JPH0323941A

JPH0323941A - 積層体、人工歯根および歯冠

Info

Publication number: JPH0323941A
Application number: JP1157514A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Wakai; 史博若井; Tooru Nonami; 亨野浪; Nobuo Yasui; 安井　信夫
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; TDK Corp
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; TDK Corp
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1991-01-31
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2810965B2

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】く産業上の利用分野〉本発明は、生体親和性を有するリン酸カルシウム系セラ
ミックスを異種材料と接合して構成される積層体と、人
工歯根および歯冠とに関する。

く従来の技術〉生体の欠損部分の機能および形態を修復するために、種
々の補填・修復材が用いられている。

生体用の補填・修復材としては、人工歯根、歯冠、人工
骨、人工関節等の人工骨に類するものが代表的に挙げら
れる。

これらの人工骨類には、機械的強度、靭性、生体内での
安定性などが要求され、また、生体との親和性が高いこ
とが好ましい。　さらに、人工骨類はそれぞれの患者に
合わせてオーダーメードされる必要があるため、成形が
容易であることも重要である。

なお、生体親和性とは、周囲の生体組織との馴染みのよ
さを意味する。　例えば、生体親和性が高い材料は、周
囲の組織から異物と判定されることが少なく、特に人工
骨類に用いられた場合は、周辺の遺骨を促進して自身と
骨組織とを強固に結合することができる。

現在用いられている人工骨類材料のうち、機械的強度、
生体内安定性が高いものとしては、Ｔｉ．Ｚｒ等の金属
、これらを含む合金、あるいはアルミナ、窒化ケイ素、
ジルコニア等のセラミックスが挙げられる。

ところが、機械的強度、生体内安定性が高いこれらの材
料は、生体親和性が低い。　このため、治癒期間が長く
なり、また、生体との接着性も不十分である。　また、
上記月料の成形は焼結、鍛造、鋳造、溶融などにより行
なわれるが、その際の温度が１５００℃前後から２００
０″Ｃ以」二と高いため、成形が容易ではない。

方、生体親和性が高い材料としては、バイオガラス、ア
パタイト（特に水酸アパクイト）、第３リン酸カルシウ
ム、リン酸カルシウム結晶化ガラスなどが知られており
、骨は有機成分を除くとほぼアパクイトから構成されて
いるため、アバタイ１〜の生体親和性は特に良好である
。

ところが、生体親和性が高いこれらの材料は、機械的強
度および靭性が比較的低い。　例えば人工歯根では、咀
咽時に通常３　０　ｋｇ／ｃｍ２程度、最大３　０　０
　ｋｇ／ａｍ２にも達する圧力が加わるため、アパクィ
ト製の人工歯根は耐久性に不安がある。　また、アパタ
イトの成形は焼結により行なわれ、そのときの温度は９
００〜１　２００℃程度であるため、やはり成形が容易
とは言い難い。　さらに、緻密で強度の高いアバタイト
焼結体を得るためにはＨＩＰなどを利用すればよいが、
ＨＩＰを用いる場合、任意の形状に成形することが困難
である。

このような事情から、機械的強度、靭性、生体親和性お
よび成形の容易さを兼ね具えた祠料が求められている。

人工儒類に要求されるこのような性質を満足するために
、種々の複合材制が提案されている。

例えば、Ｔｉ等の高強度基材表面にプラズマ溶射により
アパタイト被覆を形成した材料、バイオガラスを金属基
材表面に接着した材料、ムライト等のウィスカ一で強化
された繊維強化アパタイト、ジルコニアとアパタイトと
の混合焼結体、リン酸カルシウム結晶化ガラス内または
表層に熱処理によりアパタイトを析出させたもの等であ
る。

〈発明が解決しようとする課題〉上記複合材料のうち、Ｔｉ等の高強度基材表面にアバタ
イト被覆を形成した材料は、強度および生体親和性が共
に良好であるが、基材の成形性の低さは何ら改善されて
いない。

また、プラズマ溶射では、極めて高温のプラズマ炎が基
材表面に噴射されるため、耐熱性の高い基材しか用いる
ことができない。　さらに、プラズマ溶射はコストが高
い。

なお、上述したような生体用補填・修復材に限らず、ペ
ースメーカ等の生体内に留置される機器、透析用シャン
ト等の経皮埋人機器などにもアパタイ１・等の生体親和
性材料を被覆することが好ましいが、これらの機器にお
いても、アバタイト膜を低温でしかも強固に形成するこ
とが望まれている。

本発明はこのような事情からなされたものであり、リン
酸カルシウム系セラミックスと異種材料とが、低温にお
いて強固に接合された積層体と、機械的強度、生体親和
性および成形性が高く、しかも低コストにて得られる人
工歯根および歯冠と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〉本発明者らは、このような目的を達成するために、セラ
ミックスの超塑性現象に着目した。

セラミックスの成形方法としては、上記したように焼結
、溶融などが挙げられ、金属加工と同様に鍛造、押し出
し、圧延などの塑性加工も試みられている。　しかし、
セラミックスの塑性加工には融点の６０％程度以上の高
温が必要であり、材料によっては２　０　０　０　’Ｃ
にも達する。

ところが、超塑性を示すセラミックスは、Ｊｏｕｒｎａ
ｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＪＳＴＰ　ｖｏｌ．２９　ｎｏ．３
２６（１９８８−３）、セラミックス２４　（１９８９
）Ｎｏ．　２、鉄と鋼第７５巻？１９８９）第３号等に
記載されているように、焼結温度あるいは鍛造ｄ度より
もはるかに低い温度、例えば５００℃程度低い温度にお
いて低応力で巨大な延性を示す。

従来、超塑性を示すセラミックスとして知られている代
表的な材料は、Ｙ　−　Ｔ　Ｚ　Ｐ　（Ｙｔｔｒｉａｓ
ｔａｂｉｌｉｚｅｄ　Ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ　ＺｒＯ■
Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｓ）、ＺｒＯ２−Ａｆｆ２０ａ
系であり、その塑性変形を利用して、押し出し加工、薄
板成形などが試みられている。　また、超塑性により同
材質同士を拡散接合する試みもなされている。

しかしながら、アバタイト、第３リン酸カルシウム等の
リン酸カルシウム系セラミックスが超塑性を示すという
報告はなされていない。

本発明者らは、リン酸カルシウム系セラミックスに関し
て研究を重ねた結果、これらが超塑性を示すことを知見
し、下記（１）〜（７）の本発明を完成した。

（１）リン酸カルシウム系セラミックスと、異種材料と
が、超塑性加工により接合されてなることを特徴とする
積層体。

（２）前記異種材料が、金属、セラミックス、ガラスま
たはこれらの複合材料である上記（１）に記載の積層体
。

（３）少なくとも一部が生体内に留置されて用いられる
上記（１）または（２）に記載の積層体。

（４）基材表面に超塑性加工によりリン酸カルシウム系
セラミックスが接合されていることを特徴とする人工歯
根。

（５）前記基材が金属、セラミックス、ガラスまたはこ
れらの複合材料である上記（４）に記載の人工歯根。

（６）基材表面に超塑性加工によりリン酸カルシウム系
セラミックスが接合されていることを特徴とする歯冠。

（７）前記基材が金属、セラミックス、ガラスまたはこ
れらの複合材料である上記（６）に記載の歯冠。

以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

本発明におけるリン酸カルシウム系セラミックスとして
は、種々のものを用いることができるが、特にアパタイ
トまたは第３リン酸カルシウムが好ましい。

化学量論組成Ｃａ１ｏ（ＰＯ４）６Ｘ２　（ただし、Ｘ
はヒドロキシ基またはハロゲン原子）であり、特にヒド
ロキシアバタイ１・またはフッ化アパタイ１・が好適で
ある。

また、アパタイトのＣ　ａ　／　Ｐ原子比は１．６〜ｌ
．７５が好ましい。

なお、これらアパクイトと同様、第３リン酸カルシウム
Ｃａ３（ＰＯ４）２も好ましい。

本発明ではこれらリン酸カルシウム系セラミックスの焼
結体を用いるが、この焼結体には、焼結助剤等として、
全体の５重量％以下の範囲内にて、Ａ℃２０３．　Ｓ　
ｉ　Ｏ　２　．　Ｍ　ｇ　ＯさらにはＣａＯ等が含有さ
れていてもよい。

本発明の積層体中のリン酸カルシウム系セラミックス焼
結体の平均グレインサイズは、２μｓ以下であることが
好ましい。

平均グレインサイズは、走査型電子顕微鏡によって測定
すればよく、具体的には平均グレイン面積から、これを
円と仮定してその平均直径を求め、これを平均グレイン
サイズとする。

この場合、平均グレインサイズが１０％ｌを超えると、
超塑性の発現が不十分となる。

なお、平均グレインサイズはｌμｓ以下であることが好
ましく、その下限は一般に０．００５戸程度であること
が好ましい。

本発明に用いる焼結体の平均グレインサイズは、後述の
超塑性加工によってもほぼ保持されるので、加工前の焼
結体の平均グレインサイズは、加工後、すなわち積層体
中のそれとほぼ同等である。

ただし、本発明の積層体を、一軸性の応力によって圧縮
して形成した場合、通常は、ダレインの変形およびグレ
イン間の配向が認められるものである。

本発明の積層体は、以下のようにして製造されることが
好ましい。

まず、所定のグレインサイズの焼結体を作製する。　焼
結体の形状および寸法は、目的に応じて決定すればよく
特に制限はない。　また、焼結体の平均ダレインザイズ
は、目的とする積層体の１０〜１００％程度のものとす
る。

焼結体作製に際して用いる原料としては、前述のアバタ
イトや第３リン酸カルシウムを用いることが好ましい。

これらは、各種脊椎動物の骨や歯などから回収された天
然物であってもよく、また各種湿式法や乾式法で製造さ
れた合成品であってもよい。

本発明では、これらの方法で得られたアパタイトや第３
リン酸カルシウムなどのリン酸カルシウム系セラミック
スの原料粉末を焼結し、超組成を示す焼結体を得る。

用いる原料粉末は、ＢＥＴ値で■〜１００ｍ２７ｇ程度
であることが好ましい。

なお、前述のとおり、これらには焼結助剤等ｌ１が含有されてもよい。

次いで、この原料粉末を成形する。

成形に際しては、１〜３０００ｋｇ／ｃｍ２程度にて一
軸プレスした後、１０００〜１００００ｋｇ／ｃｍ２程
度にて冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）すればよい。

この後焼結する。

焼結は、一般に、７００〜］．　２　０　０　”Ｃにて
０．０５〜３０時間程度行う。　焼成に際しては、材料
を緻密化するためホッ１・プレスあるいは熱間静水圧プ
レス（Ｈ　Ｉ　Ｐ）を行うことが好ましく、圧力ぱ５０
〜５　０　０　０　ａｔｍ程度とすることが好ましい。

　また、雰囲気は、不活性ガス中、エア中、水素中、真
空中等いずれであってもよい。

なお、この焼成に際し、７００〜１３５０’Ｃ程度にて
、０．０５〜３０時間程度の仮焼を行ってもよい。

このようにして、好ましくは相対密度９９．５％以上をもち、上記の平均グレインサ１　２イズを有する焼結体が得られる。

次いで、この焼結体とリン酸カルシウム系セラミックス
以外の異種材料とを積層し、超塑性加工により接合する
。

すなわち、所定の温度で圧接し、拡散ないし固相接合す
るものである。

加工温度は、６　０　０　’Ｃ以上で、焼結温度より５
０℃低い温度までの温度にて行うが、一般に６００〜１
２００℃とすることが好ましい。

このときの圧縮速度、加圧力、変形量は加工方法によっ
ても異なるが、通常、圧縮速度０　．　０　１　〜５　
０ｍｍ／ｍｉｎ程度にて、加圧力ｌ〜７　０　ＭＰａと
し、変形量は真ひずみで０．１〜１．５程度となる。

圧接を行なうには、積層物を型およびパンチを用いて圧
接したり、基材材料をパンチとして型中にてリン酸カル
シウム系セラミックスを押し出し、逆押し出し等によっ
て圧接したりすればよい。　あるいは、圧延、引張を、
押し出し等と複合して圧接を行なうこともできる。

このような超塑性加工は、必要に応じ何回がくり返すこ
ともできる。

このような超塑性加工により、リン酸カルシウム系セラ
ミックス焼結体と異種材料とは接合され、その接合強度
は、異種材料の材質によっても異なるが、２００〜１　
０　０　０　ＭＰａ程度が得られる。

得られた積層体中のリン酸カルシウム系セラミックスの
グレインサイズは、前述のとおり変化することもある。

　ただし、グレインは、粒界に沿ってすべり、またグレ
インの変形をともない、グレインの配向が観察されるこ
とがある。

本発明に用いる前記異種材料の材質に特に制限はなく、
本発明が適用される対象に応じて、各種セラミックス、
各種金属、各種ガラス、これらの複合体、その他各種材
質等から選択することができる。

すなわち、複合する材料は、圧接に際して塑性変形を示
すものであっても示さないものであってもよい。　また
、超塑性変形を示すものであってもよい。　超塑性変形
を示すものでは、３種以上の接合も可能である。

この場合、接合する材料は通常、例えば機械的強度が高
く、基材として機能するものであることが好ましい。

このような本発明の積層体は、少なくとも一部が生体内
に留置されて用いられるもの、例えば、人工歯根、歯冠
等の歯科材料、人工骨、人工頭蓋骨、人工耳小骨、人工
顎骨、骨置換材料、人工関節、人工鼻軟骨、骨折固定用
材料、人工弁、人工血管などに好ましく適用でき、また
、透析用シャン１・等の経皮埋入機器、ペースメーカー
等の生体内埋め込み機器、その他、生体内留置機器等の
医療機器にも好ましく適用することができる。

以下、本発明の積層体を、人工歯根および歯冠に適用す
る場合について説明する。

本発明の人工歯根および歯冠は、上記のようにして得ら
れたリン酸カルシウム系セラミック１　５ス焼結体を、超塑性加工により基材表面に接合すること
により製造される。

第１図に、本発明の好適実施例である人工歯根および歯
冠を示す。

第１図は、歯槽骨５１に埋人された人工歯根１に、緩衝
材３を介して接着材４、５により歯冠２が接着された状
態を示す。

人工歯根１は、歯根基材１１表面に歯根被覆層ｌ２を有
し、人工歯根ｌの外周側面には、必要に応じて突起１３
が形成される。

突起１３は、歯槽骨５１と人工歯根１との間に間隙を形
成する作用を有する。　人工歯根■は、歯槽骨５１と直
接結合するのではなく、人工歯根１の周囲に形成される
新生骨と結合する。　このため、突起１３を設けること
により新生骨の成長が促進され、人工歯根１と歯槽骨５
１とを強固に結合させることができる。

突起１３の形状に特に制限はなく、人工歯根１の周側面
にリング状あるいは螺旋状に存在してもよく、孤立した
突起を複数設けてもよ１　６い。

突起１３の高さは、１００〜３ｏｏｏμｍ程度とするこ
とが好ましい。

歯根基材１ｌの形状および寸法に特に制限はなく、目的
とする人工歯根１の形状および寸法に応じて適当に決定
すればよい。

歯根基材１工は、機械的強度や靭性が高い材質で構成さ
れることが好ましい。　このような材質としては、多結
晶アルミナ、単結晶アルミナ（ザファイア）、ジルコニ
ア、チタニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素な
どの各種高強度セラミックス、あるいは、チタン、ニッ
ケルーチタン合金、ニッケルークロム合金、コバルトー
クロム合金、白金、金などの貴金属の合金、ステンレス
などの各種金属、さらにはこれらの複合材が挙げられ、
これらのうち高強度セラミックスまたは金属が好ましく
、特にチタン、チタン合金、ジルコニア、単結晶アルミ
ナ（サファイア）が好ましい。

歯根基材１１の製造方法に特に制限はなく、その構成材
質に合わせて、焼結、鋳造などの方法から適当な方法を
選択すればよい。

歯根基材１１表面には、歯根被覆層１２が設けられる。

歯根被覆層１２は、上記のようにして製造されたリン酸
カルシウム系セラミックスから構成され、超塑性加工に
より歯根基材１１と接合されたものである。

超塑性加工は、目的とする人工歯根１の形状および寸法
に応じた型を用い、リン酸カルシウム系セラミックス焼
結体を、歯根基材１１により上記型中に押し出すことに
より行なわれる。

このとき、焼結体、歯根基材および型は、焼結体が超塑
性を示す温度に加熱されている必要がある。

このような押し出し成形に用いるリン酸カルシウム系セ
ラミックス焼結体は、薄板状であることが好ましい。　
この場合、複数の薄板を用いてもよい。　複数の薄板を
用いた場合、薄板同士は超塑性により接合して界面では
結晶構造が連続するため、接合は極めて強固である。

超塑性加工時の保持渇度、圧縮速度等の各種条件は、上
記と同様であり、また、得られる変形量も上記と同様で
ある。

なお、用いる薄板の厚さは、０．００１〜１０ｍｍ程度
であり、目的とする歯根被覆層１２の厚さおよび外形形
状に応じて適当に決定すればよい。

このような押し出し成形により、リン酸カルシウム系セ
ラミックス焼結体は型の内部形状に沿って超塑性変形す
ると同時に歯根基材１】と隙間なく接合し、歯根被覆層
１２が形成されることになる。

このように超塑性を利用して接合された歯根基材１１と
歯根被覆層１２との接合強度は、２００〜１０００ＭＰ
ａ程度である。

なお、突起１３を有する人工歯根１のように外形形状が
複雑な人工歯根を作製する場合、このような押し出し法
では成形が困難となることもある。　この場合、型を分
割して用いてもよ１９い。

また、まず表面が平滑な歯根被覆層を押し出し成形によ
り形成し、次いで突起１３等の複雑形状部分の母型を有
する型を用いて、型押し法により成形を行なうこともで
きる。

なお、第１図では歯根基材１１の側面は平滑に構成され
ているが、突起１３等を有する歯根基材ｌ１を用いるこ
ともできる。　このような歯根基材１１を用いて型押し
成形を行なうと、リン酸カルシウム系セラミックス薄板
の塑性変形量を少なくすることができ、成形が容易とな
る。

これらの方法に用いられる型の材質は、超塑性加工時の
加熱に耐えられるものであればよく、例えば、クリスト
バライト系セラミックス、リン酸塩系セラミックス等の
通常の歯科用埋没材、ＳｉＣ等のセラミックス、各種金
属等を用いればよい。

このようにして形成される歯根被覆層１２は、人工歯根
１の少なくとも生体と接触する表２０面、例えば第１図においては、歯槽骨５ｌ、歯肉上皮５
２および上皮下結合組織５３と接触する表面に存在して
いることが好ましい。

歯根被覆層１２の厚さは、好ましくは０．００１　〜５ｍｍ、より好ましくは０．０１〜２ｍ
ｍである。

このような構成を有する人工歯根１の形状に特に制限は
なく、円柱状、楕円柱状、角柱状、ブレード状等のいず
れであってもよい。

人工歯根１の寸法は、通常、最大径２〜２０ｍｍ、高さ
３〜５０ｍｍ程度であり、各種規格に基づいて決定すれ
ばよく、また、必要に応じ適当な寸法としてもよい。

なお、本発明は、第１図に示すような１ピス型に限らず
、ボストコアを有する２ピース型の人工歯根、あるいは
３種以上の構或部材を有する多ビース型の人工歯根にも
適用することができる。　これらの人工歯根においても
、少なくとも生体と接触する表面にリン酸カルシウム系
セラミックスの被覆層が存在していればよい。

次に、歯冠２について説明する。

歯冠２は、歯冠基材２１の表面に歯冠被覆層２２を有し
て構成される。

歯冠被覆層２２は、上記のようにして製造されたリン酸
カルシウム系セラミックスから構成され、超塑性加工に
より歯冠基材２１と接合さたものである。

超塑性加工は、目的とする歯冠２の形状および寸法に応
じた型を用い、薄板状のリン酸カルシウム系セラミック
ス焼結体を、歯冠基材２１により上記型中に押し出す。

　なお、薄板状の焼結体は、複数枚用いてもよい。

超塑性加工時の保持温度、圧縮速度等の各種条件は、上
記と同様であり、また、得られる変形量および接合強度
も上記と同様である。

なお、用いる薄板の厚さは、目的とする歯冠被覆層２２
の厚さおよび外形形状に応じて適当に決定すればよい。

このような押し出し戊形により、型の内部形状に沿って
薄板は超塑性変形し、歯冠被覆層２２が形成される。

歯冠基材２１の形状に特に制限はなく、例えば、人工歯
根が嵌入する穴部を底面に有する柱状または錐状等であ
ってよく、あるいはこれらを組合せた形状であってもよ
い。

歯冠基材２１の上面は平坦であってもよいが、目的とす
る歯冠形状に近似した形状に或形されていることが好ま
しい。

すなわち、歯冠の形状は、例えば切歯用であるか臼歯用
であるかによって大きく異なるため、切歯あるいは臼歯
に近似した形状に成形された歯冠基材を用いれば、リン
酸カルシウム系セラミックス焼結体の変形量が少なくて
〆斉み、成形が極めて容易になる。　この場合、歯冠が
適用される患者の個体差に基づく分だけの成形を、超塑
性により行なうことになる。　また、この場合、歯冠基
材はオーダーメードする必要がなく、焼結、鋳造等によ
り製造された規格品でよいので、生産性が低下すること
はない。

２　３さらに、このような薄板の押し出し成形の他、型押し法
により成形を行なうこともできる。

型押し法では、歯冠形状に近似的に成形されたリン酸カ
ルシウム系セラミックス焼結体を用い、この焼結体を型
押しする。　この場合、超塑性による変形量は極めて少
なくて済み、成形が容易となる。

なお、この場合、歯冠形状に仮或形された焼結体ではな
く、円柱状、楕円柱状、角柱状等の焼結体を用いること
もできる。

また、この場合、歯冠基材２１の形状に制限はない。

歯冠基材２工の材質は、歯根基材の材質として上記した
ものから選択すればよい。

これらの方法に用いられる型は、人工歯根の製造に用い
られる型と同様の材質で形成すればよい。

このようにして形成される歯冠被覆層２２は天然歯に近
似した外観を有し、また、生体親和２　４性を有するため、審美性を高めるためおよび歯肉上皮５
２に悪影響を与えないために、歯冠基材２１の全面を覆
っていることが好ましい。

また、歯冠被覆層２２の厚さは、Ｏ．００１〜５ｍｍ程
度とすることが好ましい。

このような構成を有する歯冠２は、第１図に示される単
冠式に限らず、二重冠式の外冠に適用することもできる
。

人工歯根ｌおよび歯冠２は、緩衝材３を介して接着材４
、５により接着されることが好ましい。

緩衝材３は、咀咽、歯ぎしり等の際に人工歯根１に加わ
る衝撃を緩和する作用を有する。

緩衝材３を介して歯冠２を接着することにより、歯冠２
に天然歯と同程度の動揺を保証することができる。

緩衝材３は、合成ゴム等で形成され、厚さは０．０１〜
４ｍｍ程度であることが好ましい。

接着材４、５には、通常の歯科セメントを用いればよい
。

なお、本発明の人工歯根は、第１図に示されるように歯
冠と組合せる形態で用いられる骨内インプラント等の他
、天然歯内に人工歯根を埋人する歯内骨内インプラント
にも好適である。

また、総入れ歯用、部分入れ歯用およびフリースクンデ
ィング用のいずれにも好適である。

本発明の人工歯根および歯冠を使用するに際し、これら
と組合せて用いられる歯冠および人工歯根は、必ずしも
リン酸カルシウム系セラミックスの被覆を有している必
要はなく、通常の歯冠および人工歯根と組合せた場合で
も本発明の効果は実現する。

く実施例〉以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を更に詳細
に説明する。

［人工歯根の作製］湿式法によって得られたＢＥＴ値８　０　ｍ２７ｇのヒ
ドロキシアパタイト（Ｃａ／Ｐ＝１．６７）を、５　０
　ｋｇ／ｃｍ２　　にて一軸プレスしたのち、２　９　
０　０　ｋｇ／ｃｍ２でＣＩＰを行なった。

次いで、これを大気中で１０００℃で２時間仮焼したの
ち、Ａｒガス、１０００℃、２０００ａｔｍ．２時間の
条件でＨ　Ｉ　Ｐ焼成し、薄板状焼結体を得た。

得られた薄板状焼結体の寸法は、２５ｍｍＸ２０ｍｍＸ
４ｍｍであった。　また相対密度は９９．９％、平均グ
レインサイズは０．６４μｍであった。

この薄板を、歯根基材により金型中に押し出し、成形し
た。　歯根基材には、直径２ｍｍ、高さ１８ｍｍのチタ
ン製円柱を用いた。

成形時の保持温度は１０００℃、焼結体の圧縮速度は１
．０ｍｍ／ｍｉｎ、加圧力は６　０　ＭＰａとし、変形
量は真ひずみで０．５の条件とした。

このような成形により、歯根基材表面にヒドロキシアパ
タイト製の被覆層が厚さ２ｍｍに形成された。　歯根基
材と被覆層との接合強度は、２　７３　５　０　ＭＰａであった。

なお、成形後の平均グレインサイズは１．０μｓであり
、グレインの変形と配向が認められた。

［歯冠の作製］上記と同様にして、ヒドロキシアパタイトの薄板状焼結
体を得た。　ただし、寸法は、２　５ｍｍＸ　２　０ｍ
ｍＸ　４ｍｍとした。

この焼結体を、歯冠基材によりＣａＯＴ　ｉ　Ｏ　２　　Ｚ　ｒ　Ｏ　２　　Ｍ　ｇ　Ｃ　ｊ
２　２系セラミックスの型中に押し出し、成形した。　
歯冠基材は、イットリウム添加ジルコニアを標準的な臼
歯形状に成形したものを用いた。　成形時の条件は、上
記と同様とした。

このような成形により、歯冠基材表面にヒドロキシアパ
タイト製の被覆層が厚さ１〜２ｍｍに形成された。　歯
冠基材と被覆層との接合強度は、３　５　０　ＭＰａで
あった。

なお、成形後の平均グレインサイズは１．０戸であり、
グレインの変形と配向が認められ２　８た。

〈発明の効果〉本発明によれば、リン酸カルシウム系セラミックスと異
種材料とが強固に接合された積層体が実現し、しかも、
このような接合を比較的低温で行なうことができる。

また、本発明によれば、機械的強度、生体親和性および
成形性が高い人工歯根および歯冠を、低コストにて実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、歯槽骨に埋入された人工歯根と、この人工歯
根に接着された歯冠とを示す断面図である。符号の説明１・・・人工歯根１１・・・歯根基材１２・・・歯根被覆層１３・・・突起２・・・歯冠２ｌ歯冠基材２２・・・歯冠被覆層３・・・緩衝材４、５・・・接着材５１歯槽骨５２・・・歯肉上皮５３・・・上皮下結合組織

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リン酸カルシウム系セラミックスと、異種材料と
が、超塑性加工により接合されてなることを特徴とする
積層体。
（２）前記異種材料が、金属、セラミックス、ガラスま
たはこれらの複合材料である請求項１に記載の積層体。
（３）少なくとも一部が生体内に留置されて用いられる
請求項１または２に記載の積層体。
（４）基材表面に超塑性加工によりリン酸カルシウム系
セラミックスが接合されていることを特徴とする人工歯
根。
（５）前記基材が金属、セラミックス、ガラスまたはこ
れらの複合材料である請求項４に記載の人工歯根。
（６）基材表面に超塑性加工によりリン酸カルシウム系
セラミックスが接合されていることを特徴とする歯冠。
（７）前記基材が金属、セラミックス、ガラスまたはこ
れらの複合材料である請求項６に記載の歯冠。