JPH0751294A - 酸化物セラミックの義歯部材の製造法 - Google Patents

酸化物セラミックの義歯部材の製造法

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JPH0751294A
JPH0751294A JP16541694A JP16541694A JPH0751294A JP H0751294 A JPH0751294 A JP H0751294A JP 16541694 A JP16541694 A JP 16541694A JP 16541694 A JP16541694 A JP 16541694A JP H0751294 A JPH0751294 A JP H0751294A
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ヘルマン バイアー ハンス
Peter Biberbach
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸化物セラミック粒子、結合剤および/また
は混合液とからなる混合物を焼結することによって得ら
れる、1つの作業過程で歯に正確に適合しかつ支台模型
の使用が不要である酸化物セラミックの義歯部材。 【構成】 安定性の酸化物が歯に似た色彩を有し、かつ
該混合物から望ましい最終形状寸法を有する生の材料を
変形させ、焼結の際のセラミック粒子の容積収縮が、酸
化の際の金属粒子、金属亜酸化物粒子および/または金
属水素化物粒子の容積増大によって相殺されるような程
度に重量比を選択して容易に酸化可能な金属、金属亜酸
化物および/または金属水素化物からなる粒子をセラミ
ック粒子に添加して焼結させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物セラミックの義
歯部材、例えばインレー、歯冠または他の義歯部材を、
1つの作業過程で、酸化物セラミック粒子と、結合材お
よび/または混合液とからなる混合物を焼結させること
によって製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】歯科学においては、充填材および義歯部
材のために相当多数の材料が提供されている。アマルガ
ムは、アマルガムが臼歯領域での良好な加工可能性およ
び有利な掻爬挙動を有しているので、充填材料として広
く普及している。しかしながら、歯の色に相応していな
い色彩が欠点である。更に、アマルガムは、その水銀含
量のために不評である。
【0003】いわゆるコンポジットは、加工の際に高価
であり、寿命が制約され、この場合、長時間挙動につい
ては、まだ僅かな経験があるだけである。該コンポジッ
トは、歯の色を極めて良好に調節することができるの
で、主として前歯領域で使用されている。
【0004】金鋳造充填およびその他の金鋳造部材は、
製造にかなり費用がかかり、材料費は、極めて高い。し
ばしば、金属の色は、部分的なセラミック配合が可能で
あるとしても見栄えがよくない。
【0005】セラミックインレーは、寿命および着色に
関連して多くの要件を充足する。しかしながら、該セラ
ミックインレーの製造には、大抵費用がかかり、このこ
とは、歯冠およびその他の義歯部材の製造にも当てはま
る。驚異的なことに、酸化物セラミックの粉末、結合材
および混合液からなるセラミック材料は、耐火性の支台
材料上で、必要な強度を得るために1100〜1200
℃の温度で焼結される。この場合に生じる焼結収縮およ
びそれと結び付いた適合不正確さを相殺させるために、
セラミック材料は、積層法で、多数の燃焼過程で焼結さ
れる。支台材料および焼結すべきセラミックの正確な調
整によって収縮によって生じる寸法変化を最小に使用と
試みられている。燃焼過程後に、前記の方法の際に、支
台材料の機械的除去が必要とされ、このことによって、
焼結体は、損傷させられてしまうことがある。
【0006】従って、例えば欧州特許出願公開第240
643号明細書の場合には、歯科技工的義歯部材が、水
を有するセラミック泥状物からなる積層法による構成に
よって支台型の上で製造される。この層は、本質的な収
縮が生じることなく、約1100℃で焼結される。なお
存在する孔は、ガラス材料で充填される。
【0007】欧州特許第214341号明細書の記載か
ら、金属の義歯部材の製造は公知であり、この場合、該
明細書で使用された貴金属は、セラミックおよびガラス
を含有していてもよい。水と一緒に泥状物は撹拌され、
こうして得られた未焼結物は焼結される。一定の貴金属
粉末粒度の選択によって、焼結の際の収縮が最小である
ことが達成される。セラミック部材は、前記方法では製
造できない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、例えばインレー、歯冠またはその他の義歯部材のよ
うな酸化物セラミックの義歯部材を、酸化物セラミック
粒子、結合剤および/または混合液とからなる混合物を
焼結することによって開発することであり、該混合物
は、1つの作業過程で正確に適合する部材を生じ、かつ
支台模型の使用を不用とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
れば、セラミック粒子に、容易に酸化可能な金属、金属
亜酸化物および/または金属水素化物からなる粒子を添
加し、この場合、安定性の酸化物は歯に似た色彩を有し
ていなければならず、該混合物から望ましい最終形状寸
法を有する生の材料を変形させ、空気または酸素の供給
下に焼結させ、かつ金属粒子、金属亜酸化物粒子および
/または金属水素化物粒子と、セラミック粒子との重量
比を、焼結の際のセラミック粒子の容積収縮が、酸化の
際の金属粒子、金属亜酸化物粒子および/または金属水
素化物粒子の容積増大によって相殺されるような程度に
選択することによって解決される。
【0010】好ましくは、金属粒子として、チタン、ジ
ルコニウムおよび/またはアルミニウムからなる粉末を
使用する。前記金属の酸化物は、白色であるかもしくは
歯に似た色彩を有する。金属亜酸化物としては、例えば
二酸化チタンまたは二酸化ジルコニウムを使用すること
ができ、金属水素化物としては、例えば水素化チタンま
たは水素化ジルコニウムを使用することができ、これら
の酸化物は、同様に白色であるかもしくは歯の色であ
る。約1300℃の焼結温度の場合に、空気もしくは酸
素酸化物に接して、かつ由を増大させながら安定性の酸
化物を形成させるような金属もしくは亜酸化物または金
属水素化物だけが使用可能である。金属粒子とセラミッ
ク粒子との必要とされる重量比は、予備試験によって測
定されなければならない。
【0011】使用された結合剤系および/または混合液
は、主として生の材料の変形に使用されるが、しかしま
た、無機成分を含有している場合には、セラミック成分
を使用してもよい。好ましくは、結合剤として、ロウお
よび残分なしに燃焼するメタクリレートまたは加熱の際
に二酸化珪素を形成する、セラミックによって収容され
ているシリコンまたは焼結助剤として使用される無機リ
ン酸塩を使用する。
【0012】混合液として、好ましくは水および多価ア
ルコールが使用され、セラミックの充填材としては、就
中、金属酸化物、酸化珪素および/または珪酸塩が使用
される。
【0013】前記方法を用いて、これまで知られた方法
と比べて、相対的に僅かな作業費用で高い適合正確性の
酸化物セラミックの義歯部材が得られる。こうして得ら
れた部材は緊密に焼結され、かつこのことによって高い
機械的強度を有する。該部材は、歯に似た色彩を示す
が、しかし、審美的効果の改善のためには、更に着色焼
成および最終焼成を施すことができる。
【0014】本発明による方法の原理は、以下に、チタ
ンの例について記載されているが、しかし、同じ方法
で、別の記載された金属および/またはその化合物にも
適用できる。
【0015】チタン粉末は、加熱の際に空気に接して、
既に、相対的に低い温度で、酸素と一緒に酸化チタンを
形成しながら反応する。この場合、この酸化工程は、徐
々に酸素を吸収し、その他の点で著しい発熱反応による
過熱を回避するような程度に制御することができる。酸
化物への移行は、チタンおよびチタン酸化物の質量増大
および異なる密度に基づいて、約78.3%の著量の容
積増大と結び付いている。多孔質の成形体の場合、この
場合、内部の孔は十分に閉鎖される。前記成形体は、更
に加熱することによって、一層緊密にすることができ
る。通常の焼結収縮は、酸化物形成によって相殺され
る。従って、チタン粉末と金属酸化物、例えばTi
2、ZrO2、アルカリ土類金属酸化物または前記酸化
物との期待すべき収縮に一致した混合によって、焼結過
程後に生の材料と同じ形状寸法を正確に有する、高い強
度および歯の色の色彩を有する緊密に焼結した成形体は
完成させることができる。
【0016】
【実施例】次の例は、本発明による方法を詳細に説明す
ることになる: 1.混練機中で、次の原料を、約160℃で均一に熱可
塑性材料に混合する: チタン粉末 36.4%、平均粒径 7μm; チタン酸マグネシウム 27.3%、平均粒径 2μ
m; 酸化ジルコニウム 27.3%、平均粒径 1μm; ロウ 9.0%。
【0017】こうして得られたより高い温度で熱可塑性
の材料から、望ましい成形体、例えばインレー、アンレ
ー、歯冠の適当な形状を借りて生の材料として製造す
る。プログラム制御された燃焼工程の場合、まず、約
0.58℃/分の加熱速度で、370℃の温度にまでロ
ウを燃焼させる。約70容量%の生の材料密度を有する
形状安定性の原料が生じる。約2℃/分の加熱速度で約
1300℃に空気に接して更に加熱する場合、なお存在
する孔を、形成していく酸化チタンによって徐々に閉鎖
させる。約1300℃の温度で、3時間、該成形体をそ
の最終密度に焼結させる。室温に冷却後に、該焼結生成
物は、成形体の出発形状寸法を正確に有している。
【0018】2.混練機中で、次の原料を、均一に熱可
塑性材料に混合する: チタン粉末 56%、平均粒径 7μm; 二酸化チタン 13%、平均粒径 2μm; 酸化マグネシウム 10%、平均粒径 8μm; メタクリレート 21%。
【0019】こうして得られた材料から、望ましい成形
体、例えばインレー、アンレー、歯冠の適当な形状を借
りて製造する。
【0020】結合剤の硬化後に、例1と同様にプログラ
ム制御された燃焼工程の場合、まず、メタクリレートを
燃焼させる。約68容量%の生の材料密度を有する形状
安定性の原料が生じる。更に加熱する場合、なお存在す
る孔を、形成していく酸化チタンによって徐々に閉鎖さ
せる。約1300℃の温度で、該成形体を、3時間その
最終密度に焼結させる。室温に冷却後に、該焼結生成物
は、成形体の出発形状寸法を正確に有している。
【0021】3.ガラス板上で、チタン粉末50%、酸
化マグネシウム33%およびリン酸二水素アンモニウム
17%からなる粉末混合物を水と混合して均一なペース
トにし、望ましい成形体の適当な形状を借りて製造す
る。
【0022】乾燥および硬化後に、プログラム制御され
た燃焼工程の場合、約2℃/分の加熱速度で燃焼させ、
この場合、まず、アンモニアおよび硬化工程で導入され
た水が逃出する。約70%の生の材料密度を有する形状
安定性の原料が生じる。更に加熱する場合、なお存在す
る孔を、形成していく酸化チタンによって、徐々に閉鎖
させる。約1300℃の温度で、該成形体をその最終密
度に焼結させる。室温に冷却後に、該焼結生成物は、成
形体の出発形状寸法を正確に有している。
【0023】4.ガラス板上で、チタン粉末50%、酸
化マグネシウム37%および酸化チタン13%からなる
粉末混合物を、水およびポリエチレングリコールと混合
して均一なペーストにし、望ましい成形体の適当な形状
を借りて製造する。乾燥および硬化後に、プログラム制
御された燃焼工程の場合、約2℃/分の加熱速度で燃焼
させ、この場合、まず、硬化工程の際に導入された水が
逃出する。更に進行するにつれ、ポリエチレングリコー
ルは酸化し、かつこのことによって形成されたガス状物
を排出する。約70%の生の材料密度を有する形状安定
性の原料が生じる。更に加熱する場合、なお存在する孔
を、形成していく酸化チタンによって、徐々に閉鎖させ
る。約1300℃の温度で、該成形体をその最終密度に
焼結させる。室温に冷却後に、該焼結生成物は、成形体
の出発形状寸法を正確に有している。
【0024】5.ガラス板上で、チタン粉末15%、水
素化チタン50%、酸化マグネシウム20%および酸化
チタン15%からなる粉末混合物を、水およびポリエチ
レングリコールと混合して均一なペーストにし、望まし
い成形体、例えばインレー、アンレー、歯冠の適当な形
状を借りて製造する。
【0025】乾燥および硬化後に、プログラム制御され
た燃焼工程の場合、約2℃/分の加熱速度で燃焼させ、
この場合、まず、硬化工程で導入された水が逃出する。
更に進行するにつれ、ポリエチレングリコールは酸化
し、かつこのことによって形成されたガス状物を排出す
る。約68容量%の生の材料密度を有する形状安定性の
原料が生じる。更に加熱する場合、なお存在する孔を、
チタンおよび水素化チタンから形成される酸化チタンに
よって、徐々に閉鎖させる。約1300℃の温度で、該
成形体を、3時間その最終密度に焼結させる。室温に冷
却後に、該焼結生成物は、成形体の出発形状寸法を正確
に有している。
【0026】6.混練機中で、次の原料を、均一に熱可
塑性材料に混合する: チタン粉末 50%、平均粒径 7μm、 亜酸化チタン(Ti23) 17%、平均粒径 15μ
m、 酸化マグネシウム 10%、平均粒径 8μm、 メタクリレート 23%。
【0027】こうして得られた材料から、望ましい成形
体、例えばインレー、アンレー、歯冠の適当な形状を借
りて製造する。結合剤の硬化後に、例1と同様にプログ
ラム制御された燃焼工程の場合、まず、メタクリレート
を燃焼させる。約68容量%の生の材料密度を有する形
状安定性の原料が生じる。更に加熱する場合、なお存在
する孔を、形成していく酸化チタンによって徐々に閉鎖
させる。約1300℃の温度で、該成形体を、3時間そ
の最終密度に焼結させる。室温に冷却後に、該焼結生成
物は、成形体の出発形状寸法を正確に有している。
【0028】7.混練機中で、次の原料を、約160℃
の温度で、均一に熱可塑性材料に混合する: チタン粉末 40%、平均粒径 7μm、 チタン酸マグネシウム 22%、平均粒径 2μm、 アルミニウム粉末 28%、平均粒径 13μm、 ロウ 10%。
【0029】こうして得られた、より高い温度で熱可塑
性の材料から、望ましい成形体、例えばインレー、アン
レー、歯冠の適当な形状を借りて製造する。プログラム
制御された燃焼工程の場合、まず、0.5℃/分の加熱
速度で、370℃の温度にまでロウを燃焼させる。約6
7量%の生の材料密度を有する形状安定性の原料が生じ
る。約2℃/分の加熱速度で約1500℃に更に加熱す
る場合、なお存在する孔を、形成していく酸化チタンお
よび酸化アルミニウムによって徐々に閉鎖させる。約1
500℃の温度で、3時間、該成形体をその最終密度に
焼結させる。室温に冷却後に、該焼結生成物は、成形体
の出発形状寸法を正確に有している。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つの作業過程で、酸化物セラミック粒
    子と、結合剤および/または混合液とからなる混合物を
    焼結することによって酸化物セラミックの義歯部材を製
    造するための方法において、セラミック粒子に、容易に
    酸化可能な金属、金属亜酸化物および/または金属水素
    化物からなる粒子を添加し、この場合、安定性の酸化物
    は歯に似た色彩を有していなければならず、該混合物か
    ら望ましい最終形状寸法を有する生の材料を変形させ、
    空気または酸素の供給下に焼結させ、かつ金属粒子、金
    属亜酸化物粒子および/または金属水素化物粒子と、セ
    ラミック粒子との重量比を、焼結の際のセラミック粒子
    の容積収縮が、酸化の際の金属粒子、金属亜酸化物粒子
    および/または金属水素化物粒子の容積増大によって相
    殺されるような程度に選択することを特徴とする、酸化
    物セラミックの義歯部材の製造法。
  2. 【請求項2】 金属粒子として、チタン、ジルコニウム
    および/またはアルミニウムからなる粉末が使用され
    る、請求項1に記載の方法。
JP16541694A 1993-07-21 1994-07-18 酸化物セラミックの義歯部材の製造法 Pending JPH0751294A (ja)

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ZA (1) ZA945346B (ja)

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