JPH0154290B2

JPH0154290B2 -

Info

Publication number: JPH0154290B2
Application number: JP59210256A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kokubo; Sumio Satsuka; Tadashi Yada
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-10-06
Filing date: 1984-10-06
Publication date: 1989-11-17
Also published as: JPS6191041A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は歯冠修復材料として適した結晶化ガラ
スとその製造方法とに関するものである。従来の技術従来、歯冠修復材料としては、主に貴金属やニ
ツケルクロム合金などの金属材料、ポリメチルメ
タクリレートなどの有機高分子材料、又は長石―
石英系の陶材などが用いられてきた。しかし、金
属材料は天然歯と全く異なる外観及び大き過ぎる
熱伝導度を有するので、違和感が大きく、しかも
ものによつては有害な金属イオンを溶出する恐れ
もある。有機高分子材料は低すぎる硬度と弾性率
とを有するので傷がついたり変形しやすく、しか
も長期の間に変質する恐れもある。また、陶材は
焼成時に著しく体積収縮するもので、寸法精度の
良い製品を作りにくい問題点を有する。これに対
し、結晶化ガラスは一般に有害なイオンを溶出せ
ず、高い硬度及び弾性率と、天然歯に近い外観及
び熱伝導度を有するので違和感を与えず、しかも
鋳造法により寸法精度の良い製品を作りやすい特
徴を有する。そこで、最近各種の結晶化ガラスが
歯冠修復材料として検討されるようになつてき
た。しかし、これまでに歯冠修復材料として報告
された結晶化ガラスは、組成や構造が天然歯と著
しく異なつているか、又は、機械的強度が充分高
くない問題点を有している。発明が解決しようとする問題点及び発明の目的本発明は、上記の結晶化ガラスの一般的特徴を
有するだけでなく天然歯に近い組成と構造とを有
し、周囲の組織と良い親和性を示し、しかも高い
機械的強度を示す、歯冠修復材料として適した結
晶化ガラスと、それを容易に製造する方法とを提
供することを目的とする。発明の構成本発明の歯冠用結晶化ガラスは、重量％で、少
なくとも90％以上が、MgO10〜25％、CaO20〜
35％、TiO₂15〜30％、SiO₂10〜25％、P₂O₅10〜
25％からなる組成を有し、多数のアパタイト及び
チタン酸マグネシウムの微結晶がガラス中に分散
した構造を有することを特徴としている。また、本発明の歯冠用結晶化ガラス製造法は、
上記組成のガラスを所定の形に成形後、アパタイ
ト及びチタン酸マグネシウム両結晶の析出温度域
で加熱処理することを特徴とする。実施例本発明の歯冠用結晶化ガラス及びその製造法の
実施例は次の通りである。

【表】上表の実施例１〜10のガラス組成に相当するバ
ツチを酸化物、炭酸塩、水酸化物又は弗化物の原
料を用いて調製し、これらを白金るつぼに入れ、
電気炉中で1400〜1500℃で２時間溶融し、融液を
鉄板上に流し出して顆粒状のガラスとする。この
ガラスを再びアルミナるつぼに入れて1400℃付近
で10分間溶融し、融液をロストワツクス法で作ら
れた鋳型に流し込み、遠心鋳造法により所定の形
のガラスを作る。次に、このガラスを900〜1000
℃まで５℃／minの速度で加熱して結晶化し、
900〜1000℃に達すると電源を切つた炉内で自然
に冷却させる。このような方法によつて製造される結晶化ガラ
スは、多数のアパタイト［Ca₁₀（PO₄）₆0］及びチ
タン酸マグネシウム（MgO・TiO₂）の微結晶が
連続したガラス媒体中に析出した構造を有する。この結晶化ガラスは、結晶化ガラスの一般的特
徴、すなわち有害なイオンを溶出せず、高い硬度
及び弾性率と、天然歯に近い外観及び熱伝導度を
有し、しかし鋳造法により寸法精度の良い製品を
作りやすい特徴を有する他、天然歯と同様に多量
のアパタイト結晶を含有するので、天然歯の象牙
質や歯肉など周囲の組織と良い親和性を示し、し
かも多量のチタン酸マグネシウム結晶を含有する
ので高い機械的強度を示す。本発明の歯冠用結晶化ガラスは、重量％で90％
以上がMgO10〜25％、CaO20〜35％、TiO₂15〜
30％、SiO₂10〜25％、P₂O₅10〜25％からなる組
成を有している。この限定された組成は、ガラス
を作るのに適し、しかも加熱処理により多量のア
パタイト及びチタン酸マグネシウムの両結晶をガ
ラス中に析出させるのに適した組成である。 MgOが10％より少ない場合には、ガラスから
チタン酸マグネシウム結晶が少量しか析出せず、
MgOが25％より多い場合には、融液がガラスに
なり難い。従つてMgOは10〜25％に限定した。 CaOが20％より少ない場合には、ガラスからア
パタイト結晶が少量しか析出せず、CaOが35％よ
り多い場合には融液がガラスになり難い。従つて
CaOは20〜35％に限定した。 TiO₂が15％より少ない場合には、ガラスから
チタン酸マグネシウム結晶が少量しか析出せず、
TiO₂が30％より多い場合には、融液がガラスに
なり難い。従つて、TiO₂は15〜30％に限定した。 SiO₂が10％より少ない場合には、融液がガラ
スになり難く、SiO₂が25％より多い場合には、
ガラスからアパタイト結晶及びチタン酸マグネシ
ウム結晶が少量しか析出しない。従つて、SiO₂
は10〜25％に限定した。 P₂O₅が10％より少ない場合には、ガラスから
アパタイト結晶が少量しか析出せず、P₂O₅が25
％より多い場合には、ガラスからチタン酸マグネ
シウム結晶が少量しか析出しない。従つて、
P₂O₅は10〜25％に限定した。結晶化ガラスの組成は、10％より少ない量の
Li₂O、Na₂O、K₂O、Cs₂O、SrO、CaO、NiO、
Al₂O₃、Fe₂O₃、Ce₂O₃、MnO₂、ZrO₂、Nb₂O₅、
Ta₂O₅など人体に有害でない添加成分を含んでも
差し支えない。ただし、これらの添加成分の合計
が10％より多い場合には、ガラスからアパタイト
結晶及びチタン酸マグネシウム結晶が少量しか析
出しない。従つて、これらの添加成分の合計は10
％より少ない量に限定した。すなわちMgO、
CaO、TiO₂、SiO₂及びP₂O₅の合計は90％以上に
限定した。本発明の歯冠用結晶化ガラスの製造法において
は、所定の形に成形したガラスをアパタイト及び
チタン酸マグネシウム両結晶の析出温度域で加熱
処理する。アパタイト及びチタン酸マグネシウム
両結晶の析出温度域は、ガラスを一定速度で加熱
し、その間の示差熱分析を行なうことにより大凡
求めることができる。示差熱分析曲線上には、ま
ずアパタイト結晶の析出による発熱ピーク、次い
でチタン酸マグネシウム結晶の析出による発熱ピ
ークが観察されるので、２度目の発熱ピークから
融解による吸熱ピークまでの温度域を大凡のアパ
タイト及びチタン酸マグネシウム両結晶の析出温
度域とすることができる。ガラスを結晶化するた
めの加熱処理温度が、アパタイト及びチタン酸マ
グネシウム両結晶の析出温度域より低い場合に
は、機械的強度の低い結晶化ガラスしか得られな
い。加熱処理温度が、アパタイト及びチタン酸マ
グネシウム両結晶の析出温度より高い場合には、
結晶化ガラスが融解したしまう。加熱処理温度が
アパタイト及びチタン酸マグネシウム両結晶の析
出温度域内で、比較的高い場合には、ガラス中に
アパタイト及びチタン酸マグネシウム両結晶以外
にジオプサイト（MgO・CaO・2SiO₂）結晶も析
出するが、これは本方法による歯冠用結晶化ガラ
スの製造にとつて差し支えない。発明の効果本発明の方法によつて製造される歯冠用結晶化
ガラスは、多量のアパタイト結晶を含むので、天
然歯の象牙質や歯肉など周囲の組織と良い親和性
を示し、歯冠材料として用いるのに好適である。
また、本発明の方法によつて製造される歯冠用結
晶化ガラスは、多量のチタン酸マグネシウム結晶
を含むので、きわめて高い機械的強度を示し、歯
冠材料として用いるのに好適である。例えば、上
表１〜10の組成の上記具体例の方法で調製した結
晶化ガラスは、同表下欄に示すように、1600〜
1750Kg／cm²の高い曲げ強度を示すが、この曲げ強
度は従来知られている歯冠用結晶化ガラスの曲げ
強度が1000〜1500Kg／cm²であるのに比べ、かなり
高いのである。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％で、少なくとも90％以上が、MgO10
〜25％、CaO20〜35％、TiO₂15〜30％、SiO₂10
〜25％、P₂O₅10〜25％からなり、不純物が10％
以下なる組成を有し、多数のアパタイト及びチタ
ン酸マグネシウムの微結晶がガラス中に分散した
構造を有することを特徴とする歯冠用結晶化ガラ
ス。２重量％で、少なくとも90％以上が、MgO10
〜25％、CaO20〜35％、TiO₂15〜30％、SiO₂10
〜25％、P₂O₅10〜25％からなる組成のガラスを
所定の形に成形後、アパタイト及びチタン酸マグ
ネシウムの両結晶の析出温度域で加熱処理するこ
とを特徴とする歯冠用結晶化ガラスの製法。