JP5330754B2 - Glass composition and dental composition using the same - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス組成物に関し、特に歯科修復材料に用いられ、歯科用組成物に配合するガラスフィラーとして好適に用い得るガラス組成物に関する。 The present invention relates to a glass composition, and more particularly to a glass composition that can be suitably used as a glass filler used in a dental restoration material and blended in a dental composition.
近年、取り扱い易さと表面光沢性の点から、アクリル系に代表される重合性化合物と無機フィラーとを含むコンポジットレジンと呼ばれる複合材料が、歯科修復材料として各種用途に広く使用されている。 In recent years, a composite material called a composite resin containing a polymerizable compound typified by an acrylic material and an inorganic filler has been widely used as a dental restorative material for various applications from the viewpoint of easy handling and surface gloss.
ここで、前記フィラーは、コンポジットレジンの機械的強度および化学的耐久性の改善、重合反応時の収縮量の低減、Ｘ線造影性の付与などの目的で添加される。このなかで、特にＸ線造影性を考慮したフィラーとしては、高いＸ線吸収性能を有するバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）などの重金属元素を含有した歯科用ガラスが用いられている。 Here, the filler is added for the purpose of improving the mechanical strength and chemical durability of the composite resin, reducing the amount of shrinkage during the polymerization reaction, and imparting X-ray contrast properties. Among these, dental glass containing heavy metal elements such as barium (Ba), strontium (Sr), and zirconium (Zr) having high X-ray absorption performance is used as a filler particularly considering X-ray contrast properties. ing.
特開平７−２６１８号公報には、モノマーのジメタクリレート、バリウム・アルミノ珪酸ガラスと微粒子状の二酸化珪素とからなる無機充填材混合物および光重合のためのγ−ジケトン／アミン系を含有する重合可能な歯科材料が開示されている。
特開平７−３３４７６号公報には、歯科用充填材として用いられる合成樹脂ペースト用充填材として有用な、酸化バリウムを含まないＸ線高吸収性ガラスが開示されている。
特開平８−２２５４２３号公報には、良好なＸ線吸収を示し、バリウムと鉛とを含有せず、さらに良好な化学的、熱的に安定性を有する特別な歯科用ガラスが開示されている。
特開２０００−１４３４３０号公報には、歯科用ガラス／ポリマー複合材に使用するためのバリウムフリー、Ｘ線不透過性の歯科用ガラスが開示されている。
JP-A-7-2618 discloses a polymer containing an inorganic filler mixture composed of monomeric dimethacrylate, barium / aluminosilicate glass and fine-particle silicon dioxide, and a γ-diketone / amine system for photopolymerization. Dental materials are disclosed.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-33476 discloses an X-ray superabsorbent glass which does not contain barium oxide and is useful as a filler for a synthetic resin paste used as a dental filler.
JP-A-8-225423 discloses a special dental glass that exhibits good X-ray absorption, does not contain barium and lead, and has good chemical and thermal stability. .
JP 2000-143430 discloses barium-free, radiopaque dental glass for use in dental glass / polymer composites.
また、特開昭５６−８４３３６号公報、特開平１−１２６２３９号公報、特開平４−３２５４３５号公報および特開平５−２３２４５８号公報には、用途は異なるが、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を含有し、アルカリ金属酸化物の含有率が少ないガラス組成が開示されている。
しかしながら、従来技術には、次のような問題点があった。
特開平７−２６１８号公報に開示されている歯科用ガラスは、酸化バリウム（ＢａＯ）を含むバリウム・アルミノ珪酸ガラスを必須成分としている。
特開平７−３３４７６号公報に開示されている歯科用ガラスは、必須成分として三酸化二ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を含有している。
特開平８−２２５４２３号公報に開示されている歯科用ガラスは、必須成分として酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）を比較的多い割合で含有している。また、任意成分としてアルカリ金属酸化物を含有している。その実施例においても、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）を１０質量％以上含有したガラス組成が示されている。
特開２０００−１４３４３０号公報に開示されている歯科用ガラスは、必須成分としてＮａ2Ｏを含有している。
However, the prior art has the following problems.
The dental glass disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-2618 has barium / aluminosilicate glass containing barium oxide (BaO) as an essential component.
The dental glass disclosed in JP-A-7-33476 contains diboron trioxide (B 2 O 3 ) as an essential component.
The dental glass disclosed in JP-A-8-225423 contains zirconium oxide (ZrO 2 ) as an essential component in a relatively large proportion. Moreover, the alkali metal oxide is contained as an arbitrary component. Also in the examples, a glass composition containing 10% by mass or more of sodium oxide (Na 2 O) is shown.
The dental glass disclosed in JP 2000-143430 A contains Na 2 O as an essential component.
Ｂ2Ｏ3は、揮発性に富む成分であるため、ガラス熔融時に揮発する可能性があり、また、揮発によりガラス組成が変動して、その制御が困難になる。さらに、Ｂ2Ｏ3は、熔解窯の炉壁や蓄熱窯を浸食して窯の寿命を低下させる可能性がある。
ＢａＯの原料は、一般的に高価であり、ガラスの製造コストを上げる一因となる。また、ＢａＯの原料には、取り扱いに配慮が必要なものもある。
アルカリ金属酸化物は、ガラス中から溶出して、歯科用組成物の特性を低下させる場合がある。また、歯科用組成物の化学的耐久性を低下させる可能性がある。
ＺｒＯ2は、Ｘ線吸収性能を有するものの、ガラスの失透を促進する成分である。失透が生じたガラスには結晶化した塊が存在するため、このような失透が生じたガラスを歯科用組成物のフィラーとして用いることは好ましくない。このため、失透のないガラスを製造するためには、ＺｒＯ2の含有率は小さいほうが好ましい。
Since B 2 O 3 is a highly volatile component, it may volatilize during glass melting, and the glass composition varies due to volatilization, making it difficult to control. Further, B 2 O 3 may erode the furnace wall of the melting kiln and the heat storage kiln and reduce the life of the kiln.
BaO raw materials are generally expensive and contribute to an increase in the manufacturing cost of glass. In addition, some BaO raw materials need to be handled with care.
The alkali metal oxide may be eluted from the glass to deteriorate the properties of the dental composition. It may also reduce the chemical durability of the dental composition.
Although ZrO 2 has X-ray absorption performance, it is a component that promotes devitrification of glass. Since devitrified glass has a crystallized lump, it is not preferable to use such devitrified glass as a filler for a dental composition. Therefore, in order to produce devitrification-free glass, the content of ZrO 2 is preferably small.
本発明の目的は、歯科用組成物に配合するガラスフィラーとして好適に用い得る、Ｘ線造影性、機械的強度および化学的耐久性に優れたガラス組成物を、容易かつ安価に提供することにある。また、この目的に併せて、ガラス製造装置に対する負荷を軽減できるガラス組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a glass composition excellent in X-ray contrast, mechanical strength and chemical durability, which can be suitably used as a glass filler to be blended in a dental composition, easily and inexpensively. is there. Moreover, it is providing the glass composition which can reduce the load with respect to the glass manufacturing apparatus in connection with this objective.
前記目的を達成するため、本発明によれば、
質量％で表して、
４５≦ＳｉＯ2≦６５、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
０＜ＭｇＯ≦１０、
０＜ＣａＯ≦１５、
１５＜ＳｒＯ≦３５、
１８＜（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）≦４０、
０≦ＺｒＯ2＜５
の成分を含有し、
Ｂ2Ｏ3、Ｆ、ＢａＯおよびアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないガラス組成物が提供される。
In order to achieve the object, according to the present invention,
Expressed in mass%,
45 ≦ SiO 2 ≦ 65,
5 ≦ Al 2 O 3 ≦ 15,
0 <MgO ≦ 10,
0 <CaO ≦ 15,
15 <SrO ≦ 35,
18 <(MgO + SrO) ≦ 40,
0 ≦ ZrO 2 <5
Containing ingredients,
A glass composition substantially free of B 2 O 3 , F, BaO and alkali metal oxides is provided.
また、本発明によれば、
重合性化合物、重合開始剤およびガラスフィラーを含有する歯科用組成物であって、
前記ガラスフィラーが、上記の本発明のガラス組成物からなり、
前記ガラスフィラーの形態が、鱗片状ガラス、ガラス繊維、ガラス粉末およびガラスビーズから選ばれる少なくとも１種である歯科用組成物を提供することもできる。
Moreover, according to the present invention,
A dental composition containing a polymerizable compound, a polymerization initiator and a glass filler,
The glass filler is composed of the glass composition of the present invention described above,
It is also possible to provide a dental composition in which the glass filler is at least one selected from flaky glass, glass fiber, glass powder, and glass beads.
本発明のガラス組成物は、揮発性に富む成分を含まないのでガラス組成の制御が容易であり、高価な原料を必要としないので安価に製造できる。また、熔解窯の炉壁や蓄熱窯を浸食して窯の寿命を低下させる成分を含まないので、ガラス製造装置に対する負荷を軽減できる。
本発明のガラス組成物は、Ｘ線造影性、機械的強度および化学的耐久性に優れている。かかるガラス組成物をフィラーとして歯科用組成物に配合すれば、優れた性能を有する歯科用組成物となり、歯科修復材料として好適に使用できる。
Since the glass composition of the present invention does not contain a volatile component, the glass composition can be easily controlled, and an expensive raw material is not required, so that it can be produced at a low cost. Moreover, since the component which erodes the furnace wall and heat storage kiln of a melting kiln and reduces the lifetime of a kiln is not included, the load with respect to a glass manufacturing apparatus can be reduced.
The glass composition of the present invention is excellent in X-ray contrast properties, mechanical strength, and chemical durability. When such a glass composition is blended in a dental composition as a filler, it becomes a dental composition having excellent performance and can be suitably used as a dental restorative material.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
［ガラス組成物の組成］
本発明のガラス組成物は、質量％で表して、
４５≦ＳｉＯ2≦６５、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
０＜ＭｇＯ≦１０、
０＜ＣａＯ≦１５、
１５＜ＳｒＯ≦３５、
１８＜（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）≦４０、
０≦ＺｒＯ2＜５
の成分を含有し、且つ、Ｂ2Ｏ3、Ｆ、ＢａＯおよびアルカリ金属酸化物を実質的に含有しない。
[Composition of glass composition]
The glass composition of the present invention is expressed in mass%,
45 ≦ SiO 2 ≦ 65,
5 ≦ Al 2 O 3 ≦ 15,
0 <MgO ≦ 10,
0 <CaO ≦ 15,
15 <SrO ≦ 35,
18 <(MgO + SrO) ≦ 40,
0 ≦ ZrO 2 <5
And B 2 O 3 , F, BaO and alkali metal oxides are substantially not contained.
本発明のガラス組成物の組成について、以下詳細に説明する。 The composition of the glass composition of the present invention will be described in detail below.
（ＳｉＯ2）
二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）は、ガラスの骨格を形成する主成分である。また、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分であり、耐酸性を向上させる成分でもある。ＳｉＯ2の含有率が４５質量％以上であれば、失透温度の上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる。また、ガラスの耐酸性も向上する。他方、ＳｉＯ2の含有率が６５質量％以下であれば、ガラスの融点が低くなり、ガラスを均一に熔融し易くなる。
したがって、ＳｉＯ2の含有率の下限は、４５質量％以上とする。好ましくは４８質量％以上であり、より好ましくは５０質量％以上である。ＳｉＯ2の含有率の上限は、６５質量％以下とする。好ましくは６３質量％以下であり、より好ましくは６０質量％以下である。５８質量％以下であることがさらに好ましい。ＳｉＯ2の含有率の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ぶことが可能である。
(SiO 2 )
Silicon dioxide (SiO 2 ) is a main component that forms a glass skeleton. Moreover, it is a component which adjusts the devitrification temperature and viscosity of glass, and is also a component which improves acid resistance. When the content of SiO 2 is more than 45 mass%, and the devitrification temperature is prevented from increasing, free glass may be easily prepared devitrification. In addition, the acid resistance of the glass is improved. On the other hand, if the content of SiO 2 is 65% by mass or less, the melting point of the glass is lowered and the glass is easily melted uniformly.
Therefore, the lower limit of the content of SiO 2 is 45% by mass or more. Preferably it is 48 mass% or more, More preferably, it is 50 mass% or more. The upper limit of the content of SiO 2 is 65 mass% or less. Preferably it is 63 mass% or less, More preferably, it is 60 mass% or less. More preferably, it is 58 mass% or less. The range of the content of SiO 2 can be selected from any combination of these upper and lower limits.
（Ａｌ2Ｏ3）
酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）は、ガラスの骨格を形成する成分である。また、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分であり、さらには、耐水性を向上させる成分でもある。他方、Ａｌ2Ｏ3は、ガラスの耐酸性を低下させる成分でもある。Ａｌ2Ｏ3の含有率が５質量％以上であれば、失透温度および粘度の調整や、耐水性の改善が容易になる。Ａｌ2Ｏ3の含有率が１５質量％以下であれば、ガラスの融点が低くなり、ガラスを均一に熔融し易くなる。また、ガラスの耐酸性も向上する。
したがって、Ａｌ2Ｏ3の含有率の下限は、５質量％以上とする。好ましくは６質量％以上であり、より好ましくは７質量％以上である。８質量％以上であることがさらに好ましい。Ａｌ2Ｏ3の含有率の上限は、１５質量％以下とする。好ましくは１３質量％未満であり、より好ましくは１２質量％未満である。１０質量％未満であることがさらに好ましい。Ａｌ2Ｏ3の含有率の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ぶことが可能である。
(Al 2 O 3 )
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is a component that forms a glass skeleton. Moreover, it is a component which adjusts the devitrification temperature and viscosity of glass, and also is a component which improves water resistance. On the other hand, Al 2 O 3 is also a component that lowers the acid resistance of the glass. If the content of Al 2 O 3 is 5% by mass or more, adjustment of the devitrification temperature and viscosity and improvement of water resistance are facilitated. If the content of Al 2 O 3 is 15% by mass or less, the melting point of the glass is lowered and the glass is easily melted uniformly. In addition, the acid resistance of the glass is improved.
Therefore, the lower limit of the Al 2 O 3 content is set to 5% by mass or more. Preferably it is 6 mass% or more, More preferably, it is 7 mass% or more. More preferably, it is 8 mass% or more. The upper limit of the content of Al 2 O 3 is 15% by mass or less. Preferably it is less than 13 mass%, More preferably, it is less than 12 mass%. More preferably, it is less than 10 mass%. The range of the content of Al 2 O 3 can be selected from any combination of these upper and lower limits.
（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ）
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。また、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は、Ｘ線吸収性能を有しており、ガラスのＸ線造影性を向上させる成分でもある。
(MgO, CaO, SrO)
Magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO) and strontium oxide (SrO) are components that adjust the devitrification temperature and viscosity of the glass. Moreover, strontium oxide (SrO) has an X-ray absorption performance and is also a component that improves the X-ray contrast property of glass.
ＭｇＯを含むガラス組成では、失透温度および粘度の調整が容易になる。他方、ＭｇＯの含有率が１０質量％以下であれば、失透温度の上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる。
したがって、ＭｇＯの含有率の下限は、０質量％より大きいこととする。好ましくは１質量％以上であり、より好ましくは２質量％以上である。ＭｇＯの含有率の上限は、１０質量％以下とする。好ましくは８質量％以下であり、より好ましくは６質量％未満である。５質量％以下であることがさらに好ましい。ＭｇＯの含有率の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ぶことが可能である。
In the glass composition containing MgO, the devitrification temperature and the viscosity can be easily adjusted. On the other hand, if the content of MgO is 10% by mass or less, the increase in the devitrification temperature can be suppressed and a glass without devitrification can be easily produced.
Therefore, the lower limit of the content of MgO is greater than 0% by mass. Preferably it is 1 mass% or more, More preferably, it is 2 mass% or more. The upper limit of the content of MgO is 10% by mass or less. Preferably it is 8 mass% or less, More preferably, it is less than 6 mass%. More preferably, it is 5 mass% or less. The range of the content of MgO can be selected from any combination of these upper and lower limits.
ＣａＯを含むガラス組成では、失透温度および粘度の調整が容易になる。他方、ＣａＯの含有率が１５質量％以下であれば、失透温度上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる。
したがって、ＣａＯの含有率の下限は、０質量％より大きいこととする。好ましくは１質量％以上であり、より好ましくは２質量％以上である。ＣａＯの含有率の上限は、１５質量％以下とする。好ましくは１２質量％以下であり、より好ましくは１０質量％未満である。ＣａＯの含有率の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ぶことが可能である。
In the glass composition containing CaO, the devitrification temperature and the viscosity can be easily adjusted. On the other hand, if the content of CaO is 15% by mass or less, a glass without devitrification can be easily produced by suppressing the devitrification temperature rise.
Therefore, the lower limit of the CaO content is greater than 0% by mass. Preferably it is 1 mass% or more, More preferably, it is 2 mass% or more. The upper limit of the CaO content is 15% by mass or less. Preferably it is 12 mass% or less, More preferably, it is less than 10 mass%. The range of the content of CaO can be selected from any combination of these upper and lower limits.
ＳｒＯの含有率が１５質量％より大きければ、失透温度および粘度の調整が容易になり、また、十分なＸ線造影性が得られる。他方、ＳｒＯの含有率が３５質量％以下であれば、失透温度の上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる。
したがって、ＳｒＯの含有率の下限は、１５質量％より大きいこととする。好ましくは１８質量より大きいことであり、より好ましくは２０質量％より大きいことである。ＳｒＯの含有率の上限は、３５質量％以下とする。好ましくは３２質量％以下であり、より好ましくは３０質量％以下である。ＳｒＯの含有率の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ぶことが可能である。
If the SrO content is higher than 15% by mass, the devitrification temperature and viscosity can be easily adjusted, and sufficient X-ray contrast properties can be obtained. On the other hand, if the SrO content is 35% by mass or less, an increase in the devitrification temperature can be suppressed and a glass without devitrification can be easily produced.
Therefore, the lower limit of the SrO content is determined to be greater than 15% by mass. Preferably it is greater than 18% by weight, more preferably greater than 20% by weight. The upper limit of the SrO content is 35% by mass or less. Preferably it is 32 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less. The range of the content of SrO can be selected from any combination of these upper and lower limits.
ＭｇＯとＳｒＯの含有率の合計（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）が１８質量％より大きければ、失透温度および粘度の調整が容易になる。他方、（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）が４０質量％以下であれば、失透温度の上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる。
したがって、（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）の下限は、１８質量％より大きいこととする。好ましくは２０質量％より大きいことであり、より好ましくは２２質量％より大きいことである。２４質量％より大きいことがさらに好ましい。（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）の上限は、４０質量％以下とする。好ましくは３８質量％以下であり、より好ましくは３５質量％以下である。（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ぶことが可能である。
If the total content of MgO and SrO (MgO + SrO) is greater than 18% by mass, the devitrification temperature and viscosity can be easily adjusted. On the other hand, if (MgO + SrO) is 40% by mass or less, an increase in the devitrification temperature can be suppressed and a glass without devitrification can be easily produced.
Therefore, the lower limit of (MgO + SrO) is greater than 18% by mass. Preferably it is larger than 20 mass%, More preferably, it is larger than 22 mass%. More preferably, it is larger than 24% by mass. The upper limit of (MgO + SrO) is 40% by mass or less. Preferably it is 38 mass% or less, More preferably, it is 35 mass% or less. The range of (MgO + SrO) can be selected from any combination of these upper and lower limits.
（ＴｉＯ2）
酸化チタン（ＴｉＯ2）は、ガラスの熔融性および化学的耐久性を向上させる成分であるが、ガラスの着色成分でもある。本発明のガラス組成物はＴｉＯ2を任意に含むことが可能であるが、本発明のガラス組成物をガラスフィラーとして配合したときに歯科用組成物の透明性を損なわない程度の含有率で含むことが望ましい。そこで、ＴｉＯ2の含有率の上限は、２質量％以下であることが好ましい。より好ましくは１質量％以下であり、さらに好ましくは０．５質量％以下である。本発明のガラス組成物がＴｉＯ2を実質的に含有しないことが、最も好ましい。
(TiO 2 )
Titanium oxide (TiO 2 ) is a component that improves the meltability and chemical durability of glass, but is also a coloring component of glass. Although the glass composition of the present invention can optionally contain TiO 2 , the glass composition of the present invention includes a content that does not impair the transparency of the dental composition when blended as a glass filler. It is desirable. Therefore, the upper limit of the content of TiO 2 is preferably 2% by mass or less. More preferably, it is 1 mass% or less, More preferably, it is 0.5 mass% or less. It is most preferred that the glass composition of the present invention does not contain TiO 2 substantially.
（ＺｒＯ2）
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）は、ガラスの熔融特性および化学的耐久性を向上させる成分である。また、ＺｒＯ2は、Ｘ線吸収性能を有しており、ガラスのＸ線造影性を向上させる成分でもある。本発明のガラス組成物はＺｒＯ2を任意に含むことが可能であるが、失透温度の上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる程度の含有率で含むことが望ましい。そこで、ＺｒＯ2の含有率の上限は、５質量％未満とする。好ましくは２質量％未満であり、より好ましくは１質量％以下である。本発明のガラス組成物がＺｒＯ2を実質的に含有しないことが、最も好ましい。
(ZrO 2 )
Zirconium oxide (ZrO 2 ) is a component that improves the melting characteristics and chemical durability of glass. ZrO 2 has X-ray absorption performance and is also a component that improves the X-ray contrast properties of glass. Although the glass composition of the present invention can optionally contain ZrO 2 , it is desirable to contain it at such a content level that it can suppress the increase in the devitrification temperature and can easily produce a glass without devitrification. Therefore, the upper limit of the content of ZrO 2 is less than 5% by mass. Preferably it is less than 2 mass%, More preferably, it is 1 mass% or less. Most preferably, the glass composition of the present invention is substantially free of ZrO 2 .
（Ｆｅ）
通常、ガラス中に含まれる鉄（Ｆｅ）は、Ｆｅ3+またはＦｅ2+の状態で存在する。Ｆｅは、意図的に含ませなくとも、他の工業用原料から不可避的に混入する場合がある。Ｆｅの含有率が小さいガラスをフィラーとして用いれば、歯科用組成物の透明性を損なうことがない。Ｆｅの含有率の上限は、Ｆｅ2Ｏ3に換算して０．５質量％以下であることが好ましい。０．１質量％以下であることがより好ましく、さらに好ましくは実質的に含有しないことである。
(Fe)
Usually, iron (Fe) contained in glass exists in the state of Fe 3+ or Fe 2+ . Even if Fe is not intentionally included, it may inevitably be mixed from other industrial raw materials. If glass with a small content of Fe is used as the filler, the transparency of the dental composition is not impaired. The upper limit of the Fe content is preferably 0.5% by mass or less in terms of Fe 2 O 3 . More preferably, it is 0.1 mass% or less, More preferably, it does not contain substantially.
（ＳＯ3）
三酸化硫黄（ＳＯ3）は、必須成分ではないが、清澄剤として使用してもよい。硫酸塩の原料を使用すると、０．５質量％以下の割合で含有することがある。
(SO 3 )
Sulfur trioxide (SO 3 ) is not an essential component, but may be used as a fining agent. If a sulfate raw material is used, it may be contained in a proportion of 0.5% by mass or less.
（Ｂ2Ｏ3）
三酸化二ホウ素（Ｂ2Ｏ3）は、揮発性に富む成分であるため、ガラス熔融時に揮発する可能性があり、また、揮発によりガラス組成が変動して、その制御が困難になる。さらに、Ｂ2Ｏ3は、熔解窯の炉壁や蓄熱窯を浸食して窯の寿命を低下させる可能性がある。
以上の理由から、本発明においては、Ｂ2Ｏ3は実質的に含有させない。
(B 2 O 3 )
Since diboron trioxide (B 2 O 3 ) is a volatile component, it may volatilize during glass melting, and the glass composition varies due to volatilization, making it difficult to control. Further, B 2 O 3 may erode the furnace wall of the melting kiln and the heat storage kiln and reduce the life of the kiln.
For these reasons, B 2 O 3 is not substantially contained in the present invention.
（Ｆ）
フッ素（Ｆ）は、揮発性に富む成分であるため、ガラス熔融時に揮発する可能性があり、また、揮発によりガラス組成が変動して、その制御が困難になる。さらに、フッ素（Ｆ）は、熔解窯の炉壁や蓄熱窯を浸食して窯の寿命を低下させる可能性がある。
以上の理由から、本発明においては、Ｆは実質的に含有させない。
(F)
Since fluorine (F) is a volatile component, it may volatilize during glass melting, and the glass composition varies due to volatilization, making it difficult to control. Furthermore, fluorine (F) may erode the furnace wall and heat storage kiln of the melting kiln and reduce the life of the kiln.
For the above reasons, F is not substantially contained in the present invention.
（ＢａＯ）
酸化バリウム（ＢａＯ）は一般的に高価であり、ガラスの製造コストを上げる一因となる。また、ＢａＯの原料には、取り扱いに配慮が必要なものもある。
以上の理由から、本発明においては、ＢａＯは実質的に含有させない。
(BaO)
Barium oxide (BaO) is generally expensive and contributes to an increase in glass manufacturing costs. In addition, some BaO raw materials need to be handled with care.
For these reasons, BaO is not substantially contained in the present invention.
（ＺｎＯ）
酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、揮発性に富む成分であるため、ガラス熔融時に揮発する可能性があり、また、揮発によりガラス組成が変動して、その制御が困難になる。したがって、ＺｎＯは、実質的に含有しないことが好ましい。
(ZnO)
Zinc oxide (ZnO) is a component having a high volatility, so that it may be volatilized at the time of glass melting, and the glass composition fluctuates due to volatilization, making it difficult to control. Therefore, it is preferable that ZnO is not substantially contained.
（Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ）
アルカリ金属酸化物（Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ）は、ガラス中から溶出して、歯科用組成物の特性を低下させる場合がある。また、歯科用組成物の化学的耐久性を低下させる可能性がある。
以上の理由から、本発明においては、アルカリ金属酸化物（Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ）は実質的に含有させない。
(Li 2 O, Na 2 O, K 2 O)
Alkali metal oxides (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O) may be eluted from the glass to deteriorate the properties of the dental composition. It may also reduce the chemical durability of the dental composition.
For the above reasons, alkali metal oxides (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O) are not substantially contained in the present invention.
（Ｐ2Ｏ5）
五酸化二リン（Ｐ2Ｏ5）は、揮発性に富む成分であるため、ガラス熔融時に揮発する可能性があり、また、揮発によりガラス組成が変動して、その制御が困難になる。したがって、Ｐ2Ｏ5は、実質的に含有しないことが好ましい。
(P 2 O 5 )
Since diphosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) is a volatile component, it may volatilize during glass melting, and the glass composition varies due to volatilization, making it difficult to control. Therefore, it is preferable that P 2 O 5 is not substantially contained.
本発明のガラス組成物において、ある成分を実質的に含有させないとは、例えば、工業用原料から不可避的に混入される場合を除き、その成分を意図的に含ませないことを意味する。具体的には、０．１質量％未満の含有量をいう。好ましくは０．０５質量％未満であり、より好ましくは０．０３質量％未満である。 In the glass composition of the present invention, that a certain component is not substantially contained means that the component is not intentionally included except when it is inevitably mixed from an industrial raw material, for example. Specifically, the content is less than 0.1% by mass. Preferably it is less than 0.05 mass%, More preferably, it is less than 0.03 mass%.
以上のように、本発明のガラス組成物は、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯを必須成分とする。さらに、これらの成分のみで構成されてもよい。また、必要に応じて、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2およびＳＯ3を含有してもよい。 As described above, the glass composition of the present invention contains SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, CaO, and SrO as essential components. Furthermore, you may be comprised only with these components. If necessary, it may contain TiO 2, ZrO 2 and SO 3.
すなわち、本発明のガラス組成物は、質量％で表して、実質的に、
４５≦ＳｉＯ2≦６５、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
０＜ＭｇＯ≦１０、
０＜ＣａＯ≦１５、
１５＜ＳｒＯ≦３５、
１８＜（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）≦４０、
０≦ＺｒＯ2＜５
の成分からなるものであってよい。
That is, the glass composition of the present invention is substantially expressed by mass%,
45 ≦ SiO 2 ≦ 65,
5 ≦ Al 2 O 3 ≦ 15,
0 <MgO ≦ 10,
0 <CaO ≦ 15,
15 <SrO ≦ 35,
18 <(MgO + SrO) ≦ 40,
0 ≦ ZrO 2 <5
It may consist of these components.
また、本発明のガラス組成物は、質量％で表して、実質的に、
４５≦ＳｉＯ2≦６５、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
０＜ＭｇＯ≦１０、
０＜ＣａＯ≦１５、
１５＜ＳｒＯ≦３５、
１８＜（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）≦４０、
の成分からなるものであってもよい。
In addition, the glass composition of the present invention is substantially expressed by mass%,
45 ≦ SiO 2 ≦ 65,
5 ≦ Al 2 O 3 ≦ 15,
0 <MgO ≦ 10,
0 <CaO ≦ 15,
15 <SrO ≦ 35,
18 <(MgO + SrO) ≦ 40,
It may consist of these components.
なお、本発明のガラス組成物において、「実質的に、ある組成からなる」とは、他の成分が含まれないか、または、他の成分が含まれている場合でもその含有量が不純物として混入する程度であり、具体的には他の成分の合計が０．５質量％未満、好ましくは０．３質量％未満、より好ましくは０．１質量未満であることをいう。 In the glass composition of the present invention, “substantially consists of a certain composition” means that other components are not included, or even if other components are included, the content thereof is an impurity. More specifically, it means that the total of other components is less than 0.5% by mass, preferably less than 0.3% by mass, more preferably less than 0.1% by mass.
［ガラス組成物の物性］
本発明のガラス組成物の物性について、以下詳細に説明する。
[Physical properties of glass composition]
The physical properties of the glass composition of the present invention will be described in detail below.
（熔融特性）
熔融ガラスの粘度が１０００ｄＰａ・ｓｅｃ（１０００ｐｏｉｓｅ）のときの温度は、作業温度と呼ばれ、ガラスの成形に最も適した温度である。鱗片状ガラスやガラス繊維を製造する場合、ガラスの作業温度が１１００℃以上であれば、鱗片状ガラスの厚みやガラス繊維径のばらつきを小さくできる。他方、作業温度が１３５０℃以下であれば、ガラスを熔融する際の燃料費を低減できる。また、ガラス製造装置が熱による腐食を受け難くなり、装置寿命が延びる。
したがって、作業温度の下限は、１１００℃以上であることが好ましく、１１５０℃以上であることがより好ましい。作業温度の上限は、１３５０℃以下であることが好ましく、１３００℃以下であることがより好ましい。作業温度の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ぶことができる。
(Melting characteristics)
The temperature when the viscosity of the molten glass is 1000 dPa · sec (1000 poise) is called the working temperature, and is the most suitable temperature for forming the glass. When producing glass flakes or glass fibers, if the working temperature of the glass is 1100 ° C. or higher, variations in the glass flake thickness and glass fiber diameter can be reduced. On the other hand, if the working temperature is 1350 ° C. or lower, the fuel cost for melting the glass can be reduced. In addition, the glass manufacturing apparatus is not easily corroded by heat, and the life of the apparatus is extended.
Therefore, the lower limit of the working temperature is preferably 1100 ° C. or higher, and more preferably 1150 ° C. or higher. The upper limit of the working temperature is preferably 1350 ° C. or less, and more preferably 1300 ° C. or less. The working temperature range can be selected from any combination of these upper and lower limits.
また、作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔＴが大きくなるほど、ガラス成形時に失透が生じ難くなり、均質なガラスを高歩留で製造できる。
したがって、ΔＴは０℃以上であることが好ましく、より好ましくは１０℃以上である。さらに好ましくは２０℃以上であり、３０℃以上であることが最も好ましい。一方、ΔＴを２００℃未満とすると、ガラス組成の調整が容易となるため好ましい。より好ましくは、ΔＴを１８０℃以下とすることである。
なお、失透とは、熔融ガラス素地中に生成して成長した結晶により、白濁を生じることをいう。このような熔融ガラス素地から製造したガラス中には、結晶化した塊が存在することがあるので、歯科用組成物のフィラーとして用いる場合には好ましくない。
Further, as the temperature difference ΔT obtained by subtracting the devitrification temperature from the working temperature increases, devitrification is less likely to occur at the time of glass forming, and a homogeneous glass can be produced with a high yield.
Therefore, ΔT is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher. More preferably, it is 20 degreeC or more, and it is most preferable that it is 30 degreeC or more. On the other hand, it is preferable that ΔT is less than 200 ° C., since the glass composition can be easily adjusted. More preferably, ΔT is 180 ° C. or less.
In addition, devitrification means producing cloudiness by the crystal | crystallization which produced | generated and grew in the molten glass base material. In the glass produced from such a molten glass substrate, a crystallized lump may exist, which is not preferable when used as a filler for a dental composition.
（ヤング率）
ヤング率の大きいガラス組成物をガラスフィラーとして歯科用組成物に配合すれば、機械的強度に優れた歯科用組成物が得られる。ガラス組成物のヤング率は、７５ＧＰａより大きいことが好ましく、８０ＧＰａ以上であることがより好ましい。
(Young's modulus)
If a glass composition having a high Young's modulus is blended in a dental composition as a glass filler, a dental composition having excellent mechanical strength can be obtained. The Young's modulus of the glass composition is preferably greater than 75 GPa, more preferably 80 GPa or more.
（Ｘ線造影性）
一般的に、歯科治療においてはＸ線撮影により治療状態を確認するが、この際に、Ｘ線写真上で生体の歯質と歯科用組成物とが明確に識別できなければならない。このため、歯科用組成物は、生体の歯質に比較して、高いＸ線造影性を有している必要がある。
Ｘ線造影性の指標としては、一般的にアルミニウム（Ａｌ）当量厚さが用いられる。本明細書において、アルミニウム当量厚さとは、厚さ２ｍｍのガラス（試料）と同等のＸ線吸収性能を有するアルミニウムの厚さとして定義される。アルミニウム当量厚さの大きいガラスをフィラーとして用いれば、歯科用組成物のＸ線造影性を向上できる。ガラス組成物のＸ線造影性としては、アルミニウム当量厚さで表して、４ｍｍ以上であることが好ましい。より好ましくは５ｍｍ以上であり、さらに好ましくは５．５ｍｍ以上である。６ｍｍ以上であることが最も好ましい。本発明のガラス組成物であれば、Ｘ線吸収性能を有するＳｒＯを含んでおり、さらに同様にＸ線吸収性能を有するＺｒＯ2を含むことも可能であるため、優れたＸ線造影性を発揮できる。
(X-ray contrast)
In general, in a dental treatment, a treatment state is confirmed by X-ray photography. At this time, it is necessary to clearly distinguish a living dental tissue from a dental composition on an X-ray photograph. For this reason, the dental composition needs to have a high X-ray contrast property as compared with a living tooth.
In general, an aluminum (Al) equivalent thickness is used as an index of X-ray contrast properties. In this specification, the aluminum equivalent thickness is defined as the thickness of aluminum having X-ray absorption performance equivalent to that of a glass (sample) having a thickness of 2 mm. If glass with a large aluminum equivalent thickness is used as the filler, the X-ray contrast properties of the dental composition can be improved. The X-ray contrast property of the glass composition is preferably 4 mm or more in terms of aluminum equivalent thickness. More preferably, it is 5 mm or more, More preferably, it is 5.5 mm or more. Most preferably, it is 6 mm or more. Since the glass composition of the present invention contains SrO having X-ray absorption performance and can also contain ZrO 2 having X-ray absorption performance similarly, it exhibits excellent X-ray contrast properties. it can.
（化学的耐久性）
本発明のガラス組成物は、アルカリ金属酸化物を実質的に含有しないため、耐酸性、耐水性、耐アルカリ性などの化学的耐久性に優れたものとなる。したがって、本発明のガラス組成物からなるガラスフィラーであれば、歯科用組成物に好適に配合できる。
(Chemical durability)
Since the glass composition of the present invention does not substantially contain an alkali metal oxide, it has excellent chemical durability such as acid resistance, water resistance, and alkali resistance. Therefore, if it is a glass filler which consists of a glass composition of this invention, it can mix | blend suitably with a dental composition.
［ガラスフィラーの製法］
本発明のガラス組成物は、鱗片状ガラス、ガラス繊維、ガラス粉末、ガラスビーズなどの形態を有するガラスフィラーに成形できる。
[Glass filler manufacturing method]
The glass composition of this invention can be shape | molded into the glass filler which has forms, such as scale-like glass, glass fiber, glass powder, a glass bead.
図１（Ａ）は、鱗片状ガラスの模式図である。鱗片状ガラス１は、例えば、平均厚さｔが０．１〜１５μｍで、アスペクト比（平均粒子径ａ／平均厚さｔ）が２〜１０００の薄片状粒子であり得る。図１（Ｂ）に示すように、ここでは、平均粒子径ａは、鱗片状ガラス１を平面視したときの面積Ｓの平方根によって定義される。
FIG. 1A is a schematic diagram of scale glass. The
鱗片状ガラスは、例えば、図２に示した装置を用いて製造できる。耐火窯槽１２で熔融されたガラス素地１１は、ブローノズル１５に送り込まれたガスにより風船状に膨らみ、中空状ガラス膜１６となる。この中空状ガラス膜１６を押圧ロール１７で粉砕して、鱗片状ガラス１が得られる。
The glass flakes can be manufactured using, for example, the apparatus shown in FIG. The
ガラス繊維は、ガラス長繊維またはガラス短繊維の製造工程を利用して製造できる。ガラス長繊維から得られるものとしては、チョップドストランドやミルドファイバーを例示できる。 Glass fiber can be manufactured using the manufacturing process of glass long fiber or glass short fiber. Examples of those obtained from long glass fibers include chopped strands and milled fibers.
チョップドストランドは、例えば、繊維径が１〜５０μｍで、アスペクト比（繊維長／繊維径）が２〜１０００の寸法を有するガラス繊維であり得る。
チョップドストランドは、例えば、図３および図４に示した装置を用いて製造できる。
図３に示すように、耐火窯槽で熔融されたガラス素地が、底部に多数（例えば２４００本）のノズルを有するブッシング４０から引き出されて、多数のフィラメント４１が形成される。フィラメント４１は、冷却水を吹きかけられた後、バインダアプリケータ４２によりバインダ（集束剤）が塗布される。バインダが塗布された多数のフィラメント４１は、補強パッド４５により、各々が例えば８００本程度のフィラメントからなる３本のストランドとして集束される。各ストランドは、コレット４７にはめられた円筒チューブ４８に、トラバースフィンガ４６で綾振りされつつ巻き取られる。そして、ストランドを巻き取った円筒チューブ４８をコレット４７から外して、ケーキ（ストランド巻体）５１（図４参照）が得られる。
つぎに、図４に示すように、クリル５０に収納したケーキ５１からストランドを引き出して、集束ガイド５２によりストランド束として束ねる。このストランド束に、噴霧装置５３より水または処理液を噴霧する。さらに、このストランド束を切断装置５４で切断して、チョップドストランド５５が得られる。
The chopped strand may be, for example, a glass fiber having a fiber diameter of 1 to 50 μm and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 2 to 1000.
The chopped strand can be manufactured using, for example, the apparatus shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, a glass base melted in a refractory kiln is drawn out from a
Next, as shown in FIG. 4, the strands are pulled out from the
ミルドファイバーは、例えば、繊維径が０．１〜５０μｍで、アスペクト比（繊維長／繊維径）が２〜５００の寸法を有するガラス繊維であり得る。ミルドファイバーの製造方法は、特に制限はなく、例えば、ガラス長繊維を粉砕する方法など公知の方法を用い得る。 The milled fiber may be, for example, a glass fiber having a fiber diameter of 0.1 to 50 μm and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 2 to 500. There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of milled fiber, For example, well-known methods, such as the method of grind | pulverizing a glass long fiber, can be used.
ガラス短繊維は、例えば、繊維径が０．１〜１０μｍで、アスペクト比（繊維長／繊維径）が２〜２０００のガラス繊維であり得る。ガラス短繊維の製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用い得る。具体的には、遠心法、吹き付け法、ブロー法（火焔法）などが挙げられる。 The short glass fiber may be, for example, a glass fiber having a fiber diameter of 0.1 to 10 μm and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 2 to 2000. There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of a glass short fiber, A well-known method can be used. Specific examples include a centrifugal method, a spraying method, a blowing method (fire flame method), and the like.
ガラス粉末は、例えば、平均粒子径が０．１〜５００μｍの粒子であり得る。ここで、平均粒子径は、ガラス粉末粒子と同じ体積を有する球体の直径によって定義してよい。このようなガラス粉末は、公知の方法を用いて製造できる。 The glass powder can be, for example, particles having an average particle size of 0.1 to 500 μm. Here, the average particle diameter may be defined by the diameter of a sphere having the same volume as the glass powder particles. Such glass powder can be manufactured using a known method.
ガラスビーズは、例えば、粒子径が０．１〜５００μｍの球状粒子であり得る。このようなガラスビーズは、公知の方法を用いて製造できる。 The glass beads can be, for example, spherical particles having a particle diameter of 0.1 to 500 μm. Such glass beads can be manufactured using a known method.
［歯科用組成物］
本発明のガラス組成物からなるガラスフィラーを、歯科用組成物に配合することにより、優れた性能を有する歯科用組成物が得られる。
本発明の歯科用組成物の製造方法は、特に制限されるものではなく、従来から公知の方法を用い得る。具体的には、重合性化合物、重合開始剤およびガラスフィラーを、所定の比率になるように各々秤取って、混合、混錬して調製すればよい。
[Dental composition]
The dental composition which has the outstanding performance is obtained by mix | blending the glass filler which consists of a glass composition of this invention with a dental composition.
The method for producing the dental composition of the present invention is not particularly limited, and conventionally known methods can be used. Specifically, the polymerizable compound, the polymerization initiator, and the glass filler may be prepared by weighing each so as to have a predetermined ratio, and mixing and kneading.
重合性化合物としては、歯科用組成物に用いられる公知の重合性単量体であればよく、例えば、（メタ）アクリル酸エステル化合物などが挙げられる。一般的に、このような重合性単量体は、ラジカル性重合基を有するものである。また、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基などの酸性基を併せ持つものであってもよい。これらの重合性単量体は、単独で使用してもよいし、複数種類を混合して使用してもよい。 As a polymeric compound, what is necessary is just a well-known polymeric monomer used for a dental composition, For example, a (meth) acrylic acid ester compound etc. are mentioned. In general, such a polymerizable monomer has a radically polymerizable group. Moreover, you may have acidic groups, such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. These polymerizable monomers may be used alone or as a mixture of a plurality of types.
重合開始剤としては、ベンジルやカンファーキノンなどの光重合開始剤、レドックス系重合開始剤やトリアルキルホウ素誘導体などの化学重合開始剤、有機過酸化物やジアゾ化合物などの熱重合開始剤など、公知のものを使用できる。光重合開始剤を用いる場合には、光重合促進剤を組み合わせてもよい。 Known polymerization initiators include photopolymerization initiators such as benzyl and camphorquinone, chemical polymerization initiators such as redox polymerization initiators and trialkylboron derivatives, and thermal polymerization initiators such as organic peroxides and diazo compounds. Can be used. When using a photopolymerization initiator, a photopolymerization accelerator may be combined.
ガラスフィラーと重合性化合物（またはその硬化体）との接着性を考慮した場合、ガラスフィラーにシランカップリング剤などによる表面処理を行ってもよい。シランカップリング剤で処理する場合には、ガラスフィラーに対するシランカップリング剤の付着量（固形分量）が、０．５〜２００ｍｇ／ｍ2の範囲にあることが望ましい。前記付着量が０．５ｍｇ／ｍ2以上であれば、シランカップリング剤によりガラスフィラー表面が十分に被覆されて、優れた接着力が得られる。他方、前記付着量が２００ｍｇ／ｍ2以下であれば、過剰なシランが接着力に対して悪影響をおよぼすおそれがない。 In consideration of the adhesiveness between the glass filler and the polymerizable compound (or a cured product thereof), the glass filler may be subjected to a surface treatment with a silane coupling agent or the like. When processing with a silane coupling agent, it is desirable that the adhesion amount (solid content) of the silane coupling agent to the glass filler is in the range of 0.5 to 200 mg / m 2 . When the adhesion amount is 0.5 mg / m 2 or more, the glass filler surface is sufficiently covered with the silane coupling agent, and excellent adhesive force can be obtained. On the other hand, if the adhesion amount is 200 mg / m 2 or less, there is no possibility that excess silane will adversely affect the adhesive force.
前記歯科用組成物には、本発明のガラス組成物からなるフィラーに加えて、公知の無機材料、有機材料および有機−無機複合材料からなるフィラーを含有させてもよい。また、必要に応じて、抗菌剤、重合禁止剤、酸化安定剤、紫外線吸収剤、変色防止剤、着色顔料などの添加剤を含有させてもよい。 In addition to the filler made of the glass composition of the present invention, the dental composition may contain a filler made of a known inorganic material, organic material, and organic-inorganic composite material. Moreover, you may contain additives, such as an antibacterial agent, a polymerization inhibitor, an oxidation stabilizer, a ultraviolet absorber, a discoloration prevention agent, and a color pigment, as needed.
このような歯科用組成物であれば、Ｘ線造影性、機械的強度、化学的耐久性、透明性、生体適合性に優れたものとなり、人工歯、充填材料、歯冠材料、歯科用床などの歯科修復材として好適に使用できる。 Such a dental composition has excellent X-ray contrast, mechanical strength, chemical durability, transparency, biocompatibility, artificial teeth, filling materials, crown materials, dental floors. It can be suitably used as a dental restoration material.
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
（実施例１〜２０、比較例１〜１０）
表１〜５に示した組成となるように、珪砂などのガラス原料を調合して、実施例および比較例毎にバッチを調合した。これらのバッチを電気炉で１４００℃〜１６００℃まで加熱して熔融し、この温度で約４時間維持した。つづいて、熔融したガラスを鉄板上に流し出して、電気炉中で室温まで徐冷し、ガラス組成物を得た。
(Examples 1-20, Comparative Examples 1-10)
Glass raw materials such as silica sand were prepared so as to have the compositions shown in Tables 1 to 5, and batches were prepared for each of Examples and Comparative Examples. These batches were heated to 1400 ° C. to 1600 ° C. in an electric furnace for melting and maintained at this temperature for about 4 hours. Subsequently, the melted glass was poured out on an iron plate and gradually cooled to room temperature in an electric furnace to obtain a glass composition.
得られたガラス組成物について、以下の性能評価を行った。 The following performance evaluation was performed about the obtained glass composition.
作業温度は、通常の白金球引き上げ法により粘度と温度との関係を調べて、その結果から求めた。ここで、白金球引き上げ法とは、溶融ガラス中に白金球を浸し、その白金球を等速運動で引き上げる際の負荷荷重（抵抗）と、白金球に働く重力や浮力などの関係を、微小の粒子が流体中を沈降する際の粘度と落下速度の関係を示したストークス（Stokes）の法則に当てはめて粘度を測定する方法である。 The working temperature was determined from the results of examining the relationship between viscosity and temperature by the usual platinum ball pulling method. Here, the platinum ball pulling method is a method of measuring the relationship between the load (resistance) and the gravity and buoyancy acting on the platinum ball when the platinum ball is immersed in molten glass and pulling the platinum ball at a constant speed. This is a method of measuring the viscosity by applying the Stokes law, which shows the relationship between the viscosity and the falling speed when the particles of particles settle in the fluid.
失透温度は、得られたガラス組成物を粉砕し、ＪＩＳ Ｚ ８８０１に規定される標準網ふるい１．０ｍｍを通過し、標準網ふるい２．８ｍｍにとどまる大きさのガラスを白金ボートに入れ、温度勾配（９００〜１４００℃）のついた電気炉にて２時間加熱し、結晶の出現位置に対応する電気炉の最高温度から失透温度を求めた。なお、電気炉内の場所による温度は、予め測定して求めてあり、所定の場所に置かれたガラスは、その温度で加熱される。 The devitrification temperature is obtained by pulverizing the obtained glass composition, passing through a standard mesh sieve 1.0 mm defined in JIS Z 8801, and placing a glass having a size of only 2.8 mm in a standard mesh sieve into a platinum boat, It heated for 2 hours in the electric furnace with a temperature gradient (900-1400 degreeC), and calculated | required devitrification temperature from the highest temperature of the electric furnace corresponding to the appearance position of a crystal | crystallization. In addition, the temperature by the place in an electric furnace is calculated | required previously, and the glass placed in the predetermined place is heated at the temperature.
ヤング率Ｅは、シングアラウンド法により、ガラス中を伝播する弾性波の縦波速度ｖlと横波速度ｖtを測定し、別にアルキメデス法により測定したガラスの密度ρから、Ｅ＝ρ・ｖt 2・（ｖl 2−４／３・ｖt 2）／（ｖl 2−ｖt 2)の式により求めた。 The Young's modulus E is determined by measuring the longitudinal wave velocity v l and the transverse wave velocity v t of the elastic wave propagating in the glass by the sing-around method, and E = ρ · v t 2 · (v l 2 −4 / 3 · v t 2 ) / (v l 2 −v t 2 )
アルミニウム（Ａｌ）当量厚さは、ＪＩＳ Ｔ ６５１４を参考にして、以下の方法により測定した。
厚さ２ｍｍ以上の鉛シートの上に、歯科用Ｘ線フィルム（コダック製、Ｕｌｔｒａ−ｓｐｅｅｄ型）を載せた。前記フィルムの中央に、厚さ２ｍｍのガラス試験片および１ｍｍのステップで厚さ１〜８ｍｍのアルミニウム・ステップウエッジを置いた。歯科用Ｘ線発生装置（モリタ製作所製、ＭＡＸ−Ｇ型）により、ガラス試験片、アルミニウム・ステップウエッジおよびＸ線フィルムに向けてＸ線を照射した。ここで、Ｘ線撮影装置とＸ線フィルムとの距離は５０ｍｍであり、照射時間は０．３秒であった。つぎに、前記Ｘ線フィルムを現像定着した後、分光光度計（島津製作所製、ＵＶ−３１００ＰＣ型）を用いて、波長５００ｎｍにおけるガラス試料片、およびアルミニウム・ステップウエッジの階段ごとの像の透過率を測定した。つづいて、アルミニウム・ステップウエッジの階段ごとの透過率を各階段の厚さに対してプロットして、アルミニウム厚さと透過率の関係を求めた。そして、この関係を用いて、ガラス試験片の透過率に対応するアルミニウム厚さを求めて、アルミニウム当量厚さとした。
The aluminum (Al) equivalent thickness was measured by the following method with reference to JIS T6514.
A dental X-ray film (manufactured by Kodak, Ultra-speed type) was placed on a lead sheet having a thickness of 2 mm or more. In the middle of the film, a 2 mm thick glass specimen and a 1-8 mm thick aluminum step wedge in 1 mm steps were placed. Using a dental X-ray generator (Morita Seisakusho, MAX-G type), X-rays were irradiated toward the glass test piece, the aluminum step wedge, and the X-ray film. Here, the distance between the X-ray imaging apparatus and the X-ray film was 50 mm, and the irradiation time was 0.3 seconds. Next, after developing and fixing the X-ray film, using a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UV-3100PC type), the transmittance of the image for each step of the glass sample piece and the aluminum step wedge at a wavelength of 500 nm. Was measured. Subsequently, the transmittance of each step of the aluminum step wedge was plotted against the thickness of each step to obtain the relationship between the aluminum thickness and the transmittance. And the aluminum thickness corresponding to the transmittance | permeability of a glass test piece was calculated | required using this relationship, and it was set as the aluminum equivalent thickness.
これらの測定結果を、表１〜５に示す。なお、表中のガラス組成は、すべて質量％で表示した値である。また、前述したように、ΔＴは作業温度から失透温度を差し引いた温度差である。 These measurement results are shown in Tables 1-5. In addition, all the glass compositions in a table | surface are the values displayed by the mass%. Further, as described above, ΔT is a temperature difference obtained by subtracting the devitrification temperature from the working temperature.
実施例１〜２０のガラス組成物の作業温度は、１２２４℃〜１３４２℃であった。これは、所望の形態のフィラーを作製するのに好適な温度である。 The working temperature of the glass compositions of Examples 1 to 20 was 1224 ° C to 1342 ° C. This is a suitable temperature for producing the desired form of filler.
実施例１〜２０のガラス組成物のΔＴ（作業温度−失透温度）は、６℃〜１５１℃であった。これは、ガラスフィラーの製造工程において、失透を生じさせない温度差である。 ΔT (working temperature−devitrification temperature) of the glass compositions of Examples 1 to 20 was 6 ° C. to 151 ° C. This is a temperature difference that does not cause devitrification in the glass filler manufacturing process.
実施例１〜２０のガラス組成物のヤング率は、８１〜８９ＧＰａであった。これは、これらのガラス組成物が優れた機械的強度を持つことを示している。 The Young's modulus of the glass compositions of Examples 1 to 20 was 81 to 89 GPa. This indicates that these glass compositions have excellent mechanical strength.
実施例１〜２０のガラス組成物のアルミニウム当量厚さは、４．２〜６．９ｍｍであった。これは、これらのガラス組成物が優れたＸ線造影性を持つことを示している。 The aluminum equivalent thickness of the glass compositions of Examples 1 to 20 was 4.2 to 6.9 mm. This indicates that these glass compositions have excellent X-ray contrast properties.
比較例１のガラス組成物のΔＴは−９７℃であり、実施例１〜２０のガラス組成物のΔＴより小さかった。
比較例２のガラス組成物の作業温度は１４５５℃であり、実施例１〜２０のガラス組成物の作業温度より大きかった。また、このガラス組成物のアルミニウム当量厚さは３．９ｍｍであり、実施例１〜２０のガラス組成物のアルミニウム当量厚さより小さかった。
比較例３のガラス組成物のΔＴは−１８４℃であり、実施例１〜２０のガラス組成物のΔＴより小さかった。
比較例４のガラス組成物のΔＴは−３４℃であり、実施例１〜２０のガラス組成物のΔＴより小さかった。
比較例５のガラス組成物のΔＴは−３８℃であり、実施例１〜２０のガラス組成物のΔＴより小さかった。
ΔT of the glass composition of Comparative Example 1 was −97 ° C., which was smaller than ΔT of the glass compositions of Examples 1 to 20.
The working temperature of the glass composition of Comparative Example 2 was 1455 ° C., which was higher than the working temperature of the glass compositions of Examples 1-20. Moreover, the aluminum equivalent thickness of this glass composition was 3.9 mm, and was smaller than the aluminum equivalent thickness of the glass composition of Examples 1-20.
ΔT of the glass composition of Comparative Example 3 was −184 ° C., which was smaller than ΔT of the glass compositions of Examples 1 to 20.
ΔT of the glass composition of Comparative Example 4 was −34 ° C., which was smaller than ΔT of the glass compositions of Examples 1 to 20.
ΔT of the glass composition of Comparative Example 5 was −38 ° C., which was smaller than ΔT of the glass compositions of Examples 1 to 20.
比較例６のガラス組成物のΔＴは−６１℃であり、実施例１〜２０のガラス組成物のΔＴより小さかった。
比較例７のガラス組成物のアルミニウム当量厚さは３．８ｍｍであり、実施例１〜２０のガラス組成物のアルミニウム当量厚さより小さかった。
比較例８のガラス組成物のΔＴは−１３６℃であり、実施例１〜２０のガラス組成物のΔＴより小さかった。
比較例９のガラス組成物のΔＴは−９０℃であり、実施例１〜２０のガラス組成物のΔＴより小さかった。
比較例１０のガラス組成物のΔＴは−６８℃であり、実施例１〜２０のガラス組成物のΔＴより小さかった。
ΔT of the glass composition of Comparative Example 6 was −61 ° C., which was smaller than ΔT of the glass compositions of Examples 1 to 20.
The aluminum equivalent thickness of the glass composition of Comparative Example 7 was 3.8 mm, which was smaller than the aluminum equivalent thickness of the glass compositions of Examples 1-20.
ΔT of the glass composition of Comparative Example 8 was −136 ° C., which was smaller than ΔT of the glass compositions of Examples 1 to 20.
ΔT of the glass composition of Comparative Example 9 was −90 ° C., which was smaller than ΔT of the glass compositions of Examples 1 to 20.
ΔT of the glass composition of Comparative Example 10 was −68 ° C., which was smaller than ΔT of the glass compositions of Examples 1 to 20.
以上のように、本発明の組成からなるガラス組成物は、ガラスフィラーの成形に適した熔融特性を有していた。また、本発明の組成からなるガラス組成物は、機械的強度およびＸ線造影性に優れていた。これに対し、本発明の組成を満たしていない比較例のガラス組成物は、ガラスフィラーに適した熔融特性とＸ線造影性とを共に満たすことができず、歯科用ガラスとしては不適当であった。 As mentioned above, the glass composition which consists of a composition of this invention had the melting characteristic suitable for shaping | molding of a glass filler. Moreover, the glass composition which consists of a composition of this invention was excellent in mechanical strength and X-ray contrast property. In contrast, the glass composition of the comparative example that does not satisfy the composition of the present invention cannot satisfy both the melting characteristics suitable for the glass filler and the X-ray contrast properties, and is not suitable as dental glass. It was.
（本発明の歯科用組成物の具体例）
実施例１〜２０のガラス組成物を電気炉で再熔融した後、冷却しながらペレットに成形した。
このペレットを図２に示す製造装置に投入して鱗片状ガラスの作製を試みた結果、平均厚さが０．５〜１μｍの鱗片状ガラスが得られた。
また、このペレットを図３および図４に示す製造装置に投入してガラス繊維の作製を試みた結果、平均繊維径が１０〜２０μｍのガラス繊維が得られた。
これらの鱗片状ガラスおよびガラス繊維を、各々アクリル酸エステル化合物に配合した結果、歯科用組成物が得られた。
(Specific examples of the dental composition of the present invention)
The glass compositions of Examples 1 to 20 were remelted in an electric furnace and then formed into pellets while cooling.
As a result of throwing the pellets into the production apparatus shown in FIG. 2 and attempting to produce scale-like glass, scale-like glass having an average thickness of 0.5 to 1 μm was obtained.
Moreover, as a result of throwing this pellet into the manufacturing apparatus shown in FIG. 3 and FIG.
As a result of blending these scaly glass and glass fiber with an acrylate compound, a dental composition was obtained.
本発明のガラス組成物は、Ｘ線造影性、機械的強度および化学的耐久性に優れているので、歯科用組成物のフィラーとして好適に用いられる。 Since the glass composition of the present invention is excellent in X-ray contrast properties, mechanical strength, and chemical durability, it is suitably used as a filler for dental compositions.
１ 鱗片状ガラス
１１ 熔融ガラス素地
１２ 耐火窯槽
１５ ブローノズル
１６ 中空状ガラス膜
１７ 押圧ロール
４０ ブッシング
４１ ガラスフィラメント
４２ バインダアプリケータ
４５ 補強パッド
４６ トラバースフィンガ
４７ コレット
４８ 円筒チューブ
５０ クリル
５１ ケーキ（ストランド巻体）
５２ 集束ガイド
５３ 噴霧装置
５４ 切断装置
５５ チョップドストランド
Ｓ 面積
ｔ 厚み
DESCRIPTION OF
52 Converging
Claims (5)
４５≦ＳｉＯ2≦６５、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
０＜ＭｇＯ≦１０、
０＜ＣａＯ≦１５、
２０＜ＳｒＯ≦３５、
２０＜（ＭｇＯ＋ＳｒＯ）≦４０、
０≦ＺｒＯ2＜５
の成分を含有し、
Ｂ2Ｏ3、Ｆ、ＢａＯおよびアルカリ金属酸化物を実質的に含有しない、歯科用ガラス組成物。 Expressed in mass%,
45 ≦ SiO 2 ≦ 65,
5 ≦ Al 2 O 3 ≦ 15,
0 <MgO ≦ 10,
0 <CaO ≦ 15,
20 <SrO ≦ 35,
20 <(MgO + SrO) ≦ 40 ,
0 ≦ ZrO 2 <5
Containing ingredients,
A dental glass composition substantially free of B 2 O 3 , F, BaO and alkali metal oxides .
It is a dental composition containing a polymerizable compound, a polymerization initiator, and a glass filler, wherein the glass filler comprises the glass composition according to any one of claims 1 to 4, and the form of the glass filler Is a dental composition which is at least one selected from glass flakes, glass fibers, glass powders and glass beads.
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