JPH03232739A

JPH03232739A - リン酸カルシウム系結晶化ガラス

Info

Publication number: JPH03232739A
Application number: JP2820690A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Manabe; 恒夫真鍋; Hiroshi Usui; 寛臼井
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1991-10-16

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、リン酸カルシウム系結晶化ガラス、特に、歯
科材料に好適に使用することができるリン酸カルシウム
系結晶化ガラスに関するものである。

［従来の技術］従来、リン酸カルシウム系結晶化ガラスからなる歯科材
料は知られている。歯科材料は、口中で長時間の使用に
耐えるだけの機械的強度と化学的耐久性を持つと同時に
、外観的に天然歯に酷似した高度な透明性を持たなけれ
ばならない。

リン酸カルシウムの二成分だけでは特に化学的耐久性に
問題があるためさらにＡＩ□０３などを添加する試みが
なされている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、リン酸カルシウム系においては、外観的
に透明感が高（、機械的強度の高い結晶化ガラスが得ら
れる組成では化学的耐久性が低くなる傾向があった。逆
に化学的耐久性の高い結晶化ガラスが得られる組成では
透明感が低く強度が低くなる傾向があった。そのため歯
科材料として、審美的に特に高い透明感が必要とされる
場合には、化学的耐久性が充分満足し得るものとはなり
難かった。

［課題を解決するための手段］本発明は、歯科材料に応用したときに充分な審美性を与
える高い透明感を有し、かつ機械的強度と化学的耐久性
にも擾れた結晶化ガラスを得ることを目的として種々研
究、検討した結果、リン酸カルシウム系ガラスに酸化イ
ンジウムを添加した組成のガラスを結晶化することによ
り前記目的を達し得ることを見出した。

かくして、本発明はリンの酸化物をＰ２Ｏ５換算で４５
〜７０モル％、カルシウムの酸化物をＣａＯ換算で２０
〜５０モル％、インジウムの酸化物をＩｎ２Ｏ３換算で
０．１〜２０モル％含有するリン酸カルシウム系結晶化
ガラスを提供するものである。

本発明において、リンの酸化物はＰ２Ｏ５に換算して４
５〜７０モル％とする必要がある。Ｐ２Ｏ５が４５モル
％未満の場合は、結晶化時、結晶粒子間に微小なりラッ
クが発生して機械的強度が低くなり、しかも透明性の低
い結晶化ガラスとなるので不適当である。逆に、Ｐ２Ｏ
５が７０モル％を越える場合は、化学的耐久性の低い結
晶化ガラスとなるため不適当である。

またカルシウムの酸化物は、ＣａＯに換算して２０〜５
０モル％とする必要がある。ＣａＯが２０モル％未満の
場合は、化学的耐久性の低い結晶化ガラスとなるので不
適当である。逆に、ＣａＯが５０モル％を越える場合は
、結晶化時、結晶粒子間に微小なりラックが発生して機
械的強度が低くしかも透明性の低い結晶化ガラスとなる
ので不適当である。

インジウムの酸化物はＩｎ２Ｏ３に換算して０．１〜２
０モル％とする必要がある。ＩｎｇＯａが０．１モル未
満の場合は、化学的耐久性の低い結晶化ガラスになるの
で不適当である。逆にＩｎ２Ｏ３が２０モル％を越える
場合は、ガラス製造時に失透を生じ、均質なガラスが得
られないので結晶化ガラスも不均質で強度の低いものに
なるので不適当である。

そしてこれらの範囲のうち、Ｐ２Ｏ，が５０〜６０モル
％、ＣａＯが３０〜４８モル％、ＩｎａＯａが２〜ｌＯ
モル％を採用する場合には、透明性９機械的強度、化学
的耐久性が共に最も効果的に向上し得るので特に好まし
い。

本発明の結晶化ガラスの製造に際し、用いられる原料と
しては次の物質が挙げられる。

ノン原料としては、例えば正リン酸等のリン酸類、ある
いはこれらリン酸類のアンモニウム塩等が用いられる。

また、リン酸カルシウム。

ノン酸水素カルシウム等のリン酸類のカルシウム塩も他
のカルシウム化合物、リン化合物と混合して用いること
ができる。

カルシウム及びインジウム原料としては、例えば酸化物
や炭酸塩が代表的であるが、その池水酸化物、シュウ酸
塩、酢酸塩等の無機塩や有機塩を適宜用い得る。

本発明の結晶化ガラスを製造するにあたっては、まず、
上記に示したような原料から均質なガラスを製造する。

このようなガラスは、例えば、諸原料を所定量秤量して
混合し、これを２００〜９００℃で１〜１０時間程時間
酸した後、白金坩堝中で９００〜１５００℃にて５分〜
１０時間加熱溶融することにより、好ましく製造するこ
とができる。

か（して得られたガラスは、冷却固化時あるいは同化後
、適宜成形した後、熱処理を加えて結晶化させ、結晶化
ガラスとする。結晶化処理は、−旦室温付近まで冷却し
たガラスを再度結晶化温度まで加熱しても良いし、ガラ
ス溶液をガラス軟化点以下の結晶化温度まで冷却し、そ
のまま結晶化を行なわせても良い。

本発明の結晶化ガラスは、歯冠修復材料のような歯科材
料に特に好適に使用することができる。本発明の結晶化
ガラスの組成の融液は、通常の金属歯冠と同様に、精密
に鋳造成形することが可能である。結晶化ガラス歯冠は
次のような方法で好ましく製造することができる。

上記の結晶化ガラス組成の融／？！（−旦固化したガラ
スを再溶融しても良い）を、常法により作製したワック
スパターンを埋没した後でワックスパターンを焼却除去
した鋳型内に鋳造して成形する。このとき、遠心鋳造機
、真空加圧鋳造機、力０圧鋳造機等が好適に使用できる
。

次に、この成形体を埋没材と共に、あるいは埋没材から
取り出して５００〜９００℃で５分〜１００時間保持し
て結晶化を行ない、結晶化ガラス歯冠を得る。この時、
埋没材と共に結晶化した方が寸法変化や変形が少なくな
るので好ましい。埋没材から取り出して結晶化する場合
は、透明なガラス状態の時に、鋳造欠陥の有無の確認や
、形状の修正を行なった後に結晶化し得る利点がある。

また、結晶化の時にアルミナ粉末や、前記埋没材のよう
な結晶化温度でガラスと反応しない物質中に埋め込むこ
とによって変形を抑えることができる。

更に本発明においてはＡｔ　、Ｃｅ　、Ｌａの酸化物の
うち少なくとも一種を、それぞれＡ１．０３゜Ｃｅ２Ｏ
３，ＬａａＯｘに換算して１〜１５モル％含有させるこ
とにより一層化学的耐久性の向上、透明感の向上を図る
ことができる。上記酸化物が１モル％に満たない場合は
添加剤の効果が発現されず逆に１５モルを越える場合は
、結晶化ガラスの強度がかえって低下してしまう虞れが
あるので何れも好ましくない。ＡＩ　、Ｃｅ　、Ｌａの
原料としては酸化物を用いるのが好ましいが、他に水酸
化物や硫酸塩等の加熱焼成することにより酸化物になり
得る化合物も使用できる。

更に、本発明においては、Ｎｉ　、Ｆｅ　、Ｃｏ　、Ｒ
ｈ　。

Ｒｕ、Ｐｄ等の金属単体もしくは化合物から選ばれた一
種以上を金属元素として合計０．００１〜１．０モル％
含有させることによって結晶化ガラスを一層天然歯に酷
似した色調にすることができる。これらの原料としては
、金属単体の他、酸化物及びガラス溶融時に酸化物にな
りつる化合物、例えば水酸化物、硫化物、ハロゲン化物
。

炭酸塩および有機酸塩等を使用することができる。

更に本発明では、Ｌｉ　、Ｎａ　、Ｈの酸化物のうち少
なくとも一種を、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏに２０に
換算して０．０１〜１５モル％添加することができる。

これにより結晶化ガラスの機械的強度が向上する。

この酸化物の添加量が０．０１％に満たない場合は添加
剤の効果が十分発現されない虞れがあり、逆に１５モル
％を越える場合は、結晶化ガラスの化学的耐久性が低下
する虞れがあるので好ましくない。Ｌｉ　、Ｎａ　、に
の原料としては、酸化物の他に例えば単体、水酸化物、
炭酸塩、硝酸塩。

硫酸塩、ハロゲン化物や有機酸塩等を適宜使用すること
ができる。

［実施例］実施例１〜１２ガラス生成時に第−表の組成になるように原料を計４０
０ｇ秤量し、よく混合した。これを４００℃で５時間焼
成して乾燥させた後、白金坩堝に入れ１３００℃で２時
間溶融した。その後、ステンレス板上に流し出してガラ
スを得た。

このガラスを再溶融し、通常の歯科用金属鋳造法と同様
な方法で２　ｍｍ中Ｘ２５ｍｍの円柱状に成形した。そ
の後鋳型中で７３０℃で１６時間熱処理を行い結晶化し
た。そして、冷却後鋳型をこわして円柱状の結晶化ガラ
スを取り出した。

この結晶化ガラスを５本ずつ用いて曲げ強度を測定した
。またこの結晶化ガラスを８０℃のイオン交換水中に７
２時間浸漬し、その重量減少を測定した。結果を外観と
共に表１に示した。

表１［発明の効果］本発明の結晶化ガラスは、高い機械的強度と、高い化学
的耐久性を有し、かつ、適度な透光性を有するものであ
る。本発明の結晶化ガラスは歯冠修復材料に特に好適に
使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リンの酸化物をＰ＿２Ｏ＿５換算で４５〜７０モ
ル％、カルシウムの酸化物をＣａＯ換算で２０〜５０モ
ル％、インジウムの酸化物をＩｎ＿２Ｏ＿３換算で０．
１〜２０モル％含有するリン酸カルシウム系結晶化ガラ
ス。
（２）Ａｌ、Ｃｅ、Ｌａの酸化物から選ばれる少なくと
も１種を、それぞれＡｌ＿２Ｏ＿３、Ｃｅ＿２Ｏ＿３、
Ｌａ＿２Ｏ＿３に換算して１〜１５モル％含有する請求
項１のリン酸カルシウム系結晶化ガラス。
（３）Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄの金属単体
または化合物から選ばれる少なくとも１種を金属元素と
して０．００１〜１．０モル％含有する請求項１または
２のリン酸カルシウム系結晶化ガラス。
（４）Ｌｉ、Ｎａ、Ｋの酸化物から選ばれる少なくとも
１種を、それぞれＬｉ＿２Ｏ、Ｎａ＿２Ｏ、Ｋ＿２Ｏに
換算して０．０１〜１５モル％含有する請求項１〜３い
ずれか１のリン酸カルシウム系結晶化ガラス。
（５）請求項１〜４いずれか１のリン酸カルシウム系結
晶化ガラスからなる歯科材料。