JPH0244038A - リン酸カルシウム系ガラス結晶化用包埋材 - 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〕 本発明は歯科用材料などに有用なリン酸カルシウム系ガ
ラスを結晶化して結晶化ガラスを製造する際に使用され
る包埋材に関するものである。

〔従来の技術〕

リン酸カルシウム系結晶化ガラスは生体の骨や歯と組成
が類似しており、生体とのなじみのよさから注目されて
いる歯科用あるいは人工骨材料である。このリン酸カル
シウム系結晶化ガラスは原料を溶融し、ロストワックス
法などで鋳造してガラス鋳造体を製造した後、熱処理に
より結晶化することによって製造される。

リン酸カルシウム系ガラスを結晶化するには鋳造成形さ
れたガラスを鋳型のま＼熱処理して結晶化させる方法と
、鋳型からガラス鋳造体を分離した後処理して結晶化さ
せる方法とがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の２種の結晶化法のうち前者においては鋳型材の成
分であるＳ　ｉ０２．Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ。

Ｚｒ０ｚなどがガラス鋳造体の表面に接触しているため
、その接触点の成分によって結晶核の生成状態が異なっ
たり異常な結晶核の生成や成長が起こり勝ちであった。

このように結晶核の生成や成長にムラがあると、リン酸
カルシウム系ガラスは表面失透機構によって結晶化が進
行するため、−旦結晶核の生成にムラが生じると結晶全
体が均一とはならず、外観的に劣ったり、内部に欠陥を
生じやすい欠点がある。

また、後者においてはガラス表面の状態、即ち表面粗さ
、水分や油脂骨等の吸着、付着の程度によって結晶化は
微妙に影響を受け、結果として前者はどではないにして
も不均一な結晶体となる。

更に、ガラスの結晶化はその軟化点付近の温度領域で行
われるため、後者には軟化変形によって鋳造体が歪み易
い欠点もある。

これらの欠点が解消されて、均一な結晶化ガラスが得ら
れれば高強度のリン酸カルシウム系結晶化ガラスが製造
できるのである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らはリン酸カルシウム系結晶化ガラスの表面が
リン酸アルミニウムと接触していると均一な結晶化ガラ
スができることを見出し本発明を完成させたものである
。すなわち、本発明は結晶質あるいは無定形のリン酸ア
ルミニウムを５重量％以上含有し、残部が耐熱材料また
は結晶質あるいは無定形のリン酸カルシウムを１０重量
％以上含有する耐熱材料であるリン酸カルシウム系ガラ
ス結晶化用包埋材であり、結晶化をこの包埋材中に埋め
込んで結晶化すれば、外観的には極めて優れており、か
つ内部欠陥のないリン酸カルシウム系結晶化ガラスが得
られるものである。

〔作用〕

リン酸アルミニウム粒子がリン酸カルシウム系ガラス表
面と接触し、ガラス表面に多数の均一な結晶核を誘起す
るため結果としてガラス全体がムラ無く一定の結晶化度
合に制御することが可能となる。このリン酸アルミニウ
ム粒子の結晶核を誘起する作用は他の５ｉ０２やＡｌ２
Ｏ３などと比較して速（、リン酸アルミニウムが他の成
分と接触していても、リン酸アルミニウム粒子がある程
度以上存在すれば、その結晶核を誘起する作用は生ずる
。

また、リン酸カルシウムをリン酸アルミニウムと併用す
ることにより、更にその作用を強めることができる。こ
の理由については不明な点もあるが、リン酸カルシウム
自体には均一結晶核誘起作用は見られないので、リン酸
アルミニウムの持つ均一結晶核誘起作用に対する一種の
触媒効果を持つものと考えられる。

〔発明の構成〕

本発明の包埋材の主体であるリン酸アルミニウムとして
はオルトリン酸アルミニウム（Ａ１２０３・Ｐ２Ｏ５）
、メタリン酸アルミニウム（Ａ１２０３・３Ｐ２０Ｂ）
などが使用可能である。これらのリン酸アルミニウムが
主体であれば、他の成分が多少大ることはさしつかえな
い。また、その結晶形態は無定形（ガラスを含む、以下
同様）であっても結晶質であってもあるいはそれらの混
合物であっても構わない。その使用量は包埋材全体の５
重量％以上であることが必要である。５重量％未満では
他の耐熱材料の影響を受は結晶核の生成が均一とならな
い。

本発明の包埋材の残部の耐熱材料は、結晶化する温度で
軟化や熔融せず、かつ結晶化する材料と反応などの悪影
響を及ぼさないものであればよく、シソ力、アルミナ、
チタニア、ジルコニアなどの耐火材料やその他のガラス
、セラミックスなどが使用可能である。特にその耐熱材
料の一部をリン酸カルシウムとすることにより、既述し
たようにその作用を一層高めることができる。このリン
酸カルシウムも各種のものが使用でき、ＣａＯ・Ｐ２Ｏ
６，２ＣａＣＩＰ２０５，３ＣａＯ・Ｐ２Ｏ５あるいは
４Ｃａ０・３Ｐ２０６など、あるいはそれらの混合物で
あって、これ以外の成分が多少混入することは構わない
。この場合も結晶形態は無定形であっても結晶質であっ
てもあるいはそれらの混合物であってもよい。リン酸カ
ルシウムを使用する場合には耐熱材料中の１０重量％以
上ないとリン酸カルシウムの効果が発揮されにくい。

この包埋材の粒度は１００μｍ以下が好ましい。

大きい粒子が入ると包埋材とガラス体との接触が悪くな
り、本発明の効果が発揮できない。

本発明の包埋材の使用方法は、適当な耐熱容器に本包埋
材を入れ、鋳造成形したガラスを包埋材中に埋め込んで
熱処理する。場合によっては鋳造体の周囲数ｎｕｎ以下
を本発明の包埋材とし、その外側は任意の耐熱材料粉末
としてもよい。また、包埋材を水、アルコールなどの適
当な溶媒でスラリー化した後、流し込んで包埋してもよ
い。更に、その際包埋材の硬化を助ける適当なバインダ
ーを加えてもよい。

〔実施例〕

実施例　１ リン酸カルシウム系ガラス（Ｃａ　０３８．５ｍｏｌχ
。

Ｐ　２０６　４８．１ｍｏｌＸ、ＡｌｚＯ３９，１ｍｏ
ｌ＄、　Ｌ　ｉ　２０４．３ｍｏｌＺ　）ロストワック
ス法により歯冠形状に鋳造した。鋳型からガラスを分離
した後、粒径１〜６８μｍのリン酸アルミニウム粉末（
結晶！　７０重量％）中に包埋し、６５０℃で１０ｈｒ
熱処理した。

調製した結晶化ガラスは半透明の象牙色で外観も内部に
も欠陥は見られなかった。１ｍ上から鉄板上に落下させ
る衝撃試験でも壊れなかった。

実施例　２ 実施例１で得られた歯冠形状のリン酸カルシウム系ガラ
スをリン酸アルミニウム（結晶質７０重量％）６５重量
％、アルミナ２５重量％、シリカ１０重量％で構成され
る粒径ｌ〜６８μｍの粉末中に包埋し、６５０℃で１０
ｈｒ熱処理した。

この結晶化ガラスも半透明の象牙色で外観も内部にも欠
陥は見られず、衝撃試験もクリアした。

実施例　３ 実施例１と同じ歯冠形状のリン酸カルシウム系ガラスを
リン酸アルミニウム（結晶質７０重量％）５０重量％、
メタリン酸カルシウムガラス５０重量％で構成される粒
径１〜６８μｍの粉末中に包埋し、６５０℃で１０ｈｒ
熱処理した。

この結晶化ガラスも半透明の象牙色で外観も内部にも欠
陥は見られず、衝撃試験での破壊もなかった。

比較例　１ 実施例１で得られた歯冠形状のリン酸カルシウム系ガラ
スを鋳型（Ｓｉ０２９０重量％、Ｍｇ０５重量％、その
他　５重量％）のま′＞６５０°Ｃで１０ｈｒ熱処理し
た。

得られた結晶化ガラスは不透明の白色で審美性が悪く、
中心部には微細な気孔が生成していた。

そのためか落下試験では破壊してしまった。

比較例　２ 実施例１で得られた歯冠形状のリン酸カルシウム系ガラ
スを粒径１〜６８μｍのアルミナ粉末およびメタリン酸
カルシウムガラス中にそれぞれ包埋し、６５０　’Ｃで
１０ｈｒ熱処理した。

得られた結晶化ガラスはいずれも半透明の象牙色中に白
色不透明部分の混った外観で、中心部には微細な気孔が
生成しており、落下試験により破壊した。

〔発明の効果〕

本発明のリン酸アルミニウムを含む包埋材を使用すると
均一な結晶となるため、実施例に見られるように審美性
に優れて、内部欠陥もなく、強度的にも優れた結晶化ガ
ラスが得られた。

しかし、ガラス鋳造体を鋳型のま＼結晶化（比較例１）
したり、リン酸アルミニウムを含まない包埋材中で結晶
化（比較例２）すると、均一な結晶化の生成と成長が行
われないため、内部に気泡が生成し、そのため外観も悪
く、強度も低下してしまうのである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）結晶質あるいは無定形のリン酸アルミニウムを５
   重量％以上含有し残部が耐熱材料であることを特徴とす
   るリン酸カルシウム系ガラス結晶化用包埋材。
2. （２）耐熱材料が結晶質あるいは無定形のリン酸カルシ
   ウムを１０重量％以上含有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のリン酸カルシウム系ガラス結晶化
   用包埋材。