JP3542646B2 - 歯科医療用材料及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、歯科医療用材料及びその製造方法に係り、特に歯列矯正材料及び人工歯根として好適な材料の構成及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
口腔内で使用する歯科医療用材料には歯列を矯正するワイヤ−やブラケット、人工の歯根がある。これらの材料には、従来、用途に応じて主としてプラスチック、セラミックス、ステンレス等が使用されている。また、Ti−Ni系合金、Ni−Cr系合金、Fe−Ni−Cr系合金も一部使われている。しかし、近年皮膚等に特定の金属が触れると皮膚の荒れや炎症を起こす金属アレルギ−の患者が増加傾向にある。この金属アレルギーには、アクセサリ−としてのイヤリング、ネックレス等による皮膚に対するアレルギ−と、歯科治療の際に口腔内で使用した金属によるアレルギ−があり、常に一定の金属に反応するのではなく、患者ごとに反応する金属が異なっている。しかし、このアレルギーよりも現在最も問題になっているのが、NiやCr等の金属の発ガン性である。一部の国ではNi−Cr系合金は生体関係では使用出来なくなっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記歯科医療用材料においては、いずれも機械的特性、製造コスト、材料の体内への溶出及び生体適合性等の問題がある。例えば、プラスチックでは剛性不足のために破断するおそれがあり、セラミックスは高価であり、ステンレスは溶出量が多く、その他の上記合金とともに上記のアレルギーや発ガン性等のように生体適合性に問題がある。
【0004】
一方、材料成形の面から見ると、歯列矯正材料及び人工歯根は、従来、鋳造法と機械加工により製造されていた。鋳造法では鋳造欠陥、特に鋳巣の発生が多いため、使用時に破断するトラブルが多発している。また、鋳造品では、湯流れの問題から、複雑な形状の現出が困難であり、例えば歯列矯正材料では歯と接着させる面の形状、人工歯根ではネジ部の形状等を、部品設計図通り正確に現出できない。したがって、歯列矯正材料では、歯との接着強度が不十分になり、また、人工歯根では埋設した後、ネジのゆるみにより上部構造物の破断の原因になったり、咬合が不十分となり、食物の咀嚼が出来なくなる。一方、切削等の機械加工で形成する場合には、硬度の高い材料になると加工が困難になり、特にTi材料は機械加工性が劣悪であるため、加工精度が悪い。例えば人工歯根のネジ部は鋳造法による成形ができないために機械加工で形成されるが、ネジ部の精度が悪いため、顎骨内に螺入したネジ加工部に細菌が侵入し、繁殖し易い状態となる。これらの細菌は、大腸菌、ガンディダ酵母、緑膿菌、黄色ブドウ球菌であり、これが原因で腐敗臭や歯周病が生じやすくなる。
【0005】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、人体に対して無害なTiを素材として用いた材料でありながら、微細な又は複雑な形状を容易に成形でき、しかも、製造コストを低減できる歯列矯正材料や人工歯根等の歯科医療用材料を提供することにある。また、歯科医療用材料として充分な強度や延性を備えたもの、さらには歯科医療に好適な外観特に色彩を有する材料を構成することを目的とする。
【0006】
【課題を解決する手段】
本発明の歯科医療用材料は、Ti粉末を有機バインダと混合して成形した後に脱脂した成形体を焼結してなる焼結体で構成するもので、前記焼結体の表面にイオンプレーティング法により形成された着色層を有することを特徴とする。
【0012】
この場合においては、前記着色層の上にAu若しくはAu−Pd合金層を設けることが望ましい。
【0013】
さらに、前記焼結体の表面に陽極酸化法、熱処理法、溶射法により形成された着色層を設けることが好ましい。
【0014】
これらの歯科医療用材料においては、前記焼結体を歯列矯正材料として成形する場合があり、また、人工歯根として成形する場合もある。
【0015】
次に歯科医療用材料の製造方法としては、Ti粉末と有機バインダとを混合して射出成形用コンパウンドを形成し、これを成形して成形体を形成した後、該成形体を脱脂し、さらに焼結することによりTi焼結体を形成するもので、前記焼結体の形成後に前記焼結体の表面上にイオンプレーティング法により着色層を形成するものである。
【0018】
この場合においては、前記着色層の上にAu若しくはAu−Pd合金層を形成することが望ましい。
【0019】
さらに、前記焼結体の形成後に前記焼結体の表面上に陽極酸化法、熱処理法、溶射法により着色層を形成することが好ましい。
【0020】
溶射法による着色層の形成においては、前記着色層をAl2 O3 若しくはTiO2 の粉末を溶射して形成することが望ましい。
【0021】
【作用】
請求項1によれば、従来の鋳造法で形成した材料で発生し易い破損、折損の少ない材質に構成でき、しかも微細な又は複雑な形状の材料も支障なく形成できるとともに、従来の機械加工法による材料で得られなかった形状精度を低コストで製造できるため、高品位かつ実用的な歯科医療用材料を提供できる。
【0022】
請求項2及び3によれば、炭素若しくは酸素の含有量を所定値よりも低減することにより延性の高い、高剛性の材料とすることができる。
【0023】
請求項4によれば、炭素と酸素の含有量の和を所定値よりも低減することにより延性の高い、高剛性の材料とすることができる。
【0024】
請求項5によれば、Ti粉末の平均粒径を40μm以下とすることによりTi焼結体の密度を95%以上とすることができ、ポアーの連結を防止して破断強度の低下を防止することができる。
【0025】
請求項6によれば、イオンプレーティング法により接着強度の高い着色層を得ることができ、高耐久性及び長寿命の着色層を形成することができる。
【0026】
請求項7によれば、上記着色層の上にさらに金属膜を形成することにより、金属の種類に応じた色彩を得ることができる。
【0027】
請求項8乃至10によれば、それぞれ所望の色に近い多種の色を得ることができる。
【0028】
請求項14によれば、Ti粉末の粒径、炭素及び酸素含有量を規定することにより、焼結体の延性を高めることができ、高剛性の歯科医療用材料を形成することができる。
【0029】
請求項20によれば、人間の歯に近い白色を得ることができる。
【0030】
【実施例】
以下に図面を参照して本発明に係る歯科医療用材料及びその製造方法の実施例を詳細に説明する。本実施例は、歯科治療に用いられる歯列矯正材料、人工歯根等の材料として用いられるものであり、歯科治療用の固定材料としての機能を有するものである。また本実施例ではTiを原料乃至は材質として用いているが、一般に、生体に不活性な純Ti若しくはTi合金を用いた材料として、歯科に限らず、骨折部の支持や補綴等のための医療用材料として広く適用できるものである。
【0031】
図1には本実施例において材料を製造する工程を示す。本実施例の歯科医療用材料の製造は、Ti粉末と有機バインダとを混合して射出成形用コンパウンドを形成することから始まる。Ti粉末は、ガスアトマイズ法により作成した純Ti粉末であり、通常表1に示す組成を備えたものである。後述するように、歯科医療用材料に含まれる炭素量及び酸素量は材料の延性に大きな影響を及ぼすので、Ti粉末の段階における炭素及び酸素の含有量は重要である。
【0032】
【表1】
【0033】
以下詳述する各工程においては炭素量は焼結時に残留した樹脂から混入する場合があるが、脱脂工程の改善により、最終的に形成される焼結体の炭素量をこのTi粉末の炭素含有量とほぼ同一にすることができる。一方、酸素は以下の各加熱工程において混入する可能性があり、このTi粉末の酸素含有量にさらに上乗せしたかたちで焼結体の酸素含有量が定まる。しかしながら、製造工程中における酸素の混入を極力防止することにより上乗せ量を低減することは可能であり、また、比較的酸素混入量の少ない製造工程を確立した場合には、最初のTi粉末の酸素含有量によって焼結体の酸素含有量を制御することが可能である。
【0034】
有機バインダとしては、熱可塑性樹脂、ワックスを主成分とし、必要に応じて可塑剤、潤滑剤、脱脂促進剤、界面活性剤を添加したものを使用する。本実施例ではPBMA(ポリブチルメタクリレート)、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)、ワックス、及びDBP(ディブチルフタレート)を用いた。この有機バインダを加圧ニーダで130℃、30分間、上記Ti粉末と混合、混練して、射出成形用コンパウンドを作った。次に、このコンパウンドを用いて射出成型機によって射出成形を行った。成形時の条件は成形温度150℃、成形圧力1000kgf/cm2 、金型温度は20℃である。成形用の金型は、図2に示す歯列矯正用のブラケット及び図4に示す人工歯根を形成するように、それぞれ製作されたものである。有機バインダの量はその材質に応じて適宜設定されるべきであるが、通常、9重量%±1重量%である。
【0035】
図2に示す歯列矯正用のブラケット1には、ベース部10の表面側に上下一対の係合部11,11が形成され、この係合部11の間に挿通溝12が構成されている。ベース10の裏面には格子溝13が形成され、この裏面が図3に示す歯Dの表面に接着されるように成っている。ベース10の裏面には格子溝の他に多数のディンプルを形成する場合もあるが、接着強度の面から見て格子溝が最も好ましい。ブラケット1を図3に示すように接着剤を介して歯Dの表面に接着した後、ワイヤ14をその挿通溝12に挿通し、並列する歯Dが整列状態になるように応力を加える。
【0036】
一方、図4に示す人工歯根2はクラウン21と雄ネジ部22を備える雄ネジ体と雌ネジ部を備えた雌ネジ体23とから成り、顎骨sの内に場設された雌ネジ体23にネジ部22が螺入されることによって固定され、上部のクラウン21に擬歯D’が接着固定されるようになっている。
【0037】
このように、それぞれの用途に応じて成形された成形体は、図1に示すように減圧加熱炉の内部で脱脂される。この脱脂工程においては、非酸化性雰囲気、減圧雰囲気、またはその併用下で加熱し脱脂する。また、バインダ−中の特定成分のみを特定の溶媒(液またはガス)を用いて脱脂してもよい。本実施例では、加熱炉の内部圧力を1×10-1torr、最高加熱温度を400℃、保持時間を1時間として実施した。
【0038】
次に、真空加熱炉において焼結工程を行う。焼結工程においては、非酸化性雰囲気、真空雰囲気またはその併用下で焼結することができる。本実施例においては加熱炉の内部圧力を1×10-1〜1×10-4torr、最高加熱温度を1250℃、保持時間を3時間として実施し、所望形状のTi焼結体を形成した。
【0039】
このようにして形成したTi焼結体からなるブラケット及び人工歯根は、有機バインダを混合して射出成形により成形するため、従来の鋳造法にある鋳造欠陥や湯流れの問題を少なくすることができるから、図2又は図4に示した微細かつ複雑な形状を容易に実現することができ、さらに、脱脂及び焼結工程を経ることにより所望の剛性を確保できるものである。例えば、図2に示すブラケット1においては、ベース10の裏面の格子溝を鋳造法により形成することは従来不可能であり、比較的大きなディンプルを形成できるに留まっていた。細かなディンプルや格子溝の形成は、鋳造又は切削加工後に、さらに切削加工や網体の接着等により形成せざるを得ず、仮に行うとすると加工コストの極端な増大を招く。本実施例では上記方法により極めて細かい格子溝を支障なく形成することができ、製造コストの増大を抑制することができる。
【0040】
上記Ti焼結体からなるブラケット及び人工歯根は、共に歯を固定するために用いられるものであり、所定の強度(剛性)が必要とされるため、硬度と延性(伸び)を制御して製造することを要する。歯科医療用材料としての本発明に係るTi焼結体は以下の実施例の場合ビッカース硬度で180〜220Hv程度であり、耐磨耗性が充分で、しかもワイヤとの滑りも充分に得られる程度の硬度がある。したがって、本発明に係る焼結体においては主に延性を確保できるか否かにより材料としての品位が定まる。この場合、Ti焼結体の延性は、炭素量、酸素量及び最終焼結体の密度で決まる。Ti焼結体中に微量に含まれる炭素及び酸素の量は、焼結体の硬度及び延性を変化させる。即ち、炭素量が増加すると、TiC(炭化チタン)が析出して、硬度は高まるが延性は低下する。また、酸素量が増加すると固溶硬化量が増大することにより硬度が高くなるが延性は低下する。
【0041】
図5及び図6にはTi焼結体の炭素及び酸素含有量と伸びとの関係を示した。材料の延性は引張試験における伸び量により規定される。図5に示す炭素含有量と伸びとの関係は、酸素含有量を0.3〜0.5重量%含有するTi粉末を原料として用いた場合の平均値を示したものである。図中実線はTi焼結体の含有量を示し、図中点線は原材料のTi粉末の含有量を示している。一方、図6に示す酸素含有量と伸びとの関係は、炭素含有量を0.1〜0.3重量%とするTi粉末を原料として用いた場合の平均値を示したものである。図中実線はTi焼結体の含有量を示し、図中点線は原材料のTi粉末の含有量を示している。
【0042】
歯科治療用材料、特に歯列矯正材料及び人工歯根として用いる場合の材料の伸びは少なくとも2%程度必要であり、好ましくは4%以上あればよい。伸びが2%を下回ると、治療時に折れ欠けが発生する。したがって、上記グラフからわかるように、原料のTi粉末としては炭素含有量を0.3重量%以下、酸素含有量を0.6重量%以下にする必要がある。一方、Ti焼結体としては炭素含有量を0.5重量%以下、酸素含有量を0.8重量%以下にする必要がある。
【0043】
本実施例における射出成形法を利用した純Ti焼結体を用いた歯科医療用材料に供するTi粉末は、上記のように微量の炭素及び酸素を含むが、その他は不可避的不純物元素のみであり、基本的に純Tiよりなるものである。しかし、近年生体用の不活性材料としてはTi合金が多用されており、例えばTi−6Al−4V合金のようなものであっても、同様に成形できる。
【0044】
次に、原料としてのTi粉末の粒径と焼結体の密度の関係を図7に示す。粒径と密度の関係は、粒径が40μmを越えると密度が急激に低下する。したがって95%以上の高密度の焼結体を得るためには、粉末の平均粒径40μm以下にする必要がある。密度の低下は焼結体中のポアーが連結することにより急激に空隙部を増加及び拡大させるので、切り欠き効果によって延性が低下する。
【0045】
図8は、Ti焼結体の炭素及び酸素の含有量の和と伸びとの関係を示すものであり、上述のように材料の延性に関しては炭素と酸素の双方が影響を及ぼしているため、両者の含有量の和を低減することにより延性を高めることができる様子を示している。以上のような特性を見いだした発明者らは、鋭意工程の改善を試みた結果、最終的に、Ti粉末の炭素含有量を0.05〜0.1重量%、酸素含有量を0.1重量%程度に抑制し、Ti焼結体の炭素含有量を0.15重量%程度、酸素含有量を0.3重量%程度にすることを可能にし、高剛性の歯科医療用材料を製造する技術を確立した。以下に上記特性を実際の歯科医療用材料の特性として実証する試験結果を示す。
【0046】
実際に上記表1の素材を用い、上述のようにして形成したブラケットの密度測定、強度試験、接着強度試験、溶出試験を実施した。強度試験法は、ブラケットの裏面を下にして、鋼製の平板上に置き、上方から変位を与え、変形させ、破損の有無を調べた。
【0047】
接着強度試験は、ブラケットを隣合う2つの歯に各1個づつ接着し、隣合うブラケットにワイヤ−を巻付け、締めつけた。そのとき、剥離したか、否かで接着強度を評価した。
【0048】
ブラケットが溶解して体内に流出する量、即ち、溶出量の測定は、1%の乳酸の溶液に3日間浸漬した場合の溶出量を測定した。
【0049】
このようにして測定した結果を、ロストワックス法(鋳造法)によりベースの裏面にディンプルを備えた形状に作製した同一形状のSUS316L製のブラケットを比較例1として、表2に示す。
【0050】
【表2】
【0051】
Ti粉末Aを用いた実施例1は、機械的強度及び接着強度とも問題がないのに対し、Ti粉末Bを用いた実施例2、Ti粉末Cを用いた実施例3及びTi粉末Cを用いた実施例3は、それぞれ接着強度には問題がなかったのに対し機械的強度が不十分のため破損した。実施例2は炭素含有量が多く、実施例3は酸素含有量が多いため、共に延性が劣化していたと考えられる。また、実施例4は、粒度が粗いため焼結密度が低く材料内にポア−が多く存在するために破損したと思われる。そして、比較例1においては、ロストワックス法で作製されたために歯と接触する面のディンプルの形状を所定の形状に成形することができず、接着強度が弱いため剥離した。
【0052】
一方、溶出試験に関しては、実施例1乃至実施例4においてはすべて充分に低い値を示し、これらの値は従来の機械的加工により形成したTi加工品に対しても遜色がない。これに対し、ロストワックス法で作製したステンレス製の比較例1の溶出量は上記実施例に比して格段に多い。
【0053】
次に、上記実施例1〜4と同様のTi粉末と有機バインダとの混練物を図4に示す形状になるように射出成形し、上記実施例と同様の条件で脱脂、焼結して人工歯根を形成した。この人工歯根の密度測定、強度試験、溶出試験、機密試験を実施し、鋳造法でそれぞれ純Ti製とステンレス製の棒材を成形し、鋳造後、機械加工で図に示すネジ形状に仕上げて作成した人工歯根を比較例2、比較例3として、以下の表3に示す。
【0054】
強度試験は、材料の両端部を固定し、中央部に上方から下方に変位(2mm)を与え、その時の亀裂の発生を調べた。
【0055】
機密試験は、図4に示す歯の人工歯根を螺入する部分に穴を明け、この穴にTiまたはステンレス製の管を予め挿入した状態で溶接しておき、ネジ部を歯にねじ込んだ後当該管を通して10気圧のエアを流入させ、ねじ込み部分からのエア漏れの有無を調べた。
【0056】
【表3】
【0057】
実施例5は実施例1と同様に全く問題がなく、実施例6、実施例7は、上記実施例2、実施例3と同様に炭素量、酸素量が高いために破損し、実施例8は、上記実施例4と同様に焼結密度が低いために破損した。比較例2は、強度不足のため破損し、さらにネジの加工精度が悪いためにエア漏れが発生した。また、比較例3では、エア漏れが発生し、またステンレス製であるため溶出量も大きい。
【0058】
以上のように、上記実施例1〜8に示す通り、Ti粉末を有機バインダと混合して射出成形し、その後、脱脂工程、焼結工程を経てTi焼結体を形成することにより、従来の鋳造法や機械的加工法では不可能であった微細かつ複雑な形状の歯科医療用材料を高精度に形成することができる。また、歯科医療用材料として必要な強度を確保するために充分な硬度及び延性を付与することができるとともに溶出量も低く、従来よりも高性能な材料を実現できる。
【0059】
次に、上記のようなTi焼結体からなる歯科医療用材料の表面に着色層を形成し、所望の色を付与する実施例9〜18について説明する。図1に示すように、以下に説明する各実施例では、上記実施例1〜8と同様にしてTi焼結体を形成し、その後、種々の方法によって焼結体の表面に着色層を形成するものである。Ti焼結体は、表4に示す炭素及び酸素含有量、並びに平均粒径を備えたTi粉末を用いて上記実施例1〜8と同様の方法により作製した。
【0060】
【表4】
【0061】
[実施例9〜11]
本実施例は、イオンプレーティング法により着色層を形成するものである。イオンプレーティング法は、減圧雰囲気中で気体を放電させ、この中で物質を蒸発させてその一部をイオン化し、これに電界を加えて加速させ、被着物質上に当てることにより層を形成するものである。蒸発源の加熱方式として、電子ビーム加熱方式、ホローカソード放電プラズマ電子ビーム方式、スパッタ蒸発方式等があり、イオン化の方式として、グロー放電、高周波放電、マイクロ波放電のように放電を利用する方式、熱電子方式、電子ビーム方式のように電子を外部から供給し衝突させてイオン化する方式等がある。
【0062】
上記の各方法で着色層を形成することができるが、例えばブラケットを装置内の陰極に取付け、約10-4torr程度の窒素雰囲気中でTiをホローカソード放電プラズマ電子ビームで蒸発させ、Tiを窒素ガスとともにイオン化し、焼結体の表面にTi窒化物を堆積させる。このようにすると、焼結体を金色、赤色等に着色することができる。ここで、雰囲気ガスの流入量により異なる色を着色することができる。本実施例では、窒素ガスの分圧を10-5torrとなるように窒素ガス流量を調整し、雰囲気温度を300℃、処理時間を1時間とした。この結果、焼結体の表面はピンク色(実施例9)に着色した。
【0063】
この場合、上記窒化チタン層の上に、さらにAuを蒸着することにより黄白色(実施例10)を得ることができ、また、Au−Pd合金を蒸着することにより銀白色(実施例11)を得ることができる。本実施例では、蒸着により、加熱温度を300℃、処理時間15分として、それぞれ、Auと、85%Au−15%Pd合金とをそれぞれ焼結体に被着させて各色を得た。
【0064】
以上の各実施例9〜11を1%の乳酸の溶液に3日間浸漬し、その間の溶出量を調べた。その結果を表5に示す。これらの実施例9〜11のブラケットは歯列矯正材料として充分な特性を備えている。なお、表中の比較例はステンレス鋼の鋳造により形成したブラケットである。
【0065】
【表5】
【0066】
[実施例12〜14]
本実施例は、陽極酸化法により着色層を形成するものである。ブラケットを陽極に設置し、ほう酸電解溶液中で電圧を印加して、焼結体表面に酸化被膜を形成する。この酸化被膜により黄色、緑色、赤色等を現出させることができる。本実施例では、印加電圧を10vとすると黄色(実施例12)、40vでは淡空色(実施例13)、85vでは淡緑色(実施例14)が得られた。各実施例12〜14の溶出量を測定したものを表6に示す。これらの各実施例のブラケットは歯列矯正材料として充分な特性を備えている。
【0067】
【表6】
【0068】
[実施例15、16]
本実施例は、熱処理法により着色層を形成するものである。熱処理法では各種雰囲気中で所定温度に加熱することにより、種々の色彩を得ることができる。本実施例ではブラケットを大気圧下において熱処理を施した。500℃で10分間処理した場合には黄緑色(実施例15)が得られたが、層が薄く、干渉色が現出していた。一方、1050℃で10分間熱処理を施すと、Tiの表面にTiO2 の被膜が形成され、黄白色乃至は白色(実施例16)が得られる。この場合には層が厚いためにTiO2 自体の色が出ている。各実施例15、16の溶出量を測定したものを表7に示す。これらの各実施例のブラケットは歯列矯正材料として充分な特性を備えている。
【0069】
【表7】
【0070】
[実施例17、18]
本実施例は、溶射法により着色層を形成するものである。この実施例では各種金属の酸化物、窒化物等の粉末を溶射機によりブラケットの表面にコーティングすることにより、種々の色に着色できる。例えば、Al2 O3 (実施例17)又はTiO2 (実施例18)の白色粉末を溶射すると、焼結体の表面を白色にすることができる。各実施例17、18の溶出量を測定したものを表8に示す。これらの各実施例のブラケットは歯列矯正材料として充分な特性を備えている。
【0071】
【表8】
【0072】
以上説明した実施例9〜18における着色層の特性、即ちその色彩の有用性、着色の種類の多さ、着色層の接着強度、着色層の寿命、製造コストについて、それぞれ評価を行った。その結果を表9に示す。ここで、評価点は1〜5の範囲で採点し、5を最も好ましい点(製造コストでは最も低コストである点)として評価を示した。
【0073】
【表9】
【0074】
この表からわかるように、イオンプレーティング法では色彩に関しては必ずしも十二分に歯科に適したものが得られないが、着色層の接着強度が高く、耐久性も高い点で、総合的には歯科材料の着色層として最も優れている。陽極酸化法では色彩に関しては鮮やかな色が得られ、接着強度、製造コストでもまずまずの結果が得られた。熱処理法及び溶射法においては、接着強度及び層の寿命の点で上記方法よりも若干劣るが、本物の歯に極めて近い色を現出できる点では最も優れているものである。
【0075】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る歯科治療用材料によれば以下の効果を奏する。
【0076】
請求項1によれば、従来の鋳造法で形成した材料で発生し易い破損、折損の少ない材質に構成でき、しかも微細な又は複雑な形状の材料も支障なく形成できるとともに、従来の機械加工法による材料で得られなかった形状精度を低コストで製造できるため、高品位かつ実用的な歯科医療用材料を提供できる。
【0077】
請求項2及び3によれば、炭素若しくは酸素の含有量を所定値よりも低減することにより延性の高い、高剛性の材料とすることができる。
【0078】
請求項4によれば、炭素と酸素の含有量の和を所定値よりも低減することにより延性の高い、高剛性の材料とすることができる。
【0079】
請求項5によれば、Ti粉末の平均粒径を40μm以下とすることによりTi焼結体の密度を95%以上とすることができ、ポアーの連結を防止して破断強度の低下を防止することができる。
【0080】
請求項6によれば、イオンプレーティング法により接着強度の高い着色層を得ることができ、高耐久性及び長寿命の着色層を形成することができる。
【0081】
請求項7によれば、上記着色層の上にさらに金属膜を形成することにより、金属の種類に応じた色彩を得ることができる。
【0082】
請求項8乃至10によれば、それぞれ所望の色に近い多種の色を得ることができる。
【0083】
請求項14によれば、Ti粉末の粒径、炭素及び酸素含有量を規定することにより、焼結体の延性を高めることができ、高剛性の歯科医療用材料を形成することができる。
【0084】
請求項20によれば、人間の歯に近い白色を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る各実施例の製造工程を示す工程図である。
【図2】本発明に係る実施例として形成した歯列矯正用のブラケットの形状を示す正面図、断面図及び背面図である。
【図3】ブラケットを歯に装着した状態を示す説明図である。
【図4】本発明に係る実施例として形成した人工歯根の形状及び装着状態を示す説明図である。
【図5】Ti粉末の炭素含有量とTi焼結体の伸びとの関係を示す図である。
【図6】Ti粉末の酸素含有量とTi焼結体の伸びとの関係を示す図である。
【図7】Ti粉末の平均粒径とTi焼結体の密度との関係を示す図である。
【図8】Ti焼結体の炭素含有量と酸素含有量との和と、Ti焼結体の伸びとの関係を示す図である。
【符号の説明】
1 ブラケット
2 人工歯根
10 ベース
13 格子溝
21 クラウン
22 ネジ部
D 歯
D’擬歯
Claims (13)
- Ti粉末を有機バインダと混合して成形した後に脱脂した成形体を焼結してなる焼結体で構成された歯科医療用材料において、
前記焼結体の表面にイオンプレーティング法により形成された着色層を有することを特徴とする歯科医療用材料。 - 請求項1において、前記着色層の上にAu若しくはAu−Pd合金層を備えたことを特徴とする歯科医療用固定材料。
- 請求項1において、前記焼結体の表面に陽極酸化法により形成された着色層を有することを特徴とする歯科医療用材料。
- 請求項1において、前記焼結体の表面に熱処理法により形成された着色層を有することを特徴とする歯科医療用材料。
- 請求項1において、前記焼結体の表面に溶射法により形成された着色層を有することを特徴とする歯科医療用材料。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか1項において、前記焼結体は歯列矯正材料として成形されている歯科医療用材料。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか1項において、前記焼結体は人工歯根として成形されている歯科医療用材料。
- Ti粉末と有機バインダとを混合して射出成形用コンパウンドを形成し、これを成形して成形体を形成した後、該成形体を脱脂し、さらに焼結することによりTi焼結体を形成することを特徴とする歯科医療用材料の製造方法において、
前記焼結体の形成後に前記焼結体の表面上にイオンプレーティング法により着色層を形成することを特徴とする歯科医療用材料の製造方法。 - 請求項8において、前記着色層の上にAu若しくはAu−Pd合金層を形成することを特徴とする歯科医療用材料の製造方法。
- 請求項8において、前記焼結体の形成後に前記焼結体の表面上に陽極酸化法により着色層を形成することを特徴とする歯科医療用材料の製造方法。
- 請求項8において、前記焼結体の形成後に前記焼結体の表面上に熱処理法により着色層を形成することを特徴とする歯科医療用材料の製造方法。
- 請求項8において、前記焼結体の形成後に前記焼結体の表面上に溶射法により着色層を形成することを特徴とする歯科医療用材料の製造方法。
- 請求項12において、前記着色層はAl2 O3 若しくはTiO2 の粉末を溶射して形成することを特徴とする歯科医療用材料の製造方法。
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