JPH0640840A - 歯科用セラミックス材料及び歯科用セラミックス成形体 - Google Patents

歯科用セラミックス材料及び歯科用セラミックス成形体

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JPH0640840A
JPH0640840A JP21637292A JP21637292A JPH0640840A JP H0640840 A JPH0640840 A JP H0640840A JP 21637292 A JP21637292 A JP 21637292A JP 21637292 A JP21637292 A JP 21637292A JP H0640840 A JPH0640840 A JP H0640840A
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JP
Japan
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powder
dental
glass powder
glass
ceramic
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JP21637292A
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Toshiaki Kobayashi
利彰 小林
Takeshi Naganuma
健 長沼
Koichi Saito
浩一 斉藤
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Lion Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 セラミックス粉末と、アルカリ金属含有量が
酸化物として15重量%以下であり、かつ、1300℃
における粘度がlogη=2〜4(ポイズ)の範囲にあ
るガラス粉末とを主成分としてなり、上記両粉末の合計
量100重量部当りセラミックス粉末が95〜65重量
部、ガラス粉末が5〜35重量部の割合で混合されてな
ることを特徴とする歯科用セラミックス材料。 【効果】 本発明の歯科用セラミックス材料は、高強度
である上、低収縮の歯科用セラミックス成形体を得るこ
とができ、強度と収縮率という相反する課題を解決した
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、陶材焼付冠、ポストコ
アー、ブリッジなどを製造するために使用される歯科用
セラミックス材料及び歯科用セラミックス成形体に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
歯科用の陶材焼付冠、ポストコアー、ブリッジなどは、
強度を持たせるために金属製の鋳造体に陶材、レジン等
を築盛して製作することが行われている。この場合、通
常は金属色を隠蔽させるため、オペーク陶材等を使用し
て審美性を向上させている。
【0003】しかしながら、金属色を完全に隠蔽させる
ことは困難であり、このため金属鋳造体を用いる方法
は、隣在歯との調和を欠くという問題がある。更に、こ
のように金属製鋳造体を口腔内に用いることは、金属に
よる歯肉の変色、金属アレルギー等を生じさせるという
問題も指摘されている。
【0004】このため、鋳造体を金属に代えて審美性、
安全性の点で優れたセラミックスで形成することが望ま
れている。現在、歯科用セラミックス材料としては、コ
ーニング社のダイコア等があるが、高額の特殊設備を必
要とし、しかも製作に多くの工程と労力を必要とすると
いう問題がある。
【0005】即ち、陶材焼付冠等の歯科用成形体の金属
部分をセラミックスにて形成する場合、該成形体は三点
曲げ強度が1500kg/cm2以上の高強度を有する
ことが要求される一方、焼成時の収縮が少ないことが要
求される。この焼成時の収縮は、歯科用成形体が非常に
小さく、わずかな収縮が歯へ装着するための寸法精度に
大きく影響するため、非常に重要な要求事項であるが、
一般に強度と寸法精度(焼成時の収縮)とは相反するも
のである。
【0006】従って、工業材料の分野では、例えば低温
焼成多層基盤を作製する方法として、アルミナにガラス
粉末を添加して成形し、焼結させるなどの技術が知られ
ているが、これらの工業材料はそのまま歯科用材料とし
て転用し難いものであり、歯科用成形体としての強度及
び収縮率の両者を同時に満足させることができないた
め、一般に使用し得ないものである。特に、従来のα−
アルミナ系セラミックスは、焼成における収縮率が大き
いので、歯科用材料、とりわけ寸法精度を必要とする歯
科用材料、例えば歯冠材料に実用化することができない
ものであった。
【0007】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
歯科用成形体としての強度と収縮率(寸法精度)とを同
時に満足させるセラミックス成形体を得るための歯科用
セラミックス材料及び該材料を成形、焼成することによ
り得られる歯科用セラミックス成形体を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、歯科用
セラミックス成形体を得るための材料をセラミックス粉
末とガラス粉末とを主成分として構成すること、この場
合ガラス粉末として、アルカリ金属含有量が酸化物とし
て15%(重量%、以下同じ)以下であり、かつ、13
00℃における粘度がlogη=2〜4ポイズの範囲に
あるガラス粉末を使用すること、しかもセラミックス粉
末とガラス粉末との合計100部(重量部、以下同じ)
当りセラミックス粉末を95〜65部、ガラス粉末を5
〜35部の使用割合とすることにより、三点曲げ強度が
1500kg/cm2以上、特に1800kg/cm2
上という高強度を有すると共に、体積収縮率が5%以
下、特に3%以下の強度と収縮率とを同時に満足したセ
ラミックス成形体を焼成、製造し得ることを見い出し
た。
【0009】特に、ガラス粉末を用いる場合、一般にア
ルカリ金属含有量が多くなると、耐水性が劣るなどの問
題が生じるため、通常、アルカリ金属含有量が酸化物と
して5%以下であるものを使用することが必要である
が、上記粘度範囲にあるガラス粉末をセラミックス粉末
と上記割合で使用する場合には、アルカリ金属含有量が
ある程度多くてもかかる不利は与えず、実質的な焼成収
縮のない、高強度、高審美の焼成体を得ることができる
ことを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【0010】従って、本発明は、セラミックス粉末と、
アルカリ金属含有量が酸化物として15重量%以下であ
り、かつ、1300℃における粘度がlogη=2〜4
(ポイズ)の範囲にあるガラス粉末とを主成分としてな
り、上記両粉末の合計量100重量部当りセラミックス
粉末が95〜65重量部、ガラス粉末が5〜35重量部
の割合で混合されてなることを特徴とする歯科用セラミ
ックス材料、及び、この歯科用セラミックス材料を成
形、焼成して得られた歯科用セラミックス成形体を提供
する。
【0011】なお、本発明において、ガラスの粘度値
は、白金球引き上げ法による値である。
【0012】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の歯科用セラミックス材料は、セラミックス粉末とガ
ラス粉末とを主成分とする。
【0013】ここで、セラミックス粉末としては、アル
ミナ、安定化ジルコニア、部分安定化ジルコニア、窒化
ケイ素、ムライト等を用いることができる。その平均粒
径は0.2〜30μm、特に0.8〜15μmとするこ
とができる。
【0014】一方、ガラス粉末としてはLi,Na,K
などのアルカリ金属含有量が酸化物として15%以下で
あり、Stokesの法則を利用した白金球引き上げ法
による1300℃の粘度(η)がlogη=2〜4(ポ
イズ)であるものを使用する。アルカリ金属含有量が1
5%を越えるものは、1300℃におけるガラス粘度が
低下し、好ましくない。また、本発明の歯科用セラミッ
クス材料は、常に唾液の存在下で使用されるため、耐水
性を有する必要があるが、アルカリ金属をより多く含有
するガラスの使用は、耐水性を著しく低下させるため、
不適当である。
【0015】一方、上記粘度が2ポイズより低いと、焼
成時にガラスが溶融することによりガラス粒子の歪みが
大きくなり、焼成収縮が促進されて、変形、そり等が発
生し易くなる。他方、上記粘度が4ポイズより高くなる
と、焼成温度が高くなり、一般の歯科技工所にある電気
炉では焼成が困難になる場合がある上、焼成時に溶融す
るガラスの粘度が高くなるため、ガラスとセラミックス
粉末との接触面積が小さくなり、十分な強度を持つ焼成
体が得られない。
【0016】本発明で使用するガラス粉末は、アルカリ
金属含有量及び粘度が上記範囲にあれば、その成分組成
は限定されず、いずれのものをも使用することができ
る。
【0017】なお、ガラス粉末の平均粒径は、特に限定
されるものではないが、0.2〜30μm、特に0.8
〜15μmとすることが好ましい。
【0018】上記セラミックス粉末とガラス粉末とは、
両粉末の合計100部に対し、セラミックス粉末が95
〜65部、より好ましくは90〜80部、ガラス粉末が
5〜35部、より好ましくは10〜20部の割合となる
ように使用することが必要である。ガラス粉末量が5部
より少ないと、焼成時に溶融するガラス量が少なく、ガ
ラスとセラミックス粉末との接触点が少なすぎるため、
不均一な焼成体となり、強度が著しく低下する。一方、
ガラス粉末量が35部を越えると焼成収縮が著しくな
り、寸法精度の要求される歯科用材料としては不適当と
なる。
【0019】本発明の歯科用セラミックス材料は、上述
したようにセラミックス用粉末とガラス粉末を主成分と
するものであるが、必要により着色材、例えばSi,Z
r,V,Sn,Pr等の酸化物などを添加することがで
き、これにより多種多様な天然歯の色彩を出現させるこ
とが可能になる。
【0020】本発明の歯科用セラミックス材料を用いて
歯科用セラミックス成形体を得る場合は、該材料を鋳込
み成形用スラリーとし、これを所定の型に鋳込み成形
し、乾燥、焼成する方法を採用することができる。
【0021】この場合、スラリーを調製するために使用
する溶媒には特に制限はないが、水、エタノール等が好
適に用いられる。また、スラリーには、分散剤、バイン
ダー類、更に消泡剤などを添加することもできる。な
お、スラリーの調製方法は、ボールミル、高速インペラ
ー、サンドミル等を用いた一般に使用されている分散方
法を採用することができる。
【0022】成形方法は、鋳込み成形法が好適であり、
主に固形鋳込み、減圧鋳込み、遠心鋳込み、排泥鋳込
み、加圧鋳込みなどの方法が採用される。これらの方法
を用いることにより、歯科で要求される複雑形状の精密
鋳造が可能になる。
【0023】なお、鋳込み成形法に使用できる型材とし
ては、通常歯科で用いられている埋没材、例えば石膏系
埋没材、コロイダルシリカ系埋没材、エチルシリケート
系埋没材、耐火模型材、歯科用石膏、包埋材等が挙げら
れる。
【0024】以上のような型材に鋳込まれたスラリーが
固化した後、グリーン成形物を掘り出し、これを焼成し
て歯科用セラミックス成形体を得るが、この場合焼成は
900〜1400℃、特に1000〜1300℃の比較
的低温で行うことが好ましい。なお、焼成温度は使用す
るセラミックス用粉末の種類や粒径、ガラス粉末の組成
や粒径等により適宜選択されるが、係留時間は大きな物
性変化をもたらさず、通常30分〜4時間の範囲であ
る。また、焼成雰囲気は空気中でよい。
【0025】本発明の歯科用セラミックス材料を用いて
得られた成形体は、三点曲げ強度が1500kg/cm
2以上、特に1800kg/cm2以上であり、また体積
収縮率が5%以下、特に3%以下である。このため、陶
材焼付冠、ポストコアー、ブリッジ等として好適に用い
られる。
【0026】なお、本発明の歯科用セラミックス成形体
は、必要により陶材、レジン等で築盛することができる
が、これらは市販のものを使用し得、また築盛条件とし
ては通例に従うことができる。更に、成形体の接着に
は、通常の歯科用セメント、例えばリン酸亜鉛セメン
ト、グラスアイオノマーセメント、ポリカルボキシレー
トセメント等、歯科用接着材、例えばBisGMA系、
4META系等、更にユージノール系セメントに代表さ
れる仮着材など、各種のものを使用することができる。
【0027】
【発明の効果】本発明の歯科用セラミックス材料は、高
強度である上、低収縮の歯科用セラミックス成形体を得
ることができ、強度と収縮率という相反する課題を解決
したものである。
【0028】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【0029】〔実施例1〕 粉部: α−Al23(平均粒径D50=4.75μm) 44.5g α−Al23(平均粒径D50=0.60μm) 33.9g ガラス粉末No.1 16.8g 色素 3.0g 液部: 水 22.6g 分散剤 0.6g
【0030】〔実施例2〕 粉部: 部分安定化ジルコニア(平均粒径D50=5.20μm) 61.3g 部分安定化ジルコニア(平均粒径D50=0.43μm) 46.7g ガラス粉末No.2 18.7g 色素 3.0g 液部: 水 22.6g 分散剤 0.5g
【0031】〔実施例3〕 粉部: α−Al23(平均粒径D50=4.75μm) 44.5g α−Al23(平均粒径D50=0.60μm) 33.9g ガラス粉末No.3 17.4g 色素 3.0g 液部: 水 22.6g 分散剤 0.5g
【0032】〔比較例1〕 粉部: α−Al23(平均粒径D50=4.75μm) 44.5g α−Al23(平均粒径D50=0.60μm) 33.9g ガラス粉末No.4 15.1g 色素 3.0g 液部: 水 22.6g 分散剤 0.5g
【0033】〔比較例2〕 粉部: 部分安定化ジルコニア(平均粒径D50=5.20μm) 61.3g 部分安定化ジルコニア(平均粒径D50=0.43μm) 46.7g ガラス粉末No.5 21.6g 色素 3.0g 液部: 水 22.6g 分散剤 0.5g
【0034】〔比較例3〕 粉部: α−Al23(平均粒径D50=4.75μm) 44.5g α−Al23(平均粒径D50=0.60μm) 33.9g ガラス粉末No.6 14.8g 色素 3.0g 液部: 水 22.6g 分散剤 0.5g
【0035】〔比較例4〕 粉部: α−Al23(平均粒径D50=4.75μm) 57.9g α−Al23(平均粒径D50=0.60μm) 44.2g ガラス粉末No.1 3.2g 色素 3.0g 液部: 水 22.6g 分散剤 0.5g
【0036】〔比較例5〕 粉部: α−Al23(平均粒径D50=4.75μm) 29.6g α−Al23(平均粒径D50=0.60μm) 22.6g ガラス粉末No.1 34.6g 色素 3.0g 液部: 水 22.6g 分散剤 0.5g
【0037】上記実施例、比較例で用いたガラス粉末N
o.1〜6の組成及び粘度を表1に示す。なお、粘度は
下記方法で測定した。
【0038】
【数1】
【0039】上記式に基づき、1300℃におけるガラ
スの粘度を白金球引き上げ法により測定した。この場
合、粘度がこの方法による測定範囲を越えたものについ
ては、Margules法を用いて測定した。なお、電
気炉としては、SHIBATA社製スーパーファーネス
SF−17Lを使用した。
【0040】
【表1】
【0041】次に、上記実施例、比較例の各成分を20
0mlのアルミナポットミルに入れ、15mmφのアル
ミナボール26個を用いて18時間撹拌し、スラリーを
調製した。このスラリーを歯科用クリストバライト埋没
材で成形した三点曲げ試験用の雌型(3×4×30m
m)に遠心鋳造機を用いて鋳造した。スラリーの乾燥を
待ってグリーン成形物を掘り出し、これを1300℃,
2時間で焼成した。得られた焼成体(成形体)の三点曲
げ強度及び体積収縮率を下記方法で測定した。その結果
を表2に示す。焼成体強度 焼成体の三点曲げ強度をオートグラフAG・2000B
(島津製作所製)を用い、クロスヘッドスピード0.5
mm/分で測定した。体積収縮率 グリーン成形品と焼成体の寸法をそれぞれ測定し、下記
式から体積収縮率を求めた。
【0042】
【数2】
【0043】
【表2】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミックス粉末と、アルカリ金属含有
    量が酸化物として15重量%以下であり、かつ、130
    0℃における粘度がlogη=2〜4(ポイズ)の範囲
    にあるガラス粉末とを主成分としてなり、上記両粉末の
    合計量100重量部当りセラミックス粉末が95〜65
    重量部、ガラス粉末が5〜35重量部の割合で混合され
    てなることを特徴とする歯科用セラミックス材料。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の歯科用セラミックス材料
    を成形、焼成して得られた歯科用セラミックス成形体。
JP21637292A 1992-07-22 1992-07-22 歯科用セラミックス材料及び歯科用セラミックス成形体 Pending JPH0640840A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH115711A (ja) * 1997-06-16 1999-01-12 Tokuyama Corp セラミックス歯冠用陶材組成物
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JP2015517967A (ja) * 2012-03-01 2015-06-25 ジェームズ アール. グライドウェル デンタル セラミックス,インコーポレーテッド コロイド分散、およびその後の従来の加圧技術により着色セラミックを製造する方法

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