JPH01298042A - コージライト結晶相を持つガラスセラミック材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野１ 本発明は医学的、殊に口腔学的目的の為のコージライト
結晶相を持つガラスセラミック材料およびその用途に関
する。

口腔学における破壊された歯を特殊の移植片によって修
復することは公知である。この移植片、例えばインレー
、歯冠、ブリッジおよび歯構成部は、体外異物によって
製造される。審美学的要求、負荷許容の要求、生物学的
相容性の要求および経済的に有利な技術の要求のあらゆ
る点で満足する理想的な材料は現在のところ存在してい
ない。最もしばしば用いられる材料は、現在のところ積
上類金属合金および稀土類金属不含合金である。これら
の合金の長所は、遠心力鋳造技術により容易に加工でき
ることおよび適合性が良好であることにある。非稀土類
金属合金が審美学的に不十分であること、高価であるこ
とおよび生物学的相容性が不確かであることから、代替
え材料の出現が望まれている。有機系重合体およびその
コンパウッド材料は強度が比較的小さい。なかでも、歯
エナメル質に比べて弾性モデュールが小さく且つ熱膨張
係数が大きいことが、重合体より成る修復材の使用時間
を非常に短くする。摩擦強度が小さいことから、側歯の
領域では限定的にしか使用することができない。前歯の
領域での高い審美学的要求の為には、長石ガラスを基礎
とする焼結セラミックスが使用される。最高７０　ＭＰ
ａの小さい曲げ強度値は、比較的に僅かな負荷しかかか
らない狭い歯適用場所に制限する原因となっている。

セラミック材料およびその製造方法は確かに伝統的であ
るが、（原模型への）適合精度が悪く、インレーの場合
には一般に製造が困難であり、溶融するロウ型中で遠心
力鋳造法によって加工することができる材料が要求され
ている。この理由からガラスセラミック材料は真の代替
え物である。この種の材料は東ドイツ特許第２４２．１
７２号明細書にマイカ−コージライト−ガラスセラミッ
クの形で開示されている。しかしながらこのものは自然
でなく白味がかった不透明な外観を有している。更に、
このガラスセラミックは、釉薬を加えそして６００″Ｃ
以上に短時間温度処理する際に褐色味乃至灰色味を帯び
た大理石様の変色を示す。この変色およびその大理石様
外観の為に、このガラスセラミックは、天然の歯と同様
に個々の色調を得るのには使用できない。上記のガラス
セラミックはこれらの欠点を有しており、審美学的理由
から口腔学における修復材料としてあまり使用すること
ができない。

この公知のマイカ−コージライト−ガラスセラミックス
は更にＸ−線白濁性を有している。これは近代歯医学に
おいて望まれている性質ではない。何故ならば、修復の
下で存在するう食欠落部がχ−線の吸収によって視認で
きなくなるからである。

東ドイツ特許第２４２．１７２号明細書には、天然の歯
の材質の摩耗性が口腔学において使用される合金のそれ
と類似しているという材料の性質が指摘されている。し
かしながらマイカ−コージライト−ガラスセラミックは
、摩耗試験において公知の合金（“５ｉｐａｌ”、”Ｎ
ＣＲ−Ｇｉｓａｄｅｎｔ”）並びに歯用セラミックより
非常に高い摩耗を示す。

ガラスセラミックの性質が実質的にその主な結晶相およ
び残留ガラス相の割合によって決められることは公知で
ある。修復用両材料の為の主な結晶相としては現在のと
ころ以下のものが挙げられるニ ーロイサイト、リチウム−アルミノ−シリケート、マイ
カ−コージライト、カルシウム−燐酸塩結晶相、アパタ
イト、アパタイトノウオーラストナイト。

ドイツ特許第３，４３５，３４８号明細書には、アパタ
イトの結晶相を持つガラスセラミックが開示されている
。このドイツ特許明細書からは、ウオーラストナイトが
ガラスセラミック生成物に害を及ぼし得るので、ウオー
ラストナイトの発生を回避するべきことが明らかに成っ
ている。

特公昭（Ｊ八−ＰＳ）５７−１９１２５２にも、ウオー
ラストナイトが鋳造したガラスセラミック性成物中でマ
イナスの影響を及ぼすことが指摘されている。

これら両方の解決法の場合の欠点は、曲げ破断強度値が
小さく且つ両氏替え材料の色調補正が不都合にも困難で
あることである。

米国特許第４，４３１，４２０号明細書およびヨーロッ
パ特許第０．０２２，６５５号明細書に開示されたガラ
スセラミックも同様に、臨床的用途で明らかに成ってい
る様に、欠点を有している。例えば歯エナメル質の自然
な蛍光は四珪酸−マイカを基礎とするガラスセラミック
では得られない。

［発明の解決しようとする課題］ 本発明の課題は、充分な負荷許容性および生物学的相容
性を持つ他に天然の製品に充分に近似した型および色調
を得ることを可能とする、コージライト結晶相を持つ医
学的、殊に口腔学的目的の為のガラスセラミック材料お
よびその用途を提供することである。

［発明の構成１ 本発明者は驚くべきことに、上記の課題がコージライト
結晶相を持つ以下の組成： ＳｉＯ□　　＝４０〜４８重量％ 八２□０３　　　＝　　　２３〜２６重量％Ｍｇ０＝３
〜１２重量％ Ｎ　ａ　、Ｏ＝　　　３　、０〜５　、５重量％ＫｔＯ
＝　　　０〜６．ＯＮ’ＮＺ ＣａＯ＝　　　０．０１〜０．２重量％Ｆ−、２，９〜
４．０重量２ ＣＩ！、−・　　０．０１−０．５重量％ｐｚｏｓ　　
　＝　　　２．０〜６．０重量２Ｃｏｏ　　　　＝　　
　０．０００１〜Ｏ，ＯＯ１重量％のガラスセラミック
材料によって解決されることを見出した。

場合によっては副結晶相としてスピネルが生じてもよい
。僅かな％でＣｏＯを添加することによって驚くべきこ
とに天然の透明性効果を達成することができる。この効
果および透明度（本発明のガラスセラミック材料の場合
には５０〜７０２である）をもたらす最適なセラミック
プログラムによって、驚くべきことに所望のカメレオン
効果が生じる。この場合ガラスセラミック材料は、着色
する為の追加成分、特に金属酸化物を含有していてもよ
い。

特に高い審美的要求がある領域においては本発明の材料
は、天然の歯に類似する蛍光を得る為に稀土類の追加成
分を含有していてもよい。

ガラスセラミック材料は、蛍光を得る為に、０゜２〜０
．２５重量％のＺｒＯ２も追加成分として含有していて
もよい。有色の釉薬および焼灼剤（Ｂｅｉｚｅｎ）の形
の着色剤（Ｍａｌｆａｒｂｅｎ）によって着色すること
も可能である。この場合、ガラスセラミック材料は全セ
ラミック分野で慣用の着色剤と適合し得る。

本発明の別の実施形態において、コージライト結晶相を
持つ本発明のガラスセラミック材料は、口腔学的生成物
、例えばインレー、歯冠、ブリッジ、歯構造物、殻（Ｓ
ｃｈａｌｅｎ）および医学的一体化歯列（Ｌｌｎｉｋａ
ｔｅ）として用いられる。この場合、ガラスセラミック
材料は全くコンパクトな形でまたは被覆材としてまたは
基体の形で利用できる。本発明者は、本発明の材料が金
属および焼結セラミックの如き高い強度の材料と組み合
わせることができることを見出した。

調整可能な膨張係数、殊に４〜９・１０−６７にの熱膨
張係数の如き特別な性質を作ることによって、本発明の
材料での補修物は金属鋳造対象物と同じ良好な適合性を
有する。

口腔学的生成物の、３２０　ＭＰａの曲げ破断強度値ま
で達成可能な機械的負荷許容性が、本発明の材料を信書
領域の為の理想的な材料としている。前歯領域および高
い審美的要求のあるあらゆる場所では、ガラスセラミッ
クでの補修を稀土類の混入によって材料から蛍光を発せ
しめることによって特に適するものとすることができる
。

本発明の材料は、体物不活性化されており、口腔環境に
生物学的に適合する。更に、このものは歯科技術におい
て大抵使用されている遠心力鋳造法によって公知のよう
に加工することができる。更に判った驚くべき本発明の
材料の性質は、例えばセラミック材料化の工程まで充分
に着色可能であり且つ、例えば金属および焼結セラミッ
クの如き高強度材料と組み合わることができる。コージ
ライト結晶相を持つ本発明のガラスセラミック材料は、
綱玉石、ゴム−バーニラシャ−（Ｇｕｍｍｉｐｏｌｉｅ
ｒｅｒｎ）および口腔学分野において通例に使用されて
いる類似手段にてその表面を加工し研磨できる。

実施例において本発明の可能な一つの用途として本発明
の材料での歯冠補修を以下に詳細に説明する： 歯科医師は、少なくとも１ｍｍの修復剤層厚を得ること
ができるように歯残根を調製する。この場合、天然の歯
の隣接した前庭口腔面を少なくとも１　ｍｍそして噛み
合わせ面を少なくとも１　、５ｍｍ減するべきである。

修復境界を階段または溝の形で作る。自体公知の型取り
材および型取り法で型取りを行った後に、スタンプ材（
ＳｔｕＩＩＩｐｆｍａｔｅｒｉａｌ）、特に特別な硬質
石膏（種類■）を押しつけてカスチング成形し、患者の
口腔中の状況を明確に再現する天然歯の模型歯根を作る
。このようにして模型作成用ワックスあるいは合成樹脂
より成る補修剤で後で模型作成を行う。

この場合シート状スペーサーを用いるのが有利であるこ
とが判っている。模型作成時と同じ材料より成る３、５
ｍｍ以上の直径および４ｍｍ以下の長さを持つカスチン
グ用溝（Ｇｕｓｓｋａｎａｌ）を、模型作成されたカス
チング物に取りつける。空気排出溝をカスチングの際の
空気の閉じ込めを少なくする為に造ってもよい。カスチ
ング中空型を製造する為に、ワックスでの模型作成を自
体公知の硬化性包埋材料（Ｅｉｎｂｅｔｔｍａｓｓｅ）
にて取り囲む。この包埋材料は石英またはその変成物と
結合剤としての燐酸マグネシウムより成るのが好ましい
。このカスチング中空型を６００〜９００°Ｃに加熱す
る。このものは本発明の材料の基体ガラス溶融物を型充
填するのに適している。

溶融技術あるいはセラミック化技術は、これらの技術が
全ての用途にとってその条件が同じなので、カスチング
成形するあらゆる対象物について以下の通り説明する。

基本ガラスフリットを、材質が珪酸塩溶融物に対して不
活性の挙動を示すべき坩堝にて１５５０°Ｃで溶融する
。次いでこのガラス溶融物を中空型中に例えば遠心力に
よりまたは過剰圧および／または減圧によって充填する
。標準条件のもとて室温にまで冷ました後に、生じたガ
ラス物質を、取り囲む包埋物質から外す。その後にガラ
ス様透明な対象物を模型に適合するかどうかおよび場合
によっであるカスチング成形欠陥、例えば条痕、気泡、
異物質混入を視覚的に試験することができる。

次いでこのカスチング物質を制御された温度プログラム
に曝して半結晶状態にする。このカスチング物質をその
形安定性を保持する為に適当なセラミック化包埋材料に
よって被覆する。

これはＴＧまでの原料ガラスの熱膨張係数と類似のそれ
を示す。１〜２４時間に渡って１０に７分で７１０−１
１００°Ｃの温度に加熱することによってセラミック化
を行い、本発明の材料から生成物を得る。本発明の組成
状態でのこの生成物の６５〜７５χの透明度は、例えば
以下の温度プログラムの際に得ることができるニ ーセラミック化を７１０°Ｃで１時間そして９６０°Ｃ
で４時間行う。加熱速度は２０に７分である。

規定した冷却条件でＩＫ／分で室温に冷却した後に、ガ
ラスセラミック補修物をセラミック化包埋物質から取り
外す。慣用の研磨体での後処理または仕上げ加工あるい
は着色ができる。個々の着色は下塗り−および／または
上塗り着色釉薬にて行うことができる。

策」表ユコージライト結晶相を含有するガラスセラミ、
り材料あるいはその出発ガラスの組成Ｓｉ０□　　　４
４〜４７４２〜４６ Ａ２□０３２４〜２５２５〜２６ Ｍｇｏ　　　　　８〜１０　　　　　９〜１１Ｎ　ａ　
２０　　　４　、０〜５　、５　　　　　３　、５〜５
　、０に、ＯＯ，２〜０．４ ＣａＯ０，０１〜０．２　　　　　０．１〜０．２Ｆ−
３，０〜３．５　　　　　３．５〜４．０ＣＩ！、−０
，１〜０．３　　　　０．０１〜０．２Ｐ　ｚｏｓ　　
　　２．０〜５．０　　　　　４．０〜６．０Ｃｏｏ　
　　Ｏ，０Ｏ０８〜Ｏ，ＯＯｌ　　　０．０００１〜０
．０００５ＺｒＯｚ　　　　　　　　　　　　　Ｏ，２
〜０．２５望二ｂ１−性質および製法 温度　　　　　　７００／９００　　　　７１０／９６
０線熱α−値（Ｘ−’）　　３８７．７　　　　　５９
７．０色　　　　　　　淡い青色　　　白味を帯びた青
色１）試験体は遠心力鋳造法で製造した。

第１および２表に詳細に説明したガラスセラミック材料
は、口腔学的目的に特に適する組成物を示している。し
かしながら本発明はこれらによって限定されるものでな
い。ＺｒＯ□を０．２〜０．２５重量％使用することで
歯の場合蛍光を向上することが保証される。特に前歯領
域でＺｒＯ□を使用するのが望ましい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）医学的、殊に口腔学的目的の為のコージライト結晶
   相を持つガラスセラミック材料において、該材料が下記
   組成： ＳｉＯ＿２＝４０〜４８重量％ Ａｌ＿２Ｏ＿３＝２３〜２６重量％ ＭｇＯ＝８〜１２重量％ Ｎａ＿２Ｏ＝３．０〜５．５重量％ Ｋ＿２Ｏ＝０〜６．０重量％ ＣａＯ＝０．０１〜０．２重量％ Ｆ＾−＝２．９〜４．０重量％ Ｃｌ＾−＝０．０１〜０．５重量％ Ｐ＿２Ｏ＿５＝２．０〜６．０重量％ ＣｏＯ＝０．０００１〜０．００１重量％ を持つことを特徴とする、上記ガラスセラミック材料 ２）着色用追加成分、特に金属酸化物を含有する請求項
   １に記載のガラスセラミック材料。 ３）有色の釉薬および焼灼剤の形の着色剤によって着色
   されている請求項１に記載のガラスセラミック材料。 ４）天然の歯に類似する蛍光を得る為に稀土類の追加成
   分を含有する請求項１に記載のガラスセラミック材料。 ５）蛍光を得る為に０．２〜０．２５重量％のＺｒＯ＿
   ２より成る追加成分を含有する請求項１に記載のガラス
   セラミック材料。 ６）ガラスセラミック材料が５０〜７０％の透明度を有
   する請求項１に記載のガラスセラミック材料。 ７）請求項１に記載のコージライト結晶相を持つガラス
   セラミック材料を、口腔学的生成物、例えばインレー、
   歯冠、ブリッジ、歯構造部、殻（Ｓｃｈａｌｅｎ）およ
   び医学的一体化歯列（Ｕｎｉｋａｔｅ）として用いる方
   法。 ８）ガラスセラミック材料を全くコンパクトな形でまた
   は被覆材としてまたは基体の形で使用する請求項７に記
   載の方法。 ９）生成物が４〜９×１０＾−＾３／Ｋの熱膨張係数、
   ５０〜３２０ＭＰａの曲げ破壊強度、Ｘ−線透過性を有
   しそして生物学的相容性がある請求項７に記載の方法。