーセメントの粉末成分として利用されるアルミノ
シリケートガラス粉末に関するものである。
オノマーセメントの粉末成分として利用されるアルミノ
シリケートガラス粉末に関するものである。
【０００２】
【従来技術・課題】歯科用グラスアイオノマーセメント
はアルミノシリケートガラス粉末（以下、ガラス粉末）
とポリアクリル酸などのポリアルケン酸（以下、ポリ
酸）とを水の存在下で練和し、反応硬化させることによ
って得られる。この硬化物は歯髄に対する為害性が低
く、エナメル質や象牙質などの歯質に対してもすぐれた
接着力を有している。さらに硬化物からは長期間に渉
り、微量のフッ素イオンが口腔内で放出されるためエナ
メル質および象牙質に耐ウ蝕性を与える効果が認められ
ている。
はアルミノシリケートガラス粉末（以下、ガラス粉末）
とポリアクリル酸などのポリアルケン酸（以下、ポリ
酸）とを水の存在下で練和し、反応硬化させることによ
って得られる。この硬化物は歯髄に対する為害性が低
く、エナメル質や象牙質などの歯質に対してもすぐれた
接着力を有している。さらに硬化物からは長期間に渉
り、微量のフッ素イオンが口腔内で放出されるためエナ
メル質および象牙質に耐ウ蝕性を与える効果が認められ
ている。
【０００３】このようにグラスアイオノマーセメント
は、他の歯科用セメント例えばリン酸亜鉛セメントにな
いすぐれた特徴を有するが、このセメントが実際に市場
に広く受け入れられるか否かは、これらの性状以外に
も、破砕抗力、崩壊率、透光性などの理工学的性状は勿
論、これらの性状と同等或いはそれ以上の比重で臨床で
の使い易さ、すなわち操作性が重要視されている。操作
性とは所定の重量比でガラス粉末、ポリ酸、及び水の練
和を開始してからある一定時間までの練和物の諸性状を
表わし、この中には操作時間、硬化（凝固）時間、稠度
などがあり、これらの測定方法などについての規格がＪ
ＩＳやＢＳなどに詳しく定められている。実際の臨床で
は、歯科衛生士や医師が余裕をもって作業を行うために
操作時間は可能な限り長く、逆に口腔内に装入（着）し
てからはすぐに硬化し実用に耐えるセメントが望まれて
いる。
は、他の歯科用セメント例えばリン酸亜鉛セメントにな
いすぐれた特徴を有するが、このセメントが実際に市場
に広く受け入れられるか否かは、これらの性状以外に
も、破砕抗力、崩壊率、透光性などの理工学的性状は勿
論、これらの性状と同等或いはそれ以上の比重で臨床で
の使い易さ、すなわち操作性が重要視されている。操作
性とは所定の重量比でガラス粉末、ポリ酸、及び水の練
和を開始してからある一定時間までの練和物の諸性状を
表わし、この中には操作時間、硬化（凝固）時間、稠度
などがあり、これらの測定方法などについての規格がＪ
ＩＳやＢＳなどに詳しく定められている。実際の臨床で
は、歯科衛生士や医師が余裕をもって作業を行うために
操作時間は可能な限り長く、逆に口腔内に装入（着）し
てからはすぐに硬化し実用に耐えるセメントが望まれて
いる。
【０００４】その故、操作性をより改良するため、多く
の研究がなされてきた。例えば、酒石酸を調整剤として
ポリ酸溶液中に添加し、操作時間を延長させる手法（特
公昭５５−８０１９）、ガラス粉末を酸で洗浄し、粉末
表面に存在する陽イオン、例えばカルシウムイオンを除
去し、ポリ酸との硬化反応を実質的に遅延させる方法
（特公昭５９−５５３６）、ポリ酸溶液にフルオロ錯塩
を添加させる方法（特公昭５６−３７９６４）、さらに
ガラスフリットを酒石酸の存在下、乾式にて微粉砕し、
酒石酸とガラス粉末とをメカノ・ケミカル的に処理する
方法（特開昭６３−２２５５６７）などが提案されてい
る。
の研究がなされてきた。例えば、酒石酸を調整剤として
ポリ酸溶液中に添加し、操作時間を延長させる手法（特
公昭５５−８０１９）、ガラス粉末を酸で洗浄し、粉末
表面に存在する陽イオン、例えばカルシウムイオンを除
去し、ポリ酸との硬化反応を実質的に遅延させる方法
（特公昭５９−５５３６）、ポリ酸溶液にフルオロ錯塩
を添加させる方法（特公昭５６−３７９６４）、さらに
ガラスフリットを酒石酸の存在下、乾式にて微粉砕し、
酒石酸とガラス粉末とをメカノ・ケミカル的に処理する
方法（特開昭６３−２２５５６７）などが提案されてい
る。
【０００５】上述のごとくグラスアイオノマーセメント
の操作性向上のために、数多くの提案がなされてきた
が、未だ十分であるとは言い難い。特に多くの臨床家
（歯科医）は、歴史のあるリン酸亜鉛セメントに習熟し
使い慣れているため、このセメントの操作性と比較する
と不足と考えられ、グラスアイオノマーセメントの普及
を妨げる一因となっている。又、操作性の向上、特に操
作時間の延長化は歯科の分野のみならず、外科ひいては
工業的分野例えば水道工事（漏水対策）や建築内装工事
への適用も可能になり、その利用は大きく広がるものと
期待される。尚、第三成分の単なる添加による方法で
は、これらを多量に加える必要があり、ひいては硬化セ
メントの物性を著しく低下させる原因になりやすい。
の操作性向上のために、数多くの提案がなされてきた
が、未だ十分であるとは言い難い。特に多くの臨床家
（歯科医）は、歴史のあるリン酸亜鉛セメントに習熟し
使い慣れているため、このセメントの操作性と比較する
と不足と考えられ、グラスアイオノマーセメントの普及
を妨げる一因となっている。又、操作性の向上、特に操
作時間の延長化は歯科の分野のみならず、外科ひいては
工業的分野例えば水道工事（漏水対策）や建築内装工事
への適用も可能になり、その利用は大きく広がるものと
期待される。尚、第三成分の単なる添加による方法で
は、これらを多量に加える必要があり、ひいては硬化セ
メントの物性を著しく低下させる原因になりやすい。
【０００６】
【解決手段・作用】本発明者は上述の問題点の解決を目
ざし、ガラス粉末の性状について鋭意研究を進めた結
果、意外にもグラスアイオノマーセメントの粉末成分と
してのガラス粉末であって、酒石酸を含む市販のポリ酸
溶液と練和した時の操作時間が２分以内、かつ凝固時間
が５分以内の特性を示す微粉末のガラス粉末をカルボン
酸の存在下で１００℃以上４００℃以下の温度で加熱処
理することにより、その後のセメント液成分（ポリアル
ケン酸）との練和・硬化反応における、操作性が著しく
向上することを見い出し、本発明を完成するに到った。
通常、操作時間を長くしようとすると凝固（硬化）時間
も著しく長くなりＪＩＳ規格（Ｔ６６０２）の凝固時間
の上限８分を越えてしまう場合が多い。しかし、本発明
によれば極めて簡便な処理によって凝固時間をＪＩＳ規
格の範囲内に維持しつつ操作時間を大幅に延長できる。
尚、本明細書において操作時間とは英国標準規格“歯科
用グラスアイオノマーセメント”ＢＳ６０３９（１９８
１）に準拠する。
ざし、ガラス粉末の性状について鋭意研究を進めた結
果、意外にもグラスアイオノマーセメントの粉末成分と
してのガラス粉末であって、酒石酸を含む市販のポリ酸
溶液と練和した時の操作時間が２分以内、かつ凝固時間
が５分以内の特性を示す微粉末のガラス粉末をカルボン
酸の存在下で１００℃以上４００℃以下の温度で加熱処
理することにより、その後のセメント液成分（ポリアル
ケン酸）との練和・硬化反応における、操作性が著しく
向上することを見い出し、本発明を完成するに到った。
通常、操作時間を長くしようとすると凝固（硬化）時間
も著しく長くなりＪＩＳ規格（Ｔ６６０２）の凝固時間
の上限８分を越えてしまう場合が多い。しかし、本発明
によれば極めて簡便な処理によって凝固時間をＪＩＳ規
格の範囲内に維持しつつ操作時間を大幅に延長できる。
尚、本明細書において操作時間とは英国標準規格“歯科
用グラスアイオノマーセメント”ＢＳ６０３９（１９８
１）に準拠する。
【０００７】本発明は、グラスアイオノマーセメント用
ガラス、即ちグラスアイオノマーセメントの粉末成分と
して使用されるアルミノシリケートガラス粉末に広く適
用可能である。このガラス粉末は、通常、シリカ（Ｓｉ
Ｏ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びカルシウム成分
（ＣａＯ）を主成分とし、さらに０〜２０ｗｔ％のフッ
素成分（Ｆ）、０〜１０ｗｔ％のリン成分（Ｐ
２Ｏ５）、０〜１０ｗｔ％のナトリウム成分（Ｎａ
２Ｏ）等が含まれる。例えば、特公昭５０−２４３２
８、同５９−５５３６を参照されたい。もっとも、これ
らに限定する趣旨ではなく、本発明による操作性向上効
果が得られる限り、種々の組成のアルミノシリケートガ
ラス粉末を包含する。グラスアイオノマーセメント用ガ
ラスは、常法にしたがって、例えば次のように製造され
る。即ち、天然或いは人工の原料を所定の重量で秤量
し、十分に混合する。次いで、この混合物を１１００℃
〜１５００℃の高温で均質に溶解した後、急冷却し、ガ
ラスフリットを作製する。このガラスフリットは通常の
粉砕方法、例えばボールミル、振動ミル、ジェットミル
等で乾式微粉砕されるが、最終的な粉末粒度は最大でも
５０μｍ以下、好ましくは４０μｍ、合着用に際しては
２５μｍ以下にするのが望ましい。一方、１μｍ以下の
微粉が多くなると、理工学的特性は向上するが操作性等
は逆に低下する。そして、こうして得られたガラス粉末
に本発明のカルボン酸存在下での熱処理を施す。このガ
ラス粉末は未処理の状態で（本発明による処理をしない
状態で）、酒石酸を含む市販のポリ酸溶液と練和した
時、例えば英国規格（ＢＳ）６０３９に定める方法で操
作時間が３分以内、凝固時間が７分以内であれば使用可
能であるが、本発明においては操作時間が２分以内、凝
固時間が５分以内の特性を示すガラス粉末を用いること
によって、その効果が顕著に発揮される。
ガラス、即ちグラスアイオノマーセメントの粉末成分と
して使用されるアルミノシリケートガラス粉末に広く適
用可能である。このガラス粉末は、通常、シリカ（Ｓｉ
Ｏ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びカルシウム成分
（ＣａＯ）を主成分とし、さらに０〜２０ｗｔ％のフッ
素成分（Ｆ）、０〜１０ｗｔ％のリン成分（Ｐ
２Ｏ５）、０〜１０ｗｔ％のナトリウム成分（Ｎａ
２Ｏ）等が含まれる。例えば、特公昭５０−２４３２
８、同５９−５５３６を参照されたい。もっとも、これ
らに限定する趣旨ではなく、本発明による操作性向上効
果が得られる限り、種々の組成のアルミノシリケートガ
ラス粉末を包含する。グラスアイオノマーセメント用ガ
ラスは、常法にしたがって、例えば次のように製造され
る。即ち、天然或いは人工の原料を所定の重量で秤量
し、十分に混合する。次いで、この混合物を１１００℃
〜１５００℃の高温で均質に溶解した後、急冷却し、ガ
ラスフリットを作製する。このガラスフリットは通常の
粉砕方法、例えばボールミル、振動ミル、ジェットミル
等で乾式微粉砕されるが、最終的な粉末粒度は最大でも
５０μｍ以下、好ましくは４０μｍ、合着用に際しては
２５μｍ以下にするのが望ましい。一方、１μｍ以下の
微粉が多くなると、理工学的特性は向上するが操作性等
は逆に低下する。そして、こうして得られたガラス粉末
に本発明のカルボン酸存在下での熱処理を施す。このガ
ラス粉末は未処理の状態で（本発明による処理をしない
状態で）、酒石酸を含む市販のポリ酸溶液と練和した
時、例えば英国規格（ＢＳ）６０３９に定める方法で操
作時間が３分以内、凝固時間が７分以内であれば使用可
能であるが、本発明においては操作時間が２分以内、凝
固時間が５分以内の特性を示すガラス粉末を用いること
によって、その効果が顕著に発揮される。
【０００８】ガラス粉末の熱処理において使用するカル
ボン酸はガラス粉末とポリ酸との初期硬化反応を若干遅
延させることにより、操作性を向上し、反応終期におけ
るセメント硬化物の特性に影響を及ぼさないものを選択
する。カルボン酸は分子内にカルボキシル基（−ＣＯＯ
Ｈ）を有する有機酸であり、例えば、カルボキシル基１
個の酢酸、乳酸、サリチル酸、グルコン酸、同２個のシ
ュウ酸、酒石酸、コハク酸、マレイン酸、リンゴ酸、同
３個のクエン酸、同４個のエチレンジアミン四酢酸（Ｅ
ＤＴＡ）酸等が挙げられる。又、これらの混合物であっ
てもよい。性状は固体、液体を問わず、例えば酒石酸、
コハク酸など上記カルボン酸の多くのものが常温にて固
体（粉末）である。粉末の場合、その平均粒径はガラス
粉末と均一な混合状態を少量で効率よく達成するために
は細かい方が好ましく、ガラス粉末の平均粒径以下が望
ましい。
ボン酸はガラス粉末とポリ酸との初期硬化反応を若干遅
延させることにより、操作性を向上し、反応終期におけ
るセメント硬化物の特性に影響を及ぼさないものを選択
する。カルボン酸は分子内にカルボキシル基（−ＣＯＯ
Ｈ）を有する有機酸であり、例えば、カルボキシル基１
個の酢酸、乳酸、サリチル酸、グルコン酸、同２個のシ
ュウ酸、酒石酸、コハク酸、マレイン酸、リンゴ酸、同
３個のクエン酸、同４個のエチレンジアミン四酢酸（Ｅ
ＤＴＡ）酸等が挙げられる。又、これらの混合物であっ
てもよい。性状は固体、液体を問わず、例えば酒石酸、
コハク酸など上記カルボン酸の多くのものが常温にて固
体（粉末）である。粉末の場合、その平均粒径はガラス
粉末と均一な混合状態を少量で効率よく達成するために
は細かい方が好ましく、ガラス粉末の平均粒径以下が望
ましい。
【０００９】こうした固体又は液体カルボン酸の所定量
をガラス粉末に添加して、両者を混合する。ガラス粉末
とカルボン酸との混合はＶ型やリボン型の混合機を用い
ても可能であるが、カルボン酸が粉末の場合、粉体間の
比重差や出発粒径が違うため十分に混合するには、せん
断力、或いは衝撃力を伴う振動ミル、ボールミルなどを
利用するのが好ましい。次いでこの混合物をオーブン或
いは熱処理炉に移し、１００℃以上４００℃以下の温度
で所定時間熱処理する。１００℃未満では長時間でも加
熱による効果が少く、一方４００℃を越えると比較的短
時間でもカルボン酸等の熱分解により、熱処理物が灰色
から黒色に着色するため、著しくその商品価値が減じら
れる。セメントの使用目的や利用するカルボン酸の種類
によって処理温度、保持時間を適宜選択するとよいが、
通常１５０〜２５０℃の温度で数時間保持することによ
り操作性の向上が十分に認められる。処理時間は0.1時
間では短すぎ、好ましくは４〜２４時間である。所要の
カルボン酸量については、ガラス粉末重量に対して0.1
ｗｔ％未満ではその効果が不足であり、又１０ｗｔ％を
越えるとセメント硬化体の物性に対して影響を及ぼすた
め、好ましくは0.2％以上５％以下である。
をガラス粉末に添加して、両者を混合する。ガラス粉末
とカルボン酸との混合はＶ型やリボン型の混合機を用い
ても可能であるが、カルボン酸が粉末の場合、粉体間の
比重差や出発粒径が違うため十分に混合するには、せん
断力、或いは衝撃力を伴う振動ミル、ボールミルなどを
利用するのが好ましい。次いでこの混合物をオーブン或
いは熱処理炉に移し、１００℃以上４００℃以下の温度
で所定時間熱処理する。１００℃未満では長時間でも加
熱による効果が少く、一方４００℃を越えると比較的短
時間でもカルボン酸等の熱分解により、熱処理物が灰色
から黒色に着色するため、著しくその商品価値が減じら
れる。セメントの使用目的や利用するカルボン酸の種類
によって処理温度、保持時間を適宜選択するとよいが、
通常１５０〜２５０℃の温度で数時間保持することによ
り操作性の向上が十分に認められる。処理時間は0.1時
間では短すぎ、好ましくは４〜２４時間である。所要の
カルボン酸量については、ガラス粉末重量に対して0.1
ｗｔ％未満ではその効果が不足であり、又１０ｗｔ％を
越えるとセメント硬化体の物性に対して影響を及ぼすた
め、好ましくは0.2％以上５％以下である。
【００１０】本発明におけるカルボン酸の作用の詳細は
不明であるが、ガラス表面近傍に存在するカルシウム
（Ｃａ）等の２価アルカリ土類金属と添加したカルボン
酸が加熱により反応してある種の化合物、たとえばカル
シウム塩を生成するため、通常のポリ酸とカルシウム等
との硬化、重合反応が抑制されるためと思われる。又、
カルシウム塩の生成を検出する手段としては、少量の生
成量及び粉末表面に存在するという点から、拡散反射法
によるフーリエ変換式赤外分光分析法（ＤＲＦＴ−Ｉ
Ｒ）が適し、カルボン酸等の有機物の状態変化が測定で
きる。そして、本発明製法によって得られるグラスアイ
オノマーガラス粉末はＤＲＦＴ−ＩＲにおいて１７００
〜１６００ｃｍ-1の間に明確な吸収ピークが認められた
（図４参照）。
不明であるが、ガラス表面近傍に存在するカルシウム
（Ｃａ）等の２価アルカリ土類金属と添加したカルボン
酸が加熱により反応してある種の化合物、たとえばカル
シウム塩を生成するため、通常のポリ酸とカルシウム等
との硬化、重合反応が抑制されるためと思われる。又、
カルシウム塩の生成を検出する手段としては、少量の生
成量及び粉末表面に存在するという点から、拡散反射法
によるフーリエ変換式赤外分光分析法（ＤＲＦＴ−Ｉ
Ｒ）が適し、カルボン酸等の有機物の状態変化が測定で
きる。そして、本発明製法によって得られるグラスアイ
オノマーガラス粉末はＤＲＦＴ−ＩＲにおいて１７００
〜１６００ｃｍ-1の間に明確な吸収ピークが認められた
（図４参照）。
【００１１】
【実施例】以下、実施例及び比較例をあげて本発明をさ
らに詳しく説明する。
らに詳しく説明する。
【００１２】
【実施例１】Ｘ線透過法で平均粒径４．２μｍのフルオ
ロアルミノシリケートガラス粉末（具体的組成（ｗｔ
％）ＳｉＯ2：３１，Ａｌ2Ｏ3：２８，ＣａＯ：９，Ｂ
ａＯ：１１，Ｆ：１２，Ｐ2Ｏ5：７，ＺｎＯ：２）に、
ｄ-酒石酸（純度９８％以上）を所定量添加し、メノー
乳鉢中で３０分間乾式混合した。次いで、この混合物を
オーブンに移し、各温度で５時間加熱した後、とり出し
デシケーター中で放冷した。この熱処理ガラス粉末を市
販の硬化用ポリ酸溶液（（株）松風製 登録商標ハイボ
ンドＣ ポリアクリル酸共重合体、酒石酸約８％入）を
用いて粉／液比１．５／１で練和し、その時のセメント
（ペースト）の操作時間をＢＳ６０３９で、凝固時間を
ＪＩＳ Ｔ６６０２に準拠して調べた。
ロアルミノシリケートガラス粉末（具体的組成（ｗｔ
％）ＳｉＯ2：３１，Ａｌ2Ｏ3：２８，ＣａＯ：９，Ｂ
ａＯ：１１，Ｆ：１２，Ｐ2Ｏ5：７，ＺｎＯ：２）に、
ｄ-酒石酸（純度９８％以上）を所定量添加し、メノー
乳鉢中で３０分間乾式混合した。次いで、この混合物を
オーブンに移し、各温度で５時間加熱した後、とり出し
デシケーター中で放冷した。この熱処理ガラス粉末を市
販の硬化用ポリ酸溶液（（株）松風製 登録商標ハイボ
ンドＣ ポリアクリル酸共重合体、酒石酸約８％入）を
用いて粉／液比１．５／１で練和し、その時のセメント
（ペースト）の操作時間をＢＳ６０３９で、凝固時間を
ＪＩＳ Ｔ６６０２に準拠して調べた。
【００１３】熱処理温度及びカルボン酸（ｄ−酒石酸）
添加量と操作時間及び凝固時間との関係を表１に示す。
なお比較例はガラス粉末を単に熱処理した（酒石酸無添
加）場合である。
添加量と操作時間及び凝固時間との関係を表１に示す。
なお比較例はガラス粉末を単に熱処理した（酒石酸無添
加）場合である。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１によれば、酒石酸無添加の比較例に比
べて、酒石酸を０．５〜５％添加して熱処理してなる実
施例試料Ｎｏ．１〜４の熱処理ガラス粉末は操作時間が
延長している。そして、単に室温（Ｒ．Ｔ）にて酒石酸
で処理するのに比べて、１５０℃〜３００℃の各温度で
熱処理した場合、操作時間を更に延長できることがわか
る。
べて、酒石酸を０．５〜５％添加して熱処理してなる実
施例試料Ｎｏ．１〜４の熱処理ガラス粉末は操作時間が
延長している。そして、単に室温（Ｒ．Ｔ）にて酒石酸
で処理するのに比べて、１５０℃〜３００℃の各温度で
熱処理した場合、操作時間を更に延長できることがわか
る。
【００１６】尚、凝固時間についても延長しているが、
酒石酸の添加量が多く（５．０ｗｔ％）かつ熱処理温度
が高い（３００℃）場合を除いて全てＪＩＳ規格の８分
以内に収まっている。又、殆どの実施例がより好ましい
凝固時間である６分以内に収まっている。
酒石酸の添加量が多く（５．０ｗｔ％）かつ熱処理温度
が高い（３００℃）場合を除いて全てＪＩＳ規格の８分
以内に収まっている。又、殆どの実施例がより好ましい
凝固時間である６分以内に収まっている。
【００１７】
【実施例２】平均粒径３．５μｍのフルオロアルミノシ
リケートガラス粉末（組成 ＳｉＯ2：３０ｗｔ％，Ａ
ｌ2Ｏ3：２４％，ＳｒＦ2：３３％，ＡｌＰＯ4：１２
％，Ｎａ2Ｏ：１％）に各種のカルボン酸を加え、２５
０℃、７時間の熱処理を行った。そして、この熱処理ガ
ラス粉末を用いて上記実施例と同様に硬化用ポリ酸溶液
と練和して、セメントの操作時間及び凝固時間を調べ
た。結果を表２に示す。
リケートガラス粉末（組成 ＳｉＯ2：３０ｗｔ％，Ａ
ｌ2Ｏ3：２４％，ＳｒＦ2：３３％，ＡｌＰＯ4：１２
％，Ｎａ2Ｏ：１％）に各種のカルボン酸を加え、２５
０℃、７時間の熱処理を行った。そして、この熱処理ガ
ラス粉末を用いて上記実施例と同様に硬化用ポリ酸溶液
と練和して、セメントの操作時間及び凝固時間を調べ
た。結果を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】表２によれば、酒石酸以外の各種カルボン
酸を添加して熱処理された熱処理ガラス粉末について
も、同様に凝固時間をＪＩＳ規格の８分以内（全ての実
施例が６分以内）に収めつつ操作時間の著しい延長が認
められた。
酸を添加して熱処理された熱処理ガラス粉末について
も、同様に凝固時間をＪＩＳ規格の８分以内（全ての実
施例が６分以内）に収めつつ操作時間の著しい延長が認
められた。
【００２０】
【実施例３】実施例１の試料Ｎｏ．３及びその比較例試
料（ガラス粉末に酒石酸を添加せずに単に熱処理したも
の）について引きつづき硬化（凝固）したセメントの理
工学的性状をＪＩＳ６６０２に準拠して調べた。結果を
表３に示す。
料（ガラス粉末に酒石酸を添加せずに単に熱処理したも
の）について引きつづき硬化（凝固）したセメントの理
工学的性状をＪＩＳ６６０２に準拠して調べた。結果を
表３に示す。
【００２１】
【表３】
【００２２】表３から明らかなように、実施例試料は比
較例試料と同程度の理工学的性状を示していることがわ
かる。 因に、被膜厚さは薄ければ薄い程、接着強度が
高くなり、長持ちし、違和感がなくなり好ましいのであ
るが、この点においても実施例のガラス粉末は極めて優
れている。
較例試料と同程度の理工学的性状を示していることがわ
かる。 因に、被膜厚さは薄ければ薄い程、接着強度が
高くなり、長持ちし、違和感がなくなり好ましいのであ
るが、この点においても実施例のガラス粉末は極めて優
れている。
【００２３】
【実施例４】ａ）酒石酸（純度９８％以上）、ｂ）ガラ
ス粉末（実施例１の試料Ｎｏ．１の組成を有するも
の）、及びｃ）実施例１試料Ｎｏ．４と同様な組成を有
する酒石酸添加ガラス粉末を、 夫々ガラス製シャーレ
中で秤量し、軽くフタをした後、２００℃×８時間熱処
理した。処理後の重量変化と残留物を拡散反射法フーリ
エ変換赤外分光分析（ＤＲＦＴ−ＩＲ）で調べた。それ
らの結果を表４及び図１〜４に示す。
ス粉末（実施例１の試料Ｎｏ．１の組成を有するも
の）、及びｃ）実施例１試料Ｎｏ．４と同様な組成を有
する酒石酸添加ガラス粉末を、 夫々ガラス製シャーレ
中で秤量し、軽くフタをした後、２００℃×８時間熱処
理した。処理後の重量変化と残留物を拡散反射法フーリ
エ変換赤外分光分析（ＤＲＦＴ−ＩＲ）で調べた。それ
らの結果を表４及び図１〜４に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】表４より、ｃ）実施例１試料Ｎｏ．４に係
る酒石酸添加ガラス粉末は、ａ）酒石酸単独のものに比
べて、３倍以上カルボン酸（酒石酸）が残留しているこ
とがわかる。
る酒石酸添加ガラス粉末は、ａ）酒石酸単独のものに比
べて、３倍以上カルボン酸（酒石酸）が残留しているこ
とがわかる。
【００２６】又、図１〜４はＤＲＦＴ−ＩＲの測定結果
であり、図１はａ）酒石酸（常温時）、図２はａ）酒石
酸（２００℃×８ｈｒ熱処理後）、図３はｂ）がガラス
粉末（常温時：熱処理後も同じ）、そして、図４はｃ）
実施例１試料４と同様な組成を有する酒石酸添加ガラス
粉末（２００℃×８ｈｒ熱処理後）についての結果を示
す。図３と図４との対比から明らかなように、実施例に
係る試料ｃ）は、１７００〜１６００ｃｍ-1の間にＣＯ
に基因すると思われる明確な吸収ピークが認められる。
因に、特開昭６３−２２５５６７号（粉砕時にカルボン
酸を添加するが熱処理を施さないもの）では酒石酸１％
添加以上で約３３００と３４００ｃｍ-1に鋭い吸収ピー
クが示されているが、本実施例の試料では現われなかっ
た。
であり、図１はａ）酒石酸（常温時）、図２はａ）酒石
酸（２００℃×８ｈｒ熱処理後）、図３はｂ）がガラス
粉末（常温時：熱処理後も同じ）、そして、図４はｃ）
実施例１試料４と同様な組成を有する酒石酸添加ガラス
粉末（２００℃×８ｈｒ熱処理後）についての結果を示
す。図３と図４との対比から明らかなように、実施例に
係る試料ｃ）は、１７００〜１６００ｃｍ-1の間にＣＯ
に基因すると思われる明確な吸収ピークが認められる。
因に、特開昭６３−２２５５６７号（粉砕時にカルボン
酸を添加するが熱処理を施さないもの）では酒石酸１％
添加以上で約３３００と３４００ｃｍ-1に鋭い吸収ピー
クが示されているが、本実施例の試料では現われなかっ
た。
【００２７】
【実施例５】酒石酸及び実施例１試料Ｎｏ．４と同様の
試料である酒石酸５％添加ガラス粉末について、空気中
５℃／分で３００℃まで加熱したときの状態変化（重
量、発熱、分解など）をＴＧ−ＤＴＡ（重量、示差熱分
析法）で調べた。
試料である酒石酸５％添加ガラス粉末について、空気中
５℃／分で３００℃まで加熱したときの状態変化（重
量、発熱、分解など）をＴＧ−ＤＴＡ（重量、示差熱分
析法）で調べた。
【００２８】図５は酒石酸についてのＴＧ−ＤＴＡ曲線
である。この図５から酒石酸は約１７０℃まで安定に存
在し約１７２℃で融解することがわかる。しかし、１７
５℃からＴＧ曲線が右下りに変化し、２５７℃からより
急激となり、２７５℃以上で０となる。一方ＤＴＡ曲線
は１７２℃で大きな吸収ピーク、すなわち吸熱ピーク
（融解）を示し、２７５℃で第２の吸熱ピークを示して
いる。これらのことから酒石酸単独では１７５℃から分
解を始め２５７℃で急激になり、２７０℃以上で消散し
てしまうことが理解される。
である。この図５から酒石酸は約１７０℃まで安定に存
在し約１７２℃で融解することがわかる。しかし、１７
５℃からＴＧ曲線が右下りに変化し、２５７℃からより
急激となり、２７５℃以上で０となる。一方ＤＴＡ曲線
は１７２℃で大きな吸収ピーク、すなわち吸熱ピーク
（融解）を示し、２７５℃で第２の吸熱ピークを示して
いる。これらのことから酒石酸単独では１７５℃から分
解を始め２５７℃で急激になり、２７０℃以上で消散し
てしまうことが理解される。
【００２９】図６は実施例１試料Ｎｏ．４と同様の試料
である酒石酸５％添加ガラス粉末についてのＴＧ−ＤＴ
Ａ曲線である。図５と同様、未反応の酒石酸が約１７５
℃で融解する。これ以上の温度では酒石酸の分解による
ＴＧ曲線の右下がり（重量減少を示す。）が明らかに見
えるが、２００℃以上の分解速度は図５の場合よりも遅
くなり、３００℃でも４％の重量減少（酒石酸のみの場
合５％の重量減少）であり、すなわち酒石酸が１％残
る。
である酒石酸５％添加ガラス粉末についてのＴＧ−ＤＴ
Ａ曲線である。図５と同様、未反応の酒石酸が約１７５
℃で融解する。これ以上の温度では酒石酸の分解による
ＴＧ曲線の右下がり（重量減少を示す。）が明らかに見
えるが、２００℃以上の分解速度は図５の場合よりも遅
くなり、３００℃でも４％の重量減少（酒石酸のみの場
合５％の重量減少）であり、すなわち酒石酸が１％残
る。
【００３０】従って、実施例試料の場合、高温での重量
減少速度が遅く、又３００℃加熱によっても酒石酸が残
存していることがこの点よりも明らかである。
減少速度が遅く、又３００℃加熱によっても酒石酸が残
存していることがこの点よりも明らかである。
【００３１】
【実施例６】実施例１試料１の組成を持つ各種粒度のガ
ラス粉末１００部に対し、酒石酸を５部加え、十分に乾
式混合した。次いでこの混合物を２００℃、８時間化熱
処理し、粉液比１．５／１でセメントを作製し、その時
の操作時間と凝固時間を調べた（表５）。
ラス粉末１００部に対し、酒石酸を５部加え、十分に乾
式混合した。次いでこの混合物を２００℃、８時間化熱
処理し、粉液比１．５／１でセメントを作製し、その時
の操作時間と凝固時間を調べた（表５）。
【００３２】
【表５】
【００３３】表５によれば、各種粒度のガラス粉末につ
いて酒石酸を添加して熱処理した場合においても、同様
に凝固時間をＪＩＳ規格の８分以内に収めつつ操作時間
を著しく延長できることがわかる。
いて酒石酸を添加して熱処理した場合においても、同様
に凝固時間をＪＩＳ規格の８分以内に収めつつ操作時間
を著しく延長できることがわかる。
【００３４】
【実施例７】ＳｉＯ2：２６ｗｔ％，Ａｌ2Ｏ3：１５
％，ＣａＦ2：２３％，ＡｌＦ3：１２％，ＺｎＯ：１２
％，ＡｌＰＯ4：１２％の組成を持つ、平均粒径３．２
μｍのガラス粉末を実施例２と同様に処理し、カルボン
酸添加の熱処理効果を調べた（表６）、尚、比較例はカ
ルボン酸を添加せずに同様に熱処理したものである。
％，ＣａＦ2：２３％，ＡｌＦ3：１２％，ＺｎＯ：１２
％，ＡｌＰＯ4：１２％の組成を持つ、平均粒径３．２
μｍのガラス粉末を実施例２と同様に処理し、カルボン
酸添加の熱処理効果を調べた（表６）、尚、比較例はカ
ルボン酸を添加せずに同様に熱処理したものである。
【００３５】
【表６】
【００３６】表６によれば、カルボン酸を比較的多量に
添加した場合においても、同様に凝固時間をＪＩＳ規格
の８分以内に収めつつ操作時間を著しく延長できること
がわかる。
添加した場合においても、同様に凝固時間をＪＩＳ規格
の８分以内に収めつつ操作時間を著しく延長できること
がわかる。
【００３７】
【発明の効果】カルボン酸を混在させて熱処理するとい
う極めて簡便な処理によって、硬化セメントの物性に殆
ど悪影響を与えることなく、グラスアイオノマーガラス
粉末の操作時間を著しく延長できる。又、用途に応じ
て、カルボン酸の種類・量或いは加熱温度・時間等を変
えることによってグラスアイオノマーガラス粉末の操作
時間や凝固時間を容易に調整できる。
う極めて簡便な処理によって、硬化セメントの物性に殆
ど悪影響を与えることなく、グラスアイオノマーガラス
粉末の操作時間を著しく延長できる。又、用途に応じ
て、カルボン酸の種類・量或いは加熱温度・時間等を変
えることによってグラスアイオノマーガラス粉末の操作
時間や凝固時間を容易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＲＦＴ−ＩＲスペクトル図（酒石酸：常温
時）
時）
【図２】ＤＲＦＴ−ＩＲスペクトル図（酒石酸：２００
℃×８ｈｒ熱処理後）
℃×８ｈｒ熱処理後）
【図３】ＤＲＦＴ−ＩＲスペクトル図（ガラス粉末：常
温時、熱処理後も同じ）
温時、熱処理後も同じ）
【図４】ＤＲＦＴ−ＩＲスペクトル図（実施例１試料４
の組成を有する酒石酸添加ガラス粉末：２００℃×８ｈ
ｒ熱処理後）
の組成を有する酒石酸添加ガラス粉末：２００℃×８ｈ
ｒ熱処理後）
【図５】ＴＧ−ＤＴＡ曲線（酒石酸）
【図６】ＴＧ−ＤＴＡ曲線（実施例１試料４の組成を有
する酒石酸添加ガラス粉末）
する酒石酸添加ガラス粉末）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 野々川 秀樹
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 中村 哲也
茨城県つくば市春日２−20−３
(72)発明者 後藤 義隆
茨城県つくば市梅園２−24−５
(72)発明者 中山 雅陽
茨城県土浦市永国1132−９
(72)発明者 増原 英一
東京都文京区本駒込２−５−11
(72)発明者 小宮 重夫
埼玉県浦和市南浦和３−７−10
(56)参考文献 特開 昭63−225567（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−201038（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−15014（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−193709（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61K 6/06
C03C 3/062
C03C 12/00
C04B 28/28
Claims (4)
- 【請求項１】ガラス粉末とカルボン酸の混合物を、１０
０℃以上４００℃以下の温度で加熱処理してグラスアイ
オノマーセメント用ガラス粉末を製造する方法であっ
て、前記熱処理前のガラス粉末が英国規格ＢＳ６０３９
に定める方法で操作時間２分以内、かつＪＩＳ規格（Ｔ
６６０２）に定める方法で凝固時間５分以内の特性を示
す微粉末のガラス粉末であり、前記混合物が無溶媒で加
熱処理されることを特徴とするグラスアイオノマーセメ
ント用ガラス粉末の製造方法。 - 【請求項２】熱処理用のカルボン酸が分子内にカルボキ
シル基を１から４個含むカルボン酸である請求項１に記
載の製造方法。 - 【請求項３】ガラス粉末の重量に基づき、カルボン酸を
０.１〜１０ｗｔ％添加する請求項１に記載の製造方
法。 - 【請求項４】熱処理されたガラス粉末が拡散反射法フー
リエ変換式赤外分光分析で１７００〜１６００ｃｍ−１
の間に明確な吸収ピークを示す請求項１に記載の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28551091A JP3378264B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | グラスアイオノマーセメント用ガラス粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28551091A JP3378264B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | グラスアイオノマーセメント用ガラス粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0597622A JPH0597622A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3378264B2 true JP3378264B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=17692465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28551091A Expired - Lifetime JP3378264B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | グラスアイオノマーセメント用ガラス粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3378264B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP28551091A patent/JP3378264B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0597622A (ja) | 1993-04-20 |
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