JPH05186310A - Dental ceramic material frame and its production - Google Patents

Dental ceramic material frame and its production

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Publication number
JPH05186310A
JPH05186310A JP35896791A JP35896791A JPH05186310A JP H05186310 A JPH05186310 A JP H05186310A JP 35896791 A JP35896791 A JP 35896791A JP 35896791 A JP35896791 A JP 35896791A JP H05186310 A JPH05186310 A JP H05186310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
strength
dental porcelain
alumina
ceramic
Prior art date
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Pending
Application number
JP35896791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Fukuda
洋一 福田
Yasutaka Fukui
康隆 福井
Akio Takimoto
昭夫 滝本
Tadao Kamiya
忠雄 神谷
Kiyoko Saka
清子 坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritake Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP35896791A priority Critical patent/JPH05186310A/en
Publication of JPH05186310A publication Critical patent/JPH05186310A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a dental ceramic material frame capable of producing an all ceramic crown having excellent strength and toughness and three or more crowns. CONSTITUTION:Ceramic constituting porcelain is made of a porous layer comprising spherical alumina and alumina fine powder. Since this porous ceramic layer has no cracks caused by shrinkage in burning, acts as a structural material to secure strength and toughness as a porcelain core material, particle size of spherical alumina and alumina fine powder constituting ceramic raw material powder is controlled, strength and a pore distribution capable of being impregnated with glass can be secured. Since a dental ceramic material frame of this invention is impregnated with glass, strength and toughness as a ceramic core material is ensured. Further, since a glass composition for impregnation contains La2O3 and Al2O3 and ZrO2 or Y2O3, viscosity advantageous for improvement in strength and hardness and impregnation can be maintained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は前歯部の補綴修復用の歯
科用陶材フレームおよびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dental porcelain frame for restoration of anterior prosthesis and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、虫歯等の疾患や事故などの原因
で、天然歯の一部または数本が欠損した場合、セラミッ
クス製人工歯すなわち金属焼付ポーセレンで補綴修復す
ることが行われている。金属焼付ポーセレンとは、外観
にふれる部分にポーセレンすなわち歯科用陶材(以下ポ
ーセレンという。)を、外観と関係ない部分に金属すな
わち陶材焼付用合金を使用して両者を焼き付けたもので
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, when a part or some of natural teeth are lost due to a disease such as tooth decay or an accident, prosthetic restoration is performed with artificial teeth made of ceramics, that is, metal-baked porcelain. The metal-baked porcelain is obtained by baking porcelain, that is, dental porcelain (hereinafter referred to as porcelain) in a portion that touches the appearance, and using metal, that is, a porcelain-baking alloy, in a portion that is not related to the appearance.

【0003】しかし、この金属焼付ポーセレンは、その
構造が金属で裏打ちしてその上に0.8〜1.2mmの
ポーセレンを焼き付けてあるため、入射した光がこの部
分で全てブロックされて反射してくるため、金属面に接
して焼成したオペーク層の影響を強く受けて反射率の高
い、浮き上がった色調になりやすいという欠点がある。
その上、この制限された構造の中で自然感に優れた色調
を再現するには、長年の熟練した技術を必要とする。
However, since the structure of this metal-baked porcelain is lined with a metal and 0.8 to 1.2 mm of porcelain is baked on the structure, incident light is blocked and reflected at this portion. Therefore, there is a drawback that the opaque layer baked in contact with the metal surface is strongly influenced, and a high reflectance and a raised color tone are likely to occur.
Moreover, it takes many years of skill to reproduce a natural color tone in this limited structure.

【0004】そこで、色調の観点から、金属の裏打ちの
ないオールセラミッククラウンが注目を浴び、種々のポ
ーセレンが提案されている。例えば、ガラス基質相の中
に高い強さと弾性を持ったポーセレン結晶(石英、アル
ミナ)を分散させることによって強化させるガラス分散
強化法(従来例A)、アルミナウィスカー(ひげ結晶)
によるガラスの分散強化法(従来例B)、アルミナ高濃
度材(アルミナ75%以上)にアルミナスポーセレンベ
ニア層を被覆した複合材(従来例C)、ガラス中にマイ
カ結晶を析出させたものあるいは長石系ガラスに骨材と
してAl23を混入させたもの(従来例D)、イオン交
換によるポーセレン内への応力表面層の生成(従来例
E)などがある。
Therefore, from the viewpoint of color tone, an all-ceramic crown without a metal backing has attracted attention, and various porcelains have been proposed. For example, a glass dispersion strengthening method (conventional example A) for strengthening by dispersing a porcelain crystal (quartz, alumina) having high strength and elasticity in a glass matrix phase, alumina whiskers (whisker crystal)
Dispersion strengthening method of glass (conventional example B), a composite material in which an alumina high-concentration material (alumina 75% or more) is coated with an alumina sporoselene veneer layer (conventional example C), or a material in which mica crystals are deposited in glass or Examples include feldspar-based glass mixed with Al 2 O 3 as an aggregate (conventional example D) and generation of a stress surface layer in porcelain by ion exchange (conventional example E).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セラミ
ックス自体は金属に比べると著しく強度および靱性に劣
るものであって、前記のいずれの提案も強度および靱性
の点で、満足すべきものではない。すなわち、前記従来
材の抗折強度および破壊靱性は表1に示す通りである。
However, ceramics themselves are significantly inferior in strength and toughness to metals, and none of the above proposals are satisfactory in terms of strength and toughness. That is, the bending strength and fracture toughness of the conventional material are as shown in Table 1.

【0006】[0006]

【表1】 [Table 1]

【0007】従って、前記従来材でオールセラミックク
ラウンを製作するにしても、セラミックコア材としての
強度が不足するため、せいぜい単冠しか作製が困難であ
って、三冠以上のブリッジ等は到底製作することが出来
ないのが現状である。なお、従来例Cは、歯科用陶材フ
レームとしては強度的に充分なのであるが、焼成時の収
縮が大きくクラックが発生するという欠点があり、オー
ルセラミッククラウンとして実用化されるまでには至っ
ていない。
Therefore, even if an all-ceramic crown is manufactured from the above-mentioned conventional material, the strength as a ceramic core material is insufficient, so it is difficult to manufacture only a single crown at most, and bridges with three or more crowns are manufactured at all. The current situation is that we cannot do it. Although the conventional example C is sufficient in strength as a dental porcelain frame, it has a drawback that the shrinkage during firing is large and cracks occur, and it has not been put to practical use as an all-ceramic crown. ..

【0008】本発明は、従来のオールセラミッククラウ
ン用のポーセレンが強度および靱性に劣り、せいぜい単
冠しか製造できないという前記のごとき問題点に鑑みて
なされたものであって、セラミックコア材として充分な
強度と靱性を有し、単冠のみならず三冠以上のブリッジ
の製作も可能な歯科用陶材フレームおよびその製造方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problem that conventional porcelain for all-ceramic crown is inferior in strength and toughness and can produce only a single crown at most, and is sufficient as a ceramic core material. It is an object of the present invention to provide a dental porcelain frame having strength and toughness and capable of producing not only a single crown but also a bridge having three or more crowns, and a method for manufacturing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】発明者等は、先ず従来の
ポーセレンにおいて、セラミックスに所望の強度を持た
せようとすると、焼成の際に収縮してクラックが発生す
ることに鑑み、収縮によるクラックの発生を防止するこ
とについて検討を重ねた。その結果セラミック層を多孔
質にすると、収縮によるクラックの発生がないことを新
たに知見した。また、セラミック層を多孔質としさらに
強度を向上させるためには、球状のアルミナ粒子と一定
粒度以下のアルミナ微細粒子からなる粉末原料の使用が
極めて効果的であり、これによりセラミック層の強度お
よびガラスが含浸可能な気孔分布が得られることを見出
した。
SUMMARY OF THE INVENTION The inventors of the present invention first considered that in conventional porcelain, when an attempt was made to give ceramics a desired strength, shrinkage caused by shrinkage occurred during firing. We have repeatedly studied how to prevent the occurrence of. As a result, it was newly found that when the ceramic layer is made porous, cracks due to shrinkage do not occur. Further, in order to make the ceramic layer porous and further improve the strength, it is extremely effective to use a powder raw material composed of spherical alumina particles and alumina fine particles having a certain size or less. It was found that a pore distribution that can be impregnated with is obtained.

【0010】次いで、発明者等は前記問題点を解決する
ため、この多孔質セラミックス層にガラスを含浸させる
ことを着想し、前記の多孔質セラミック層に含浸させる
含浸用ガラスについて検討を重ね、La23をガラス強
度および硬質増加、さらに色消し剤としての作用と含浸
に有利な粘性との観点から、そしてAl23をガラスの
強度および硬度増加の観点から、所定の含有量で含有す
るホウケイ酸系ガラスが極めて有利であること、および
このガラス質にZrO2またはY23を含有させること
によりさらに強度の向上が得られることを見出して、本
発明を完成した。また、色調調節酸化物としてFe
23、MnO2、CeO2を用いることにより特性の劣化
なく色調の調節が可能になった。
Next, in order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention thought of impregnating the porous ceramic layer with glass, and made repeated studies on the impregnating glass with which the porous ceramic layer was impregnated. the 2 O 3 glass strength and hard increase further in view of the favorable viscosity for impregnation and act as an achromatic agent and the Al 2 O 3 in terms of strength and hardness increase of the glass, it contains a predetermined amount The present invention has been completed by finding that the borosilicate glass to be used is extremely advantageous, and that the addition of ZrO 2 or Y 2 O 3 to this glass material can further improve the strength. Further, as a color tone adjusting oxide, Fe
By using 2 O 3 , MnO 2 and CeO 2 , it became possible to adjust the color tone without deterioration of the characteristics.

【0011】本発明の歯科用陶材フレームは、平均粒子
径が0.5μm〜10.0μm内にある球状アルミナと
平均粒子径が0.5μm〜1.5μmであるアルミナ微
粒子を粉末原料とする多孔質セラミックスと前記多孔質
セラミックスに含浸されたガラスとからなることを要旨
とする。また、本発明の歯科用陶材フレームの製造方法
は、平均粒子径が0.5μm〜10.0μm内にある球
状アルミナと平均粒子径が0.5μm〜1.5μmであ
るアルミナ微粒子を粉末原料として多孔質セラミック材
を焼成する工程と、前記多孔質セラミック材にガラスを
含浸させる工程とからなることを要旨とする。
The dental porcelain frame of the present invention uses spherical alumina particles having an average particle size of 0.5 μm to 10.0 μm and alumina fine particles having an average particle size of 0.5 μm to 1.5 μm as powder raw materials. The gist is that it is composed of porous ceramics and glass impregnated into the porous ceramics. In addition, the method for manufacturing a dental porcelain frame of the present invention uses spherical alumina particles having an average particle size of 0.5 μm to 10.0 μm and alumina fine particles having an average particle size of 0.5 μm to 1.5 μm as powder raw materials. The gist is that it comprises a step of firing the porous ceramic material and a step of impregnating the porous ceramic material with glass.

【0012】前記アルミナ微粒子の粉末原料に占める割
合は2〜40内重量%とすることが好ましい。そして、
前記多孔質セラミックスの密度を62.0%以上とする
ことにより、本発明の効果がさらに向上する。
The proportion of the alumina fine particles in the powder raw material is preferably 2 to 40% by weight. And
By setting the density of the porous ceramics to 62.0% or more, the effect of the present invention is further improved.

【0013】また、前記ガラスはその構成成分としてB
23、SiO2、Al23およびLa23からなり、添
加成分としてZrO2またはY23を含有することが好
ましい。さらに、前記ガラスの構成成分であるB23
SiO2のmol比が次式で示す比とすることにより、
発明の効果がさらに向上する。 B23/(B23+SiO2) = 0.3mol%以
Further, the glass has B as its constituent component.
It is preferably composed of 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 and La 2 O 3 and contains ZrO 2 or Y 2 O 3 as an additive component. Furthermore, by setting the molar ratio of B 2 O 3 and SiO 2 which are the constituent components of the glass to the ratio shown by the following equation,
The effect of the invention is further improved. B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) = 0.3 mol% or more

【0014】前記ガラスは、色調調節酸化物としてFe
23、MnO2、CeO2の中から選ばれる1種または2
種以上を含有させることができる。
The glass contains Fe as a color adjusting oxide.
2 O 3, MnO 2, 1 kind selected from CeO 2 or 2
More than one species can be included.

【0015】本発明において、セラミックコアの形成は
従来から公知の方法で行うことができる。例えばセラミ
ックス粉末を水で溶き模型の上に築盛りした後コンデン
スする方法等を用いることができる。また、形成された
セラミックコアの焼成は、歯科用ポーセレンの焼成温度
として最も一般的な1100℃程度の温度で2時間程度
とすることが好ましい。なお、昇温速度については、セ
ラミックスの材質および築盛方法等に応じて適宜選択す
る。
In the present invention, the ceramic core can be formed by a conventionally known method. For example, a method may be used in which ceramic powder is melted with water, built up on a model, and then condensed. Further, the formed ceramic core is preferably fired at a temperature of about 1100 ° C., which is the most common firing temperature for dental porcelain, for about 2 hours. The heating rate is appropriately selected according to the material of ceramics, the method of building, and the like.

【0016】焼成した多孔質セラミック層へのガラスの
含浸は、焼成温度よりやや低い温度で4〜6時間保持す
ることが好ましい。なお、昇温速度については、セラミ
ックスの材質および築盛方法等に応じて適宜選択する。
It is preferable to impregnate the fired porous ceramic layer with glass at a temperature slightly lower than the firing temperature for 4 to 6 hours. The heating rate is appropriately selected according to the material of ceramics, the method of building, and the like.

【0017】[0017]

【作用】本発明ではポーセレンを構成するセラミックに
平均粒子径が0.5μm〜10.0μm内にある球状ア
ルミナと平均粒子径が0.5μm〜1.5μmであるア
ルミナ微粒子を用い多孔質層としたので、焼成時の収縮
によるクラックの発生がない。その上、この多孔質セラ
ミック層はポーセレンコア材としての強度と靱性を確保
する構造材として作用し、球状粒子と微細粒子の組み合
わせにより、強度およびガラスが含浸可能な気孔分布を
確保することができる事と併せて、セラミック層の筆に
よる築盛り、ディッピング法等による形成の操作性が容
易である。
In the present invention, a porous layer is formed by using spherical alumina having an average particle size of 0.5 μm to 10.0 μm and alumina fine particles having an average particle size of 0.5 μm to 1.5 μm as the ceramic constituting porcelain. Therefore, no cracks are generated due to shrinkage during firing. Moreover, this porous ceramic layer acts as a structural material that secures the strength and toughness of the porcelain core material, and the combination of spherical particles and fine particles can secure the strength and the pore distribution that can be impregnated with glass. In addition to this, it is easy to build up the ceramic layer with a brush and to form it by a dipping method.

【0018】また、本発明の歯科用陶材フレームは多孔
質セラミック層にガラスを含浸させたので、セラミック
コア材として強度と靱性が確保される。さらに、含浸用
ガラスにAl23とLa23を含有せしめたので、強度
および硬度を高めるばかりでなく、含浸に有利な粘性を
確保すると共に、ガラスの物理的消色剤として作用し、
自然感に優れた色調を再現することができる。
In the dental porcelain frame of the present invention, since the porous ceramic layer is impregnated with glass, strength and toughness are secured as the ceramic core material. Further, since the impregnating glass contains Al 2 O 3 and La 2 O 3 , it not only enhances the strength and hardness, but also secures a viscosity advantageous for impregnation and acts as a physical decolorizing agent for the glass. ,
It is possible to reproduce a color tone with an excellent natural feeling.

【0019】その上、添加成分としてZrO2またはY2
3を含有させることにより、さらに強度を向上させる
ことができる。また、色調調節酸化物として含有させる
MnO2は褐色から紫色まで、Fe23は赤色、CeO2
は黄色から褐色までの色調に任意に着色可能である。ま
た、CeO2は日光による経日変化による変色防止にも
効果が見られる。
In addition, ZrO 2 or Y 2 is added as an additive component.
By containing O 3 , the strength can be further improved. Further, MnO 2 contained as a color tone adjusting oxide is from brown to purple, Fe 2 O 3 is red, CeO 2 is contained.
Can be colored in any color from yellow to brown. Further, CeO 2 is also effective in preventing discoloration due to changes with time due to sunlight.

【0020】本発明において、セラミックスの粉末原料
のアルミナ粒子の粒子形状を球状とし、また平均粒径を
0.5μm〜10.0μmとしたのは、粒度調整により
セラミックコアとしての強度およびガラスが含浸可能な
気孔分布が得られるからであり、さらに球形の粒子形状
の粉末原料を使用することによりパッキング性が向上し
セラミックコアとしての強度が向上する。球状アルミナ
粒子の平均粒径が0.5μm未満になると充分な気孔分
布が得られず、逆に平均粒径が10.0μmを越えると
焼結性が低下し所期の強度が得られない。
In the present invention, the alumina particles used as the ceramic powder raw material have a spherical particle shape and an average particle diameter of 0.5 μm to 10.0 μm. This is because a possible pore distribution can be obtained, and by using a powder material having a spherical particle shape, the packing property is improved and the strength as a ceramic core is improved. If the average particle size of the spherical alumina particles is less than 0.5 μm, a sufficient pore distribution cannot be obtained, and conversely, if the average particle size exceeds 10.0 μm, the sinterability decreases and the desired strength cannot be obtained.

【0021】粉末原料に占める平均粒子径が0.5μm
〜1.5μmであるアルミナ微粒子の割合を2〜40重
量%とすると、焼結性向上によりセラミックコアとして
の強度を増加させることができる。このアルミナ微粒子
の平均粒子径が0.5μm未満の場合、アルミナコア材
を作成する時に、泡を含有しやすい等操作性の問題が生
じ、また、平均粒子径が1.5μmを越えると焼結性が
低下し所期の強度が得られない。また、アルミナ微粒子
の配合割合が粉末原料の2%未満になると、前記効果が
得られなくなり、40%を越えるとガラスが含浸可能な
気孔分布が得られない。
The average particle size of the powder raw material is 0.5 μm.
When the proportion of the alumina fine particles having a particle size of ˜1.5 μm is 2 to 40% by weight, the strength as a ceramic core can be increased by improving the sinterability. When the average particle size of the alumina fine particles is less than 0.5 μm, problems such as easy inclusion of bubbles during the production of the alumina core material may occur, and sinterability may occur when the average particle size exceeds 1.5 μm. And the desired strength cannot be obtained. Further, if the compounding ratio of the alumina fine particles is less than 2% of the powder raw material, the above effect cannot be obtained, and if it exceeds 40%, the pore distribution capable of being impregnated with glass cannot be obtained.

【0022】本発明においては、多孔質セラミックの密
度を62.0%以上とすることにより、抗折強度を3
8.9kg/mm2以上、破壊靱性を26.8kg/m
2/3以上に向上することができる。密度が62.0%
以下になると前記効果が得られなくなる。
In the present invention, the bending strength is set to 3 by setting the density of the porous ceramic to 62.0% or more.
8.9 kg / mm 2 or more, fracture toughness 26.8 kg / m
It can be improved to m 2/3 or more. 62.0% density
In the following cases, the above effect cannot be obtained.

【0023】また、本発明においてガラスの構成成分で
あるB23とSiO2のmol比をB23/(B23
SiO2)=0.3mol%以上とすることにより、ガ
ラスに所望の強度および硬度が付与される。このmol
%が0.3%未満になると、前記効果が得られなくな
る。
Further, the B 2 O 3 and mol ratio of SiO 2 is a component of the glass in the present invention B 2 O 3 / (B 2 O 3 +
By setting SiO 2 ) = 0.3 mol% or more, desired strength and hardness are imparted to the glass. This mol
If the percentage is less than 0.3%, the above effect cannot be obtained.

【0024】[0024]

【実施例】本発明の好適な実施例を比較例と比較しつつ
説明し、本発明の効果を明らかにする。 (実験例1)表2に示す平均粒子径のアルミナを表3の
割合で配合し、120℃まで6時間、1120℃まで2
時間の昇温速度で昇温し、1120℃で2時間保持して
多孔質セラミック層からなる試料を焼成した。この多孔
質セラミックに表4に示す成分の含浸用ガラスを、20
0℃まで1時間、1100℃まで2時間、1100℃で
6時間保持の含浸条件で、含浸させ密度および強度を測
定した。
The preferred embodiments of the present invention will be described in comparison with comparative examples to clarify the effects of the present invention. (Experimental Example 1) Alumina having an average particle size shown in Table 2 was blended at a ratio shown in Table 3, and was heated to 120 ° C for 6 hours and 1120 ° C for 2 hours.
The temperature was raised at a heating rate of 1 hour, and the temperature was maintained at 1120 ° C. for 2 hours to fire the sample composed of the porous ceramic layer. This porous ceramic was impregnated with glass containing the components shown in Table 4 for 20 minutes.
Impregnation was carried out under the impregnation conditions of 1 hour up to 0 ° C., 2 hours up to 1100 ° C. and 6 hours up to 1100 ° C., and the density and strength were measured.

【0025】なお、表3において比較例1〜8は粒子形
状が球状でないアルミナ材を使用したものであり、比較
例9は球状アルミナを使用したが微粉アルミナ粒子を配
合しなかったもの、比較例10は微粉アルミナの配合量
が本発明の配合範囲を越えたものである。比較例11は
使用微粉アルミナの粒子サイズが、本発明の平均粒子径
の粒子サイズを越えたものである。比較例12、13は
使用球状アルミナの粒子サイズが、本発明の平均粒子サ
イズを越えたものである。測定した結果は表3にまとめ
て示した。
In Table 3, Comparative Examples 1 to 8 use an alumina material having a non-spherical particle shape, and Comparative Example 9 uses spherical alumina but does not include fine alumina particles, Comparative Example In No. 10, the compounding amount of finely divided alumina exceeds the compounding range of the present invention. In Comparative Example 11, the particle size of the finely powdered alumina used exceeds the average particle size of the present invention. In Comparative Examples 12 and 13, the spherical alumina used had a particle size exceeding the average particle size of the present invention. The measured results are summarized in Table 3.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】[0028]

【表4】 [Table 4]

【0029】表3に示したように、粒子形状が球状でな
いアルミナ材Aおよびアルミナ材Bを配合した比較例1
〜6は、密度が1.91〜2.36g/cm3と低かっ
た上に密度のばらつきも大きかった。また、ガラス浸透
性に欠けガラスを含浸させることができなかったので、
強度の測定が不可能であった。比較例7および8は密度
が大きかったが、ガラス浸透性に欠け比較例1〜6と同
様にガラスを含浸させることができなかったので、強度
測定が不可能であった。
As shown in Table 3, Comparative Example 1 in which alumina material A and alumina material B having a non-spherical particle shape were blended
Nos. 6 to 6 had low densities of 1.91 to 2.36 g / cm 3, and also had large variations in density. Also, because it lacked glass permeability and could not be impregnated with glass,
The strength could not be measured. Comparative Examples 7 and 8 had high densities, but lacked glass permeability and could not be impregnated with glass as in Comparative Examples 1 to 6, so that strength measurement was impossible.

【0030】球状アルミナ材を配合したが、微粉アルミ
ナを配合しなかった比較例9は、密度が2.44g/c
3と低く、ガラスの含浸は可能であったものの、強度
が25.5kg/cm3と低かった。また、球状アルナ
ミ材を配合したが、微粉アルミナの配合量が本発明の組
成範囲よりも高かった比較例10は、密度が2.71g
/cm3と高かったものの、気孔分布が悪かったため、
浸透性が不良で、ガラスを含浸させることが不可能であ
った。また、平均粒子径が10.0μm以上である球状
アルミナもしくは、平均粒子径が1.5μm以上である
アルミナ微粒子を使用した比較例11、12、13は、
密度が2.65〜2.74g/cm3と高かったが、焼
成後のアルミナ層の硬度および強度が弱く使用に耐える
ことが不可能であった。
Comparative Example 9 containing the spherical alumina material but not the fine alumina powder had a density of 2.44 g / c.
Although it was as low as m 3 , the glass could be impregnated, but the strength was as low as 25.5 kg / cm 3 . In addition, although the spherical aluminum material was blended, the density of the comparative example 10 in which the fine alumina powder was higher than the composition range of the present invention was 2.71 g.
Although it was as high as / cm 3 , the pore distribution was poor, so
It was impossible to impregnate glass because of poor permeability. In addition, Comparative Examples 11, 12 and 13 using spherical alumina having an average particle diameter of 10.0 μm or more or alumina fine particles having an average particle diameter of 1.5 μm or more,
Although the density was as high as 2.65 to 2.74 g / cm 3 , the hardness and strength of the alumina layer after firing were too weak to withstand use.

【0031】これに対して本発明例の実施例1〜8は、
密度のばらつきが少ない上に2.52〜2.78g/c
3(理論密度の64.0〜70.6%)と高く、ガラ
ス含浸後の強度は29.9〜40.2kg/cm3であ
って、著しく強度が向上し本発明の効果が確認された。
On the other hand, in Examples 1 to 8 of the present invention,
2.52 to 2.78 g / c with little variation in density
m 3 (64.0 to 70.6% of theoretical density), the strength after glass impregnation is 29.9 to 40.2 kg / cm 3 , and the strength is remarkably improved, confirming the effect of the present invention. It was

【0032】(実験例2)表3の実施例3で得られた多
孔質セラミックを用い、表5に示す含浸用ガラスを、実
験例1に示すと同様に、200℃まで1時間、1100
℃まで2時間、1100℃で6時間保持の含浸条件で、
含浸させ曲げ強度(kg/mm2)および破壊靱性値
(kg/mm2/3)を測定した。得られた結果は表5に
併せて示した。なお、実施例3は含浸用ガラスにZrO
2またはY23を含有しないものであり、比較例14は
23/(B23+SiO2)比が0.29mol%の
ものである。
(Experimental Example 2) Using the porous ceramics obtained in Example 3 of Table 3, the glass for impregnation shown in Table 5 was heated to 200 ° C. for 1 hour and 1100 in the same manner as in Experimental Example 1.
Under the impregnation condition of holding for 2 hours at 1100 ° C for 6 hours,
Bending strength (kg / mm 2 ) and fracture toughness value (kg / mm 2/3 ) were measured after impregnation. The obtained results are also shown in Table 5. In Example 3, ZrO was used as the impregnating glass.
It does not contain 2 or Y 2 O 3 , and Comparative Example 14 has a B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) ratio of 0.29 mol%.

【0033】[0033]

【表5】 [Table 5]

【0034】表5に示したように、B23のmol%の
少なかった比較例13は、含浸に有利な粘性を確保でき
なかったので、含浸不能であって、曲げ強度も破壊靱性
も測定できなかった。
As shown in Table 5, in Comparative Example 13 in which the mol% of B 2 O 3 was small, the viscosity advantageous for impregnation could not be ensured, so impregnation was impossible, and both bending strength and fracture toughness were not obtained. I could not measure.

【0035】これに対して本発明の実施例3は含浸用ガ
ラスにZrO2またはY23を含有しない比較例12
は、ガラスの強度が不十分であったため、曲げ強度が3
7.7kg/mm2、破壊靱性が26.8kg/mm2/3
であったが、実施例9および10は、曲げ強度が41.
35kg/mm2、41.37kg/mm2、破壊靱性が
28.5kg/mm2/3、27.2kg/mm2/3であっ
て、本発明によれば優れた強度の歯科用陶材フレームの
得られることが確認された。
On the other hand, Example 3 of the present invention is a comparative example 12 in which the glass for impregnation does not contain ZrO 2 or Y 2 O 3.
Had a bending strength of 3 because the strength of the glass was insufficient.
7.7 kg / mm 2 , fracture toughness 26.8 kg / mm 2/3
However, in Examples 9 and 10, the bending strength was 41.
35kg / mm 2, 41.37kg / mm 2, fracture toughness 28.5 kg / mm 2/3, a 27.2 kg / mm 2/3, dental porcelain frame superior strength according to the present invention It was confirmed that

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の歯科用陶材フレームは、平均粒
子径が0.5μm〜10.0μm内にある球状アルミナ
と平均粒子径が0.5μm〜1.5μmであるアルミナ
微粒子を粉末原料とする多孔質セラミックと前記多孔質
セラミックに含浸されたガラスとからなることを要旨と
し、また、本発明の歯科用陶材フレームの製造方法は、
平均粒子径が0.5μm〜10.0μm内にある球状ア
ルミナと平均粒子径が0.5μm〜1.5μmであるア
ルミナ微粒子を粉末原料として多孔質セラミック材を焼
成する工程と、前記多孔質セラミック材にガラスを含浸
させる工程とからなることを要旨とするものであって、
ポーセレンを構成するセラミックを多孔質層としたの
で、焼成時の収縮によるクラックの発生がなく、その
上、この多孔質セラミック層はポーセレンコア材として
の強度と靱性を確保する構造材として作用し、セラミッ
ク原料粉末は球状アルミナと微粉アルミナとからなるた
め、パッキング性と焼結性の向上により、強度およびガ
ラスが含浸可能な気孔分布を確保することができる。ま
た、本発明の歯科用陶材フレームは多孔質セラミック層
にガラスを含浸させたので、セラミックコア材として強
度と靱性が確保される。さらに、含浸用ガラス組成にL
23とAl23を含有せしめ添加材としてZrO2
よびY23を添加したので、強度および硬度の向上と含
浸に有利な粘性を確保すると共に、ガラスの物理的消色
剤として作用し、自然感に優れた色調を再現することが
できる。その結果、本発明の歯科用陶材フレーム材料
は、抗折強度および破壊靱性共に従来例に比べて著しく
向上しており、歯科用陶材フレーム材として極めて優れ
たものである。
The dental porcelain frame of the present invention comprises spherical alumina particles having an average particle size of 0.5 μm to 10.0 μm and alumina fine particles having an average particle size of 0.5 μm to 1.5 μm as powder raw materials. The gist consists of a porous ceramic and a glass impregnated into the porous ceramic, and the method for producing a dental porcelain frame of the present invention,
A step of firing a porous ceramic material using spherical alumina having an average particle diameter of 0.5 μm to 10.0 μm and alumina fine particles having an average particle diameter of 0.5 μm to 1.5 μm as a powder raw material; The gist is that it comprises a step of impregnating the material with glass,
Since the ceramic constituting porcelain is a porous layer, there is no occurrence of cracks due to shrinkage during firing, and this porous ceramic layer acts as a structural material that secures strength and toughness as a porcelain core material, Since the ceramic raw material powder is composed of spherical alumina and fine alumina, the strength and the pore distribution capable of being impregnated with glass can be secured by improving the packing property and the sinterability. Further, since the porous porcelain layer of the dental porcelain frame of the present invention is impregnated with glass, strength and toughness are secured as a ceramic core material. Furthermore, the impregnating glass composition has
Since ZrO 2 and Y 2 O 3 are added as an additive containing a 2 O 3 and Al 2 O 3 , the strength and hardness are improved, the viscosity advantageous for impregnation is secured, and the physical decolorizing agent for glass is used. , And it is possible to reproduce a natural color tone. As a result, the dental porcelain frame material of the present invention is remarkably improved in bending strength and fracture toughness as compared with the conventional example, and is extremely excellent as a dental porcelain frame material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 忠雄 愛知県西春日井郡西春町大字法成寺字西出 177 (72)発明者 坂 清子 愛知県愛知郡日進町大字梅森字北田面701 の1 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tadao Kamiya Nishide, Nishiharu-cho, Nishikasugai-gun, Aichi 177 (72) Inventor Kiyoko Saka 1 701, Kitadamie, Nisshin-cho, Aichi-gun, Aichi

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平均粒子径が0.5μm〜10.0μm
内にある球状アルミナと平均粒子径が0.5μm〜1.
5μmであるアルミナ微粒子を粉末原料とする多孔質セ
ラミックと前記多孔質セラミックに含浸されたガラスと
からなることを特徴とする歯科用陶材フレーム。
1. An average particle diameter of 0.5 μm to 10.0 μm
Spherical alumina inside and the average particle diameter is 0.5 μm to 1.
A dental porcelain frame comprising a porous ceramic made of alumina fine particles of 5 μm as a powder raw material and glass impregnated in the porous ceramic.
【請求項2】 前記アルミナ微粒子の粉末原料に占める
割合が2〜40内重量%であることを特徴とする請求項
1に記載の歯科用陶材フレーム。
2. The dental porcelain frame according to claim 1, wherein the proportion of the alumina fine particles in the powder raw material is 2 to 40% by weight.
【請求項3】 前記多孔質セラミックスの密度が62.
0%以上であることを特徴とする請求項1または請求項
2に記載の歯科用陶材フレーム。
3. The density of the porous ceramics is 62.
It is 0% or more, The dental porcelain frame of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 前記ガラスが、構成成分としてB23
SiO2、Al23およびLa23からなることを特徴
とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の歯科用
陶材フレーム。
4. The glass contains B 2 O 3 as a constituent component,
The dental porcelain frame according to any one of claims 1 to 3, which is composed of SiO 2 , Al 2 O 3 and La 2 O 3 .
【請求項5】 前記ガラスに、添加成分としてZr
2、Y23を含有することを特徴とする請求項1乃至
請求項4のいずれかに記載の歯科用陶材フレーム。
5. Zr as an additive component to the glass
The dental porcelain frame according to any one of claims 1 to 4, which contains O 2 and Y 2 O 3 .
【請求項6】 前記ガラスの構成成分であるB23とS
iO2のmol比が次式で示す比であることを特徴とす
る請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の歯科用陶材
フレーム。 B23/(B23+SiO2)=0.3mol%以上
6. B 2 O 3 and S, which are constituent components of the glass,
The dental porcelain frame according to any one of claims 1 to 5, wherein the molar ratio of iO 2 is a ratio represented by the following formula. B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) = 0.3 mol% or more
【請求項7】 前記ガラスは、色調調節酸化物としてF
23、MnO2、CeO2の中から選ばれる1種または
2種以上を含有することを特徴とする請求項1乃至請求
項6のいずれかに記載の歯科用陶材フレーム。
7. The glass comprises F as a color tone adjusting oxide.
The dental porcelain frame according to any one of claims 1 to 6, which contains one or more selected from e 2 O 3 , MnO 2 , and CeO 2 .
【請求項8】 平均粒子径が0.5μm〜10.0μm
内にある球状アルミナと平均粒子径が0.5μm〜1.
5μmであるアルミナ微粒子を粉末原料として多孔質セ
ラミック材を焼成する工程と、前記多孔質セラミック材
にガラスを含浸させる工程とからなることを特徴とする
歯科用陶材フレームの製造方法。
8. The average particle diameter is 0.5 μm to 10.0 μm.
Spherical alumina inside and the average particle diameter is 0.5 μm to 1.
A method of manufacturing a dental porcelain frame, comprising: a step of firing a porous ceramic material using alumina fine particles having a diameter of 5 μm as a powder raw material; and a step of impregnating the porous ceramic material with glass.
【請求項9】 前記アルミナ微粒子の粉末原料に占める
割合が2〜40内重量%であることを特徴とする請求項
8に記載の歯科用陶材フレームの製造方法。
9. The method for manufacturing a dental porcelain frame according to claim 8, wherein the proportion of the alumina fine particles in the powder raw material is 2 to 40% by weight.
【請求項10】 前記多孔質セラミックスの密度が6
2.0%以上であることを特徴とする請求項8または請
求項9に記載の歯科用陶材フレームの製造方法。
10. The density of the porous ceramics is 6
It is 2.0% or more, The manufacturing method of the dental porcelain frame of Claim 8 or Claim 9 characterized by the above-mentioned.
【請求項11】 前記ガラスは、構成成分としてB
23、SiO2、Al23およびLa23からなること
を特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれかに記載
の歯科用陶材フレームの製造方法。
11. The glass comprises B as a constituent component.
The method for manufacturing a dental porcelain frame according to any one of claims 8 to 10, characterized in that it comprises 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 and La 2 O 3 .
【請求項12】 前記ガラスに、添加成分としてZrO
2、Y23を含有することを特徴とする請求項8乃至請
求項11のいずれかに記載の歯科用陶材フレーム。
12. ZrO is added to the glass as an additive component.
The dental porcelain frame according to any one of claims 8 to 11, which contains 2 , Y 2 O 3 .
【請求項13】 前記ガラスの構成成分であるB23
SiO2のmol比が次式で示す比であることを特徴と
する請求項8乃至請求項12のいずれかに記載の歯科用
陶材フレームの製造方法。 B23/(B23+SiO2)=0.3mol%以上
13. The dental composition according to claim 8, wherein a molar ratio of B 2 O 3 and SiO 2 which are constituent components of the glass is a ratio represented by the following formula. Porcelain frame manufacturing method. B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) = 0.3 mol% or more
【請求項14】 前記ガラスは、色調調節酸化物として
Fe23、MnO2、CeO2の中から選ばれる1種また
は2種以上を含有することを特徴とする請求項8乃至請
求項13のいずれかに記載の歯科用陶材フレームの製造
方法。
14. The glass according to claim 8, wherein the glass contains one or more selected from Fe 2 O 3 , MnO 2 and CeO 2 as a color tone adjusting oxide. The method for manufacturing a dental porcelain frame according to any one of 1.
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