JP6158192B2 - 四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)
ZrO 2 、TiO 2 、CeO 2 、GeO 2 、SnO 2 およびこれらの混合物から選択される四価金属酸化物と、
少なくとも12.1重量%のLi 2 Oと、
0.1重量%未満のLa 2 O 3 と、
1.0重量%未満のK 2 Oと、
2.0重量%未満のNa 2 Oと
を含む、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)
0.5重量%未満、特に、0.1重量%未満のK 2 Oを含み、好ましくは、実質的にK 2 Oを含まない、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)
1.0重量%未満、特に、0.5重量%未満、好ましくは、0.1重量%未満のNa 2 Oを含み、実質的にNa 2 Oを含まない、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)
実質的にLa 2 O 3 を含まない、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)
上記四価金属酸化物またはこれらの混合物を、0.1〜15重量%、特に、2.0〜15.0重量%、好ましくは、2.0〜8.0重量%の量で含む、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1〜7のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目9)
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1〜7のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
(項目10)
55.0〜82.0重量%、特に、58.0〜80.0重量%、好ましくは、60.0〜80.0重量%、特に好ましくは、67.0〜79.0重量%のSiO 2 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)
12.5〜20.0重量%、特に、15.0〜17.0重量%のLi 2 O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)
0〜10.0重量%、特に、0.5〜9.0重量%、好ましくは、2.5〜7.5重量%のP 2 O 5 を含む、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 58.0〜79.0
Li 2 O 12.5〜20.0
四価金属酸化物または混合物 2.0〜15.0
P 2 O 5 0〜7.0、特に、0.5〜7.0
Al 2 O 3 0〜6.0、特に、0.5〜3.5
の少なくとも1つ、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1.9MPa・m 0.5 、特に、2.3MPa・m 0.5 より大きい破壊靱性を有する、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)
SiO 2 およびLi 2 Oを1.7〜3.1、特に、1.75〜3.0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1〜13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16)
項目1〜7、10〜13または15のいずれか1項に記載のガラスセラミックの成分を含む、出発ガラス。
(項目17)
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1〜7、10〜13または15のいずれか1項に記載のガラスセラミックの成分を含む、ケイ酸リチウムガラス。
(項目18)
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1〜15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または17に記載のガラス。
(項目19)
項目1〜15もしくは18のいずれか1項に記載のガラスセラミック、または項目17もしくは18に記載のガラスを調製するプロセスであって、項目16もしくは18に記載の出発ガラス、項目17もしくは18に記載の核を含むガラス、または項目8、10〜15もしくは18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、480〜740℃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20)
(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、480〜520℃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、640〜740℃の温度で熱処理に供される、項目19に記載のプロセス。
(項目21)
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1〜15もしくは18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16〜18のいずれか1項に記載のガラスの使用。
(項目22)
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、ファセットまたはアバットメントに成形される、項目21に記載の歯修復物を調製するための使用。
ZrO2、TiO2、CeO2、GeO2、SnO2およびこれらの混合物から選択される四価金属酸化物と、
少なくとも12.1重量%のLi2Oと、
0.1重量%未満のLa2O3と、
1.0重量%未満のK2Oと、
2.0重量%未満のNa2Oと
を含むことを特徴とする。
成分 重量%
SiO2 58.0〜79.0
Li2O 12.5〜20.0
四価金属酸化物または混合物 2.0〜15.0
P2O5 0〜7.0、特に、0.5〜7.0
Al2O3 0〜6.0、特に、0.5〜3.5
の少なくとも1つ、好ましくは、すべてを含む。
ZrO2、TiO2、CeO2、GeO2、SnO2およびこれらの混合物から選択される四価金属酸化物と、
少なくとも12.1重量%のLi2Oと、
0.1重量%未満のLa2O3と、
1.0重量%未満のK2Oと、
2.0重量%未満のNa2Oと
を含むことを特徴とする。
ZrO2、TiO2、CeO2、GeO2、SnO2およびこれらの混合物から選択される四価金属酸化物と、
少なくとも12.1重量%のLi2Oと、
0.1重量%未満のLa2O3と、
1.0重量%未満のK2Oと、
2.0重量%未満のNa2Oと
を含むことを特徴とする。
(a)核を含むガラスを形成するために、出発ガラスが、480〜520℃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、640〜740℃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14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
LS メタケイ酸リチウム。
実施例1および11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7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500℃で核化し、応力を緩和した。
Claims (30)
- ZrO2、TiO2、CeO2、GeO2、SnO2およびこれらの混合物から選択される0.1〜15質量%の四価金属酸化物と、
67.0〜79.0質量%のSiO2と、
12.1〜20.0質量%のLi2Oと、
0〜3.5質量%のAl2O3と、
0.1質量%未満のLa2O3と、
1.0質量%未満のK2Oと、
2.0質量%未満のNa2Oと
を含む、ケイ酸リチウムガラスセラミック。 - ケイ酸リチウムガラスセラミックが、6.1質量%未満のZrO2を含む、請求項1に記載のガラスセラミック。
- ガラスセラミックが、8.5質量%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に記載のガラスセラミック。
- 0.5質量%未満のK2Oを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 実質的にK2Oを含まない、請求項4に記載のガラスセラミック。
- 1.0質量%未満のNa2Oを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 実質的にNa2Oを含まない、請求項6に記載のガラスセラミック。
- 実質的にLa2O3を含まない、請求項1〜7のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 前記四価金属酸化物またはこれらの混合物を、2.0〜15.0質量%の量で含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 主結晶相としてメタケイ酸リチウムを有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 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10に記載のガラスセラミック。
- 主結晶相として二ケイ酸リチウムを有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 10体積%より多い二ケイ酸リチウム結晶を有する、請求項12に記載のガラスセラミック。
- 15.0〜17.0質量%のLi2Oを含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 0〜10.0質量%のP2O5を含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 以下の成分:
成分 質量%
Li2O 12.5〜20.0
四価金属酸化物または混合物 2.0〜15.0
P2O5 0〜7.0
Al2O3 0.5〜3.5
の少なくとも1つを含む、請求項1〜15のいずれか1項に記載のガラスセラミック。 - 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1.9MPa・m0.5の破壊靱性を有する、請求項1〜9、12〜16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。
- KIC値として測定される、2.3MPa・m0.5より大きい破壊靱性を有する、請求項17に記載のケイ酸リチウムガラスセラミック。
- SiO2およびLi2Oを1.7〜3.1のモル比で含む、請求項1〜18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。
- SiO2およびLi2Oを2.3〜2.5のモル比で含む、請求項19に記載のケイ酸リチウムガラスセラミック。
- 請求項1〜9、14〜16または19〜20のいずれか1項に記載のガラスセラミックの成分を含む、出発ガラス。
- 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、請求項1〜9、14〜16または19〜20のいずれか1項に記載のガラスセラミックの成分を含む、ケイ酸リチウムガラス。
- 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1〜20のいずれか1項に記載のガラスセラミックまたは請求項21または22に記載のガラス。
- (i)請求項21もしくは23に記載の出発ガラス、請求項22もしくは23に記載の核を含むガラス、または請求項10〜11、14〜16、19〜20もしくは23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有するガラスセラミックが、450〜950℃の範囲で少なくとも1つの熱処理に供される、請求項12〜20もしくは23のいずれか1項に記載の主結晶相として二ケイ酸リチウムを有するガラスセラミックを、
(ii)請求項21もしくは23に記載の出発ガラスまたは請求項22もしくは23に記載の核を含むガラスが、450〜950℃の範囲で少なくとも1つの熱処理に供される、請求項10〜11、14〜16、19〜20もしくは23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有するガラスセラミックを、または
(iii)請求項21もしくは23に記載の出発ガラスが、450〜950℃の範囲で少なくとも1つの熱処理に供される、請求項22もしくは23に記載の核を含むガラスを
調製するプロセス。 - ケイ酸リチウムガラスセラミックの調製のためのプロセスであって、該ケイ酸リチウムガラスセラミックは、
ZrO2、TiO2、CeO2、GeO2、SnO2およびこれらの混合物から選択される0.1〜15質量%の四価金属酸化物と、
55.0〜82.0質量%のSiO2と、
12.1〜20.0質量%のLi2Oと、
0.1質量%未満のLa2O3と、
1.0質量%未満のK2Oと、
2.0質量%未満のNa2Oと
を含み、
(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成分を含む出発ガラスが、10分〜120分の期間の間に480〜520℃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有する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、640〜740℃の温度で熱処理に供される、プロセス。 - 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む、ケイ酸リチウムガラスセラミック、出発ガラス、またはガラスの使用であって、該ガラスセラミックまたは該ガラスは、
ZrO2、TiO2、CeO2、GeO2、SnO2およびこれらの混合物から選択される0.1〜15質量%の四価金属酸化物と、
67.0〜79.0質量%のSiO2と、
12.1〜20.0質量%のLi2Oと、
0.1質量%未満のLa2O3と、
1.0質量%未満のK2Oと、
2.0質量%未満のNa2Oと
を歯科材料として含む、使用。 - 歯修復物をコーティングするための請求項26に記載の使用。
- 歯修復物を調製するための請求項26に記載の使用。
- 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28に記載の歯修復物を調製するための使用。
- 前記歯修復物は、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、ファセットまたはアバットメントである、請求項29に記載の使用。
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