JP6706272B2 - 歯科用埋没材 - Google Patents
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Description
本発明は歯科用埋没材に関する。
歯の治療等により歯の一部を除去した場合或いは歯の一部を欠損した場合、除去部或いは欠損部の歯は自然に再生されないため、該除去部或いは欠損部には歯科用補綴物が配置される。歯科用補綴物の材質として、従来から金属が一般的に用いられているが、金属アレルギーによる金属材料の回避の要求或いは審美性の観点からセラミックス材料を用いた歯科用補綴物の需要が近年高まっている。
セラミックス材料の中でも、高い強度と審美性を有するケイ酸リチウム系のガラスセラミックスが、歯科用補綴物用の材料として、近年特に広く用いられるようになってきた。ケイ酸リチウム系ガラスセラミックスを歯科用補綴物に成型する方式は大きく２つのカテゴリに分類される。１つのカテゴリは、加工機によりブロック形状のガラスセラミックスに切削等を行う機械加工方式であり、もう１つのカテゴリは、鋳型中でガラスセラミックスに高圧をかけて成型を行うプレス成型方式である。
プレス成型方式においては、歯科用補綴物の形状を有するワックスパターンを作製し、該ワックスパターンを歯科用埋没材中に埋没させる。歯科用埋没材が硬化した後にワックスパターンを焼却し、それにより歯科用補綴物の形状の空洞を有する鋳型が得られる。
次に、歯科技工用セラミックス用加熱加圧成型機を用い、インゴット状のガラスセラミックスをガラスセラミックスの融点より３０〜５０℃程度低い温度に加熱して軟化状態にし、該ガラスセラミックスを鋳型の空洞に押し込み、高圧をかけて成型を行う。これらの処理はガラスセラミックスの軟化状態において行う必要がある。これは、ガラスセラミックスの融点より高い温度では、ガラスセラミックスは溶融状態になり、結晶性を失い、非晶質なガラス状態になるからである。ガラスセラミックスの成型を軟化状態で行うことにより、ガラスセラミックスの結晶状態を維持することができ、これにより歯科用補綴物に適した色調が得られる。また、高い強度の歯科用補綴物を得るためには、高いプレス圧力が必要である。
例えば特許文献１には、１つのプレス管路と少なくとも１つの接続管路を介して該プレス管路と接続された少なくとも１つの型空洞部とを有するマッフルにおいて、プレス管路内に挿入されたプレス用未加工材を加熱しながら該プレス用未加工材にプレス圧力を付加することによって、該プレス用未加工材の材料物質を該型空洞部内に充填させる、焼結されたセラミック歯科補綴材の製造方法が開示されている。
上記のように、プレス成型方式によってガラスセラミックス製の歯科用補綴物を作製する場合、加熱されて軟化状態になったガラスセラミックスは高い圧力をかけられて歯科用埋没材からなる鋳型に押し込まれ、歯科用埋没材とガラスセラミックスとの間に非常に高い圧力がかかる。このため、従来の歯科用埋没材からなる鋳型においては、歯科用埋没材とガラスセラミックスとの間で反応が起こり、鋳型の内面が荒れ、得られた歯科用補綴物の面性状が粗くなるとの問題があった。
本発明の課題は、プレス成型方式によってガラスセラミックス製の歯科用補綴物を作製する際の高圧に耐え、且つ、良好な面性状を有する歯科用補綴物が得られる歯科用埋没材を提供することである。
本発明にかかる歯科用埋没材は、ケイ酸リチウム系ガラスセラミックスを含む歯科用補綴物の製造に用いられる歯科用埋没材であって、窒化ホウ素を０．１〜５重量％含むリン酸塩系埋没材であり、前記窒化ホウ素は、レーザー回折・散乱法によって求められる粒度分布における積算値５０％での粒径が５０μｍ以下であることを特徴とする。
本発明にかかる歯科用埋没材を用いることにより、プレス成型方式によってガラスセラミックス製の歯科用補綴物を作製する際の高圧に耐え、且つ、良好な面性状を有する歯科用補綴物が得られる。
以下、本発明を実施するための形態について説明する。本発明は、下記の実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
本実施形態にかかる歯科用埋没材は、リン酸塩系埋没材である。リン酸塩系埋没材は主成分として、シリカ（二酸化ケイ素）、リン酸アンモニウム、及び酸化マグネシウムを含む。本実施形態にかかる歯科用埋没材はリン酸塩系埋没材であるので、プレス成型の際の高温高圧条件下であっても鋳型の破壊や変形が起きず、目的の形状の歯科用補綴物を得ることができる。
リン酸塩系埋没材中の、シリカの配合量は概ね５５〜８５重量％、リン酸アンモニウムの配合量は概ね１０〜３０重量％、酸化マグネシウムの配合量は概ね５〜１５重量％である。
本実施形態にかかる歯科用埋没材は、窒化ホウ素を０．１〜５重量％含む。本実施形態にかかる歯科用埋没材は窒化ホウ素を０．１〜５重量％含むので、プレス成型の際の高温高圧条件下であっても、歯科用埋没材とガラスセラミックスとの間の反応が抑えられ、鋳型の内面の荒れを抑制することができる。
歯科用埋没材中の窒化ホウ素の配合量は、好ましくは０．１〜５重量％である。窒化ホウ素の配合量が０．１重量％未満の場合、鋳型の内面の荒れを抑制する効果が小さい。また、窒化ホウ素の配合量が５重量％を超えると、鋳型としての強度が低くなり、プレス成型の際の高圧に耐えられず鋳型が破壊されやすくなる。歯科埋没材中の窒化ホウ素の配合量は、より好ましくは０．５〜３重量％である。
また、窒化ホウ素の粒度が大きい場合、鋳型の内面が荒れやすくなる。従って、窒化ホウ素の平均粒径は好ましくは５０μｍ以下である。一方、平均粒径が０．１μｍ未満の細かい窒化ホウ素は高価であり、歯科用埋没材のコストが増大する。従って、窒化ホウ素の平均粒径は好ましくは１〜２０μｍである。なお、本明細書において「平均粒径」は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒径の粒度分布における積算値５０％での粒径を指す。
本実施形態にかかる歯科用埋没材には、必要に応じて、顔料、膨張調整剤等を適宜配合してもよい。
本発明にかかる歯科用埋没材は、セラミックス材料、特にガラスセラミックスのプレス成型に対し高い効果を発揮する。ただし、本発明にかかる歯科用埋没材の用途はこれに限定されない。本発明にかかる歯科用埋没材は、例えば、従来の金属材料の鋳造に対しても有用である。
以下、本発明にかかる歯科用埋没材について具体的に例を挙げて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
＜歯科用埋没材の調製＞
表１に示した組成にて、実施例１〜５及び比較例１〜６の歯科用埋没材を調製した。なお、それぞれの成分の単位は重量％である。
＜プレス成型試験＞
次に、以下の手順に従って、調製された歯科用埋没材に対してプレス成型試験を実施した。
１．実施例１〜５及び比較例１〜６の各歯科用埋没材に、２０重量％コロイダルシリカ水溶液を、歯科用埋没材１００ｇに対してコロイダルシリカ水溶液２５ｍＬの割合で混合し、歯科用埋没材スラリーを調製した。
２．直径２０ｍｍのアクリル円盤を歯科用埋没材スラリーで埋没した。
３．歯科用埋没材が硬化した後、歯科用埋没材スラリーを８５０℃の電気炉中に６０分間静置してアクリル円盤を焼却し、鋳型を得た。
４．得られた鋳型を用いて、二ケイ酸リチウムインゴット（e.max HT A2；イボクラ社製）のプレス成型を下記条件の下で行った。
表１に示した組成にて、実施例１〜５及び比較例１〜６の歯科用埋没材を調製した。なお、それぞれの成分の単位は重量％である。
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次に、以下の手順に従って、調製された歯科用埋没材に対してプレス成型試験を実施した。
１．実施例１〜５及び比較例１〜６の各歯科用埋没材に、２０重量％コロイダルシリカ水溶液を、歯科用埋没材１００ｇに対してコロイダルシリカ水溶液２５ｍＬの割合で混合し、歯科用埋没材スラリーを調製した。
２．直径２０ｍｍのアクリル円盤を歯科用埋没材スラリーで埋没した。
３．歯科用埋没材が硬化した後、歯科用埋没材スラリーを８５０℃の電気炉中に６０分間静置してアクリル円盤を焼却し、鋳型を得た。
４．得られた鋳型を用いて、二ケイ酸リチウムインゴット（e.max HT A2；イボクラ社製）のプレス成型を下記条件の下で行った。
開始温度： ７００℃
昇温速度： ６０℃/分
最終温度： ９３０℃、１５分間
プレス圧： ２２０Ｎ
プレス時間： ３分間
加熱加圧成型機： ジーシーパナマットプレス（株式会社ジーシー製）
二ケイ酸リチウムインゴット（e.max HT A2）の組成：
SiO2：５７〜８０重量％
Li2O：１１〜１９重量％
K2O：０〜１３重量％
P2O5：０〜１１重量％
ZrO2：０〜８重量％
ZnO：０〜８重量％
その他の酸化物及びセラミック顔料：０〜１０重量％
５．鋳型からプレス成型により鋳造されたガラスセラミックス円盤を取り出し、ガラスセラミックス円盤（鋳造体）の表面に対してガラスビーズを用いたサンドブラストを行った。その後、三次元形状測定器（VR-3100；キーエンス社製）を用いて表面粗さＲａを測定し、次の指標を用いて鋳造体の面性状を評価した。評価の結果を表１に示す。
昇温速度： ６０℃/分
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加熱加圧成型機： ジーシーパナマットプレス（株式会社ジーシー製）
二ケイ酸リチウムインゴット（e.max HT A2）の組成：
SiO2：５７〜８０重量％
Li2O：１１〜１９重量％
K2O：０〜１３重量％
P2O5：０〜１１重量％
ZrO2：０〜８重量％
ZnO：０〜８重量％
その他の酸化物及びセラミック顔料：０〜１０重量％
５．鋳型からプレス成型により鋳造されたガラスセラミックス円盤を取り出し、ガラスセラミックス円盤（鋳造体）の表面に対してガラスビーズを用いたサンドブラストを行った。その後、三次元形状測定器（VR-3100；キーエンス社製）を用いて表面粗さＲａを測定し、次の指標を用いて鋳造体の面性状を評価した。評価の結果を表１に示す。
Ａ：表面粗さＲａが８μｍ未満
Ｂ：表面粗さＲａが８〜１５μｍ
Ｃ：表面粗さＲａが１５μｍを超える
また、プレス成型時の鋳型の破壊の有無を次の指標を用いて評価した。評価の結果を表１に示す。
Ｂ：表面粗さＲａが８〜１５μｍ
Ｃ：表面粗さＲａが１５μｍを超える
また、プレス成型時の鋳型の破壊の有無を次の指標を用いて評価した。評価の結果を表１に示す。
ＯＫ：問題なし
ＮＧ：鋳型の破壊が確認された
ＮＧ：鋳型の破壊が確認された
一方、埋没材が窒化ホウ素を含有せず、離型材として、二硫化モリブデン（比較例１）、グラファイト（比較例２）、或いはポリテトラフルオロエチレン（比較例３）を含有する場合、良好な面性状を有する鋳造体は得られなかった。埋没材が窒化ホウ素及び離型材の何れも含有しない場合も同様に、良好な面性状を有する鋳造体は得られなかった（比較例４）。また、埋没材中の窒化ホウ素の含有量が過剰である場合、強度不足により埋没材からなる鋳型がプレス成型時の高圧により破壊され、目的形状の鋳造体が得られなかった（比較例５，６）。
本国際特許出願は、２０１６年１月２６日に出願した日本国特許出願第２０１６−０１２８０１号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１６−０１２８０１号の全内容を参照によりここに援用する。
Claims (3)
- ケイ酸リチウム系ガラスセラミックスを含む歯科用補綴物の製造に用いられる歯科用埋没材であって、
窒化ホウ素を０．１〜５重量％含むリン酸塩系埋没材であり、
前記窒化ホウ素は、レーザー回折・散乱法によって求められる粒度分布における積算値５０％での粒径が５０μｍ以下であることを特徴とする歯科用埋没材。 - 前記窒化ホウ素は、レーザー回折・散乱法によって求められる粒度分布における積算値５０％での粒径が１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の歯科用埋没材。
- リン酸アンモニウムを１２重量％以上含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の歯科用埋没材。
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