JP5926808B2 - 三価の金属酸化物を含むケイ酸リチウムガラスセラミックおよびガラス - Google Patents
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Description
本明細書は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
Y 2 O 3 、La 2 O 3 、Yb 2 O 3 、Bi 2 O 3 およびこれらの混合物から選択される三価金属酸化物を含むケイ酸リチウムガラスセラミックであって、該ガラスセラミックは、実質的にK 2 OおよびNa 2 Oを含まない、ケイ酸リチウムガラスセラミック。
(項目2)
少なくとも6.1重量%のZrO 2 を含むケイ酸リチウムガラスセラミックが除かれる、項目1に記載のガラスセラミック。
(項目3)
少なくとも8.5重量%の含む遷移金属酸化物を含み、該遷移金属酸化物が、イットリウム酸化物、原子番号が41〜79である遷移金属の酸化物、およびこれらの酸化物の混合物からなる群から選択されるケイ酸リチウムガラスセラミックが除かれる、項目1または2に記載のガラスセラミック。
(項目4)
0.1重量%未満のMgOおよびZnOを含み、好ましくは、これらを実質的に含まない、項目1〜3のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目5)
上記三価金属酸化物が、Y 2 O 3 、Yb 2 O 3 、Bi 2 O 3 およびこれらの混合物から選択される、項目1〜4のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目6)
上記三価金属酸化物またはこれらの混合物を、0.1〜15重量%、特に、2.0〜10.0重量%、好ましくは、2.0〜8.0重量%、特に好ましくは2.4〜6.0重量%の量で含む、項目1〜5のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目7)
主結晶相としてメタケイ酸リチウムを有し、特に、5体積%より多く、好ましくは、10体積%より多く、特に好ましくは、15体積%より多いメタケイ酸リチウム結晶を有する、項目1〜6のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目8)
主結晶相として二ケイ酸リチウムを有し、特に、10体積%より多く、好ましくは、20体積%より多く、特に好ましくは、30体積%より多い二ケイ酸リチウム結晶を有する、項目1〜6のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目9)
55.0〜85.0重量%、特に、60.0〜80.0重量%、好ましくは、66.0〜78.0重量%のSiO 2 を含む、項目1〜8のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目10)
13.0〜21.0重量%、特に、13.0〜20.0重量%、好ましくは、15.0〜18.0重量%のLi 2 Oを含む、項目1〜9のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目11)
0〜8.0重量%、特に、2.0〜8.0重量%、好ましくは、2.5〜6.0重量%、特に好ましくは3.0〜5.0重量%のP 2 O 5 を含む、項目1〜10のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目12)
SiO 2 およびLi 2 Oを1.7〜3.1、特に、1.8〜3.0のモル比、または少なくとも2.2、特に、2.3〜2.5、好ましくは、約2.4のモル比で含む、項目1〜11のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目13)
以下の成分:
成分 重量%
SiO 2 68.0〜78.0
Li 2 O 13.0〜20.0
三価金属酸化物およびこれらの混合物 2.0〜6.0
Al 2 O 3 0〜6.0
Rb 2 Oおよび/またはCs 2 O 0〜5.0
P 2 O 5 0〜4.5、好ましくは、3.0〜4.5のうち、少なくとも1つを含み、好ましくは、すべてを含む、項目1〜12のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目14)
主結晶相として二ケイ酸リチウムを有し、K IC 値として測定される、少なくとも1.8MPa・m 0.5 、特に、少なくとも2.0MPa・m 0.5 の破壊靱性を有する、項目1〜13のいずれか1項に記載のケイ酸リチウムガラスセラミック。
(項目15)
項目1〜6または9〜13のいずれか1項に記載のガラスセラミックの構成要素を含む、出発ガラス。
(項目16)
ケイ酸リチウムガラスであって、メタケイ酸リチウムおよび/または二ケイ酸リチウムの結晶を形成するのに適した核を含み、該ガラスが、項目1〜6または9〜13のいずれか1項に記載のガラスセラミックの構成要素を含む、ケイ酸リチウムガラス。
(項目17)
上記ガラスおよび上記ガラスセラミックが、粉末、顆粒材料、ブランクまたは歯修復物の形態で存在する、項目1〜14のいずれか1項に記載のガラスセラミックまたは項目15もしくは16に記載のガラス。
(項目18)
項目1〜14もしくは17のいずれか1項に記載のガラスセラミック、または項目16もしくは17に記載のガラスを調製するプロセスであって、項目15もしくは17に記載の出発ガラス、項目16もしくは17に記載の核を含むガラス、または項目7、9〜14もしくは17のいずれか1項に記載の主結晶相としてメタケイ酸リチウムを含むガラスセラミックが、450〜950℃、特に、450〜750℃、好ましくは、480〜720℃の範囲で少なくとも1つの熱処理に供される、プロセス。
(項目19)
(a)上記核を含むガラスを形成するために、上記出発ガラスが、480〜510℃の温度で熱処理に供され、
(b)上記主結晶相として二ケイ酸リチウムを含むガラスセラミックを形成するために、該核を含むガラスが、630〜720℃の温度で熱処理に供される、項目18に記載のプロセス。
(項目20)
歯科材料としての、特に、歯修復物をコーティングするための歯科材料としての、好ましくは、歯修復物を調製するための歯科材料としての、項目1〜14もしくは17のいずれか1項に記載のガラスセラミックの使用、または項目15〜17のいずれか1項に記載のガラスの使用。
(項目21)
プレス加工または機械加工によって上記ガラスセラミックまたは上記ガラスが、望ましい歯修復物、特に、ブリッジ、インレー、オンレー、ベニア、部分的なクラウン、クラウン、アバットメントまたはファセットに成形される、項目20に記載の歯修復物を調製するための使用。
成分 重量%
SiO2 68.0〜78.0
Li2O 13.0〜20.0
三価金属酸化物およびこれらの混合物 2.0〜6.0
Al2O3 0〜6.0
Rb2Oおよび/またはCs2O 0〜5.0
P2O5 0〜4.5、好ましくは、3.0〜4.5
のうち、少なくとも1つを含み、好ましくは、すべてを含む。
(a)核を含むガラスを形成するために、出発ガラスが、480〜510℃の温度で熱処理に供され、
(b)主結晶相として二ケイ酸リチウムを含むガラスセラミックを形成するために、核を含むガラスが、630〜720℃の温度で熱処理に供される。
表Iに与えた組成を有する本発明の合計15種類のガラスおよびガラスセラミックを、対応する出発ガラスを溶融した後、制御された核生成および結晶化のための熱処理によって調製した。
TNおよびtN 核化に使用する温度および時間
TCおよびtC 二ケイ酸リチウムまたはメタケイ酸リチウムの結晶化に使用する温度および時間。
実施例14のガラスセラミックを粉砕し、平均粒径が90μm未満の粉末にした。
酸化物またはカーボネートの形態で対応する原材料をTurbulaミキサーで30分間混合し、次いで、白金るつぼでこの混合物を1450℃で120分溶融することによって、実施例9の組成物を含むガラスを調製した。微粒子顆粒ガラス材料を得るために、溶融物を水にそそいだ。特に高い均質性を有するガラス溶融物を得るために、この顆粒ガラス材料を1530℃で150分かけて再び溶融した。温度を30分かけて1500℃まで下げ、次いで、直径が12.5mmの円柱形ガラスブランクを、あらかじめ加熱しておいた分離可能な鋼鉄型またはグラファイト型にそそいだ。次いで、得られたガラス円柱形を510℃で核化し、応力を緩和した。
Claims (26)
- Y2O3、La2O3、Yb2O3、Bi2O3およびこれらの混合物から選択される0.1〜15.0重量%の三価金属酸化物、55.0〜85.0重量%のSiO 2 、および13.0〜21.0重量%のLi 2 Oを含むケイ酸リチウムガラスセラミックを含む歯科材料としての使用のための組成物であって、
該ガラスセラミックは、実質的にK2OおよびNa2Oを含まない、組成物。 - 前記ガラスセラミックは、6.1重量%未満のZrO2を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、8.5重量%未満の遷移金属酸化物を含み、該遷移金属酸化物が、イットリウム酸化物、原子番号が41〜79である遷移金属の酸化物、およびこれらの酸化物の混合物からなる群から選択される、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、0.1重量%未満のMgOおよびZnOを含むか、または、これらを実質的に含まない、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記三価金属酸化物が、Y2O3、Yb2O3、Bi2O3およびこれらの混合物から選択される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、前記三価金属酸化物またはこれらの混合物を、2.0〜10.0重量%の量で含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、主結晶相としてメタケイ酸リチウムを有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、5体積%より多いメタケイ酸リチウム結晶を有する、請求項7に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、主結晶相として二ケイ酸リチウムを有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、10体積%より多い二ケイ酸リチウム結晶を有する、請求項9に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、60.0〜80.0重量%のSiO2を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、13.0〜20.0重量%のLi2Oを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、0〜8.0重量%のP2O5を含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、SiO2およびLi2Oを1.7〜3.1のモル比で含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、SiO 2 およびLi 2 Oを2.3〜2.5のモル比で含む、請求項14に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、
以下の成分:
成分 重量%
SiO2 68.0〜78.0
Li2O 13.0〜20.0
三価金属酸化物およびこれらの混合物 2.0〜6.0
Al2O3 0〜6.0
Rb2Oおよび/またはCs2O 0〜5.0
P2O5 0〜4.5のうち、少なくとも1つを含む、請求項1〜15のいずれか1項に記載の組成物。 - 前記ガラスセラミックは、主結晶相として二ケイ酸リチウムを有し、KIC値として測定される、少なくとも1.8MPa・m0.5 の破壊靱性を有する、請求項1〜6、9〜16のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ガラスセラミックは、K IC 値として測定される、少なくとも2.0MPa・m 0.5 の破壊靱性を有する、請求項17に記載の組成物。
- 請求項1〜6または11〜16のいずれか1項に記載のガラスセラミックの構成要素を含む、出発ガラスを含む歯科材料としての使用のための組成物。
- ケイ酸リチウムガラスを含む歯科材料としての使用のための組成物であって、該ケイ酸リチウムガラスは、メタケイ酸リチウムおよび/または二ケイ酸リチウムの結晶を形成するのに適した核を含み、該ガラスが、請求項1〜6または11〜16のいずれか1項に記載のガラスセラミックの構成要素を含む、組成物。
- 前記ガラスおよび前記ガラスセラミックが、粉末、顆粒材料、ブランクまたは歯修復物の形態で存在する、請求項1〜18のいずれか1項に記載の組成物または請求項19もしくは20に記載のガラスを含む組成物。
- 歯修復物をコーティングするための、または、歯修復物を調製するための、請求項1〜18もしくは21のいずれか1項に記載の組成物の使用、または請求項19〜21のいずれか1項に記載のガラスを含む組成物の使用。
- プレス加工または機械加工によって前記ガラスセラミックまたは前記ガラスが、望ましい歯修復物に成形される、請求項22に記載の歯修復物を調製するための使用。
- 前記ガラスセラミックまたは前記ガラスが、ブリッジ、インレー、オンレー、ベニア、部分的なクラウン、クラウン、アバットメントまたはファセットに成形される、請求項23に記載の使用。
- 請求項1〜18もしくは21のいずれか1項に記載の組成物、または請求項20もしくは21に記載のガラスを含む組成物を調製するプロセスであって、請求項19もしくは21に記載の出発ガラスを含む組成物、請求項20もしくは21に記載の核を含むガラスを含む組成物、または請求項7〜8、11〜16もしくは21のいずれか1項に記載の主結晶相としてメタケイ酸リチウムを含むガラスセラミックを含む組成物が、450〜950℃の範囲で少なくとも1つの熱処理に供される、プロセス。
- Y 2 O 3 、La 2 O 3 、Yb 2 O 3 、Bi 2 O 3 およびこれらの混合物から選択される0.1〜15.0重量%の三価金属酸化物、55.0〜85.0重量%のSiO 2 、および13.0〜21.0重量%のLi 2 Oを含むケイ酸リチウムガラスセラミックを調製するためのプロセスであって、
該ガラスセラミックは、実質的にK 2 OおよびNa 2 Oを含まず、
(a)二ケイ酸リチウムの結晶を形成するのに適した核を含むガラスを形成するために、該ガラスセラミックの構成要素を含む出発ガラスが、480〜510℃の温度で熱処理に供され、
(b)主結晶相として二ケイ酸リチウムを含むガラスセラミックを形成するために、該核を含むガラスが、630〜720℃の温度で熱処理に供される、プロセス。
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