JPH0256291B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は型材、特にリン酸カルシウム系結晶化
ガラスによる歯科材料、骨、関節等の人工材料を
成形する際に用いられる型材に係るものである。

（従来の技術） 近年、歯科材料、骨、関節等に各種の人工材料
が提案され、その一部は実用に供されつつある。

これら人工材料のうち、リン酸カルシウム系の
材料は、生体の歯や骨の成分と同じか若しくは近
似している為、生体からの拒絶反応も少なく、好
ましい材料である利点がある。この様な材料のう
ち、リン酸カルシウム系結晶化ガラスは成形性に
優れている事、特に物性が天然歯に酷似している
事等の理由から歯科材料としての応用が期待され
ている。

従来この様な材料を得る手段としては、リン酸
マグネシウム系の型材や珪酸塩系の型材中にリン
酸カルシウム系材料を鋳込んで成形及び結晶化が
行なわれていた。

（発明の解決しようとする問題点） しかしながら、前者の型材中で成形し、結晶化
した場合には、得られたリン酸カルシウム系結晶
化ガラスに透明度の違いがあり、これに基づく外
観上のムラが生じ、又後者の型材中で成形し、結
晶化した場合には、得られたリン酸カルシウム系
結晶化ガラスに結晶核が点在し、それらが個別に
四方にわたつて結晶成長を見せ、外観的に多数の
菊の花模様を呈すると共に、核と核の間に空洞が
生じる等好ましからざる状態を呈する欠点を有し
ている。

又これを避ける為に、型内での結晶化を行なわ
ず、成形体を取り出して型の外で結晶化を行なう
試みもなされているが、これは成形体が変形し易
く、精度よく結晶体を得難い欠点を有している。

（問題点を解決する為の手段） 本発明者は、これら従来法が有している欠点を
排除すべく種々研究、検討を行なつた結果、その
原因が型材の組成にあることを見出し、これを改
善することを目的として種々研究、検討した結
果、被成形体と接する型材面に特定の材料を存在
せしめることにより、前記目的を達成し得ること
を見出した。

かくして本発明は、リン酸カルシウム系ガラス
を成形結晶化する為の型材において、該型材の被
成形体と接する面にメタリン酸カルシウムの結晶
を存在せしめることを特徴とする型材を提供する
にある。

本発明においてメタリン酸カルシウムの結晶を
存在せしめる為の型基材としては、特に限定され
ず、例えばリン酸マグネシウム系、珪酸塩系、ア
ルミナ系、リン酸アルミニウム系、ジルコニア
系、石膏系等を適宜採用し得る。

又メタリン酸カルシウムの結晶の型材への存在
量は、厳密には用いられ型基材の種類により決定
されるが、一般にメタリン酸カルシウムを少なく
とも10重量％、好ましくは20重量％以上含有する
型基材が、成形表面から深さが少なくとも10μ、
好ましくは少なくとも100μ存在せしめるのが適
当である。

メタリン酸カルシウムの結晶形態としては、β
型或はδ型及びこれらが適宜の割合で混合したも
のを用いることが出来る。

又、これらメタリン酸カルシウムは、これを存
在せしめた型材を実際型として使用する際に結晶
として存在していればよく、この為、型を形成す
る際添加するときには、初めからメタリン酸カル
シウム結晶である必要はなく、リン酸カルシウム
系ガラスやCaH₄（PO₄）₂等のリン酸カルシウム化
合物を鋳造成形乃至結晶化する際の熱による反応
や結晶化によりメタリン酸カルシウム結晶となり
得るような形態で使用することも可能である。

又、メタリン酸カルシウムは、前記の如く少な
くとも型材の表面付近に存在すればよく、所望に
より、型全体に混合されていても差し支えない。

実際本発明による鋳型を製造する手段として
は、例えばメタリン酸カルシウムの平均粒径
100μ以下の結晶を型基材の所定量を予め混入せ
しめ、型面の原型上で硬化させて鋳型を形成する
方法、予め作成しておいた型の表面に上記メタリ
ン酸カルシウム結晶を混入した基材を塗布する方
法、型面の原型（ロストワツクス法の場合はワツ
クスパターン）面上に上記メタリン酸カルシウム
結晶を混入した基材を塗布したり、或は該基材を
該基材中に浸漬する等の方法によりメタリン酸カ
ルシウム結晶を含有する層を形成した後、型を作
成する方法も採用し得る。混入するメタリン酸カ
ルシウムの粒径が大きいほど効果を発現するため
に必要な混入量も増大する傾向があり、粒径が
100μを超えると添加量を増大させてもメタリン
酸カルシウム混入の効果が十分に発現されず、か
えつて型の表面の平滑さが低下するために好まし
くない。

又、本発明の如くメタリン酸カルシウムを混入
した型材中で溶融したリン酸カルシウム系ガラス
を成形すると、メタリン酸カルシウムの型材中へ
の混入量を多くすると型材とリン酸カルシウム系
ガラスとの間に反応が生じやすく、鋳造成形体の
離型性が悪くなり、脱型が困難となるおそれがあ
る。この場合、離型性を改善するために型材中に
窒化ホウ素、炭素等の粉末をリン酸カルシウム粉
末と同時に混入すると効果的である。

本発明による型材を用いて成形されるリン酸カ
ルシウム系ガラスとしては種々のものが挙げられ
る。例えば、CaO35〜54.5モル％、P₂O₅64.5〜45
モル％、Al₂O₃0.5〜５モル％であり、且Ca／Ｐ
で示される原子比が0.3〜0.7のものが好適に用い
られる。より好適な組成はCaO41〜49.5モル％、
P₂O₅58.5〜50モル％、Al₂O₃0.5〜５モル％であ
り、且Ca／Ｐで示される組成が0.35〜0.49のもの
である。

又、本発明による型材を用いたリン酸カルシウ
ム系ガラスの成形手段としては、例えば通常行な
われているロストワツクス法やプレス成形等の手
段を適宜採用し得る。

又結晶化手段にも特に制限はなく、例えば700
℃に保たれた電気炉中で２時間処理する方法等の
手段を採用し得る。

（実施例） 実施例 １ リン酸塩系埋没材ブルーベスト粉末（徳山曹達
製）50ｇにβ−メタリン酸カルシウムの粉末（平
均粒径5μ）18ｇを混合して、ブルーベスト専用
液10mlで練和した後、中心部にワツクスパターン
を植立てたリング中に流し硬化させた。このよう
にして得られた型材を700℃で30分加熱し、ワツ
クスを焼却して型を形成せしめた後、1250℃で溶
融したCaO：45モル％、Al₂O₃：２モル％、
P₂O₅：53モル％の組成のガラスを遠心鋳造法に
より鋳造した後、そのまま型とともに700℃で５
時間保つて結晶化した。得られた結晶化ガラスは
やや型材との間に反応層は見られたものの、均質
で半透明で気泡など欠陥の見られないものだつ
た。

実施例 ２ エチルシリケート系バインダーHAS−６（コル
コート社製）10ｇにδ−メタリン酸カルシウム粉
末（平均粒径7μ）２ｇ、窒化ホウ素粉末５ｇを
混入した液をワツクスパターンのまわりに厚みが
平均200μになるように塗布した後乾燥させた。

該塗布を設したワツクスパターンを植立てたリ
ング中に珪酸塩系埋没材ヒートベスト（亀水化学
社製）を通常の処方に従い流して硬化させた。

このようにして得られた型材を800℃で30分間
熱処理してワツクスを焼却させることにより、表
面に平均200μの厚みのメタリン酸カルシウム結
晶を含有する層を持つた鋳型を形成した。

この型に実施例１と同様にガラスを鋳造し、結
晶化させた。得られた結晶化ガラスは離型性も良
好で、均質で半透明で気泡などの欠陥の見られな
いものであつた。

比較例 １ β−メタリン酸カルシウム結晶粉末を混合しな
いでその他は実施例１と同様にして結晶化ガラス
成形体を得た。得られた結晶化ガラス成形体は白
色不透明な中に半透明な部分が島状に点在してい
る不均一なものであつた。

比較例 ２ δ−メタリン酸カルシウム結晶粉末を含有する
層を塗布しないで、その他は実施例２と同様にし
て結晶化ガラス成形体を得た。得られた結晶化ガ
ラス成形体は半透明ではあつたが、透明性は不均
一であり、所々に径が１〜２mm程度の空洞が生成
していた。

実施例 ３〜６ 実施例２のδ−メタリン酸カルシウム粉末２ｇ
を、β−メタリン酸カルシウム粉末（平均粒径
5μ）２ｇに代えて、さらに珪酸塩系埋没材をリ
ン酸マグネシウム系埋没材（松風社製ユニベスト
ノンプレツシヤス）、アルミナ系埋没材（触媒化
成工業(株)製カタロイドＡ）、ジルコニア系埋没材
（コルコート(株)製ジルコンサンド）、石膏系埋没材
（松風社製松風クリストバライト）に代えて、そ
れぞれその他は実施例２と同様にして結晶化ガラ
ス成形体を得た。得られた結晶化ガラス成形体は
離型性も良好で、実施例２と同様な良好な外観を
示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リン酸カルシウム系ガラスを成形結晶化する
   為の型材において、該型材の被成形体と接する面
   にメタリン酸カルシウムの結晶を存在せしめるこ
   とを特徴とする型材。 ２ メタリン酸カルシウムの結晶は、β型、δ型
   である特許請求の範囲１の型材。 ３ メタリン酸カルシウムの結晶の存在量は、該
   結晶を少なくとも３重量％を含有する型基材が成
   形表面から少なくとも10μの深さ迄存在する特許
   請求の範囲１又は２の型材。 ４ 型基材はリン酸マグネシウム系、珪酸塩系、
   アルミナ系、リン酸アルミニウム系、ジルコニア
   系、石膏系である特許請求の範囲第１の型材。