JP5751358B2 - Dental implant - Google Patents
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Description
本発明は、歯科用インプラントに関するものである。 The present invention relates to a dental implant .
様々な理由により喪失した歯の機能を回復させる目的で、広くインプラント（歯科用インプラント）が用いられている。
歯科用インプラントとしては、一般に、顎骨に固定されるフィックスチャーと、フィックスチャーに螺設するアバットメントとを有している。そして、歯科用インプラント（フィックスチャーに螺設されたアバットメント）上に、歯冠修復物を被覆し、これを歯科用セメントで固定することにより、本来の歯に対応する形状に仕上げる。
Implants (dental implants) are widely used for the purpose of restoring lost tooth function for various reasons.
The dental implant generally has a fixture that is fixed to the jawbone and an abutment that is screwed to the fixture. Then, a dental restoration (an abutment screwed to the fixture) is covered with a crown restoration and fixed with dental cement to finish the shape corresponding to the original tooth.
従来、インプラントの構成材料としては、生体に対する適合性や、強度等の観点から、一般に、チタンまたはチタン合金が用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。
一方、歯冠修復物の構成材料としては、外観上、生体の歯との違いが目立たないように、一般に、セラミックスが用いられているが、噛み合わせを改善したり、歯冠修復物の割れ等を確実に防止する等の目的で、その内面（インプラント側の面）に、金合金等で構成された金属部（金属層）を設けられる。すなわち、歯冠修復物としては、金属で構成された金属部（金属層）と、セラミックスで構成された層とを有する積層体が、広く用いられている。
Conventionally, titanium or a titanium alloy has generally been used as a constituent material of an implant from the viewpoint of compatibility with a living body, strength, and the like (for example, see Patent Document 1).
On the other hand, ceramics are generally used as a material for the restoration of the crown so that the difference from the teeth of the living body is not noticeable. For the purpose of reliably preventing, etc., a metal part (metal layer) made of a gold alloy or the like is provided on the inner surface (implant side surface). That is, as a dental restoration, a laminate having a metal part (metal layer) made of metal and a layer made of ceramics is widely used.
しかしながら、歯冠修復物が上記のような金属部を有するものである場合、この金属部と、チタンで構成されたインプラントとの間でガルバノ電池が形成されることにより、金属が体内に溶出し、生体に悪影響を及ぼすことが懸念される。
このような問題を防止する目的で、例えば、比較的多量の歯科用セメントを用いて、インプラントと歯冠修復物の金属部とが、接触しないように固定することも考えられるが、このような場合、歯科用インプラントに固定される歯冠修復物の高さや角度等を、設計通りに調整するのが困難になるとともに、十分な接合強度を得るのが困難となる。また、インプラントを構成するチタンまたはチタン合金と、歯冠修復物の金属部とが接触するのを防止するために、インプラントを構成するチタンまたはチタン合金を、絶縁性のセラミックスで被覆することも考えられるが、セラミックスは、一般に、金合金等の接合性には優れているものの、チタン、チタン合金との接合性には劣っているため、チタン、チタン合金で構成された部位と、セラミックスで構成された部位との接合強度を十分に優れたものとするのが困難となり、不適合（がたつき等の問題）が発生しやすく、使用感に劣ったものとなる。
However, when the dental crown restoration has a metal part as described above, a galvano cell is formed between the metal part and an implant made of titanium, so that the metal is eluted into the body. There are concerns about adverse effects on the living body.
For the purpose of preventing such problems, for example, a relatively large amount of dental cement may be used to fix the implant and the metal part of the crown restoration so as not to contact each other. In this case, it becomes difficult to adjust the height, angle, etc. of the restoration of the crown fixed to the dental implant as designed, and it becomes difficult to obtain sufficient joint strength. In addition, in order to prevent the titanium or titanium alloy constituting the implant from coming into contact with the metal part of the dental restoration, it is also considered to coat the titanium or titanium alloy constituting the implant with an insulating ceramic. However, although ceramics are generally excellent in bondability of gold alloys, etc., they are inferior in bondability with titanium and titanium alloys, so they are composed of parts composed of titanium and titanium alloys and ceramics. It becomes difficult to make the joint strength with the formed portion sufficiently excellent, and incompatibility (problems such as rattling) is likely to occur, resulting in poor usability.
本発明の目的は、歯科用インプラントを口腔内に適用した際における金属の溶出が確実に防止されるとともに、装着時における不適合（がたつき等）の発生を確実に防止することができる歯科用インプラントを提供することにある。 An object of the present invention is to prevent dental elution when a dental implant is applied to the oral cavity, and to prevent the occurrence of nonconformity (such as rattling) at the time of wearing. It is to provide an implant .
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の歯科用インプラントは、チタンまたはチタン合金の焼結体で構成されたチタン部材と、酸化物系セラミックスで構成されたセラミックス部材とを有し、
前記チタン部材は、凹部を有するものであり、
前記セラミックス部材は、前記凹部に嵌合された凸部を有するものであり、
前記凸部は、その横断面形状が非円形状の部位を有し、前記凹部の奥部に向かって、その横断面積が増大する横断面積増大部を有するものであることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The dental implant of the present invention has a titanium member composed of a sintered body of titanium or a titanium alloy, and a ceramic member composed of an oxide-based ceramic.
The titanium member has a recess,
The ceramic member has a convex portion fitted in the concave portion,
The convex portion, the cross-sectional shape have a non-circular portion, towards the inner part of the recess, and characterized in that to have a cross-sectional area increasing portion whose cross-sectional area is increased.
本発明の歯科用インプラントでは、横断面積増大部における表面と、前記凸部の高さ方向の軸とのなす角θが０．３°以上５°以下であることが好ましい。 In the dental implant of the present invention, it is preferable that an angle θ formed by the surface in the cross-sectional area increasing portion and the axis in the height direction of the convex portion is 0.3 ° or more and 5 ° or less.
本発明の歯科用インプラントでは、前記チタン部材は、前記セラミックス部材に嵌合された状態で、焼結することにより、前記セラミックス部材に固着・一体化されたものであることが好ましい。 In the dental implant of the present invention, it is preferable that the titanium member is fixed and integrated with the ceramic member by sintering in a state of being fitted to the ceramic member.
本発明の歯科用インプラントでは、前記セラミックス部材は、前記チタン部材を構成する材料とは異なる組成の金属が当接する当接面を有するものであることが好ましい。 In the dental implant of the present invention, it is preferable that the ceramic member has an abutting surface on which a metal having a composition different from that of the material constituting the titanium member abuts.
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の歯科用インプラントの好適な実施形態を示す図であり、（１ａ）は、フィックスチャーとアバットメントとを螺合させた状態の正面図、（１ｂ）は、フィックスチャーとアバットメントとを螺合させていない状態での正面図、（１ｃ）は、フィックスチャーとアバットメントとを螺合させていない状態での縦断面図である。また、図２は、歯科用インプラントを用いた手術方法（術式）を説明するための図、図３は、本発明の歯科用インプラントの製造方法の好適な実施形態を示す工程図、図４は、組み立て状態にあるチタン成形体とセラミックス部材との嵌合部付近の状態、および、焼結工程を行った後のチタン部材とセラミックス部材との接合部付近の状態を説明するための縦断面図である。なお、本明細書で参照する図面は、構成の一部を誇張して示したものであり、実際の寸法等を正確に反映したものではない。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a view showing a preferred embodiment of a dental implant according to the present invention, in which (1a) is a front view of a state where a fixture and an abutment are screwed together, and (1b) is a fixture and A front view in a state where the abutment is not screwed together, (1c) is a longitudinal sectional view in a state where the fixture and the abutment are not screwed together. 2 is a diagram for explaining a surgical method (operative method) using a dental implant, FIG. 3 is a process diagram showing a preferred embodiment of the method for producing a dental implant of the present invention, and FIG. These are the longitudinal cross-sections for demonstrating the state near the fitting part of the titanium molded object and ceramic member in an assembly state, and the state near the junction part of the titanium member and ceramic member after performing a sintering process FIG. Note that the drawings referred to in this specification show part of the configuration in an exaggerated manner, and do not accurately reflect actual dimensions and the like.
＜歯科用インプラント＞
まず、本発明の歯科用インプラントについて説明する。
歯科用インプラント１０は、顎骨に固定されるフィックスチャー１と、フィックスチャー１に螺設するアバットメント２とを備えている。
<Dental implant>
First, the dental implant of the present invention will be described.
The
［１］フィックスチャー
フィックスチャー１は、歯科用インプラント１０を用いた術式において、顎骨に固定される部材である。
フィックスチャー１は、有底筒状をなすものであり、フィックスチャー１の外周面には、雄ねじ部１１が設けられている。これにより、フィックスチャー１を、切削等によりねじ切りされた顎骨に、螺合により固定することができる。
[1] Fixture Fixture 1 is a member that is fixed to the jawbone in the surgical procedure using
The
また、雄ねじ部１１の一部には、フィックスチャー１の軸方向に、らせん状の溝が設けられていない所定長さの切り欠き部１１１が設けられている。これにより、手術時においては、フィックスチャー１の顎骨への螺設を容易かつ確実に行うことができるとともに、手術後においては、切り欠き部１１１に対応する部位で骨芽細胞による骨形成が進行させることができるため、ねじの緩み等が生じてしまうのを効果的に防止することができる。
Further, a part of the
また、フィックスチャー１の筒状部１２には、後述するアバットメント２が挿入される。フィックスチャー１の内周面には、アバットメント２（チタン部材２１）の雄ねじ部２１１と螺合可能な雌ねじ部１３が設けられている。
フィックスチャー１は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、生体適合性、強度等の観点から、チタンまたはチタン合金で構成されたものであるのが好ましい。
Further, an
The
［２］アバットメント
アバットメント２は、歯科用インプラント１０を用いた術式において、フィックスチャー１に固定される部材であり、また、審美的外観の向上や優れた噛み合わせを得る目的等で用いられる歯冠修復物３により、被覆される部材である。
アバットメント２は、チタンまたはチタン合金で構成されたチタン部材２１と、酸化物系セラミックスで構成されたセラミックス部材２２とを有するものである。
[2] Abutment The
The
［２．１］チタン部材
チタン部材２１は、アバットメント２を構成する部材のうち、前述したフィックスチャー１の雌ねじ部１３に螺合する部材であり、フィックスチャー１の雌ねじ部１３に螺合する雄ねじ部２１１を有している。
チタン部材２１は、チタンまたはチタン合金で構成されたものであるが、フィックスチャー１の構成材料と同一の組成を有する材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、フィックスチャー１とアバットメント２との密着性を、特に優れたものとすることができるとともに、フィックスチャー１の構成材料とアバットメント２の構成材料との電位差により、ガルバノ電池が形成されてしまい、口腔内における金属材料が溶出する等の問題が発生するのを確実に防止することができる。
[2.1] Titanium member The
The
また、チタン部材２１は、後述するセラミックス部材２２に嵌合する凹部２１２を有している。凹部２１２は、後述するセラミックス部材２２が有する凸部２２２に対応する形状を有するものであり、チタン部材２１は、後述するセラミックス部材２２に固着・一体化されたものである。このため、チタン部材２１とセラミックス部材２２との密着性は、非常に優れている。
The
［２．２］セラミックス部材
セラミックス部材２２は、後述する歯冠修復物３により被覆される部材である。
セラミックス部材２２は、前述したチタン部材２１に嵌合する凸部２２２を有している。凸部２２２は、前述したチタン部材２１が有する凹部２１２に対応する形状を有するものであり、チタン部材２１とセラミックス部材２２との密着性は、非常に優れている。
[2.2] Ceramic member The
The
また、凸部２２２は、その基端部から頂点方向、言い換えると、チタン部材２１の凹部２１２の奥部に向かって、その横断面積が増大する横断面積増大部２２３を有している。横断面積増大部２２３を有することにより、チタン部材２１とセラミックス部材２２との密着性、接合強度を特に優れたものとすることができ、歯科用インプラント１０の装着時における不適合（がたつき等）の発生をより効果的に防止することができる。
Moreover, the
横断面積増大部２２３は、凸部２２２の頂点方向に向かって、凸部２２２の横断面積が、連続的に増大するものであっても、非連続的に増大するものであってもよいが、図示のように、連続的に増大するものであるのが好ましい。これにより、チタン部材２１とセラミックス部材２２との密着性、接合強度を特に優れたものとすることができ、歯科用インプラント１０の装着時における不適合の発生等をより効果的に防止することができる。
In the cross-sectional
横断面積増大部２２３における表面と、凸部２２２の高さ方向の軸とのなす角θは、特に限定されないが、０．３〜５°であるのが好ましく、１〜４°であるのがより好ましい。これにより、前述したチタン部材２１が有する凹部２１２付近において、チタン部材２１の肉厚が極端に薄くなってしまうのを防止しつつ、横断面積増大部２２３を有することによる効果がより顕著に発揮される。すなわち、チタン部材２１の強度を十分に高いものとしつつ、チタン部材２１とセラミックス部材２２との密着性、接合強度を特に優れたものとすることができ、結果として、歯科用インプラント１０の耐久性を十分に優れたものとしつつ、歯科用インプラント１０の装着時における不適合の発生をより効果的に防止することができる。これに対し、θが前記下限値未満であると、横断面積増大部２２３を有することによる効果が十分に発揮されない可能性がある。また、θが前記上限値を超えると、チタン部材２１が、セラミックス部材２２の凸部２２２に嵌合する凹部付近に、十分な肉厚を有していない部位（肉厚の薄い部位）を有するものとなってしまい、歯科用インプラント１０の強度、耐久性が低下する可能性がある。
The angle θ formed by the surface of the cross-sectional
また、図示の構成では、横断面積増大部２２３は、凸部２２２の高さ方向の全長にわたって設けられている。これにより、チタン部材２１とセラミックス部材２２との密着性、接合強度を特に優れたものとすることができ、歯科用インプラント１０の装着時における不適合の発生をより効果的に防止することができる。
また、凸部２２２は、その横断面形状が非円形状の部位を有するものであるのが好ましい。これにより、チタン部材２１とセラミックス部材２２とが回転により相対的に移動してしまうことをより確実に防止することができ、歯科用インプラント１０の装着時における不適合の発生をより効果的に防止することができる。ここで、非円形状の具体的な例としては、三角形状、四角形状、六角形状等の略多角形状、一部を切り欠きした円形状、楕円形状等が挙げられる。
In the illustrated configuration, the cross-sectional
Moreover, it is preferable that the
凸部２２２の高さは、特に限定されないが、２〜５ｍｍであるのが好ましく、３〜４ｍｍであるのがより好ましい。これにより、アバットメント２の強度、耐久性を特に優れたものとすることができる。
また、セラミックス部材２２は、歯科用インプラントが後述するような歯冠修復物３で被覆される際に、歯冠修復物３の金属部３２と接触する金属接合面（当接面）２２４を有している。
Although the height of the
Further, the
上述したように、セラミックス部材２２は、酸化物系セラミックスで構成されたものである。酸化物系セラミックスは、各種材料（特に、各種セラミックス材料）の中でも、特に優れた生体適合性を有し、生体為害性が極めて低い材料であるとともに、汚れ等の付着が生じにくく、高硬度で強度に優れる等の特性を有する材料である。
セラミックス部材２２を構成する酸化物系セラミックスとしては、例えば、ジルコニア（酸化ジルコニウム）、酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム（マグネシア）、酸化リチウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、セラミックス部材２２は、主としてジルコニウムで構成されたものであるのが好ましい。ジルコニアは、各種酸化物系セラミックスの中でも、生体親和性や強度等が、特に優れたものである。したがって、セラミックス部材２２が、主としてジルコニアで構成されたものであると、歯科用インプラント１０の安全性を特に優れたものとすることができ、歯科用インプラント１０適用後における歯ぐきの退縮等の問題の発生をより確実に防止することができるとともに、歯科用インプラント１０の耐久性を特に優れたものとすることができる。また、ジルコニアは、各種酸化物系セラミックスの中でも、チタン、チタン合金との密着性が特に低い材料であるため、接着剤等を用いた方法では、チタン、チタン合金で構成された部材と、ジルコニアで構成された部材との密着性、接合強度は非常に低いものとなるが、本発明によれば、チタン部材とセラミックス部材との密着性、接合強度を十分に優れたものとすることができる。すなわち、セラミックス部材が主としてジルコニアで構成されたものであると、本発明による効果は、より顕著なものとして発揮される。なお、本明細書中、「主として」とは、対象とする部材、組成物を構成する材料のうち最も含有量の多い成分のことを指し、その含有量は特に限定されないが、対象とする部材、組成物を構成する材料の５０ｗｔ％以上であることが好ましく、５５ｗｔ％以上であることがより好ましく、６０ｗｔ％以上であることがさらに好ましい。
As described above, the
Examples of the oxide ceramics constituting the
＜歯科用インプラントを用いた手術方法（術式）＞
次に、上記のような歯科用インプラント１０を用いた手術（術式）について、図２を参照しつつ説明する。
［フィックスチャー埋設処理］
患者に麻酔処理を施した後、ねじ切りされた顎骨５０に、フィックスチャー１を螺合させる（２ａ）。
その後、必要に応じて、フィックスチャー１を歯ぐき（歯肉）６０で覆う。
<Surgery method using dental implant (operative method)>
Next, an operation (operative method) using the
[Fixture burying process]
After anesthetizing the patient, the
Thereafter, the
［アバットメント螺合処理］
フィックスチャー埋設処理から、所定期間（通常、３〜６ヶ月程度）経過し、骨芽細胞による骨形成が十分に進行し、フィックスチャー１と顎骨５０との結合（オッセオインテグレーション）が十分に進行した後に、アバットメント２を、顎骨５０に固定されたフィックスチャー１に螺合する（２ｂ）。
なお、フィックスチャー１が歯肉６０で覆われている場合等には、アバットメント２の螺合に先立ち、必要に応じて、歯肉６０の切開を行い、フィックスチャー１を露出させる。
[Abutment screwing process]
A predetermined period (usually, about 3 to 6 months) has elapsed since the Fixture embedding process, and osteogenesis has sufficiently progressed to form bone, and the connection between
In addition, when the
［歯冠修復物被覆処理］
次に、型取りにより成形された歯冠修復物３を、アバットメント２のセラミックス部材２２に固定する（２ｃ）。
歯冠修復物３は、本手術を行った後に外観上視認されるセラミックスで構成されたセラミックス部３１と、その内表面側に設けられ金属材料で構成された金属部３２とを有している。歯冠修復物３がこのような構成であることにより、手術後の外観を優れたものとしつつ、噛み合わせを改善したり、歯冠修復物３の割れ等を確実に防止することができる。
[Coron restoration restoration treatment]
Next, the crown restoration 3 molded by molding is fixed to the
The crown restoration 3 has a
セラミックス部３１を構成するセラミックスとしては、例えば、酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム（マグネシア）、酸化リチウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン等が挙げられる。
また、金属部３２を構成する金属材料は、一般に、チタン部材２１の構成材料とは異なる組成を有するものであり、通常、金または金合金が用いられる。金属部３２が、金または金合金で構成されたものであると、噛み合わせを改善したり、歯冠修復物３の割れ等を防止する効果がより顕著に発揮される。
Examples of the ceramic constituting the
Moreover, the metal material which comprises the metal part 32 generally has a composition different from the constituent material of the
歯冠修復物３は、金属部３２が、セラミックス部材２２の金属接合面２２４に当接するように、アバットメント２上に被覆される。この際、金属部３２は、セラミックス部材２２（金属接合面２２４）には当接するものの、チタン部材２１やフィックスチャー１には接触しない。なお、アバットメント２と歯冠修復物との接合には、必要に応じて、歯科用セメント等を用いてもよい。
なお、アバットメント螺合処理の際に、歯肉６０の切開を行った場合には、通常、アバットメント螺合処理の後、１〜６週間程度の期間をおき、歯ぐき６０の腫れが治まったのを確認してから、本処理を行う。
The crown restoration 3 is covered on the
When the incision of the
＜歯科用インプラントの製造方法＞
次に、上述したような歯科用インプラント１０の製造方法について説明する。
［チタン成形体製造工程］
まず、チタンまたはチタン合金で構成された粉末と結合材とを含むチタン成形体形成用組成物を成形して、チタン成形体２１’を得る（３ａ）。
<Method for producing dental implant>
Next, a method for manufacturing the
[Titanium compact manufacturing process]
First, a composition for forming a titanium compact including a powder composed of titanium or a titanium alloy and a binder is molded to obtain a titanium compact 21 ′ (3a).
以下、チタン成形体形成用組成物について、詳細に説明する。
（粉末）
チタン成形体形成用組成物を構成する粉末（金属粉末）の平均粒径は、特に限定されないが、０．３〜１００μｍであるのが好ましく、０．５〜５０μｍであるのがより好ましい。粉末の平均粒径が前記範囲内の値であることにより、優れた成形性（成形のし易さ）でチタン成形体２１’、およびかかる成形体を脱脂、焼結してなるチタン部材（焼結体）２１を製造することができる。また、得られるチタン部材２１の密度をより高いものとすることができ、焼結体の機械的強度、寸法精度等の特性をより優れたものとすることができる。これに対し、粉末の平均粒径が前記下限値未満であると、チタン成形体２１’の成形性が低下する。また、粉末の平均粒径が前記上限値を超えると、チタン部材２１の密度を十分に高めるのが困難となり、チタン部材２１の特性が低下するおそれがある。
Hereinafter, the composition for forming a titanium molded body will be described in detail.
(Powder)
The average particle diameter of the powder (metal powder) constituting the composition for forming a titanium molded body is not particularly limited, but is preferably 0.3 to 100 μm, and more preferably 0.5 to 50 μm. When the average particle diameter of the powder is within the above range, the titanium molded body 21 'and the titanium member (fired) obtained by degreasing and sintering the molded body with excellent moldability (ease of molding). Ligand) 21 can be produced. Moreover, the density of the obtained
なお、本発明において、「平均粒径」とは、対象となる粉末の粒度分布において、体積の累積で５０％の部分に分布する粉末の粒径を指す。
このような粉末としては、いかなる方法で製造されたものでもよいが、例えば、水アトマイズ法等の液体アトマイズ法（例えば、高速回転水流アトマイズ法、回転液アトマイズ法等）、ガスアトマイズ法等の各種アトマイズ法や、粉砕法、水素化法、水素化−脱水素法等で得られたものを用いることができる。
In the present invention, the “average particle diameter” refers to the particle diameter of the powder distributed in a 50% cumulative volume in the particle size distribution of the target powder.
Such a powder may be produced by any method. For example, various atomization methods such as a liquid atomizing method such as a water atomizing method (for example, a high-speed rotating water atomizing method and a rotating liquid atomizing method) and a gas atomizing method. Those obtained by a method, a pulverization method, a hydrogenation method, a hydrogenation-dehydrogenation method, or the like can be used.
チタン成形体形成用組成物（チタン成形体２１’）中における粉末の含有率は、特に限定されないが、６０〜９７ｗｔ％であるのが好ましく、６５〜９５ｗｔ％であるのがより好ましい。粉末の含有率が下限値未満であると、得られるチタン部材２１の機械的強度、寸法安定性が低下する可能性がある。一方、粉末の含有率が上限値を超えると、相対的に後述する結合材の含有率が低くなり、成形時等におけるチタン成形体形成用組成物の流動性が低くなり、操作性が低下する可能性があるとともに、最終的に得られるアバットメント２において、セラミックス部材２２に対するチタン部材２１の固着強度を十分に優れたものとするのが困難となる可能性がある。
Although the content rate of the powder in a composition for titanium molded object formation (titanium molded object 21 ') is not specifically limited, It is preferable that it is 60-97 wt%, and it is more preferable that it is 65-95 wt%. If the powder content is less than the lower limit, the mechanical strength and dimensional stability of the resulting
（結合材）
結合材は、チタン成形体形成用組成物の成形性（成形のし易さ）、チタン成形体２１’およびチタン脱脂体２１’’の形状の安定性（保形性）に大きく寄与する成分である。チタン成形体形成用組成物が、このような成分を含むことにより、寸法精度に優れた焼結体としてのチタン部材２１を容易かつ確実に製造することができる。
(Binder)
The binder is a component that greatly contributes to the moldability (easiness of molding) of the composition for forming a titanium molded body and the stability (shape retention) of the shapes of the titanium molded body 21 'and the titanium degreased body 21''. is there. When the composition for forming a titanium molded body contains such components, the
結合材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、ポリプロピレンカーボネート、またはこれらの共重合体等の各種樹脂や、各種ワックス、パラフィン、高級脂肪酸（例：ステアリン酸）、高級アルコール、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the binder include polyolefins such as polyethylene, polypropylene and ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polybutyl methacrylate, styrene resins such as polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, Polyesters such as polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether, polyvinyl alcohol, polypropylene carbonate, or copolymers thereof, various waxes, paraffin, higher fatty acids (eg stearic acid), higher alcohols, Higher fatty acid esters, higher fatty acid amides and the like can be mentioned, and one or more of these can be used in combination.
また、チタン成形体形成用組成物（チタン成形体２１’）中における結合材の含有率は、３〜４０ｗｔ％であるのが好ましく、５〜３５ｗｔ％であるのがより好ましい。結合材の含有率が下限値未満であると、成形時等におけるチタン成形体形成用組成物の流動性が低くなり、操作性が低下する可能性があるとともに、最終的に得られるアバットメント２において、セラミックス部材２２に対するチタン部材２１の固着強度を十分に優れたものとするのが困難となる可能性がある。一方、結合材の含有率が上限値を超えると、得られるチタン部材２１の機械的強度、寸法安定性が低下する可能性がある。
In addition, the content of the binder in the composition for forming a titanium molded body (titanium molded body 21 ') is preferably 3 to 40 wt%, more preferably 5 to 35 wt%. When the binder content is less than the lower limit, the fluidity of the composition for forming a titanium molded body at the time of molding or the like is lowered, the operability may be lowered, and the finally obtained
（その他の成分）
また、チタン成形体形成用組成物中には、上記以外の成分が含まれていてもよい。
このような成分としては、例えば、分散剤（滑剤）、可塑剤、酸化防止剤等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これにより、各成分が有する種々の機能をチタン成形体形成用組成物に発揮させることができる。
(Other ingredients)
Moreover, components other than the above may be contained in the composition for forming a titanium molded body.
Examples of such components include dispersants (lubricants), plasticizers, antioxidants, and the like, and one or more of these can be used in combination. Thereby, the various functions which each component has can be exhibited in the composition for titanium molded object formation.
中でも、チタン成形体形成用組成物が分散剤を含むものであると、粉末の周囲に分散剤を付着させ、チタン成形体形成用組成物中における粉末の分散性を向上させることができ、後述する工程で得られるチタン脱脂体２１’’、チタン焼結体（チタン部材２１）は、各部位での組成、特性の均一性が、特に優れたものとのなる。また、チタン成形体形成用組成物が分散剤を含むことにより、チタン成形体２１’を成形する際における、チタン成形体形成用組成物の流動性を特に優れたものとすることができ、成形型内への充填性を高めることができ、均一な密度のチタン成形体２１’をより確実に得ることができる。
Among these, if the composition for forming a titanium compact contains a dispersant, the dispersant can be attached to the periphery of the powder, and the dispersibility of the powder in the composition for forming a titanium compact can be improved. The titanium degreased
分散剤としては、例えば、ステアリン酸、ジステアリン酸、トリステアリン酸、リノレン酸、オクタン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ナフテン酸のような高級脂肪酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、アクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレンスルホン酸等のアニオン性有機分散剤、４級アンモニウム塩等のカチオン性有機分散剤、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール等の非イオン性有機分散剤、燐酸三カルシウム等の無機系分散剤等が挙げられる。これらの中でも、分散剤としては、高級脂肪酸を主成分とするものが好ましい。高級脂肪酸は、粉末の分散性等に特に優れるものである。 Examples of the dispersant include stearic acid, distearic acid, tristearic acid, linolenic acid, octanoic acid, oleic acid, palmitic acid, higher fatty acids such as naphthenic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polymaleic acid, and acrylic acid. -Anionic organic dispersants such as maleic acid copolymer, polystyrene sulfonic acid, etc. Cationic organic dispersants such as quaternary ammonium salts, nonionic organic dispersants such as polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyethylene glycol, tricalcium phosphate And inorganic dispersants. Among these, as a dispersing agent, what has a higher fatty acid as a main component is preferable. Higher fatty acids are particularly excellent in powder dispersibility and the like.
また、高級脂肪酸は、その炭素数が１６〜３０であるのが好ましく、１６〜２４であるのがより好ましい。高級脂肪酸の炭素数が前記範囲内であることにより、チタン成形体形成用組成物は、成形性の低下を防止しつつ、保形性に優れたものとなる。また、炭素数が前記範囲内であることにより、高級脂肪酸は、比較的低温でも容易に分解し得るものとなる。 Further, the higher fatty acid preferably has 16 to 30 carbon atoms, and more preferably 16 to 24 carbon atoms. When the carbon number of the higher fatty acid is within the above range, the composition for forming a titanium molded body is excellent in shape retention while preventing a decrease in moldability. Further, when the carbon number is within the above range, the higher fatty acid can be easily decomposed even at a relatively low temperature.
また、チタン成形体形成用組成物が可塑剤を含むものであると、チタン成形体形成用組成物の柔軟性を特に優れたものとすることができ、チタン成形体形成用組成物の成形性を特に優れたものとすることができる。その結果、成形型内への充填性を高めることができ、均一な密度のチタン成形体２１’をより確実に得ることができる。
可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル（例：ＤＯＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ）、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステル等が挙げられる。
また、酸化防止剤は、結合材を構成する樹脂の酸化を防止する機能を有するものである。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒドラジン系酸化防止剤等が挙げられる。
Further, if the titanium molded body forming composition contains a plasticizer, the flexibility of the titanium molded body forming composition can be made particularly excellent, and the moldability of the titanium molded body forming composition is particularly excellent. It can be excellent. As a result, the filling property into the mold can be improved, and the titanium molded body 21 'having a uniform density can be obtained more reliably.
Examples of the plasticizer include phthalic acid esters (eg, DOP, DEP, DBP), adipic acid esters, trimellitic acid esters, sebacic acid esters, and the like.
Further, the antioxidant has a function of preventing oxidation of the resin constituting the binder. Examples of the antioxidant include hindered phenol-based antioxidants and hydrazine-based antioxidants.
上記のような各成分を含むチタン成形体形成用組成物は、例えば、各成分に対応する粉末等を混合することにより調製することができる。
また、必要に応じて、混合の後に、混練等を行ってもよい。これにより、例えば、チタン成形体形成用組成物の流動性が高くなり、組成の均一性も向上するため、チタン成形体２１’をより高密度で均一性の高いものとして得ることができ、チタン脱脂体２１’’、チタン焼結体（チタン部材２１）の寸法精度も向上する。
The composition for forming a titanium molded body containing each component as described above can be prepared, for example, by mixing powders corresponding to the respective components.
Moreover, you may knead | mix etc. after mixing as needed. Thereby, for example, since the fluidity of the composition for forming a titanium molded body is increased and the uniformity of the composition is also improved, the titanium molded body 21 'can be obtained as a higher density and highly uniform titanium. The dimensional accuracy of the degreased
混合物の混練は、例えば、加圧または双腕ニーダー式混練機、ロール式混練機、バンバリー型混練機、１軸または２軸押出機等の各種混練機を用いて行うことができる。
混練条件は、用いる粉末の粒径、結合材の組成、およびこれらの配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙げると、混練温度：５０〜２００℃、混練時間：１５〜２１０分とすることができる。
また、得られた混練物（コンパウンド）は、必要に応じ、粉砕されてペレット（小塊）化される。ペレットの粒径は、例えば、１〜１０ｍｍ程度とされる。
混練物のペレット化には、ペレタイザ等の粉砕装置を用いて行うことができる。
The mixture can be kneaded using various kneaders such as a pressure or double-arm kneader kneader, a roll kneader, a Banbury kneader, a uniaxial or biaxial extruder.
The kneading conditions vary depending on various conditions such as the particle size of the powder to be used, the composition of the binder, and the blending amount thereof. For example, kneading temperature: 50 to 200 ° C., kneading time: 15 to 210 minutes. can do.
Moreover, the obtained kneaded material (compound) is grind | pulverized as needed and is made into a pellet (small lump). The particle size of the pellet is, for example, about 1 to 10 mm.
The kneaded product can be pelletized using a pulverizer such as a pelletizer.
上記のようなチタン成形体形成用組成物を、所定の方法により成形することにより、チタン成形体２１’が得られる。チタン成形体２１’の成形方法は、特に限定されないが、成形すべきチタン成形体２１’は、微小で複雑な形状を有するものであるため、通常、射出成形が用いられる。なお、射出成形後に、得られた成形体に対しては、例えば、ばり取りや、溝等の微小構造の形成等の目的で、機械加工、放電加工、レーザー加工、エッチング等を施してもよい。チタン成形体形成用組成物を用いて成形される成形体は、比較的高い含有率で、結合剤を含むものであるため、後述するチタン脱脂体２１’’やチタン焼結体（チタン部材２１）に比べて、加工が容易であるため、このような加工も容易に行うことができる。
A titanium molded
［組立工程］
次に、上記のようにして得られたチタン成形体２１’を、酸化物系セラミックスで構成されたセラミックス部材２２と組み立て、組立体を得る（３ｂ）。
本工程では、図４（４ａ）に示すように、セラミックス部材２２の凸部２２２が、チタン成形体２１’が有する凹部２１２’（チタン部材２１が有する凹部２１２に対応する凹部２１２’）に挿入されるようにして、チタン成形体２１’と、セラミックス部材２２とを組み立てる。なお、チタン成形体２１’の凹部２１２’とセラミックス部材２２の凸部２２２との間には十分な幅の空隙（クリアランス）があるため、凹部２１２’に凸部２２２を挿入する際に、チタン成形体２１’に不本意な変形が生じてしまうことが確実に防止されている。
[Assembly process]
Next, the titanium compact 21 ′ obtained as described above is assembled with the
In this step, as shown in FIG. 4 (4a), the
本工程で用いるセラミックス部材２２は、いかなる方法で製造されたものであってもよいが、酸化物系セラミックスで構成された粉末（セラミックス粉末）と結合材とを含むセラミックス成形体形成用組成物を成形して、セラミックス成形体を得る成形工程（セラミックス成形体製造工程）と、前記セラミックス成形体に対して脱脂処理を施すことにより、前記セラミックス成形体中に含まれる前記結合材を除去し、前記セラミックス成形体をセラミックス脱脂体とする脱脂工程（セラミックス成形体脱脂工程）と、前記セラミックス脱脂体に対して焼結処理を施す焼結工程（セラミックス脱脂体焼結工程）とを有する方法により製造されたものであるのが好ましい。酸化物系セラミックスは、一般に、高融点材料であり、鋳造等による成形が困難な材料であるが、上記のような方法を用いることにより、微細な構造を有する歯科用インプラント１０に用いられるセラミックス部材２２であっても、容易に、かつ、寸法精度よく成形することができる。また、セラミックス部材２２を上記のような方法により製造することにより、セラミックス部材２２を、微小な空孔を有する多孔質体として得ることができる。これにより、チタン成形体２１’を脱脂、焼結する際に、チタン成形体２１’を構成するチタンまたはチタン合金の一部をセラミックス部材２２の空孔内に拡散させることができる。その結果、チタン部材２１とセラミックス部材２２との密着性、接合強度をさらに優れたものとすることができる。
The
セラミックス部材２２を上記のような方法で製造する場合、セラミックス成形体は、チタンまたはチタン合金で構成された粉末の代わりに酸化物系セラミックスで構成された粉末を用いる以外は上述したようなチタン成形体と同様にして、製造することができる。また、セラミックス成形体に対する脱脂処理、および、その後に行われる焼結処理は、好ましい処理温度が異なる以外は、後に詳述するチタン成形体に対する脱脂処理、および、その後に行われる焼結処理と同様にして行うことができる。なお、セラミックス成形体に対する脱脂処理における処理温度は、１００〜７８０℃であるのが好ましく、１５０〜７２０℃であるのがより好ましい。また、セラミックス脱脂体に対する焼結処理における処理温度は、１２５０〜１９００℃であるのが好ましく、１３００〜１８００℃であるのがより好ましい。
また、セラミックス部材２２を上記のような方法で製造する場合、例えば、その製造工程において、セラミックス成形体、セラミックス脱脂体、焼結体に対して、機械加工、放電加工、レーザー加工、エッチング等を施してもよい。
When the
When the
［脱脂工程（チタン成形体脱脂工程）］
次に、チタン成形体２１’とセラミックス部材２２との組立体に対して脱脂処理を施す。これにより、チタン成形体２１’中に含まれる結合材を除去し、チタン成形体２１’をチタン脱脂体２１’’とする（３ｃ）。
この脱脂処理は、特に限定されないが、非酸化性雰囲気中、例えば真空または減圧状態下（例えば１×１０−１〜１×１０−６Ｔｏｒｒ（１３．３〜１．３３×１０−４Ｐａ））、または、窒素ガス、アルゴンガス等のガス中で、熱処理を行うことによりなされる。
[Degreasing process (titanium molded body degreasing process)]
Next, degreasing is performed on the assembly of the titanium molded
The degreasing treatment is not particularly limited, but in a non-oxidizing atmosphere, for example, in a vacuum or under reduced pressure (for example, 1 × 10 −1 to 1 × 10 −6 Torr (13.3 to 1.33 × 10 −4 Pa) ), Or by performing heat treatment in a gas such as nitrogen gas or argon gas.
また、脱脂工程（熱処理）における処理温度は、特に限定されないが、１００〜７５０℃であるのが好ましく、１５０〜７００℃であるのがより好ましい。
また、脱脂工程（熱処理）における処理時間（熱処理時間）は、０．５〜２０時間であるのが好ましく、１〜１０時間であるのがより好ましい。
また、このような熱処理による脱脂は、種々の目的（例えば、脱脂時間の短縮等の目的）で、複数の工程（段階）に分けて行ってもよい。この場合、例えば、前半を低温で、後半を高温で脱脂するような方法や、低温と高温を繰り返し行う方法等が挙げられる。
Moreover, the processing temperature in a degreasing process (heat processing) is although it does not specifically limit, It is preferable that it is 100-750 degreeC, and it is more preferable that it is 150-700 degreeC.
Further, the treatment time (heat treatment time) in the degreasing step (heat treatment) is preferably 0.5 to 20 hours, and more preferably 1 to 10 hours.
Further, degreasing by such heat treatment may be performed in a plurality of steps (stages) for various purposes (for example, for shortening the degreasing time). In this case, for example, a method in which the first half is degreased at a low temperature and the second half at a high temperature, a method in which low temperature and high temperature are repeated, and the like can be mentioned.
また、上記のような脱脂処理後に、得られたチタン脱脂体２１’’に対して、例えば、ばり取りや、溝等の微小構造の形成等の目的で、機械加工、放電加工、レーザー加工、エッチング等を施してもよい。チタン脱脂体２１’’は、チタン部材（焼結体）２１に比べて加工が容易である。
なお、結合材は、脱脂処理によってチタン成形体２１’から完全に除去されなくてもよく、例えば、脱脂処理の完了時点で、その一部が残存していてもよい。
In addition, after the degreasing treatment as described above, the obtained titanium degreased
Note that the binding material may not be completely removed from the titanium molded
［焼結工程（チタン脱脂体焼結工程）］
次に、脱脂処理が施された組立体に対して焼結処理を施すことにより、チタン脱脂体２１’’をチタン部材（焼結体）２１として、セラミックス部材２２に固着させる（３ｄ）。これにより、チタン部材２１とセラミックス部材２２とが接合したアバットメント２が得られる。
[Sintering process (Titanium degreased body sintering process)]
Next, the assembly subjected to the degreasing process is subjected to a sintering process to fix the titanium degreased
上記のように、本発明では、セラミックス部材とチタン成形体とを組み立てた組立体に対して脱脂処理および焼結処理を施すことにより、セラミックス部材に対して、チタン部材を強力に固着させることに特徴を有するものである。これに対し、例えば、歯科用セメントを用いて、それぞれ別々に作製したセラミックス部材とチタン部材とを接合することも考えられるが、一般に、チタン、チタン合金は、セラミックスとの接合性（接着性）に劣るものである。したがって、単に、セラミックス部材とチタン部材とを歯科用セメントで接合しただけでは、十分な接合強度が得られず、生体に適用した後に、歯科用インプラントが崩壊してしまう可能性がある。また、セラミックス部材とチタン部材との接合に、一般的な歯科用セメントよりも強力な接着剤を用いることも考えられるが、このような場合、接着剤中に含まれる成分が、歯科用インプラントが適用された生体に対して悪影響を及ぼす危険性がある。 As described above, in the present invention, the titanium member is strongly fixed to the ceramic member by performing the degreasing process and the sintering process on the assembly in which the ceramic member and the titanium molded body are assembled. It has characteristics. On the other hand, for example, it is conceivable to bond a separately produced ceramic member and a titanium member using dental cement, but in general, titanium and a titanium alloy are bonded to ceramics (adhesiveness). It is inferior to. Therefore, if the ceramic member and the titanium member are simply joined with dental cement, sufficient joint strength cannot be obtained, and the dental implant may collapse after application to a living body. In addition, it is conceivable to use an adhesive stronger than general dental cement for joining the ceramic member and the titanium member. In such a case, the component contained in the adhesive is used by the dental implant. There is a risk of adversely affecting the applied organism.
本工程で形成されるチタン部材２１は、チタン成形体２１’を脱脂、焼結することに伴う収縮で、図４（４ｂ）に示すように、セラミックス部材２２の凸部２２２の表面形状に追従するような形状の凹部２１２を有するものとなり、凸部２２２は凹部２１２に嵌合した状態となる。言い換えると、チタン成形体２１’とセラミックス部材２２とを組み立てる際には存在していた、チタン成形体２１’（凹部２１２’）とセラミックス部材２２（凸部２２２）と間の空隙が、チタン成形体２１’の脱脂、焼結により消失し、得られるチタン部材２１は、セラミックス部材２２に密着したものとなる。これにより、セラミックス部材２２に強固に固定され、チタン部材２１とセラミックス部材２２とは、着脱不能になる。特に、本実施形態では、セラミックス部材２２が上述したような横断面積増大部２２３を有するものであるため、凸部２２２の高さ方向（凹部２１２の深さ方向）に平行な方向に、比較的大きな引張りの力が加わった場合等においても、チタン部材２１とセラミックス部材２２との接合状態を保持することができる。
The
この焼結処理は、特に限定されないが、非酸化性雰囲気中、例えば真空または減圧状態下（例えば１×１０−２〜１×１０−６Ｔｏｒｒ（１３３〜１．３３×１０−４Ｐａ））、または、窒素ガス、アルゴンガス等のガス中で、熱処理を行うことによりなされる。
なお、焼結工程を行う雰囲気は、工程の途中で変化してもよい。例えば、最初に減圧雰囲気とし、途中で不活性雰囲気に切り替えるようにしてもよい。
The sintering treatment is not particularly limited, but in a non-oxidizing atmosphere, for example, in a vacuum or under reduced pressure (for example, 1 × 10 −2 to 1 × 10 −6 Torr (133 to 1.33 × 10 −4 Pa)) Alternatively, the heat treatment is performed in a gas such as nitrogen gas or argon gas.
Note that the atmosphere in which the sintering process is performed may change during the process. For example, a reduced-pressure atmosphere may be set first, and an inert atmosphere may be switched on the way.
また、焼結工程は、２段階またはそれ以上に分けて行ってもよい。これにより、焼結の効率が向上し、より短い焼結時間で焼結を行うことができる。
また、焼結工程は、前述の脱脂工程と連続して行うのが好ましい。これにより、脱脂工程は、焼結前工程を兼ねることができ、脱脂体（チタン脱脂体２１’’）に予熱を与えて、脱脂体をより確実に焼結させることができる。
The sintering process may be performed in two stages or more. Thereby, the efficiency of sintering improves and it can sinter by shorter sintering time.
Moreover, it is preferable to perform a sintering process continuously with the above-mentioned degreasing process. Thereby, a degreasing process can serve as a pre-sintering process, can preheat a degreasing body (titanium degreasing body 21 ''), and can sinter a degreased body more reliably.
また、焼結工程（熱処理）における処理温度は、特に限定されないが、１０００〜１４００℃であるのが好ましく、１０５０〜１２６０℃であるのがより好ましい。チタン、チタン合金は、一般に、セラミックス部材２２を構成する酸化物系セラミックスよりも、十分に融点が低いものであるため、上記のような比較的低い温度で焼結処理を行うことができ、この際におけるセラミックス部材２２の不本意な変形等が確実に防止される。したがって、寸法精度の高いアバットメント２が得られる。
The treatment temperature in the sintering step (heat treatment) is not particularly limited, but is preferably 1000 to 1400 ° C, and more preferably 1050 to 1260 ° C. Titanium and titanium alloys generally have a melting point sufficiently lower than that of oxide ceramics constituting the
また、焼結工程（熱処理）における処理時間（熱処理時間）は、０．５〜２０時間であるのが好ましく、１〜１５時間であるのがより好ましい。
また、このような熱処理による焼結は、種々の目的（例えば、焼結時間の短縮等の目的）で、複数の工程（段階）に分けて行ってもよい。この場合、例えば、前半を低温で、後半を高温で脱脂するような方法や、低温と高温を繰り返し行う方法等が挙げられる。
The treatment time (heat treatment time) in the sintering step (heat treatment) is preferably 0.5 to 20 hours, and more preferably 1 to 15 hours.
Further, the sintering by such a heat treatment may be performed in a plurality of steps (stages) for various purposes (for example, for the purpose of shortening the sintering time). In this case, for example, a method in which the first half is degreased at a low temperature and the second half at a high temperature, a method in which low temperature and high temperature are repeated, and the like can be mentioned.
また、上記のような焼結処理後に、得られた焼結体に対して、例えば、ばり取りや、溝等の微小構造の形成等の目的で、機械加工、放電加工、レーザー加工、エッチング等を施してもよい。焼結体は、チタン成形体２１’やチタン脱脂体２１’’に比べて、製造すべきチタン部材２１に近い形状、大きさを有するものである。このため、チタン成形体２１’やチタン脱脂体２１’’に対して機械加工、放電加工、レーザー加工、エッチング等を施す場合に比べて、最終的に得られるチタン部材２１を、より寸法精度の高いものとすることができる。
Further, after the sintering treatment as described above, the obtained sintered body is subjected to machining, electric discharge machining, laser machining, etching, etc. for the purpose of, for example, deburring or forming a microstructure such as a groove. May be applied. The sintered body has a shape and size close to the
［フィックスチャーの製造］
上記のように、アバットメント２を製造する一方で、フィックスチャー１の製造を行う。
フィックスチャー１の製造方法は、特に限定されないが、フィックスチャー１の構成材料で構成された粉末と結合材とを含む成形体形成用組成物を成形して、フィックスチャー用成形体を得る成形工程（フィックスチャー用成形体製造工程）と、前記フィックスチャー用成形体に対して脱脂処理を施すことにより、前記フィックスチャー用成形体中に含まれる前記結合材を除去し、前記フィックスチャー用成形体をフィックスチャー用脱脂体とする脱脂工程（フィックスチャー用成形体脱脂工程）と、前記フィックスチャー用脱脂体に対して焼結処理を施す焼結工程（フィックスチャー用脱脂体焼結工程）とを有する方法により製造されたものであるのが好ましい。上記のような方法を用いることにより、微細な構造を有する歯科用インプラント１０に用いられるフィックスチャー１であっても、容易に、かつ、寸法精度よく成形することができる。上記のような方法でフィックスチャー１を製造する場合、フィックスチャー用成形体は、上述したチタン成形体と同様にして、製造することができる。また、フィックスチャー用成形体に対する脱脂処理、および、その後に行われる焼結処理は、上記の脱脂工程（チタン成形体脱脂工程）、焼結工程（チタン脱脂体焼結工程）で説明したのと同様な方法、条件により行うことができる。
上記のようにして、フィックスチャー１およびアバットメント２を製造することにより、インプラント１０が得られる（３ｅ）。
[Fixture production]
As described above, the
Although the manufacturing method of the
The
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、歯科用インプラント（特に、アバットメント）の製造方法では、必要に応じて、任意の工程を追加することもできる。
また、前述した実施形態では、歯科用インプラントが、フィックスチャーとアバットメントとを備えるものとして説明したが、チタン部材とセラミックス部材とが上述したように接合した構造を有するものであればよく、例えば、本発明の歯科用インプラントは、チタン部材およびセラミックス部材のみからなるものであってもよい。
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this.
For example, in a method for manufacturing a dental implant (particularly an abutment), an optional step can be added as necessary.
In the embodiment described above, the dental implant is described as including a fixture and an abutment. However, any dental implant may be used as long as it has a structure in which a titanium member and a ceramic member are joined as described above. The dental implant of the present invention may be composed only of a titanium member and a ceramic member.
また、前述した実施形態では、組立体を得るのに用いるセラミックス部材は、脱脂処理、焼結処理が施されることにより製造されたものとして説明したが、セラミックス部材はいかなる方法で製造されたものであってもよい。また、組立体を得るのに用いるセラミックス部材は、例えば、焼結処理が不十分なもの（仮焼結体）であってもよい。このような場合であっても、組立体の状態でチタン成形体に対して施す脱脂処理、焼結処理により、セラミックス部材における焼結も進行させることができる。 In the above-described embodiment, the ceramic member used to obtain the assembly has been described as being manufactured by degreasing and sintering, but the ceramic member is manufactured by any method. It may be. Further, the ceramic member used to obtain the assembly may be, for example, a material that is not sufficiently sintered (temporarily sintered body). Even in such a case, the ceramic member can be sintered by the degreasing treatment and the sintering treatment performed on the titanium molded body in the state of the assembly.
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．歯科用インプラントの製造
（実施例１）
１−１．フィックスチャーの製造
まず、ガスアトマイズ法により製造された平均粒径２０μｍのＴｉ粉末を用意した。
このＴｉ粉末：９１ｗｔ％に、ポリスチレン（ＰＳ）：２．７ｗｔ％、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：２．７ｗｔ％およびパラフィンワックス：２．３ｗｔ％から構成される結合材と、ジブチルフタレート（可塑剤）：１．３ｗｔ％とを混合し、これらを加圧ニーダー（混練機）にて１００℃×６０分の条件で混練した。この混練は、窒素雰囲気中で行った。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of dental implant (Example 1)
1-1. Manufacture of Fixture First, Ti powder having an average particle diameter of 20 μm manufactured by a gas atomization method was prepared.
This Ti powder: 91 wt%, a binder composed of polystyrene (PS): 2.7 wt%, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA): 2.7 wt%, and paraffin wax: 2.3 wt%, and dibutyl Phthalate (plasticizer): 1.3 wt% was mixed, and these were kneaded in a pressure kneader (kneader) at 100 ° C. for 60 minutes. This kneading was performed in a nitrogen atmosphere.
次に、この混練物を粉砕して、平均粒径５ｍｍのペレットとし、該ペレットを用い、材料温度：１３０℃、射出圧力：１０．８ＭＰａ（１１０ｋｇｆ／ｃｍ２）という成形条件で、射出成形機にて射出成形を繰り返し行い、所定数量のフィックスチャー用成形体を得た。
次に、上記のようにして得られたフィックスチャー用成形体に対し、温度：４５０℃、時間：１時間、雰囲気：窒素ガス（大気圧）という脱脂条件で脱脂処理を施すことにより、フィックスチャー用成形体中に含まれる結合材を除去し、フィックスチャー用成形体をフィックスチャー用脱脂体とした。
次に、温度：１２００℃、時間：３時間、雰囲気：真空という焼結条件で、フィックスチャー用脱脂体に焼結処理を施し、焼結体を得た。
その後、得られた焼結体に対して、機械加工を施し、切り欠き部（図１（１ａ）参照）を形成することにより、目的とするフィックスチャーを得た。
Next, the kneaded product is pulverized into pellets having an average particle diameter of 5 mm, and the pellets are used and injection molding machine is used under molding conditions of material temperature: 130 ° C. and injection pressure: 10.8 MPa (110 kgf / cm 2 ). The injection molding was repeatedly carried out to obtain a predetermined number of molded articles for fixtures.
Next, the molded product for fixtures obtained as described above is subjected to a degreasing treatment under a degreasing condition of temperature: 450 ° C., time: 1 hour, atmosphere: nitrogen gas (atmospheric pressure). The binder contained in the molded body for removal was removed, and the molded body for fixture was used as a degreased body for fixture.
Next, the fixed body degreased was sintered under the sintering conditions of temperature: 1200 ° C., time: 3 hours, atmosphere: vacuum to obtain a sintered body.
Thereafter, the obtained sintered body was machined to form a notch (see FIG. 1 (1a)), thereby obtaining a target fixture.
１−２．アバットメントの製造
＜チタン成形体製造工程＞
まず、ガスアトマイズ法により製造された平均粒径２０μｍのＴｉ粉末を用意した。
このＴｉ粉末：９１ｗｔ％に、ポリスチレン（ＰＳ）：２．７ｗｔ％、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：２．７ｗｔ％およびパラフィンワックス：２．３ｗｔ％から構成される結合材と、ジブチルフタレート（可塑剤）：１．３ｗｔ％とを混合し、これらを加圧ニーダー（混練機）にて１００℃×６０分の条件で混練した。この混練は、窒素雰囲気中で行った。
次に、この混練物を粉砕して、平均粒径５ｍｍのペレットとし、該ペレットを用い、材料温度：１３０℃、射出圧力：１０．８ＭＰａ（１１０ｋｇｆ／ｃｍ２）という成形条件で、射出成形機にて射出成形を繰り返し行い、所定数量のチタン成形体を得た（図３（３ａ）参照）。
1-2. Manufacturing of abutments <Titanium compact manufacturing process>
First, a Ti powder having an average particle diameter of 20 μm manufactured by a gas atomization method was prepared.
This Ti powder: 91 wt%, a binder composed of polystyrene (PS): 2.7 wt%, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA): 2.7 wt%, and paraffin wax: 2.3 wt%, and dibutyl Phthalate (plasticizer): 1.3 wt% was mixed, and these were kneaded in a pressure kneader (kneader) at 100 ° C. for 60 minutes. This kneading was performed in a nitrogen atmosphere.
Next, the kneaded product is pulverized into pellets having an average particle diameter of 5 mm, and the pellets are used and injection molding machine is used under molding conditions of material temperature: 130 ° C. and injection pressure: 10.8 MPa (110 kgf / cm 2 ). The injection molding was repeatedly performed to obtain a predetermined number of titanium molded bodies (see FIG. 3 (3a)).
＜組立工程＞
次に、上記のようにして得られたチタン成形体と、別途作製したセラミックス部材とを組み立て、組立体とした（図３（３ｂ）参照）。
セラミックス部材としては、主としてジルコニアで構成されたものを用いた。以下、セラミックス部材の製造方法について説明する。
<Assembly process>
Next, the titanium molded body obtained as described above and a separately produced ceramic member were assembled into an assembly (see FIG. 3 (3b)).
As the ceramic member, one mainly composed of zirconia was used. Hereinafter, the manufacturing method of a ceramic member is demonstrated.
まず、共沈法により製造された平均粒径０．５μｍのジルコニア粉末を用意した。
このジルコニア粉末：８４ｗｔ％に、ポリスチレン（ＰＳ）：４．８ｗｔ％、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：３．８ｗｔ％およびパラフィンワックス：４．８ｗｔ％から構成される結合材と、ジブチルフタレート（可塑剤）：２．６ｗｔ％とを混合し、これらを加圧ニーダー（混練機）にて１００℃×６０分の条件で混練した。この混練は、窒素雰囲気中で行った。
First, zirconia powder having an average particle size of 0.5 μm produced by a coprecipitation method was prepared.
A binder composed of zirconia powder: 84 wt%, polystyrene (PS): 4.8 wt%, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA): 3.8 wt%, and paraffin wax: 4.8 wt%, and dibutyl Phthalate (plasticizer): 2.6 wt% was mixed, and these were kneaded with a pressure kneader (kneader) at 100 ° C. for 60 minutes. This kneading was performed in a nitrogen atmosphere.
次に、この混練物を粉砕して、平均粒径３ｍｍのペレットとし、該ペレットを用い、材料温度：１４０℃、射出圧力：１０．８ＭＰａ（１１０ｋｇｆ／ｃｍ２）という成形条件で、射出成形機にて射出成形を繰り返し行い、所定数量のセラミックス成形体を得た。
次に、温度：５００℃、時間：２時間、雰囲気：窒素ガス（大気圧）という脱脂条件で脱脂処理を施すことによりセラミックス脱脂体とし、引き続き、セラミックス脱脂体に対し、温度：１４５０℃、時間：３時間、雰囲気：大気（空気）という焼結条件で焼結処理を施すことにより、セラミックス部材を得た。
上記のようにして得られたセラミックス部材は、その横断面形状が非円形状（長方形状）である凸部を有するものであった。また、セラミックス部材は、凸部の高さ方向の全長にわたって横断面積増大部を有するものであった。また、横断面積増大部における表面と、凸部の高さ方向の軸とのなす角θは、１．５°であった。
Next, the kneaded product is pulverized into pellets having an average particle diameter of 3 mm. The pellets are used, and the molding temperature is 140 ° C. and the injection pressure is 10.8 MPa (110 kgf / cm 2 ). The injection molding was repeatedly carried out to obtain a predetermined number of ceramic molded bodies.
Next, a ceramic degreased body is obtained by performing a degreasing process under a degreasing condition of temperature: 500 ° C., time: 2 hours, atmosphere: nitrogen gas (atmospheric pressure), and subsequently, temperature: 1450 ° C., time for the ceramic degreased body. A ceramic member was obtained by performing a sintering process under the sintering conditions of: 3 hours, atmosphere: air (air).
The ceramic member obtained as described above had a convex portion whose cross-sectional shape was non-circular (rectangular). Moreover, the ceramic member has a cross-sectional area increase part over the full length of the height direction of a convex part. In addition, the angle θ formed by the surface in the increased cross-sectional area portion and the axis in the height direction of the convex portion was 1.5 °.
＜脱脂工程＞
次に、上記のようにして得られた組立体に対し、温度：４５０℃、時間：１時間、雰囲気：窒素ガス（大気圧）という脱脂条件で脱脂処理を施すことにより、チタン成形体中に含まれる結合材を除去し、チタン成形体をチタン脱脂体とした（図３（３ｃ）参照）。
＜焼結工程＞
次に、温度：１２００℃、時間：３時間、雰囲気：アルゴンガス（大気圧）という焼結条件で焼結処理を施すことにより、チタン脱脂体をチタン部材として、セラミックス部材に固着させた（図３（３ｄ）参照）。
<Degreasing process>
Next, the assembly obtained as described above is subjected to degreasing treatment under a degreasing condition of temperature: 450 ° C., time: 1 hour, atmosphere: nitrogen gas (atmospheric pressure). The contained binder was removed, and the titanium molded body was made into a titanium defatted body (see FIG. 3 (3c)).
<Sintering process>
Next, the titanium degreased body was fixed to the ceramic member as a titanium member by performing a sintering treatment under sintering conditions of temperature: 1200 ° C., time: 3 hours, atmosphere: argon gas (atmospheric pressure) (FIG. 3 (3d)).
＜機械加工工程＞
その後、チタン部材に対し機械加工を施し、雄ねじ部の形状を調整することにより、目的とするアバットメントが得られた。このようにして得られたアバットメントは、チタン部材の凹部に、セラミックス部材の凸部が嵌合し、チタン部材とセラミックス部材とが強固に固定されたものであった。
そして、上記のようにフィックスチャーとアバットメントとからなる歯科用インプラントを得た。
<Machining process>
Thereafter, the titanium member was machined to adjust the shape of the male screw portion, thereby obtaining the intended abutment. In the abutment thus obtained, the convex portion of the ceramic member was fitted into the concave portion of the titanium member, and the titanium member and the ceramic member were firmly fixed.
And the dental implant which consists of a fixture and an abutment as mentioned above was obtained.
（実施例２〜６）
アバットメント（チタン部材、セラミックス部材）の製造に用いる組成物（混練物）の組成を変更するとともに、フィックスチャーの製造に用いる組成物（混練物）として、チタン成形体に用いた組成物を同一のものを用い、さらに、表１に示すように、アバットメントの製造条件を変更した以外は、前記実施例１と同様にして、歯科用インプラントを製造した。
(Examples 2 to 6)
While changing the composition of the composition (kneaded material) used for the manufacture of the abutment (titanium member, ceramic member), the composition used for the titanium molded body is the same as the composition (kneaded material) used for the manufacture of the fixture. A dental implant was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the manufacturing conditions of the abutment were changed as shown in Table 1.
（比較例１）
アバットメントを、前記各実施例で製造したものと同様の外形を有し、かつ、チタンで一体的に形成された部材として製造した以外は、前記実施例１と同様にして歯科用インプラントを製造した。
以下、本比較例でのアバットメントの製造方法について、より詳細に説明する。
(Comparative Example 1)
A dental implant was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the abutment was manufactured as a member having the same outer shape as that manufactured in each of the above Examples and integrally formed of titanium. did.
Hereinafter, the manufacturing method of the abutment in this comparative example will be described in more detail.
まず、ガスアトマイズ法により製造された平均粒径２０μｍのＴｉ粉末：９１ｗｔ％に、ポリスチレン（ＰＳ）：２．７ｗｔ％、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：２．７ｗｔ％およびパラフィンワックス：２．３ｗｔ％から構成される結合材と、ジブチルフタレート（可塑剤）：１．３ｗｔ％とを混合し、これらを加圧ニーダー（混練機）にて１００℃×６０分の条件で混練した。この混練は、窒素雰囲気中で行った。 First, Ti powder having an average particle diameter of 20 μm produced by the gas atomization method: 91 wt%, polystyrene (PS): 2.7 wt%, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA): 2.7 wt%, and paraffin wax: 2 The binder composed of 3 wt% and dibutyl phthalate (plasticizer): 1.3 wt% were mixed and kneaded with a pressure kneader (kneader) at 100 ° C. for 60 minutes. This kneading was performed in a nitrogen atmosphere.
次に、この混練物を粉砕して、平均粒径５ｍｍのペレットとし、該ペレットを用い、材料温度：１３０℃、射出圧力：１０．８ＭＰａ（１１０ｋｇｆ／ｃｍ２）という成形条件で、射出成形機にて射出成形を繰り返し行い、目的とするアバットメントに対応する形状を有する成形体を、所定数量製造した。なお、この際、後の脱脂工程、焼結工程での収縮分を考慮して、成形体の大きさを決定した。 Next, the kneaded product is pulverized into pellets having an average particle diameter of 5 mm, and the pellets are used and injection molding machine is used under molding conditions of material temperature: 130 ° C. and injection pressure: 10.8 MPa (110 kgf / cm 2 ). The injection molding was repeatedly carried out to produce a predetermined number of molded bodies having a shape corresponding to the intended abutment. At this time, the size of the compact was determined in consideration of the shrinkage in the subsequent degreasing and sintering steps.
次に、上記のようにして得られた成形体に対し、温度：４５０℃、時間：１時間、雰囲気：窒素ガス（大気圧）という脱脂条件で脱脂処理を施すことにより、成形体中に含まれる結合材を除去し、成形体を脱脂体とした。
次に、脱脂体に対し、温度：１２００℃、時間：３時間、雰囲気：アルゴンガス（大気圧）という焼結条件で焼結処理を施すことにより、焼結体を得た。
その後、得られた焼結体に対し機械加工を施し、雄ねじ部の形状を調整することにより、目的とするアバットメントが得られた。
Next, the molded product obtained as described above is subjected to a degreasing treatment under a degreasing condition of temperature: 450 ° C., time: 1 hour, atmosphere: nitrogen gas (atmospheric pressure), and thus included in the molded product. The bonding material to be removed was removed, and the molded body was made a degreased body.
Next, the sintered body was obtained by subjecting the degreased body to a sintering process under sintering conditions of temperature: 1200 ° C., time: 3 hours, atmosphere: argon gas (atmospheric pressure).
Thereafter, the obtained sintered body was machined to adjust the shape of the male screw portion, thereby obtaining the intended abutment.
（比較例２）
アバットメントを、前記各実施例で製造したものと同様の外形を有し、かつ、ジルコニアで一体的に形成された部材として製造した以外は、前記実施例１と同様にして歯科用インプラントを製造した。
以下、本比較例でのアバットメントの製造方法について、より詳細に説明する。
(Comparative Example 2)
A dental implant was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the abutment was manufactured as a member having the same outer shape as that manufactured in each of the above Examples and formed integrally with zirconia. did.
Hereinafter, the manufacturing method of the abutment in this comparative example will be described in more detail.
まず、共沈法により製造された平均粒径０．５μｍのジルコニア粉末：８４ｗｔ％に、ポリスチレン（ＰＳ）：４．８ｗｔ％、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：３．８ｗｔ％およびパラフィンワックス：４．８ｗｔ％から構成される結合材と、ジブチルフタレート（可塑剤）：２．６ｗｔ％とを混合し、これらを加圧ニーダー（混練機）にて１００℃×６０分の条件で混練した。この混練は、窒素雰囲気中で行った。 First, zirconia powder having an average particle diameter of 0.5 μm produced by the coprecipitation method: 84 wt%, polystyrene (PS): 4.8 wt%, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA): 3.8 wt%, and paraffin Wax: A binder composed of 4.8 wt% and dibutyl phthalate (plasticizer): 2.6 wt% are mixed and kneaded in a pressure kneader (kneader) at 100 ° C. for 60 minutes. did. This kneading was performed in a nitrogen atmosphere.
次に、この混練物を粉砕して、平均粒径３ｍｍのペレットとし、該ペレットを用い、材料温度：１４０℃、射出圧力：１０．８ＭＰａ（１１０ｋｇｆ／ｃｍ２）という成形条件で、射出成形機にて射出成形を繰り返し行い、目的とするアバットメントに対応する形状を有する成形体を、所定数量製造した。なお、この際、後の脱脂工程、焼結工程での収縮分を考慮して、成形体の大きさを決定した。 Next, the kneaded product is pulverized into pellets having an average particle diameter of 3 mm. The pellets are used, and the molding temperature is 140 ° C. and the injection pressure is 10.8 MPa (110 kgf / cm 2 ). The injection molding was repeatedly carried out to produce a predetermined number of molded bodies having a shape corresponding to the intended abutment. At this time, the size of the compact was determined in consideration of the shrinkage in the subsequent degreasing and sintering steps.
次に、上記のようにして得られた成形体に対し、温度：５００℃、時間：２時間、雰囲気：窒素ガス（大気圧）という脱脂条件で脱脂処理を施すことにより、成形体中に含まれる結合材を除去し、成形体を脱脂体とした。
次に、脱脂体に対し、温度：１４５０℃、時間：３時間、雰囲気：大気（空気）という焼結条件で焼結処理を施すことにより、焼結体を得た。
その後、得られた焼結体に対し機械加工を施し、雄ねじ部の形状を調整することにより、目的とするアバットメントが得られた。
Next, the molded product obtained as described above is subjected to a degreasing treatment under a degreasing condition of temperature: 500 ° C., time: 2 hours, atmosphere: nitrogen gas (atmospheric pressure), and thus included in the molded product. The bonding material to be removed was removed, and the molded body was made a degreased body.
Next, the sintered body was obtained by subjecting the degreased body to a sintering process under sintering conditions of temperature: 1450 ° C., time: 3 hours, atmosphere: air (air).
Thereafter, the obtained sintered body was machined to adjust the shape of the male screw portion, thereby obtaining the intended abutment.
（比較例３）
それぞれ別々に作製されたチタン部材（焼結体）とセラミックス部材（焼結体）とを歯科用セメントを用いて接合することにより、アバットメントを製造した以外は、前記実施例１と同様にして歯科用インプラントを製造した。なお、アバットメントの外形は、前記各実施例で製造したものと同様になるようにした。
以下、本比較例でのアバットメントの製造方法について、より詳細に説明する。
(Comparative Example 3)
Except that an abutment was manufactured by joining a separately produced titanium member (sintered body) and ceramic member (sintered body) using dental cement, the same as in Example 1 above. A dental implant was produced. The outer shape of the abutment was the same as that manufactured in each of the above examples.
Hereinafter, the manufacturing method of the abutment in this comparative example will be described in more detail.
＜チタン部材の製造＞
まず、ガスアトマイズ法により製造された平均粒径２０μｍのＴｉ粉末：９１ｗｔ％に、ポリスチレン（ＰＳ）：２．７ｗｔ％、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：２．７ｗｔ％およびパラフィンワックス：２．３ｗｔ％から構成される結合材と、ジブチルフタレート（可塑剤）：１．３ｗｔ％とを混合し、これらを加圧ニーダー（混練機）にて１００℃×６０分の条件で混練した。この混練は、窒素雰囲気中で行った。
<Manufacture of titanium members>
First, Ti powder having an average particle diameter of 20 μm produced by the gas atomization method: 91 wt%, polystyrene (PS): 2.7 wt%, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA): 2.7 wt%, and paraffin wax: 2 The binder composed of 3 wt% and dibutyl phthalate (plasticizer): 1.3 wt% were mixed and kneaded with a pressure kneader (kneader) at 100 ° C. for 60 minutes. This kneading was performed in a nitrogen atmosphere.
次に、この混練物を粉砕して、平均粒径５ｍｍのペレットとし、該ペレットを用い、材料温度：１３０℃、射出圧力：１０．８ＭＰａ（１１０ｋｇｆ／ｃｍ２）という成形条件で、射出成形機にて射出成形を繰り返し行い、図５に示すようなアバットメントの下部側（フィックスチャーに螺合する部材）に対応する形状のチタン成形体を、所定数量製造した。なお、この際、後の脱脂工程、焼結工程での収縮分を考慮して、チタン成形体の大きさを決定した。 Next, the kneaded product is pulverized into pellets having an average particle diameter of 5 mm, and the pellets are used and injection molding machine is used under molding conditions of material temperature: 130 ° C. and injection pressure: 10.8 MPa (110 kgf / cm 2 ). The injection molding was repeatedly performed, and a predetermined number of titanium molded bodies having a shape corresponding to the lower side of the abutment (member screwed to the fixture) as shown in FIG. 5 were manufactured. At this time, the size of the titanium compact was determined in consideration of the shrinkage in the subsequent degreasing and sintering steps.
次に、上記のようにして得られたチタン成形体に対し、温度：４５０℃、時間：１時間、雰囲気：窒素ガス（大気圧）という脱脂条件で脱脂処理を施すことにより、チタン成形体中に含まれる結合材を除去し、チタン成形体をチタン脱脂体とした。
次に、チタン脱脂体に対し、温度：１２００℃、時間：３時間、雰囲気：アルゴンガス（大気圧）という焼結条件で焼結処理を施すことにより、チタン焼結体を得た。
その後、得られたチタン焼結体に対し機械加工を施し、雄ねじ部の形状を調整することにより、目的とするチタン部材が得られた。
Next, the titanium molded body obtained as described above is subjected to a degreasing treatment under a degreasing condition of temperature: 450 ° C., time: 1 hour, atmosphere: nitrogen gas (atmospheric pressure). The binder contained in was removed, and the titanium molded body was made into a titanium defatted body.
Next, a titanium sintered body was obtained by subjecting the titanium degreased body to sintering treatment under sintering conditions of temperature: 1200 ° C., time: 3 hours, and atmosphere: argon gas (atmospheric pressure).
Thereafter, the obtained titanium sintered body was machined to adjust the shape of the male screw portion, thereby obtaining a target titanium member.
＜セラミックス部材の製造＞
まず、共沈法により製造された平均粒径０．５μｍのジルコニア粉末：８４ｗｔ％に、ポリスチレン（ＰＳ）：４．８ｗｔ％、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：３．８ｗｔ％およびパラフィンワックス：４．８ｗｔ％から構成される結合材と、ジブチルフタレート（可塑剤）：２．６ｗｔ％とを混合し、これらを加圧ニーダー（混練機）にて１００℃×６０分の条件で混練した。この混練は、窒素雰囲気中で行った。
<Manufacture of ceramic members>
First, zirconia powder having an average particle diameter of 0.5 μm produced by the coprecipitation method: 84 wt%, polystyrene (PS): 4.8 wt%, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA): 3.8 wt%, and paraffin Wax: A binder composed of 4.8 wt% and dibutyl phthalate (plasticizer): 2.6 wt% are mixed and kneaded in a pressure kneader (kneader) at 100 ° C. for 60 minutes. did. This kneading was performed in a nitrogen atmosphere.
次に、この混練物を粉砕して、平均粒径３ｍｍのペレットとし、該ペレットを用い、材料温度：１４０℃、射出圧力：１０．８ＭＰａ（１１０ｋｇｆ／ｃｍ２）という成形条件で、射出成形機にて射出成形を繰り返し行い、図５に示すようなアバットメントの上部側（歯冠修復物で被覆される部材）に対応する形状を有するセラミックス成形体を、所定数量製造した。なお、この際、後の脱脂工程、焼結工程での収縮分を考慮して、セラミックス成形体の大きさを決定した。 Next, the kneaded product is pulverized into pellets having an average particle diameter of 3 mm. The pellets are used, and the molding temperature is 140 ° C. and the injection pressure is 10.8 MPa (110 kgf / cm 2 ). The ceramic molding having a shape corresponding to the upper side of the abutment (the member covered with the restoration of the crown) as shown in FIG. At this time, the size of the ceramic molded body was determined in consideration of the shrinkage in the subsequent degreasing process and sintering process.
次に、上記のようにして得られたセラミックス成形体に対し、温度：５００℃、時間：２時間、雰囲気：窒素ガス（大気圧）という脱脂条件で脱脂処理を施すことにより、セラミックス成形体中に含まれる結合材を除去し、セラミックス成形体をセラミックス脱脂体とした。
次に、セラミックス脱脂体に対し、温度：１４５０℃、時間：３時間、雰囲気：大気（空気）という焼結条件で焼結処理を施すことにより、セラミックス部材を得た。
Next, the ceramic molded body obtained as described above is subjected to a degreasing treatment under a degreasing condition of temperature: 500 ° C., time: 2 hours, atmosphere: nitrogen gas (atmospheric pressure). The binder contained in was removed, and the ceramic molded body was made into a ceramic degreased body.
Next, a ceramic member was obtained by subjecting the ceramic degreased body to sintering treatment under sintering conditions of temperature: 1450 ° C., time: 3 hours, atmosphere: air (air).
＜チタン部材とセラミックス部材との接合（アバットメントの完成）＞
その後、上記のように、別々に作製されたチタン部材（焼結体）とセラミックス部材（焼結体）とを歯科用セメント（ＧＣ社製、グラスアイオノマー）を用いて接合することにより、アバットメントを製造した。
<Bonding of titanium member and ceramic member (completion of abutment)>
Thereafter, as described above, the titanium member (sintered body) and the ceramic member (sintered body) produced separately are joined using dental cement (GC ionomer, glass ionomer), thereby abutment. Manufactured.
各実施例および各比較例についてのフィックスチャー、アバットメントの製造条件を表１にまとめて示し、各実施例および各比較例の歯科用インプラントの構成を表２にまとめて示した。なお、表１中、比較例２については、セラミックス粉末を含む成形体の製造条件をチタン成形体製造工程の欄に示し、比較例３については、歯科用セメントでチタン部材に接合されるセラミックス部材の条件を、組立工程の欄に、チタン成形体の脱脂処理の条件を脱脂工程の欄に、チタン脱脂体の焼結処理の条件を焼結工程の欄に、チタン焼結体に対する機械加工の有無を機械加工工程の欄に、それぞれ示した。また、表２中、比較例１、２については、フィックスチャーに螺合される部位（本発明でのチタン部材に対応する部位）についての条件をチタン部材の欄に示し、歯冠修復物で被覆される部位（本発明でのセラミックス部材に対応する部位）についての条件をセラミックス部材の欄に示した。 The manufacturing conditions of the fixture and abutment for each example and each comparative example are shown together in Table 1, and the structures of the dental implants of each example and each comparative example are shown together in Table 2. In Table 1, for Comparative Example 2, the production conditions of the molded body containing the ceramic powder are shown in the column of the titanium molded body production process, and for Comparative Example 3, the ceramic member joined to the titanium member with dental cement. In the assembly process column, the degreasing process condition of the titanium molded body in the degreasing process column, the sintering process condition of the titanium degreased body in the sintering process column, and machining of the titanium sintered body. The presence or absence was shown in the column of the machining process. In Table 2, for Comparative Examples 1 and 2, the conditions for the portion screwed into the fixture (the portion corresponding to the titanium member in the present invention) are shown in the column of the titanium member, Conditions for the portion to be coated (the portion corresponding to the ceramic member in the present invention) are shown in the column of the ceramic member.
２．歯冠修復物の接着
前記各実施例で得られた歯科用インプラントについて、フィックスチャーとアバットメントを螺合した状態で、アバットメントのフィックスチャーに螺合している側とは反対の面（金属接合面（図１参照））に、歯科用セメント（サンメディカル社製、スパーボンド）を介して、歯冠修復物を接着した。歯冠修復物としては、内表面側（アバットメントに対向する面側）に金（Ａｕ）で構成された金属層を有し、外表面側に（アバットメントに対向する面とは反対の面側）に、酸化ケイ素（シリカ）および酸化アルミニウム（アルミナ）で構成されたセラミックス部を有するものを用いた。
2. Adhesion of crown restoration material The surface of the dental implant obtained in each of the above-described embodiments, in a state where the fixture and the abutment are screwed together, on the side opposite to the side screwed into the fixture of the abutment (metal The restoration of the crown was bonded to the joint surface (see FIG. 1) via dental cement (Sun Medical, Spar Bond). As a crown restoration, it has a metal layer made of gold (Au) on the inner surface side (surface side facing the abutment), and on the outer surface side (surface opposite to the surface facing the abutment) On the side), one having a ceramic part composed of silicon oxide (silica) and aluminum oxide (alumina) was used.
その後、歯科用セメントを硬化させることにより、歯冠修復物を歯科用インプラントに固定した。
また、前記各比較例で得られた歯科用インプラントについても、上記と同様に、前記各実施例のアバットメントの金属接合面に対応する部位に、歯科用セメント（サンメディカル社製、スーパーボンド）を介して、歯冠修復物を接着し、その後、歯科用セメントを硬化させた。
Then, the dental restoration was fixed to the dental implant by hardening the dental cement.
In addition, as for the dental implants obtained in each of the comparative examples, similarly to the above, a dental cement (Super Bond, manufactured by Sun Medical Co., Ltd.) is provided at a site corresponding to the metal joint surface of the abutment of each of the above examples. The dental restoration was then bonded, after which the dental cement was cured.
３．評価
３−１．金属イオンの溶出量の測定
上記のようにして歯冠修復物を接着した前記各実施例および各比較例の歯科用インプラントについて、それぞれ、以下のような方法で、金属イオンの溶出量を求めた。
歯冠修復物を接着したアバットメントを１ｗｔ％乳酸溶液８０ｍＬ中に３ヶ月間浸漬した。その後、溶液中へのチタンの溶出量を、プラズマ発光分析装置を用いて分析した。
3. Evaluation 3-1. Measurement of metal ion elution amount With respect to the dental implants of the Examples and Comparative Examples in which the crown restoration was adhered as described above, the metal ion elution amount was determined by the following method, respectively. .
The abutment to which the crown restoration was adhered was immersed in 80 mL of 1 wt% lactic acid solution for 3 months. Thereafter, the amount of titanium eluted into the solution was analyzed using a plasma emission analyzer.
３−２．固定強度の測定
上記のようにして歯冠修復物を接着した前記各実施例および各比較例の歯科用インプラント（上記の「３−１．金属イオンの溶出量の測定」に用いたものとは異なるもの）について、それぞれ、以下のような方法で、歯科用インプラントと歯冠修復物との固定強度（接合強度）を求めた。
図６に示すような治具を用い、アバットメントを固定台に取り付け雄ねじ部にチャックを装着した。これを引張試験機に装着し、引き抜き法による強度試験を行った。
3-2. Measurement of Fixed Strength Dental Implants of the Examples and Comparative Examples Adhering the Crown Restoration Materials as described above (What is used in “3-1. Measurement of Elution Amount of Metal Ion” above) For different materials, the fixing strength (joint strength) between the dental implant and the crown restoration was determined by the following method.
Using a jig as shown in FIG. 6, the abutment was attached to the fixed base, and the chuck was attached to the male screw portion. This was attached to a tensile tester and subjected to a strength test by a drawing method.
３−３．落下試験
上記のようにして歯冠修復物を接着した前記各実施例および各比較例の歯科用インプラント（上記の「３−１．金属イオンの溶出量の測定」、「３−２．固定強度の測定」に用いたものとは異なるもの）について、それぞれ、以下のような方法で、落下試験を行った。
歯冠修復物を接着した前記各実施例および各比較例の歯科用インプラント（各１０個）を、高さ２ｍから、厚さ２ｃｍのステンレス鋼製の板材上に、１００回繰り返し落下させ、その際の外観を目視により観察し、以下の４段階の基準に従い評価した。
3-3. Drop test Dental implants of the Examples and Comparative Examples to which the crown restoration was adhered as described above (the above-mentioned “3-1. Measurement of metal ion elution amount”, “3-2. Fixed strength”) A drop test was carried out by the following method.
Each of the dental implants of the Examples and Comparative Examples (10 pieces each) to which the restoration of the crown was adhered was dropped 100 times onto a stainless steel plate having a thickness of 2 cm from a height of 2 m, The external appearance was observed visually and evaluated according to the following four criteria.
Ａ：歯科用インプラントの割れ、欠け等が一切認められない。
Ｂ：１〜５個の歯科用インプラントにおいて、わずかな割れ、欠け等が認められる。
Ｃ：１〜５個の歯科用インプラントにおいて、顕著な割れ、欠け等が認められる。また は、６〜１０個の歯科用インプラントにおいて、わずかな割れ、欠け等が認められる。
Ｄ：６〜１０個の歯科用インプラントにおいて、顕著な割れ、欠け等が認められる。
これらの結果を、表３にまとめて示す。
A: The dental implant is not cracked or chipped.
B: In 1 to 5 dental implants, slight cracks, chips, etc. are observed.
C: In 1 to 5 dental implants, remarkable cracks, chips, etc. are observed. Alternatively, slight cracks, chips, etc. are observed in 6 to 10 dental implants.
D: In 6 to 10 dental implants, remarkable cracks, chips, etc. are observed.
These results are summarized in Table 3.
表３から明らかなように、本発明では、いずれも、金属イオンの溶出量が十分に少ないものであった。また、本発明の歯科用インプラントは、歯冠修復物との固定強度（接合強度）に優れていた。また、本発明の歯科用インプラントは、歯冠修復物との間での不適合、チタン部材とセラミックス部材との間での不適合等がなかった。
これに対し、各比較例では、満足のいく結果が得られなかった。すなわち、アバットメントがチタンのみで構成された比較例１では、金属イオンの溶出量が非常に多かった。また、アバットメントがセラミックス（ジルコニア）のみで構成された比較例２では、ねじ部の機械的強度が低く、落下試験の評価が非常に低かった。また、比較例２では、フィックスチャーと、アバットメントの螺合が非常に緩みやすいという問題も発生した。また、アバットメントが、チタン部材とセラミックス部材とが単に歯科用セメントで接合されたものである比較例３では、チタン部材とセラミックス部材との接合強度が不十分で、比較的弱い力で、チタン部材とセラミックス部材とが分離してしまった。また、比較例３では、機械的強度が低く、落下試験の評価が非常に低かった。
As is apparent from Table 3, in the present invention, the amount of metal ions eluted was sufficiently small. In addition, the dental implant of the present invention was excellent in fixing strength (bonding strength) with a crown restoration. Further, the dental implant of the present invention had no incompatibility with the crown restoration, incompatibility between the titanium member and the ceramic member, and the like.
On the other hand, in each comparative example, a satisfactory result was not obtained. That is, in Comparative Example 1 in which the abutment was composed only of titanium, the amount of metal ions eluted was very large. Further, in Comparative Example 2 in which the abutment was composed only of ceramics (zirconia), the mechanical strength of the threaded portion was low, and the evaluation of the drop test was very low. Further, in Comparative Example 2, there also occurred a problem that the screw engagement between the fixture and the abutment was very easy to loosen. Further, in Comparative Example 3 in which the abutment is obtained by simply joining the titanium member and the ceramic member with dental cement, the bonding strength between the titanium member and the ceramic member is insufficient, and the titanium is relatively weak. The member and the ceramic member were separated. Moreover, in the comparative example 3, mechanical strength was low and the evaluation of the drop test was very low.
また、比較例１については、歯科用インプラント（アバットメント）と歯冠修復物との接合に用いる歯科用セメントの利用量を増やし、アバットメントと歯冠修復物とが直接接触しないようにして、前記と同様な評価を行ったところ、歯科用インプラントと歯冠修復物との固定強度（接合強度）が著しく低下すること（接合強度：９ＭＰａ）が確認された。また、このように、歯科用セメントの利用量を増やした場合、歯冠修復物をアバットメントに接着する際、歯科用インプラントに固定される歯冠修復物の高さや角度等を、設計通りに調整するのが非常に困難であった。 For Comparative Example 1, the amount of dental cement used for bonding the dental implant (abutment) and the crown restoration is increased so that the abutment and the crown restoration are not in direct contact with each other. When the same evaluation as described above was performed, it was confirmed that the fixing strength (bonding strength) between the dental implant and the crown restoration was significantly reduced (bonding strength: 9 MPa). In addition, when the amount of dental cement used is increased in this way, the height and angle of the crown restoration to be fixed to the dental implant when the crown restoration is bonded to the abutment, as designed. It was very difficult to adjust.
１０…歯科用インプラント １…フィックスチャー １１…雄ねじ部 １１１…切り欠き部 １２…筒状部 １３…雌ねじ部 ２…アバットメント ２１…チタン部材（焼結体） ２１１…雄ねじ部 ２１２…凹部 ２１’…チタン成形体 ２１２’…凹部 ２１’’…チタン脱脂体 ２２…セラミックス部材 ２２２…凸部 ２２３…横断面積増大部 ２２４…金属接合面（当接面） ３…歯冠修復物 ３１…セラミックス部 ３２…金属部 ５０…顎骨 ６０…歯ぐき（歯肉）
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記チタン部材は、凹部を有するものであり、
前記セラミックス部材は、前記凹部に嵌合された凸部を有するものであり、
前記凸部は、その横断面形状が非円形状の部位を有し、前記凹部の奥部に向かって、その横断面積が増大する横断面積増大部を有するものであることを特徴とする歯科用インプラント。 Having a titanium member composed of a sintered body of titanium or a titanium alloy and a ceramic member composed of an oxide-based ceramic;
The titanium member has a recess,
The ceramic member has a convex portion fitted in the concave portion,
The convex portions, dental its cross sectional shape have a non-circular portion, characterized in that towards the inner part of the recess, it is to have a cross-sectional area increasing portion whose cross-sectional area is increased Implant.
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