JPH02275731A

JPH02275731A - グラスアイオノマーセメント用ガラス粉

Info

Publication number: JPH02275731A
Application number: JP9722489A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Masuhara; 英一増原; Shigeo Komiya; 小宮　重夫; Motoyuki Inoue; 元之井上; Akihiko Shibata; 明彦柴田
Original assignee: SOGO SHIKA IRYO KENKYUSHO KK; Noritake Co Ltd
Current assignee: SOGO SHIKA IRYO KENKYUSHO KK; Noritake Co Ltd
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1990-11-09

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】［ａ業上の利用分野］本発明はグラスアイオノマーセメント用ガラス粉に係り
、特に歯科の分野で主に利用されるグラスアイオノマー
セメント用のガラス粉であって、耐崩壊性、破砕抗力、
硬化時間等が著しく改善されたグラスアイオノマーセメ
ントを提供することができるグラスアイオノマーセメン
ト用ガラス粉に関する。

［従来の技術］歯科用材料として、歯科用セメントは、その種類も多い
上に日常の臨床で最も頻用されている材料の一つである
。従来、歯科用セメントとしては、リン酸亜鉛セメント
、ケイ酸セメント等が使用されているが、最近になって
、グラスアイオノマーセメントと称される新型セメント
が発明され（特公昭５Ｏ−２３０５０）、広く普及しつ
つある。

このグラスアイオノマーセメントは、ポリアクリル酸を
主成分とする水溶性ポリカルボン酸とフッ素（Ｆ２）を
含むアルミノシリケートガラス粉とを使用の直前に水の
存在下で混合し、患部への充填やクラウン・インレーの
合着などに用いるものであって、従来の歯科用セメント
と比較して、歯質への接着性が強く、また、歯髄為害性
も少なく、更にはセメント硬化体が半透明であるため審
美性にも優れるなど多くの特長を有している。

しかしながら、上記アルミノシリケートガラス粉とポリ
アクリル酸とを単に混ぜ合わせただけでは、目的とする
諸性状値を得ることは困難である。このため、従来、練
和性改善のために多塩基性カルボン酸を添加する方法（
特公昭５６−３７９８５）や、セメントの硬化時間調整
用にガラス粉を酸等で表面処理する方法（特公昭５９−
５５３６）などの多くの改良法が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］このように、歯科用グラスアイオノマーセメントについ
ては、従来より多くの改良がなされてきたが、未だ解決
すべき多くの欠点が残されており、理想的なセメントと
は言い難いつ特に、従来のグラスアイオノマーセメント
では、ＪＩＳＴ６６０２に準拠して測定されるセメント
硬化体の蒸留水中での崩壊率（？８解度）は０．３〜Ｏ
１８％にも達し、ポリカルボキシレートセメントやリン
酸亜鉛セメントの崩壊率が０．０４〜０．０９％である
のに対し、著しく高い崩壊率である。実際、口腔内（水
中）で直接的に使用される歯科用材料については、強度
等の物理的特性以外に、化学的安定性も強く要求される
ところから、崩壊物による人体への為害性だけではなく
、術後の患部での安定性にも大きな影響を及ぼす崩壊率
はできるだけ小さいものであることが望まれている。

同様の理由から、破砕抗力はできるだけ大きいことが望
ましいが、従来のグラスアイオノマーセメントでは、破
砕抗力も十分に満足し得る値であるとは言えなかった。

また、歯科用グラスアイオノマーセメントは需要者即ち
歯科医に半製品の形で供給され、術中に練和等の処理操
作がなされるものであるため、硬化時間についても適切
にコントロールされる必要があるが、従来のグラスアイ
オノマーセメントでは、硬化時間の調整についても必ず
しも十分なものとは言えなかった。

更に、Ｘ線造影性も、術後の追跡のためには重要な要件
である。

本発明は上記従来の問題点を解決し、耐崩壊性に優れ、
破砕抗力が大きく、また硬化時間、Ｘ線造影性等も良好
な高特性グラスアイオノマーセメントを提供することが
できるグラスアイオノマーセメント用ガラス粉を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段コ本発明のグラスアイオノマーセメント用ガラス粉は、酸
化物又はＦ２への換算値ＳｉＯ２：２０〜３５重量％ＡＪ！２０ｓ　　　：　２０〜３０重量％ＣａＯ＋Ｂａ
Ｏ：　１４〜３０重量％Ｐ２Ｏ５：　　８〜１８Ｉ！量％）”２　　　　　：１０〜２０重量％を生成分とするガラス粉であって、更に、酸化物換算値
でＺ−’ｒ０２　　　　　：０．０１〜４重量％ＺｎＯ：
０．１　〜１５重量％を含むことを特徴とする。

即ち、本発明者らは従来のグラスアイオノマーセメント
の問題点を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、グラス
アイオノマーセメント用ガラス粉として、特定のガラス
組成に少量のジルコニウム（Ｚｒ）及び亜鉛（Ｚｎ）イ
オンを含むものが、極めて有効であることを見出し、本
発明を完成させた。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明のガラス粉はＳＬ、Ａｊｌ、Ｃａ、Ｂａ。

Ｐの各陽イオンとＯ，Ｆの陰イオンとを主成分とし、更
にＺｒとＺｎの陽イオンを含む組成よりなるが、一般に
ガラス中のＦイオンを特定の陽イオンに帰属させること
は困難であり、このためガラス組成は出発原料組成によ
らず、上述の如く、酸化物又はＦ２に換算されて、全体
を１００重量％とじて表される。

本発明のグラスアイオノマーセメント用ガラス粉におい
て、ＳｉＯ２はガラス粉中に２０〜３５重量％含まれる
。ＳｉＯ２はガラスの網目形成に必須の成分であるが、
その含有率が２０重量％未満では熔融物はガラス状より
も結晶状となり易くなる。そしてこのような熔融物が結
晶状となるガラス粉を利用したセメント硬化体は、水中
等での溶解度が高くなるため崩壊率は急激に高くなる。

一方、５ｉ０２が３５重量％を超えると、ガラス製造に
高温を要し製造上著しく不利となる。従って、５ｉ０２
は２０〜３５Ｉｉ量％とする。

Ａｕ２０３はセメントの最終硬化に必要な成分であるが
、その含有率が３０重量％を超えるとガラス化への熔融
温度が高くなり好ましくない。

また、逆に２０重量％未満ではセメントの最終硬化に長
時間を要し、その上、得られるセメント硬化体の崩壊率
も極端に高くなる。従って、Ａ、Ｑ２０．は２０〜３０
重量％とする。

アルカリ土類金属であるＣａＯ及びＢａＯはセメントの
一次硬化（初期硬化）に作用するものであり、その合計
量が１４重量％未満では硬化が著しく遅く、実用上セメ
ントとしての役割が果たせず、逆に３０１ｉ量％を超え
ると硬化が極端に遠くなフたり、水等への溶解度も大き
くなるなどの不具合が生じる。従って、ＣａＯ及びＢａ
Ｏの合計量（ＣａＯ＋Ｂａ０）は１４〜３０重量％とす
る。

なお、ＢａＯは単独でも５！を量５以上、好ましくは８
重量％以上含まれることが望ましい。即ち、Ｂａ０Ｊｔ
が多いほどエナメル質に対する接着力が増大し、逆に少
ないとＸ線造影性も低下し、術後の追跡が困難になるな
どの不具合が生じる。

Ｆ２０５、即ちリン酸はガラスの網目形成成分ではある
が、その適量の添加はガラス製造時の熔融温度を低下さ
せ、更に生体への親和性も増大させるという効果を奏す
る。Ｐ２Ｏ５が８重量％未満では上記効果が十分に得ら
れず、逆に１８重量％を超えると得られるセメント硬化
体の崩壊率が高くなる。従って、Ｆ２０！ｌは８〜１８
重量％とする。

Ｆ　２　、即ちフッ素は、ガラス製造時の熔融温度を下
げる作用を有し、また、セメント硬化体が口腔内で微量
溶は出した際において、溶出したフッ素イオンが晒蝕の
抑制剤として作用することから、ガラス中のフッ素の存
在は好ましいものである。しかしながら、Ｆ２含有量が
１０重量％未満ではこれらの効果が低く、また、２０重
量％を超えるとガラスの物性値が低下したり、ガラス形
成が困難になる。従って、Ｆ２は１０〜２０重量％とす
る。

Ｚ　ｒｏ２は崩壊率の改善に作用するが、ＺｒＯ２含有
率が０．０１重量％未満では崩壊率改善に何らの寄与が
できず、また、４！ｌ量％を超えるとＺｒＯ２の溶解に
高温を要し、セメントの硬化が極端に遅くなり易い。従
って、ＺｒＯ２は０．０１〜４重量％とする。

ＺｎＯはＣａＯ及びＢａＯと同様ガラス修飾成分として
分類され、ガラス製造時の溶解温度を低下させ、またセ
メントの初期硬化調整、崩壊率改善に有効である。Ｚｎ
Ｏ含有率がＯ，ｌｊｉ量％未満ではこれらの効果が低く
、また、１５重量％を超えるとガラスが失透し易くなる
。従って、ＺｎＯはｏ、ｉ〜１５重量％、好ましくは１
〜１０重量％とする。なお、ＺｎＯはそれ自身Ｘ線を吸
収するので、ＺｎＯの含有によりＸ線造影性を向上させ
る作用も奏される。

上記組成を有する本発明のグラスアイオノマーセメント
用ガラス粉は、各種のガラス粉製造用原料を、所望組成
となるように配合して十分に混合後、得られた混合物を
１２００〜１３５０℃で０．５〜３時間程度加熱熔融し
た後急冷して得られるガラスをボールミル等で粉砕する
ことにより容易に製造される。

なお、本発明のグラスアイオノマーセメント用ガラス粉
の製造用原料としては、例えば、５ｉ０２源としては珪
砂（Ｓ　１０２　）　ｓカオリ　　ン　　（２Ｓ　　ｉ
　　ｏ　　２　　　・　　Ａ　　ｆｌ　　２　０　３　
　　・　　２　　Ｈ２ｏ　　）等が挙げられ、Ａｌ２Ｏ
２源としてはアルミナ（Ａｌ１２０３）　　水酸化アル
ミニウム（ＡｊＺ　（ＯＨ）　ｓ　）　　　リン酸アル
ミニウム（ＡＪＩＰＯ＋）　　ソツ化アルミニウム（Ａ
ｆＬＦｓ）等が挙げられる。その他、フッ化バリウム（
ＢａＦａ）　　フルオライド（ＣａＦ２）　　　リン酸
カルシウム（Ｃａｓ　　（ＰＯ４）２　”）ｓ酸化亜鉛
（ＺｎＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）　　ジルコ
ン（ＺｒＳｉＯ４）　　フッ化ジルコニウム（ＺｒＦ＋
）　　リン酸ジルコニウム（ＺｒＰ２０））等を用いることができる。

また、本発明のグラスアイオノマーセメント用ガラス粉
の粒径は、その使用上の適正から平均粒径で１〜６μｍ
であることが好ましい。

このような本発明のグラスアイオノマーセメント用ガラ
ス粉は、その１００！ｉ量部に対して、２５〜４０ｊｌ
ｉ量部のポリアクリル酸系硬化液を練和することにより
、通常硬化時間３〜８分という適切な硬化性能を有し、
またＸ線造影性にも優れ、しかもＪＩＳ　　Ｔａ２０５
による崩壊率が０．０３〜０．１５％で破砕抗力が１９
００〜２１５０　ｋ　ｇ　／　ｃゴといった著しく耐崩
壊性に優れ、破砕抗力の大きいセメント硬化体が提供さ
れる。

なお、本発明のグラスアイオノマーセメント用ガラス粉
に好適なポリアクリル酸系硬化液としては１例えば下記
組成を有するものが挙げられる。

ポリアクリル酸＝２０〜６５１量％（例えばアクリル酸・イタコン酸重合体）酒石酸：１．
０〜７．０重量％水：残部［作用］以上詳述した如く、本発明に係るガラス粉はＳｉＯ２，
Ａｆ２０ｓ、Ｃａｂ、Ｂａｄ。

Ｐ２Ｏ５，Ｆ２を主成分としてこれに所定量のＺｒＯ２
，ＺｎＯを含有するものであり、これらの割合は、セメ
ント硬化体の硬化時間、崩壊率、破砕抗力、Ｘ線造影性
等の物理的、化学的性状に影響を及ぼし、本発明の特定
の範囲内とすることによりこれらの特性が著しく改善さ
れる。

本発明で規定する特定量のＺｒ０ａ及びＺｎＯを含むガ
ラス粉の崩壊率改善の理由の詳細は明らかではないが、
グラスアイオノマーセメントの崩壊率に寄与する要因の
一つとしてガラス組成中のＮａ、に等のアルカリ金属及
びＣａ、Ｍｇ等のアルカリ土類金属量が挙げられ、これ
らが多いほどセメント硬化体の溶解度、即ち崩壊率が高
くなるとされている。これに対し、本発明の組成では上
記アルカリ金属は実質的に含むことなく、逆にＣａＯ等
に比べて水に対する溶解度′の格段に小さなＺｒＯ２と
ＺｎＯを含有している０本発明のグラスアイオノマーセ
メント用ガラス粉では、ガラス表面に露出したＺｒイオ
ン、Ｚｎイオンはポリアクリル酸水溶液等のポリアクリ
ル酸系硬化液中の水と直ちに反応して難溶性のＺｒ（Ｏ
Ｈ）＋やＺｎ　（ＯＨ）ａを表面に析出し、それ以上の
ガラス溶解を停止させ、この作用により崩壊率を低下さ
せているものと推測される。

［実施例］以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。

実施例１第１表に示す成分を秤量して十分に混合し、得られた混
合物をシリマナイト類のルツボに入れ、１２５０℃で１
時間加熱して熔融した。次いで、熔融物を急冷して透明
なガラスを得た。このもののＸ線回折図には何らのピー
クも認められなかフた。得られたガラス塊をアルミナ製
ボールミルで５０時間以上粉砕した後、２００メツシユ
のフルイを通過させ、残留する粗粒分を除去した。得ら
れたガラス粉の平均粒径は３μｍであった。また、ガラ
ス粉の組成は第３表に示す通りである。

このガラス粉１．８ｇと第２表に示す組成のポリアクリ
ル酸系硬化液１．０ｇとを練和し、ＪＩＳ規格Ｔ６６０
２　（歯科用リン酸亜鉛セメント）に準じてセメント硬
化体の諸性状を調べた。

また、Ｘ線造影性をＸ線写真にて判定した。結果を第３
表に示す。

実施例２第１表に示す配合にて実施例１と同様にして混合、熔融
、粉砕処理を行なった。なお、得られたガラス塊は若干
乳白色化が認められた。また、ガラス粉の平均粒径は３
．５μｍであった。

このガラス粉を用いて実施例１と同様にしてセメント硬
化体を調製し、その諸性状を調べた。結果をガラス粉組
成と共に第３表に示す。

実施例３，４、比較例１〜３第１表に示す配合及び第３表に示す熔融条件としたこと
以外は、実施例１と同様にして混合、熔融、粉砕処理を
行なった。なお、得られたガラス塊の外観及びガラス粉
の平均粒径は第３表に示す通りであった。

第３表より、本発明のグラスアイオノマーセメント用ガ
ラス粉を用いたセメント硬化体は、硬化時間が適当で、
崩壊率が著しく小さく、一方、破砕抗力は著しく大きく
、その上練和性、Ｘ線造影性にも優れ、歯科用セメント
硬化体として非常に優れた特性を備えるものであること
が明らかである。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明のグラスアイオノマーセメン
ト用ガラス粉によれば、崩壊率が著しく小さく耐崩壊性
に優れ、また破砕抗力が著しく高いことから、口腔内に
おいて長期間安定かつ安全に使用することができるグラ
スアイオノマーセメント硬化体が提供される。しかも、
その練和性も著しく良好で、硬化時間も適正な範囲であ
ることから、術中の作業性にも優れる上に、得られるセ
メント硬化体はＸ線造影性も良好なものであることから
術後における診断も容易に行なうことが可能とされる。

代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸化物又はＦ＿２への換算値でＳｉＯ＿２：２０〜３５重量％Ａｌ＿２Ｏ＿３：２０〜３０重量％ＣａＯ＋ＢａＯ：１４〜３０重量％Ｐ＿２Ｏ＿５：８〜１８重量％Ｆ＿２：１０〜２０重量％を主成分とするガラス粉であって、更に、酸化物換算値
でＺｒＯ＿２：０．０１〜４重量％ＺｎＯ：０．１〜１５重量％を含むことを特徴とするグラスアイオノマーセメント用
ガラス粉。