JPH02255135A - 歯科用補綴物 - 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】

〔産業上の利用分野〕 本発明はクラウン、ブリッジなどによる歯牙修復に好適
な歯科用補綴物に関するものである。 〔従来の技術〕 クラウン、ブリッジなどの口腔内に装着される歯科用補
綴物には （１）材料の生体安全性、 （２）口腔内組織への親和性、 （３）口腔内環境での耐食性（化学的安定性）、（４）
口腔内環境での強度（力学的安定性）、（５）口腔内環
境での物理的耐久性、 （６）支台歯への適合性、 （７）審美性、 などの性能が要求されている。 之等の性能の中でも審美性に就いては近年特に重要視さ
れて来ており、内層部を陶材焼付用合金を用いてロスト
ワックス鋳造法で作製し、之に外層部として歯科用陶材
を焼付けた所謂金属焼付は陶材による歯科用補綴物や内
層部を金属箔或いは耐火材上で歯科用陶材を築盛・焼成
して作製し、之に外層部として歯科用陶材を焼付けた所
謂オールセラミックス環の歯科用補綴物が多用される様
になって来ている。また最近、内層部を導電性セラミッ
クス焼結体を用いて形彫放電加工法で作製し、之に外層
部として歯科用陶材を焼付けた歯科用補綴物が開発され
て来ている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら金属焼付は陶材による歯科用補綴物は口腔
内に於いて歯肉マージン部に変色を生じさせたり、内層
部に非貴金属合金を用いた場合には耐食性が劣ったり、
合金成分によるアレルギーなどの安全性の点でも問題視
されている。また内層部はロストワックス鋳造法により
作製されているが、鋳巣などの鋳造欠陥が生じ充分な強
度を有するものが得られなかったり、多数歯に渡るブリ
ッジなどの場合には支台歯への適合精度が劣りろう付は
法を併用しても充分な支台歯への適合精度は得ら扛なか
つたりしている。更に内層部に貴金属合金を用いた場合
には歯科用陶材を焼付ける際にマージン部などの厚みの
Ｍい部分に熱変形を生ずるという欠点があった。 一方、オールセラミックス製の歯科用補綴物の場合には
内層部は歯科用陶材を築盛・焼成して作製されているが
、歯科用陶材の焼成時の収縮が大きいため支台歯への適
合精度が劣るばかりでなく。 歯科用陶材の強度が低く、例えば歯科用陶材の中でも強
度の高いアルミナスポーセレンでもブリッジなどの歯科
用補綴物には使用出来ないという欠点があった。 また最近開発されて来た内層部に硼化チタン導電性セラ
ミックス焼結体を用いた場合には、内層部は形彫放電加
工法で成形されるため支台歯への適合精度に優れ且つ焼
結体の曲げ強さ約７００ＭＰａ　。 破壊靭性値約ＣＯＭＮ／ｍ”で歯科用陶材より遥かに強
度が大きいため多数歯に渡るブリッジの内層部にも使用
出来るし、しかも陶材焼成時の変形が小さいという利点
を有しているが、外層部として焼付けた歯科用陶材との
間に拡散が生しガいため充分な接合強度が得られず、ま
た熱膨張係数が４〜６×１０−６／℃と小さいため、例
えば熱膨張係数が１０〜２０×１０−６／℃である金属
焼付は用陶材は外層部として使用することが出来ず、熱
膨張係数の小さな歯科用陶材を選択して使用する必要が
あり、場合によっては熱膨張係数の違いによって外層部
として焼付けた歯科用陶材に亀裂を生じたりしていた。 更に硼化チタン遵電性セラミックス焼結体の硬度がＨｖ
　３３５０と非常に高いため歯科用研削材を用いて形態
修整をすることが難しいという欠点があった。 〔課題を解決するための手段〕 そこで本発明者等はクラウン、ブリッジなどの歯牙修復
に好適な歯科用補綴物に就いて鋭意検討した結果、内層
部と外層部とから成り、内層部が焼結体であって且つ焼
結後の組成が次の（ｉ）と（ｉｉ）とから成り、 （ｉ）電気抵抗率が１０−１Ω・（７）以下の窒化物系
セラミックス、ホウ化物系セラミックス、戻化物系セラ
ミックスから選ばれた１種または２種以上の導電性セラ
ミックス４０〜９５重量％、１）下記（Ａ）または（Ｂ
）の何れか一方または双方が５〜６０重量％、 （Ａ）歯科用陶材 （Ｂ）Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ａｕ、　Ｐｔ、　Ｐｄ、　Ａｇ
、　Ｉｎ、　Ｓｎから選ばれた１種または２種以上の金
属 外層部が歯科用陶材であることを特徴とする歯科用補綴
物を開発したものであり、従来の導電性セラミックス焼
結体を内層部に用いた歯科用補綴物の利点、即ち形彫放
電加工による支台歯への適合精度に優れ、高強度である
ことをその侭活かすと共に問題点を解決しクラウン、ブ
リッジなどによる歯牙修復に好適な歯科用補綴物を開発
したものである。 歯科用陶材は導電性セラミックスと比較して融点・硬度
が低いため導電性セラミックス単独の場合と比較して焼
結体の作製温度を低下させると共に焼結体の硬度を低下
させる効果があり、内層部に導電性セラミックスと歯科
用陶材とから成る焼結体を用いると外層部として焼付け
た歯科用陶材と内層部中の歯科用陶材との間に融着が生
じ接合強度の優れた歯科用補綴物が得られると共に外層
部に用いる歯科用陶材に近似した熱膨張係数を有する内
層部を得ることが出来るものであり、外層部の歯科用陶
材に亀裂を発生する恐れが無くなるのである。また歯科
用補綴物に形態修整が必要な場合でも硬度が適度に低下
しているため歯科用研削材で容易に形態修整が可能とな
るのである。 また金属は導電性セラミックスと比較して融点・硬度が
低く、導電性セラミックス単独の場合と比較して低温で
焼結体が作製出来る様になると共に焼結体の硬度を低下
させ且っ形彫放電加工特性が向上する効果があり、導電
性セラミックスと金属とで出来た焼結体を内層部に用い
ると、外層部として焼付けた歯科用陶材と内層部中の金
属との間に拡散を生じ接合強度に優れた歯科用補綴物が
得られると共に内層部の熱膨張係数も焼結体中に含有さ
せた金属の種類２割合に応じて適当な大きさに調整出来
るため外層部に用いる歯科用陶材の熱膨張係数に近似さ
せることが出来るので外層部として焼付けた歯科用陶材
に亀裂を生ずる恐れも無く、その上、形態修整が必要な
場合でも硬度が適度に低下しているため歯科用研削材で
容易に形態修整が出来るものである。 尚焼結体中に歯科用陶材と金属との双方を含有せしめた
場合にも夫々単独に含有せしめた場合と同様の効果が得
られることは勿論である。 焼結体中に含有される導電性セラミックスとしては電気
抵抗率１０−１Ω・―以下の窒化物系セラミックス、ホ
ウ化物系セラミックス、炭化物系セラミックスから選ば
れた１種または２種以上が使用可能であり、之等の導電
性セラミックスとしては窒化物系セラミックスとしてＴ
ｊＮＩ　ＺｒＮ、　ＴａＮ、　ｖＮ。 ＮｂＮなどがあり、ホウ化物系セラミックスとしてＴｉ
Ｂ、　ＺｒＢｚ、　ＴａＢ２．　ＭＯＢ２．　ＣｒＢ２
．　ＮｂＢ２．　ｔｌＢなどがあり、炭化物系セラミッ
クスとしてＴｉＣ，ＺｒＣ，ＶＣ。 ＮｂＣ，ＴａＣ，ＩＡＣなどがあるが、中でも窒化物系
セラミックスのＴｉＮ、　ＺｒＮは生体安全性に優れ且
つ黄金色を呈するために外層部として焼付ける歯科用陶
材の色調調整が容易となり好適である。導電性セラミッ
クスの焼結体中に於ける割合は４０〜９５重量％である
ことが適当であり、４０重量％未満では導電性セラミッ
クスの特性が充分発揮されず、９５重量％を超えると導
電性セラミックス単独の場合と同様の性質が強くなり不
適当である。 焼結体中に含有される歯科用陶材としては一般に歯科で
使用されている低溶陶材（ホウケイ酸ガラス陶材）、高
温陶材（長石質陶材）、アルミナスポーセレン（高アル
ミナホウケイ酸ガラス陶材）、メタルボンドポーセレン
（金属焼付は用陶材）などの何れの歯科用陶材を使用し
ても良いが、外層部に使用する歯科用陶材と同種のもの
を使用するのが好ましい。また焼結体中に含有される金
属としては生体安全性、耐食性に優れたＴｉ、　Ｚｒ、
　Ａｕ。 Ｐｔ、　Ｐｄ、　ＡｇＩ　Ｉｎ、　Ｓｎから選ばれた１
種または２種以上を使用することが好適である。 之等の歯科用陶材、金属の焼結体中での割合は焼結後の
組成で５〜６０重量％であることが適当であり、５重量
％未満では歯科用陶材、金属を加えた効果が充分に発揮
されず、一方６０重量％を超えると歯科用陶材の場合に
は焼結体の導電性が低下し形彫放電加工が鎧しくなり、
金属の場合には導電性セラミックスとしての特性が低下
して来る。 尚焼結体は従来の導電性セラミックス焼結体を作製する
方法と同様に導電性セラミックス粉末。 歯科用陶材、金属粉末を夫々の割合で均一に混合した後
、通電焼結、常圧焼結、熱間成形、熱間等方圧加圧成形
２反応焼結、液相焼結、雰囲気焼結。 などの方法によりブロック状に成形されるものであるが
、予め目的とする内層部形状に近い所謂ニアネットシエ
イブに成形しておくと内層部を形彫放電加工する際の加
工量を少なく抑えることが出来ると共に電極の消耗も軽
微に抑えることが出来、製作時間の短縮、加工コストの
低減がなされ好ましい。更にニアネットシエイプの焼結
体の場合には、例えば焼結体の中で外層部として歯科用
陶材を焼付ける側を歯科用陶材や金属の含有量の多いも
のとし、反対側（支台歯と接触する側）を歯科用陶材や
金属を全く含有しないもの或いは含有量の少ないものと
し二層構造成いは含有割合に勾配を設けた焼結体として
も良い。 また外層部に使用する歯科用陶材としては内層部に含有
させた歯科用陶材と同様に一般に歯科で使用されている
低溶陶材、高温陶材、アルミナスポーセレン、メタルボ
ンドポーセレンなどが使用可能である。 本発明の歯科用補綴物の作製に就いては従来の導電性セ
ラミックス焼結体を内層部に用いた歯科用補綴物の作製
と同様の手順により、内層部原型を精密に転写した咬合
面側と支台歯側の２つの電極を放電加工機に装着し、同
電極間に焼結体を挟む様に位置させてパルス電流を印荷
し形彫放電加工を行ない内層部を作製し、次に得られた
内層部上に歯科用陶材をオペーク、デンチン、エナメル
の順に築盛・焼成することによって焼付は外層部を作製
し歯科用補綴物を作製するのである６〔実施例〕 以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。 焼結後の組成が表に示す割合（重量％）を有する焼結体
を作製すると共にブリッジ症例の歯科用補綴物を作製し
、以下の試験方法により比較した。

【焼結体の作製】

実施例１〜６及び比較例２には導電性セラミックス粉末
（何れも日本新金属曲製）、歯科用陶材粉末、全屈粉末
を用いて通電焼結法により４０００Ａ　。 １６００〜２０００℃、３０〜６０分の条件で表に示す
割合を有する焼結体を作製した。尚比較例１は日本タン
グステン■製の市販の焼結体である。 ［歯科用補綴物の作製］ 前記焼結体の作製に従ってブロック或いはニアネットシ
エイプの形状に作製した焼結体を用いてブリッジ症例の
歯科用補綴物を以下の手順により作製した。 （１）ブリッジ症例の歯科用補綴物の内層部原型を電鋳
法により転写して作製した咬合面側と支台歯側の電極を
放電加工機（小型精密特殊加工機；　１．Ｊ、Ｒ社製）
に装着すると共に前記焼結体を両電極間に挟む様に位置
させた。 （２）放電加工機にパルス波高値２〜１６Ａ、パルス幅
４−１００Ｉｌｓｅｃ＋パルス休止幅６−４００ｐｓｅ
ｃのパルス電流を印荷して形彫放電加工を行ない焼結体
を内層部原型と同形状となる様に成形した。 （３）得られた焼結体製内層部に表に示した歯科用陶材
をメーカー指示条件に従ってオペーク。 エナメル、デンチンの順に築盛・焼成を繰返し行なって
焼付けることによって外層部を成形した。

【評価項目及び試験方法】

（１）色調：焼結体の色調を肉眼で観察した。 （２）硬度：焼結体の表層をエメリー紙で研磨後、研磨
面の硬度を微小硬度計を用いてマ イクロビッカース硬さを測定した。 （３）圧縮強度二円柱状焼結体（φ３Ｘ６ｍｍ）の試料
で万能試験機を用いて圧縮強度を測 定した。 （４）熱膨張係数：円柱状焼結体（φ３Ｘ８ｎｗｎ）の
試料を用いて微小定荷重熱膨張計で室 温から１０００℃までの加熱時及び冷却時の熱膨張曲線
を測定し熱膨張係数を求 めた。 （５）接合強度：円柱状焼結体（φ３ｘ８ｎｗｎ）に歯
科用陶材をメーカー指示条件に基づい て焼付は万能試験機を用いて打ち抜き 溶着強度試験により接合強度を測定し た。 （６）放電加工特性：焼結体に直径７■の円柱銅電極を
用いて形彫放電加工した時の加 工速度（ｍｇ／ｍ１ｎ）、電極消耗比（％）、加工面表
面粗さ（Ｒａ　　＋”）を測定した。 （７）歯科用陶材の亀裂発生：外層部として歯科用陶材
を内層部上に築盛・焼成して焼 付けた際に歯科用陶材に亀裂が発生し たか否かを肉眼で観察した。 （８）支台歯への適合精度二作製した歯科用補綴物を歯
牙模型に装着して支台歯への適 合精度を調べた。 以下余白 前夫の結果から明らかな様に各実施例は内層部に用いる
焼結体中に歯科用陶材や金属が含有されているので比較
例の導電性セラミックス焼結体と比べて接合強度が向上
し、また熱膨張係数が適度に調整されており外層部とし
て焼付けた歯科用陶材に亀裂が生ずることが無くなり、
また硬度も適度に低下しておりダイヤモンド砥石などの
歯科用研削材での形態修整が可能となったものであり、
硬度は適度に低下していても圧縮強度は従来の導電性セ
ラミックス単独の場合と同等の大きな値を維持し充分な
強度を有するものである。また放電加工特性は加工条件
を選択することにより従来の導電性セラミックス焼結体
とほぼ同等の良好な値を示し、適合精度に於いても従来
の導電性セラミックス焼結体を用いた歯科用補綴物の場
合と同様に優れた支台歯への適合精度を有していること
が判明した。 〔発明の効果〕 上記した様に本発明の歯科用補綴物は多数歯に渡るブリ
ッジの場合でも充分な強度と優れた適合精度を有すると
共に内層部と外層部とが強固に接合しており、また外層
部分に亀裂を生ずることが無く更に歯科用研削材による
形態修整も可能なものであり、従来歯科用補綴物に要求
されていた（１）材料の生体安全性、 （２）口腔内組織への親和性、 （３）口腔内環境での耐食性（化学的安定性）、（４）
口腔内環境での強度（力学的安定性）、（５）口腔内環
境での物理的耐久性、 （６）支台歯への適合性、 （７）審美性、 などの性能を充分満足する歯科用補綴物である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内層部と外層部とから成る歯科用補綴物に於いて、
   内層部が焼結体であつて且つ焼結後の組成が次の（ｉ）
   と（ｉｉ）とから成り、（ｉ）電気抵抗率が１０＾−＾
   １Ω・ｃｍ以下の窒化物系セラミックス、ホウ化物系セ
   ラミックス、 炭化物系セラミックスから選ばれた１種 または２種以上の導電性セラミックス４０ 〜９５重量％、 （ｉｉ）下記（Ａ）または（Ｂ）の何れか一方または双
   方が５〜６０重量％、 （Ａ）歯科用陶材 （Ｂ）Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓ
   ｎから選ばれた１種または２種以上の金属 外層部が歯科用陶材であることを特徴とする歯科用補綴
   物。