JPH08206190A - ガラス材、生体組織代替材および歯列矯正材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 口腔内のような劣悪な環境下での材料特性の
劣化が小さく、歯冠修復物のように形状が複雑であり高
強度および審美性が必要な生体組織代替材と、歯列矯正
材とを、特殊な装置を用いずに短時間で安全に製造可能
とする。 【構成】 ＳｉＯ₂ 、ＭｇＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ およびＴｉＯ
₂ を主成分として含み、ＳｉＯ₂ ：４０〜６５重量％、
ＭｇＯ：９〜３０重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ：８〜３１重量
％、ＴｉＯ₂ ：６〜１５重量％であって、かつ 式Ｉ ｛１００−（Ａ＋Ｓ＋Ｔ）｝／Ｓ≧０．３４０ （ＡはＡｌ₂ Ｏ₃ 、ＳはＳｉＯ₂ 、ＴはＴｉＯ₂ の重量
百分率）および 式II （Ｓ＋Ｍ）／４＞１００−（Ｓ＋Ｍ＋Ａ＋Ｔ） （ＭはＭｇＯの重量百分率）を満足し、フッ素を実質的
に含まず、生体組織代替材または歯列矯正材の製造に用
いられるガラス材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半透明または不透明の
ガラスからなり、人工歯冠、人工歯根、人工骨、骨ネ
ジ、人工気管等に適用される生体組織代替材と、ガラス
からなる歯列矯正材と、これらを製造するためのガラス
材とに関する。

【０００２】

【従来の技術】人工歯冠、人工歯根、人工骨、人工関
節、骨充填材等の生体組織代替材には、アルミナセラミ
ックスや各種金属材料が用いられている。しかし、金属
材料は金属イオンの溶出という問題がある。また、人工
歯冠に金属材料を利用した場合、審美性も問題である。
一方、アルミナセラミックスは人体に悪影響を与える心
配はないが、複雑な形状の加工が容易ではなかった。ま
た、歯科修復物として、生体親和性が良好で機械的強度
も高いことから結晶化ガラスが注目され、各種の提案が
なされている。歯科用材料として提案されている結晶化
ガラスは、そのほとんどがマイカ系かアパタイトをはじ
めとするリン酸カルシウム系の結晶を析出させるもので
ある。このため、アルカリ金属元素かリンが必須成分と
なっており、これらを比較的多量に含む。しかし、アル
カリ金属元素はガラスの耐水性を劣化させ、リンを含有
するアパタイトをはじめとするリン酸カルシウム系の結
晶やガラスは、耐酸性を劣化させる。結晶化によって化
学的耐久性は向上するが、結晶化ガラス、特に審美性を
強く要求される歯冠修復物の場合、結晶相と共にガラス
相も存在している。つまり、アルカリ金属元素やリンを
比較的多量に含むということは、口腔内というガラスに
とって厳しい環境下での使用には本質的な問題を内在さ
せているといえる。

【０００３】アルカリ金属元素やリンを必須としないガ
ラスは、例えば特公平４−３６１０７号公報や「ファイ
ンセラミックス」第３巻（１９８２）第７９〜８７ペー
ジに記載されている。

【０００４】特公平４−３６１０７号公報記載の結晶化
ガラスは、人工骨や歯科材料に用いられるものであり、
Ｐ₂ Ｏ₅ を含有しない非リン酸カルシウム系組成を有す
る。具体的には、「重量百分率で、少なくとも９０％以
上が、ＳｉＯ₂ ４８．２〜５３．０％、ＣａＯ ３５．
９〜４４．０％、ＭｇＯ ３．５〜７．５％からなり、
不純物１０％以下よりなる組成を有し、且つ、Ｐ₂ Ｏ₅
を含有しない結晶化ガラスであって、多数の緻密なウオ
ラスナイト（ＣａＯ・ＳｉＯ₂ ）結晶及びジオプサイト
（ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ₂ ）結晶がガラス中に分散
した構造を有する」ものである。

【０００５】「ファインセラミックス」第３巻に記載の
結晶化ガラスの組成範囲は、重量百分率で、 「ＳｉＯ₂ ４３〜５２ Ａｌ₂ Ｏ₃ ２５〜３１ ＭｇＯ １１〜１４ ＴｉＯ₂ ８〜１２ ＣａＦ₂ ０〜 ２」である。

【０００６】特公平４−３６１０７号公報記載の結晶化
ガラスは、ガラス粉末を成形して焼成し、さらに結晶化
処理を施して製造されている。このようにガラス粉末を
成形して焼成する方法では、歯冠など複雑な形状のもの
の成形が難しい。また、同公報では成形に静水圧プレス
を用いており、焼成温度も１０５０℃と高温なので、歯
科医院では実施が難しい。また、焼成時の昇温速度が３
０〜６０℃／hr、降温速度が３０〜１２０℃／hrと遅い
ので、製造に長時間を要する。また、焼成時の収縮率が
大きいので寸法精度が低い。また、粉末を成形後に焼成
した場合には十分な強度が得られない。また、ガラスを
粉末化するためには、溶融ガラスを水冷ローラーの間に
流すなどしてリボン状にする必要があるため、製造に手
間がかかり低コスト化が難しい。また、この方法では、
焼成後に気孔が残りやすい。生体代替物は、個々人ある
いは用途によって寸法が異なるため、医師、歯科医師、
歯科技工士が安価で購入できるか、従来から使用してい
る装置を転用でき、安全かつ簡単に作製できることが重
要である。通常の炉は、使用する温度域に応じてヒータ
ーや炉材が異なり、１０００℃以下用、１０００〜１３
００℃用、１３００〜１６００℃用、１６００℃以上用
に大別され、高温で使用可能な炉ほど高価になる。これ
らを考慮すると、ガラス材料は１０００℃以下の温度で
成形および結晶化ができることが望ましい。しかし、上
記「ファインセラミックス」第３巻に示されている組成
のガラスは、ガラスインゴットをガラス転移点側から昇
温していくと粘度が十分に低くなる前に結晶化が生じて
しまうため、加圧成形が実質的に不可能である。したが
って、成形するためには１５００℃以上での溶融状態か
らの鋳込みが必要となる。このため、生体組織代替材を
実際に作製する歯科技工士等が高価な製造装置を揃える
必要があり、しかも、高温であるため作業に危険性を伴
なうことになる。また、このガラスにはＣａＦ₂ が入り
得るが、フッ素は、溶融時の揮発性が高いため組成の再
現性が悪く、また、結晶化を促進するため成形を困難に
し、また、炉を劣化させる。しかも、揮発したフッ素は
人体に有害であるため、好ましくない。

【０００７】歯列矯正材も、人工歯冠と同様に口腔内で
使用される。歯列矯正材は、歯並びの矯正をするための
装具であり、通常、例えば図１３に示すような形状のブ
ラケットをアーチワイヤで締結して歯に装着する。歯列
矯正材も口腔内において長期間使用されるので、人工歯
冠と同様に化学的耐久性、人体に対する安全性、審美性
が要求される。歯列矯正材の構成材料には、従来、ステ
ンレス等の金属やポリカーボネート等の樹脂などが用い
られており、多結晶や単結晶のセラミックスを用いる提
案もなされている。金属系材料は強度が高く加工性も良
好であるが、金属光沢を有し目立つため審美性の点で問
題がある。樹脂系材料は透明で目立たないため審美性は
良好であるが、金属製のアーチワイヤに対し強度が低
く、アーチワイヤとの間の滑り性がよくなく、耐久性も
低いので、矯正効果が十分ではない。また、樹脂系材料
は変色しやすいという問題もある。特開昭６３−８９１
５３号公報には、多結晶セラミックスを用いる提案がな
されている。同公報に記載されている歯列矯正材は、平
均粒子径が１００μm 以下で、かつ透光性を有し、一般
式ＭｇＯ・（１±χ）Ａｌ₂ Ｏ₃ （ただし、χ≦０．
１）で示され、スピネル構造を有する焼結体からなる。
しかし、多結晶セラミックスは成形後に焼結するため、
焼結時の収縮により寸法精度を維持することが難しく、
焼結後の切削加工も難しい。また、同公報の実施例で
は、１７５０℃で１０時間焼結した後、透光性や機械的
強度を高めるためにＨＩＰ装置で２トンの加圧下１４０
０℃で２時間焼結しており、製造には高温、高圧、長時
間が必要である。特開昭６４−４６４５１号公報には、
単結晶セラミックスを用いる提案がなされている。同公
報に記載されている歯列矯正用ブラケットは、透明性お
よび強度を確保するために、イットリアを含有する単結
晶ジルコニアから構成されている。しかし、単結晶は高
価であり、また、製造に手間がかかり量産には不適であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、口腔
内のような劣悪な環境下での材料特性の劣化が小さく、
また、強度が高い生体組織代替材、特に、歯冠修復物の
ように形状が複雑であり審美性が要求される生体組織代
替材と、歯列矯正材とを、特殊な製造装置を用いずに短
時間で安全に製造可能とすることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１３）のいずれかの構成により達成される。 （１）酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウ
ムおよび酸化チタンを主成分として含み、これらをそれ
ぞれＳｉＯ₂ 、ＭｇＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ およびＴｉＯ₂ に換
算し、重量百分率で含有量を表わしたとき、ＳｉＯ₂
：４０〜６５重量％、ＭｇＯ ：９〜３０重量％、
Ａｌ₂ Ｏ₃ ：８〜３１重量％、ＴｉＯ₂ ：６〜１５重
量％であって、かつ 式Ｉ ｛１００−（Ａ＋Ｓ＋Ｔ）｝／Ｓ≧０．３４０ （式Ｉにおいて、Ａ、ＳおよびＴは、それぞれＡｌ₂ Ｏ
₃ 、ＳｉＯ₂ およびＴｉＯ₂ の重量百分率である）およ
び 式II （Ｓ＋Ｍ）／４＞１００−（Ｓ＋Ｍ＋Ａ＋Ｔ） （式IIにおいて、ＭはＭｇＯの重量百分率である）を満
足し、フッ素を実質的に含まず、生体組織代替材または
歯列矯正材の製造に用いられるガラス材。 （２）副成分としてＣａ、ＢａおよびＺｎの少なくとも
１種を含み、これらをそれぞれＣａＯ、ＢａＯおよびＺ
ｎＯに換算したとき、ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが２０重
量％以下である上記（１）のガラス材。 （３）副成分としてＰｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｅ、Ｒ
ｕ、ＲｈおよびＩｒの少なくとも１種を合計で１重量％
以下含む上記（１）または（２）のガラス材。 （４）副成分としてＭｎ、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｅの少な
くとも１種を含み、これらをそれぞれＭｎＯ、ＦｅＯ、
ＮｉＯおよびＣｅＯ₂ に換算したとき、ＭｎＯ＋ＦｅＯ
＋ＮｉＯ＋ＣｅＯ₂ が２重量％以下である上記（１）〜
（３）のいずれかのガラス材。 （５）副成分としてＬｉ、Ｎａ、ＫおよびＰの少なくと
も１種を含み、これらをそれぞれＬｉ₂ Ｏ、Ｎａ₂ Ｏ、
Ｋ₂ ＯおよびＰ₂ Ｏ₅ に換算したとき、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂
Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ＋Ｐ₂ Ｏ₅ が５重量％以下である上記
（１）〜（４）のいずれかのガラス材。 （６）副成分としてＺｒを含み、これをＺｒＯ₂ に換算
したとき、ＺｒＯ₂ が５重量％以下である上記（１）〜
（５）のいずれかのガラス材。 （７）副成分としてＢを含み、これをＢ₂ Ｏ₃ に換算し
たとき、Ｂ₂ Ｏ₃ が５重量％以下である上記（１）〜
（６）のいずれかのガラス材。 （８）窒素を含み、窒素をＳｉ₃ Ｎ₄ に換算したとき、
Ｓｉ₃ Ｎ₄ が４重量％以下である上記（１）〜（７）の
いずれかのガラス材。 （９）初期加圧力を１．８MPa とし、一定の荷重で加圧
しながらガラス転移点から１０００℃まで５℃／分間で
昇温したとき、加圧方向に８５％以上変形可能である上
記（１）〜（８）のいずれかのガラス材。 （１０）粘度をη（Ｐ）としたとき、ガラス転移点から
１０００℃までの昇温過程において、昇温速度５℃／分
間でｌｏｇηが７．６以下の状態を７分間以上持続可能
である上記（１）〜（９）のいずれかのガラス材。 （１１）粘度をη（Ｐ）としたとき、ガラス転移点から
１０００℃までの昇温過程において、ｌｏｇηの最小値
が７．０以下となる上記（１）〜（10）のいずれかのガ
ラス材。 （１２）上記（１）〜（11）のいずれかのガラス材に形
状加工を施し、実質的に半透明化または不透明化させた
ものである生体組織代替材。 （１３）上記（１）〜（11）のいずれかのガラス材に形
状加工を施したものである歯列矯正材。

【００１０】

【作用および効果】本発明のガラス材は、低温側から昇
温していったときに、そのガラス転移点以上かつ液相線
温度未満の温度において粘性流動現象を利用した加圧成
形が可能である。ガラスの粘性流動を利用することによ
り、特殊な製造装置を用いることなく歯冠等の所望の形
状に短時間で容易に成形することができ、しかも、成形
の際に必要な温度は１０００℃以下と低く、印加する圧
力も５MPa 程度以下と低くて済む。

【００１１】また、このガラス材を結晶化等により実質
的に半透明化または不透明化した生体組織代替材は、審
美性が良好である他、耐酸性および耐水性が極めて良好
であるため、歯冠等に適用したときに口腔内のような劣
悪な環境下でも溶出や強度劣化等の特性劣化はほとんど
生じない。従来の歯冠用結晶化ガラスでは耐環境性が不
十分であり、また、歯冠としての審美性も不十分であっ
たので、歯冠に適用するときには表面にポーセレン焼き
付けやステイニングを施す必要がある。このような歯冠
では、歯冠を患部に固定した後、微妙な寸法誤差をドリ
ルで削って合わせる場合にガラス素地が露出してしま
い、歯冠の劣化を招いていた。これに対し本発明の生体
組織代替材は、口腔内でもほとんど劣化しないため、寸
法誤差修正やその他の原因によってガラス素地が露出し
た場合でも劣化の心配はほとんどない。

【００１２】さらに、本発明の生体組織代替材では、ア
ルカリ金属元素やリンの多量添加が必須である従来の生
体用結晶化ガラスと同等以上の機械的強度が得られる。
また、従来の結晶化ガラスは、審美性向上、強度向上、
結晶化の際の作業時間の短縮などのために貴金属を添加
していたが、貴金属添加による効果は再現性に難があ
り、また、コスト上昇を招いていた。しかし、本発明の
生体組織代替材は、貴金属を添加しなくても審美性およ
び強度が優れており、また、短時間で結晶化等による半
透明化または不透明化が可能である。

【００１３】本発明の歯列矯正材は、上記生体組織代替
材と同様に粘性流動現象を利用した加圧成形により製造
できるため、複雑な形状であっても容易に製造できる。
また、口腔内における耐環境性が良好であり、金属製の
アーチワイヤに対する滑り性が良好であり、機械的強度
が高いため、歯列矯正が効果的に行なえる。また、十分
な透明性も得られるため、美観上も問題ない。

【００１４】より詳細には、本発明により以下の効果が
実現する。

【００１５】 ガラス材を液相線温度未満、好ましく
は結晶化温度付近より低い温度、例えば１０００℃以
下、さらには９００℃以下で加圧することにより成形す
ることができる。このため、成形に用いる炉が安価で済
む。また、歯科医師や歯科技工士が使用している通常の
炉での加熱が可能である。また、空気中で成形した場合
でもガラス材の酸化による変質が生じないので、雰囲気
制御をする必要がない。また、成形用の型に軟らかい埋
没材を使用することが可能となり、型離れもよいため、
型から取り出すことが容易となる。

【００１６】 ５MPa 以下、さらには０．３MPa 以下
の圧力で成形が可能である。このため特殊な加圧装置が
不要で、例えばハンドプレスや錘を使用するだけで成形
することができる。また、高強度の型も必要ない。した
がって、通常の歯科医院で容易に成形を行なうことがで
きる。

【００１７】 粉末を成形して焼結する方法と異な
り、成形用の特殊な型や装置（ＣＩＰ等）が不要であ
り、従来の歯科用鋳造用型が使用可能である。

【００１８】 粉末を成形して焼結する方法では、成
形体中に気孔が存在するため焼結時の収縮率が大きく、
寸法精度の良好なものは得にくい。一方、本発明ではバ
ルク状のガラス材を加圧して成形するため気孔の発生が
ない。また、通常、歯冠では半透明の状態を実現するこ
とが審美性の面から極めて重要であるとされており、こ
のため結晶化ガラスではこの半透明感を実現するために
ガラス内部に微細な結晶を均一に析出させる必要があ
る。しかし、通常、結晶相がガラス相よりも密度が大き
いことから、半透明化に伴なってガラス内部に空孔を生
じて強度などに悪影響を与える場合がある。これに対
し、本発明のガラス材は半透明化または不透明化に伴な
う密度の増加を小さくすることが可能である。

【００１９】 粉末を成形する方法では複雑な形状に
なる歯冠や歯列矯正材などは製造しにくいが、本発明で
はバルク状のガラス材を軟化、流動させることにより成
形するため、遠心鋳造法と同様に複雑な形状が簡単に得
られる。また、結晶化等により半透明化または不透明化
した後の成形体の均質性も良好である。しかも遠心鋳造
法と異なり、泡の混入は殆ど認められないので、より高
い強度が得られ、不良品の発生も激減する。

【００２０】 遠心鋳造法と異なり成形時にガラス材
を溶融しないので、図１の（ａ）に示すように、加圧成
形前に、ガラス材に核生成や分相のための熱処理を施し
ておくことができる。すなわち、例えば本発明を歯冠の
製造に適用する場合、歯科医師や歯科技工士に渡す前
に、ガラス材に核生成や分相のための熱処理を施せる。
したがって、歯科医院では成形から歯冠完成までの工程
を行なえばよく、歯科医院での作業時間を著しく短縮で
きる。また、本発明のガラス材は、結晶化等により半透
明化または不透明化するために必要な時間が短いので、
図１の（ｂ）および（ｃ）にそれぞれ示すように、加圧
成形前に核生成や分相のための熱処理を施さない場合で
も、加圧成形後、短時間で生体組織代替材が得られる。

【００２１】 本発明では、均質なバルク状ガラス材
を溶融しないで成形し、次いで半透明化または不透明化
して生体組織代替材とするので、十分に高い強度が得ら
れる。成形時にガラス材の一部が溶融すると、結晶化後
の組織構造が均質にならずに十分な強度が得られないお
それがあるが、本発明ではこれを防ぐことができる。

【００２２】ところで、特開昭６２−２３１６５５号公
報には、加熱によって可塑化され得るセラミック材また
は合金を成形して歯科器具を製造する方法が記載されて
いるが、結晶化ガラスについての記載はない。同公報の
実施例において歯冠を製造する際には、ガラス形成のた
めの基材と、必要な強度を付与するためのアルミニウム
酸化物と、Ｋ₂ Ｏ、Ｎａ₂ ＣＯ₃ 、ＣａＯ、Ｂ₂ Ｏ₃ 等
のフラックスと、グリセリン等の可塑材とを混合したも
のを成形している。この実施例ではガラスを結晶化させ
ていないため、強度確保のためにアルミニウム酸化物を
用いていると考えられるが、本発明により製造される生
体組織代替材と比べると強度が不十分である。また、フ
ラックスを含むため均質に結晶化できないので、たとえ
結晶化させた場合でも十分な強度を得ることは難しい。

【００２３】また、特開昭６４−３２８６７号公報に
は、「ガラスセラミックス焼結体中に均一に分散した短
繊維又はウィスカーを含む生体用材料であって、前記ガ
ラスセラミックスが、酸化物を基準とする重量％で、本
質的に ＳｉＯ₂ ；４０−７０ Ａｌ₂ Ｏ₃ ；１５−４０ ＭｇＯ；１５−３０ ＳｉＯ₂ ＋Ａｌ₂ Ｏ₃ ＋ＭｇＯ；７０−１００ ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ；０−５ Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ＋Ｌｉ₂ Ｏ；０−７ ＴｉＯ₂ ＋ＺｒＯ₂ ；０−１０ Ｐ₂ Ｏ₅ ；０−１０ から成ることを特徴とする生体用材料」が記載されてい
る。この生体用材料中のガラスセラミックス中の結晶相
は、コージェライト、エンスタタイト、フォルステライ
トの少なくとも１種を含むものである。また、短繊維や
ウィスカーとしては、金属の酸化物、炭化物、硼化物、
窒化物、炭素の少なくとも１種、例えばＳｉＣ、Ｓｉ₃
Ｎ₄ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ であり、その総体積は１０−６０％で
ある。同公報記載のガラスセラミックスの組成範囲は、
本発明のガラス材の組成範囲と重複するが、同公報に
は、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＴｉＯ₂ の含有量が 式Ｉ ｛１００−（Ａ＋Ｓ＋Ｔ）｝／Ｓ≧０．３４０ を満足するように制御することは記載されていない。ま
た、同公報には、本発明のガラス材の組成範囲内に入る
ガラスセラミックスの実施例は記載されていない。ま
た、同公報記載の生体用材料は、上記した特公平４−３
６１０７号公報記載の結晶化ガラスと同様にガラス粉末
を成形して焼結するものであるから、気孔が生じやす
く、十分な強度を得るためには高い加圧力が必要であ
り、複雑な形状に成形することが困難であり、低コスト
化が難しい。また、短繊維やウィスカーとガラス粉末と
を混合するため、作業が煩雑となり、均一に混合するた
めの特殊な装置や熟練が必要である。また、短繊維やウ
ィスカーを混合して焼結した生体用材料では、本発明の
ガラス材と同様な流動性は得られない。

【００２４】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００２５】本発明のガラス材は、粘性流動を利用して
加圧成形され、必要に応じて結晶化等により半透明化ま
たは不透明化されて、歯冠等の生体組織代替材や歯列矯
正材とされる。本発明のガラス材は、酸化ケイ素、酸化
マグネシウム、酸化アルミニウムおよび酸化チタンを主
成分として含む。酸化ケイ素をＳｉＯ₂ に、酸化マグネ
シウムをＭｇＯに、酸化アルミニウムをＡｌ₂ Ｏ₃ に、
酸化チタンをＴｉＯ₂にそれぞれ換算し、ガラス材中に
おける含有量を重量百分率で表わしたとき、ＳｉＯ₂
：４０〜６５重量％、ＭｇＯ ：９〜３０重量％、
Ａｌ₂ Ｏ₃ ：８〜３１重量％、ＴｉＯ₂ ：６〜１５重
量％であり、好ましくはＳｉＯ₂ ：４０〜５５重量
％、ＭｇＯ ：９〜２６重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ：９〜３
１重量％、ＴｉＯ₂ ：７．５〜１３．５重量％であ
り、より好ましくはＳｉＯ₂ ：４０〜５２重量％、Ｍ
ｇＯ ：１１〜２６重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ：１０〜２２
重量％、ＴｉＯ₂ ：７．５〜１３．５重量％である。

【００２６】このような組成のガラスを結晶化や分相等
により半透明化または不透明化することによって、主と
して高い強度と優れた審美性とを得ることができ、生産
性も高くなる。より詳細な組成限定理由は以下のとおり
である。ＳｉＯ₂ が少なすぎるとガラス化が困難であ
り、また、化学的耐久性が低くなり、また、高強度も望
めなくなる。ＳｉＯ₂ が多すぎると作業温度が高くな
り、また、気泡が抜けにくくなり、また、ガラスの均一
性が確保しにくくなる。ＭｇＯが少なすぎると融液の粘
度が高くなって作業性が悪くなり、ＭｇＯが多すぎると
ガラス化が困難となり、また、化学的耐久性が低くな
る。Ａｌ₂ Ｏ₃ が少なすぎると結晶化の際に均一に結晶
を析出させることが難しくなり、Ａｌ₂ Ｏ₃ が多すぎる
と作業温度が高くなり、また、気泡が抜けにくくなり、
また、ガラスの均一性が確保しにくくなる。ＴｉＯ₂ が
少なすぎるとガラス内部を一様に結晶化しにくくなり、
ガラス表面からの結晶化が先行しやすくなるため、結晶
層が表面付近を覆ってしまい、審美性や強度が損なわれ
る。ＴｉＯ₂ が多すぎると、ガラス材をガラス転移点側
から昇温していったとき、成形に必要な十分な粘度の低
下を示す前に結晶化が生じてしまうため、ガラス転移点
から結晶が析出するまでの比較的低い温度での成形が困
難となる。また、歯冠などは審美性のために半透明化ま
たは不透明化の度合いを微妙に制御する必要があるが、
それも困難となる。

【００２７】本発明のガラス材では、主成分の各化合物
の含有量を上記範囲にし、かつ、各化合物の含有量が下
記式Ｉを満足する必要がある。

【００２８】 式Ｉ ｛１００−（Ａ＋Ｓ＋Ｔ）｝／Ｓ≧０．３４０

【００２９】なお、好ましくは ｛１００−（Ａ＋Ｓ＋Ｔ）｝／Ｓ≧０．３７５ であり、より好ましくは ｛１００−（Ａ＋Ｓ＋Ｔ）｝／Ｓ≧０．４２０ である。

【００３０】上記式Ｉにおいて、Ａ、ＳおよびＴは、そ
れぞれＡｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＴｉＯ₂ の重量百分
率である。Ａ、ＳおよびＴが上記式Ｉを満足しない場合
には、ガラス転移点以上かつ液相線温度未満の温度域に
おける流動性が不十分となり、本発明の効果が得られな
くなる。式Ｉは実験的に得られたものであるが、式Ｉの
限定は流動性向上に関して以下のような関与をしている
と考えられる。Ａｌ₂Ｏ₃ およびＳｉＯ₂ は網目形成物
質であり、ガラスの粘性を高くする。また、ＴｉＯ₂
は、結晶化を促進する。式Ｉの分子、すなわち１００−
（Ａ＋Ｓ＋Ｔ）は、ＭｇＯおよび他の網目修飾物質な
ど、ガラスの流動性をよくするか、またはガラスの粘性
を増加させない物質の量を表わし、これを分母のＳｉＯ
₂ 量で除することにより、ガラスの流動性を表わす指標
とすることができる。

【００３１】ガラス材中において上記主成分が占める割
合は、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは８６
重量％以上である。主成分の割合が低すぎると本発明の
効果が不十分となる。

【００３２】主成分以外に、審美性の向上、機械的強度
の向上、鋳型に対する熱膨張係数の適合、流動性の改善
などのために、必要に応じて各種副成分が添加される。

【００３３】副成分としてＣａ、ＢａおよびＺｎの少な
くとも１種が含まれていてもよい。ＣａおよびＢａは流
動性を増加させ、また、作業温度を低くする。Ｃａおよ
びＢａは、アルカリ金属元素に比べ、化学的耐久性に対
する悪影響が少ない。また、Ｃａの添加によりディオプ
サイド結晶が析出しやすくなるので、Ｃａの添加は機械
的強度の向上に寄与する。Ｚｎは、熱膨張係数を大きく
する必要があるときに添加される。これらをそれぞれＣ
ａＯ、ＢａＯおよびＺｎＯに換算したとき、ＣａＯ＋Ｂ
ａＯ＋ＺｎＯは、好ましくは２０重量％以下、より好ま
しくは１５重量％以下である。これらの合計含有量が多
すぎると審美性が悪くなる。具体的には、ＣａやＢａが
多すぎると、ガラス材の表面から結晶化が進んでしま
い、Ｚｎが多すぎると歯冠や歯列矯正材として好ましい
色調が得られなくなる。

【００３４】また、副成分として貴金属元素、すなわち
Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｅ、Ｒｕ、ＲｈおよびＩｒ
の少なくとも１種が含まれていてもよい。これらの貴金
属元素の添加により、審美性や強度が向上し、また、結
晶化の際の作業時間の短縮が可能であるが、再現性に難
があり、また、コスト上昇を招く。これらの合計含有量
は、好ましくは１重量％以下、より好ましくは０．５重
量％以下である。貴金属の合計含有量が多すぎると、歯
冠や歯列矯正材として好ましい色調が得られなくなる。

【００３５】また、副成分としてＭｎ、Ｆｅ、Ｎｉおよ
びＣｅの少なくとも１種が含まれていてもよい。これら
は歯冠として好ましい色調を得るために添加される。こ
れらをそれぞれＭｎＯ、ＦｅＯ、ＮｉＯおよびＣｅＯ₂
に換算したとき、ＭｎＯ＋ＦｅＯ＋ＮｉＯ＋ＣｅＯ₂
は、好ましくは２重量％以下である。これらの合計含有
量が多すぎると、歯冠や歯列矯正材として好ましい色調
が得られなくなる。

【００３６】また、副成分としてアルカリ金属元素およ
びＰの少なくとも１種、すなわちＬｉ、Ｎａ、Ｋおよび
Ｐの少なくとも１種が含まれていてもよい。アルカリ金
属元素は、ガラス転移点を下げて作業温度を低くするた
めに添加され、また、熱膨張係数の調整のためにも添加
される。Ｐは、熱膨張係数の調整のために添加され、審
美性の向上にも寄与する。これらをそれぞれＬｉ₂ Ｏ、
Ｎａ₂ Ｏ、Ｋ₂ ＯおよびＰ₂ Ｏ₅ に換算したとき、Ｌｉ
₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ＋Ｐ₂ Ｏ₅ は、好ましくは５重
量％以下、より好ましくは２重量％以下である。アルカ
リ金属元素およびＰは化学的耐久性を低下させるため、
含まれていないことが最も好ましい。

【００３７】また、副成分としてＢが含まれていてもよ
い。Ｂは、熱膨張係数の調整のために添加される。Ｂを
Ｂ₂ Ｏ₃ に換算したとき、Ｂ₂ Ｏ₃ は好ましくは５重量
％以下、より好ましくは３重量％以下である。Ｂも化学
的耐久性を低下させるため、含まれていないことが最も
好ましい。

【００３８】また、副成分としてＺｒが含まれていても
よい。Ｚｒは審美性向上に寄与する。ＺｒをＺｒＯ₂ に
換算したとき、ＺｒＯ₂ は、好ましくは５重量％以下、
より好ましくは３重量％以下である。ＺｒＯ₂ の含有量
が多すぎると、ガラス化しにくくなる。

【００３９】主成分の原料は、通常、酸化物であるが、
一部には窒化物を用いてもよい。副成分は、単体として
添加しても化合物として添加してもよい。副成分元素の
化合物としては、酸化物、窒化物、塩化物、硝酸塩、硫
酸塩などが挙げられる。なお、原料の一部に窒化物を用
いた場合、ガラス中において窒素原子は酸素原子を置換
するかたちで含有されると考えられる。本発明のガラス
材中には、短繊維やウィスカーとして窒化物が含まれる
ことはない。なお、窒素を含む場合、窒素をＳｉ₃ Ｎ₄
に換算したとき、Ｓｉ₃ Ｎ₄ は好ましくは４重量％以下
である。窒素量が多すぎると、硬度が高くなりすぎ、ま
た、製造の際には窒素の組成変動が生じやすいため、組
成の再現性が悪くなってしまう。

【００４０】本発明のガラス材には、上記したもの以外
の副成分が含まれていてもよいが、フッ素は実質的に含
まれない。上述したようにフッ素は、組成の再現性を悪
化させ、成形を困難にし、炉を劣化させ、しかも人体に
有害だからである。フッ素を実質的に含まないとは、ガ
ラス材原料にフッ化物を用いないことを意味する。

【００４１】本発明のガラス材が副成分を含む場合、主
成分中の各化合物の組成比は下記式IIを満足する必要が
ある。

【００４２】 式II （Ｓ＋Ｍ）／４＞１００−（Ｓ＋Ｍ＋Ａ＋Ｔ）

【００４３】なお、好ましくは （Ｓ＋Ｍ）／５＞１００−（Ｓ＋Ｍ＋Ａ＋Ｔ） である。

【００４４】式IIにおいて、Ａ、ＳおよびＴは、上記式
Ｉにおけるものと同義であり、ＭはＭｇＯの重量百分率
である。式IIは実験的に得られたものである。本発明の
ガラス材の組成系における結晶化の機構は詳しくは判明
していないが、副成分の添加は基本的に分相を阻害し、
その結果、一様な結晶化が困難となって高強度が得られ
なくなり、審美性も低くなると考えられる。例えば、Ｓ
ｉ−Ｂ−Ｎａ−Ｏ系の分相ガラスでは、Ｎａ量が多くな
ると分相が生じにくくなっていくが、この系の分相ガラ
スと同様に本発明のガラス材においても副成分添加によ
り分相が阻害されると考えられる。本発明のガラス材で
は、Ｓｉ−Ｍｇ−Ｏのネットワークが分相形成に大きく
寄与していると考えられ、副成分がこのネットワークを
分断することで分相を生じにくくさせると考えられる。
このため、式IIの右辺、すなわち副成分含有量が、Ｓｉ
Ｏ₂ ＋ＭｇＯに対して一定比率未満となるように、式II
を実験的に定めた。（Ｓ＋Ｍ）／４≦１００−（Ｓ＋Ｍ
＋Ａ＋Ｔ）となると、一様な結晶化が困難となる。

【００４５】通常、ガラスはガラス転移点（Ｔｇ）から
液相線温度までの間で多かれ少なかれ結晶を析出する。
そして、この温度域では、結晶の析出量によってガラス
の流動性は著しく変化する。Ｔｇ側から液相線にむかっ
て昇温していくと、ガラスの粘度は次第に低下していく
が、結晶を析出しやすいガラスの場合、ある温度から結
晶化に伴なって粘度が上昇していく。それゆえ、結晶を
析出する傾向の強すぎるものは、Littleton による軟化
点（粘度４．５×１０⁷ Ｐ）より低い温度で急激に結晶
化してしまい、このため、液相線温度未満で十分に変形
（成形）することはできない。一方、結晶を析出する傾
向が弱すぎると、より高温までガラス状態を保つため流
動性は大きくなり、成形性が良好となる。しかし、結晶
を析出させるためにより高温、長時間を要するため、炉
の価格、作業時間、型との反応等について種々の問題を
生じることになる。

【００４６】このような考察から、ガラス材の粘度をη
（Ｐ）としたとき、ガラス転移点から１０００℃までの
昇温過程において、昇温速度を５℃／分間としたとき、
ｌｏｇηが７．６以下の状態を好ましくは７分間以上、
より好ましくは１０分間以上、さらに好ましくは１５分
間以上持続可能であることが望ましい。また、ガラス転
移点から１０００℃までの昇温過程におけるｌｏｇηの
最小値が、好ましくは７．０以下、より好ましくは６．
７以下であることが望ましい。また、円柱状のガラス材
の長さ方向に初期加圧力１．８MPa を加え、一定荷重を
加えながら、ガラス転移点から１０００℃まで５℃／分
間で昇温したとき、加圧方向が好ましく８５％以上、よ
り好ましくは９０％以上変形（収縮）可能であることが
望ましい。なお、加圧によりガラス材の被加圧面の面積
が拡がるので、一定荷重で加圧すると単位面積あたりの
加圧力は減少していく。このときの加圧に用いる押し子
は、その加圧面の面積が、変形終了後のガラス材の被加
圧面よりも大きいものとする。本発明のガラス材では、
上記範囲から組成を選択することにより、このような流
動性、成形性を得ることが可能である。

【００４７】なお、組成によっても異なるが、本発明の
ガラス材は、ガラス転移点が６３０〜７７０℃程度であ
る。

【００４８】成形や結晶化が１０００℃以下でできるメ
リットとしては、例えば１０５０℃以上となると、型材
として用いる歯科用埋没材とガラスとの反応が始まり、
特にリン酸塩系やクリストバライト系の埋没材では、埋
没材そのものが変質して強度劣化等が生じてしまうが、
これらを回避できることが挙げられる。

【００４９】ガラス材の形状や寸法は用途に応じて適宜
決定すればよいが、成形が容易な形状、例えば人工歯冠
製造の場合には円錐台状、円柱状、球状等とすることが
好ましい。成形の際の気泡の混入を防止するためや、機
械的強度を低下させないため、均質な成形体を得るため
には、１個の成形体の製造に１個のガラス材を用いるこ
とが好ましい。すなわち、複数のガラス材やガラス粉末
を成形の際に接合する方法は用いないことが好ましい。
ただし、必要に応じて２個以上のガラス材を用いてもよ
い。

【００５０】なお、本発明では加圧成形の際に、ガラス
材軟化のためのフラックスや可塑剤などを添加する必要
はない。

【００５１】＜製造方法＞本発明の生体組織代替材は、
通常、ガラス材を加圧成形した後、結晶化等により半透
明化または不透明化するための熱処理を施すか、この
後、さらに必要に応じて切削加工を施すことにより製造
される。本発明の生体組織代替材の製造方法の概要を、
図１に示す。

【００５２】ガラス材は、原料を溶融し、これを急冷す
ることにより製造する。溶融は、白金や石英、アルミナ
等のるつぼなどを用いて、好ましくは５分間〜２０時
間、より好ましくは１０分間〜２時間行なう。溶融温度
は組成によって異なるが、通常、１４００℃以上であ
り、原料には、酸化物や、溶融時に酸化物を生成し得る
物質、例えば炭酸塩、重炭酸塩、水酸化物などを用いる
ことができる。加熱時に、原料同士の反応により複合酸
化物が形成される。溶融は、通常、空気中で行なう。急
冷の方法は、冷却後に非晶質ガラスとできる方法であれ
ば特に制限はなく、例えば、鉄板、カーボン、水中、型
などに流し出す方法を用いることができる。溶融ガラス
は短時間で冷却されるので、型には、クリストバライト
やリン酸カルシウムなどからなる歯科用の埋没材を用い
ることができる。

【００５３】なお、ガラスを均質化するために、溶融時
に十分に攪拌したり、溶融→冷却→粉砕→再溶融を繰り
返したり、高周波誘導加熱を行なってもよい。

【００５４】このようにして製造した非晶質の透明なガ
ラス材を、半透明または不透明な生体組織代替材とする
ためには、図１の（ａ）〜（ｃ）に示す方法を用いるこ
とが好ましい。

【００５５】図１の（ａ）の方法では、ガラス材に核生
成または分相のための熱処理を施した後、そのガラス転
移点以上の温度域で加圧成形し、次いで半透明化または
不透明化する。本発明の生体組織代替材は、通常、ガラ
ス材を結晶化することにより半透明化または不透明化す
る。ただし、半透明化または不透明化した場合でも、Ｘ
線回折によって明瞭なピークが観察されないこともあ
る。このような場合、検出不可能な極めて微細な結晶の
析出および／または分相等によって乳濁していると考え
られるが、本発明ではこのような場合も生体組織代替材
として利用することができる。また、このような微細な
結晶析出および／または分相による乳濁と、Ｘ線回折で
確認可能な結晶化とが同時に生じているような場合も生
体組織代替材として利用可能である。さらに、半透明化
または不透明化が必要とされない場合には、加圧成形
後、透明な状態のままで生体組織代替材として用いても
よい。

【００５６】なお、図１（ａ）では、加圧成形後に半透
明化または不透明化のための熱処理を施しているが、加
圧成形時の加熱により半透明化または不透明化すること
もできる。図１では、核生成または分相のための熱処理
を一次熱処理とし、半透明化または不透明化のための熱
処理を二次熱処理として示してある。

【００５７】図１の（ｂ）の方法では、一次熱処理を施
さず、加圧成形後に二次熱処理を施す。この方法でも、
独立した二次熱処理を施さずに、加圧成形時の加熱によ
り半透明化または不透明化することができる。

【００５８】図１の（ｃ）の方法では、加圧成形した後
に、一次熱処理および二次熱処理を順次施す。

【００５９】なお、ガラス材を半透明化または不透明化
した後に加圧成形することも不可能ではないが、作業性
が著しく悪くなるため、好ましくない。ただし、ガラス
材の組成によっては半透明化または不透明化した後でも
比較的容易に加圧成形が可能なこともある。

【００６０】これらの方法において、一次熱処理は、ガ
ラスを一様に結晶化するために必要に応じて施される。
ガラス材の組成によっては、結晶が異常に成長して所望
の色調が得られなかったり強度が不十分となったりする
が、このような場合、結晶化の前に一次熱処理を施すこ
とにより均一に結晶化することが可能となるので、一次
熱処理は外観が重要視される歯冠の製造の際に特に有効
である。また、一次熱処理を施すことにより、結晶化に
要する時間を短縮することもできる。一次熱処理におけ
る各種条件は特に限定されないが、核生成または分相が
生じる温度付近、本発明では、通常、６００〜８５０℃
の範囲で３０分間〜５０時間程度熱処理すればよい。な
お、核生成または分相が生じる温度が結晶化温度に近い
場合には、一次熱処理を省略しても影響は少ない。ま
た、二次熱処理の際の昇温速度を遅くすることによって
核生成または分相が生じる温度付近の通過時間を長くす
れば、独立した一次熱処理を施した場合と同様に審美性
に優れた生体組織代替材が得られる。

【００６１】図１の各方法における加圧成形時の温度
は、ガラス材のガラス転移点以上であり、好ましくは５
MPa 以下で成形が可能な温度範囲である。加圧成形時に
ガラスの粘性流動を利用するためには、ガラス材の粘度
やその変化が前述したようなものとなるように加熱する
ことが好ましい。ガラス材の結晶化は、成形時の温度に
よっては成形中も進行するため、所望の結晶化率範囲に
収まるように成形時の温度を適宜設定する。この温度は
成形に要する時間によっても異なり、具体的には実験な
どにより確認すればよい。

【００６２】成形は、ガラス材を型に入れて、押し型な
どで加圧することにより行なう。型および押し型には、
クリストバライトやリン酸塩系クリストバライトなどか
らなる歯科用の埋没材や、アルミナ、ジルコニアなどを
用いればよく、型や押し型の製造は、歯科技工士などが
行なう通常の方法で可能である。

【００６３】ガラス材の加熱は、あらかじめ加熱した型
中に挿入することにより行なってもよく、ガラス材を入
れた型を炉に入れることにより行なってもよい。そし
て、ガラス材が所定の温度まで昇温した後、加圧成形す
る。加熱および加圧にはホットプレス法を用いることが
できる。この他、加熱後に型を炉から取り出して、加圧
してもよく、この場合、炉中で多数のガラス材を同時に
加熱できるので、生産性が向上する。このように、ガラ
ス材の加圧は、成形時の最高温度に到達する前に開始し
てもよく、成形時の最高温度に到達してから開始しても
よい。前者の場合、ガラスが軟化すると同時に成形が始
まるため、成形工程を短縮することができる。また、設
定した最高温度に達する前に必要な変位が得られれば、
その時点で加圧を中止することができるので、さらに時
間短縮が可能である。一方、後者では、成形後の均質性
が良好となる。また、ガラスの粘度が低下してから圧力
を加えるので、成形用型の割れを防ぐことができる。加
圧は、ガラス材が型に忠実な変形を示すまで持続すれば
よく、加圧手段や加圧時の温度などによっても異なる
が、通常は５〜２０分間程度持続すればよい。

【００６４】成形の際の加圧方法は特に限定されない
が、本発明では５MPa 以下、さらには０．３MPa 以下の
圧力で成形が可能なので、特殊な加圧装置が不要であ
り、ハンドプレスや錘を使用するだけで成形することが
できる。錘を使用する場合、錘を押し型の上に載せた状
態で昇温すれば、ガラス材の粘度の低下に伴なって錘が
下降する。成形の終了は、錘の変位が止まることにより
判断することができる。また、加圧機を用い、クロスヘ
ッドスピードを一定に保って加圧したときには、クロス
ヘッドの変位量や圧力の上昇などから成形の終了を判断
すればよい。

【００６５】図２〜図５に、加圧成形方法を例示する。
加圧成形に用いる成形装置は、型２と押し型４とを有す
る。型２には、成形空間２１と、スプルー２２を介して
成形空間２１に通じる押し型挿入孔２３とが形成されて
いる。鋳造枠５は型２を成形する際の外枠であり、鋳造
枠５に内張して使用される緩衝材６は、型材の膨張を受
け止める作用を示す。鋳造枠には、通常、鉄リングなど
が用いられ、緩衝材６には、通常、アスベストリボンな
どが用いられる。成形空間２１、スプルー２２、押し型
挿入孔２３はロストワックス法などにより形成される。
ガラス材３は押し型挿入孔２３内に投入され、押し型４
により図中矢印方向に加圧される。この加圧の際にガラ
ス材３は所定の温度まで昇温されていて低粘度となって
いるので、加圧によりスプルー２２を通って成形空間２
１内に移動し、成形空間に忠実に変形して歯冠形状とな
る。

【００６６】図２および図３に示すように、押し型挿入
孔２３の内面が勾配を有する場合、好ましくは１／５以
下の勾配、より好ましくは１／１５以下の勾配とする。
そして、さらに好ましくは、図４に示すように、押し型
挿入孔２３の内面が加圧方向とほぼ平行である型を用い
る。このように、小さな勾配とすることにより、あるい
は勾配を設けないことにより、押し型挿入孔２３と押し
型４との隙間から軟化したガラス材３が逆流することを
防ぐことができ、ガラス材の使用量を減らすことができ
る。なお、押し型挿入孔２３の断面（加圧方向に垂直な
断面）は、通常、円形であるが、楕円形や多角形であっ
てもよい。

【００６７】図３〜図５に示すように、型２には、成形
空間２１に通じる抜け穴２４を設けることが好ましい。
抜け穴２４は、加圧時にガラス材の一部を逃がすために
設けられ、これによりガラス材の成形空間内への充填が
容易となり、型に忠実な成形体が低圧力で容易に得られ
るようになる。また、抜け穴２４は、加圧時に型２に過
度の圧力が加わることを防ぐので、型２のクラック発生
が防止される。このため、成形不良品の発生率が激減す
る。抜け穴２４の径や断面形状は、成形空間の容積や形
状などに応じて適宜決定すればよい。なお、抜け穴２４
は複数設けてもよい。抜け穴２４は、通常のロストワッ
クス法などで形成することができる。図示例では、抜け
穴２４は型２の外部に通じているが、通常の歯科用型は
通気性が良好であるため、成形空間内の空気を抜け穴２
４から抜く必要がないので、抜け穴２４が型２の外部に
通じている必要はない。図示例のように抜け穴２４が型
２の外部に通じる構成とするのは、ロストワックス法を
用いた場合に抜け穴２４の形成が容易となるためであ
る。

【００６８】図５に示すように、成形空間２１と押し型
挿入孔２３とをつなぐスプルー２２は、加圧方向に対し
傾斜していることが好ましい。スプルー２２を傾斜させ
ることにより、ガラス材の成形空間内への充填が容易と
なり、型に忠実な成形体が低圧力で容易に得られるよう
になる。また、スプルー２２を傾斜させることにより、
加圧の際の型２のクラック発生を防ぐことができる。加
圧方向に対する傾斜角は特に限定されないが、スプルー
２２の入口と出口とを加圧方向に垂直な面に投影したと
き、双方の投影像が重なっていないことが好ましい。な
お、スプルー２２の入口と出口とが上記のような関係で
あれば、スプルー２２は図示例のように直線状である必
要はなく、曲がっていてもよい。

【００６９】スプルー２２は、成形空間の形状に対応し
た断面形状を有することが好ましい。例えば、切歯用の
人工歯冠を図示例のようにして成形する場合、切歯は薄
いのでスプルーの断面もこれに応じて短径：長径が約
１：７程度となるようにする。これにより、成形空間２
１に極めて忠実な形状の成形体が低い圧力で容易に得ら
れるようになる。なお、スプルー２２の断面積は入口か
ら出口まで一定である必要はなく、変化していてもよ
い。

【００７０】型２には、図６および図７に示すように、
押し型挿入孔２３の内面の少なくとも一部を覆うよう
に、型２構成材よりも圧縮強度の高い高強度材２５を設
けることが好ましい。

【００７１】押し型挿入孔２３の内面に高強度材２５を
設けるのは、成形体の破損を防ぐためである。加圧成形
時には型２に圧力が加わるため、型にクラックが生じる
ことがある。そして、このクラックにガラスが流れ込
み、成形空間２１に十分なガラスが流れ込まなくなった
り、あるいはクラックが成形空間２１にまで及んで、成
形体にバリが生じたりする。型の強度を高くすればクラ
ックは生じにくくなるが、この場合、成形体を取り出す
ときに成形体が破損しやすくなる。成形体の取り出し
は、通常、型に外側から力を加えてクラックを生じさ
せ、次いで、型構成材を引き剥すことにより行なうが、
強度の高い型を破壊するためには大きな力を加えなけれ
ばならないので、成形体が破損しやすくなるのである。
そこで、図６〜８に示すように、押し型挿入孔２３の内
面に高強度材２５を設け、かつ、型２構成材に圧縮強度
の低いものを用いれば、加圧時の型のクラック発生を防
ぐことができ、しかも、成形体を取り出す際に、成形体
を破損することなく型を容易に破壊することができる。

【００７２】高強度材２５は、図６に示すように押し型
挿入孔２３の内面全面に設けることが好ましいが、前記
内面の少なくとも一部、具体的には、成形時にガラス材
３と接触する領域を少なくとも覆うように設ければよ
い。ただし、高強度材を図６に示す形状に成形すること
は難しく高価になりやすいので、図７や図８のように、
押し型挿入孔２３の底面付近には高強度材を設けない態
様としてもよい。

【００７３】高強度材の厚さは特に限定されず、高強度
材の材質や成形圧力などを考慮して適宜決定すればよい
が、通常、０．１〜３mm程度とすればよい。

【００７４】押し型４にはほとんど圧縮応力だけしか加
わらないので、押し型４を圧縮強度の低い材質だけで構
成しても破損する可能性は低いが、好ましくは、図９
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示すように、押し型４の
少なくとも一部も、型２構成材よりも圧縮強度の高い高
強度材４５で構成する。押し型４の高強度材４５は、押
し型４のクラック、折損等の破損を防ぐ。高強度材４５
は、押し型挿入孔２３の内面に対向する表面の少なくと
も一部、具体的には、成形時にガラス材３と接触する領
域を少なくとも構成する。押し型４には成形の際にガラ
スが付着しやすいので、通常、押し型４は成形１回ごと
に交換することになる。このため、図示するように押し
型４の一部だけを高強度材として、低強度の埋没材など
に比べて高価な高強度材の使用量を減らせば、押し型を
安価に作製することができる。なお、図９における高強
度材４５の厚さは、押し型挿入孔２３に設ける高強度材
２５の厚さと同様の範囲から選択すればよい。

【００７５】型２構成材の圧縮強度は、加圧成形後に、
好ましくは２０MPa 以下、より好ましくは１５MPa 以
下、また、好ましくは２MPa 以上、より好ましくは４MP
a 以上とする。型２構成材の圧縮強度が高すぎると、前
述した理由により成形体の破損が生じやすくなり、圧縮
強度が低すぎると、高強度材を設けた場合でも成形時に
型が破損しやすくなる。

【００７６】なお、型構成材の圧縮強度を加圧成形後の
ものに限定するのは、加圧成形の際に同時に加熱も行な
われ、この加熱により圧縮強度が高くなったり低くなっ
たりするものがあるからである。また、型を水中に浸漬
して軟化させ、成形体の取り出しを容易にする方法があ
るが、この方法を用いる場合には、型を水中に浸漬した
後の圧縮強度を本発明における型の圧縮強度とする。

【００７７】高強度材の圧縮強度は、好ましくは１５MP
a 以上、より好ましくは３０MPa 以上とする。高強度材
の圧縮強度が低すぎると、高強度材を設けることによる
効果が不十分となる。なお、高強度材の圧縮強度の上限
は特に設けないが、入手の容易さや形状加工の容易さな
どを考慮すると、通常、２０００MPa 以下のものを用い
ることが好ましい。

【００７８】なお、本明細書における圧縮強度は、型構
成材や高強度材がセラミックス製である場合には、JIS
R 1608に基づいて測定される圧縮強度である。この方法
では、５個の円柱状サンプル（直径１２．５mm、高さ５
mm）について、０．５mm/minのクロスヘッドスピードで
圧縮強度を測定する。ただし、高強度材が金属の場合に
は、セラミックスの場合と同様にして圧縮強度測定操作
を行ない、測定対象物が破壊したときの値である。

【００７９】型２に用いる圧縮強度の低い構成材は、ク
リストバライトや、リン酸カルシウムクリストバライト
などのリン酸塩系クリストバライトなどからなる歯科用
の埋没材、あるいは石膏などから適宜選択すればよく、
好ましくはクリストバライトを用いる。クリストバライ
トは、軟らかく、しかも水に漬けることによりさらに軟
らかくすることができ、また、表面を滑らかにできる。
高強度材２５、４５に用いる材質は特に限定されず、型
２構成材の圧縮強度との関係を考慮して適宜選択すれば
よいが、好ましくは金属またはセラミックスを用いる。
ただし、加圧成形時の加熱によりガラス材と金属とが反
応してガラス材が着色することがあるので、好ましくは
セラミックスを用いる。好ましい金属としては、ステン
レスや鉄などが挙げられ、好ましいセラミックスとして
は、アルミナ、炭化ケイ素、ジルコニア、ゼオライト等
が挙げられる。また、混合物セラミックス、例えば、各
種の陶磁器や耐火物（長石−石英−カオリン系のものな
ど）なども好ましい。また、リン酸塩系クリストバライ
ト、歯科用耐火材、石膏なども好ましい。

【００８０】高強度材２５および高強度材４５を設ける
方法は特に限定されないが、通常、以下に説明する方法
を用いる。

【００８１】図１０は、型２をロストワックス法により
形成する方法の説明図である。成形台７上に、鋳造枠５
および緩衝材６を設置し、鋳造枠５の中にシリコンラバ
ー等で構成された押し型挿入孔形成用型８を設置する。
押し型挿入孔形成用型８の表面には、高強度材２５を被
せる。押し型挿入孔形成用型８上には、スプルーおよび
成形空間形成用のワックス成形体９を設ける。このよう
な状態で、鋳造枠５中に埋没材等の型構成材を流し込
み、その後は通常のロストワックス法にしたがえばよ
い。

【００８２】押し型４の一部を高強度材４５で構成する
場合には、図１１に示すように、シリコンラバー等で構
成された押し型成形用型１０内に高強度材４５を設置
し、この上から埋没材等を流し込んだ後、押し型成形用
型１０を剥離すればよい。

【００８３】上記したような成形装置を用いて加圧成形
した後、成形体を炉外または炉内で放冷すればよいが、
必要に応じ降温速度を制御して徐冷する。型からの成形
体の取り出しは、歯科技工士が用いる通常の方法で可能
である。

【００８４】本発明のガラス材は、通常、８５０〜１０
００℃程度で実質的に半透明または不透明とすることが
できる。この場合、実質的に不透明であるとは、厚さ方
向両端面を鏡面研磨した厚さ２mmのガラス材を、印刷さ
れた幅２mmの罫線の上に置いたとき、ガラス材を通して
その罫線を識別できない程度の不透明さを意味する。ま
た、半透明である場合には、罫線の存在は確認できる
が、罫線のエッジは明らかではない。半透明の度合い
は、必要に応じて適宜決定すればよい。二次熱処理にお
ける温度保持時間は特に限定されず、所望の半透明度や
不透明度が得やすいように適宜決定すればよいが、通
常、１０時間以下であり、１時間以下でも可能である。
また、温度保持を行なわずに、所定温度に到達後、直ち
に冷却してもよい。

【００８５】ガラス材の表面付近から結晶化が進行した
場合、結晶化後に、ガラス材の表面付近に結晶化率の高
い領域が存在することがあるが、この領域の表面からの
厚さは３μm 以下であることが好ましい。ただし、一様
に結晶化して、このような領域が実質的に存在しないこ
とがより好ましい。

【００８６】なお、加圧成形後に二次熱処理を行なう場
合には、冷却せずに続いて二次熱処理を行なえば生産性
が向上する。

【００８７】ガラス材の半透明化または不透明化による
密度変化率｛（半透明化または不透明化後の密度−半透
明化または不透明化前の密度）／半透明化または不透明
化前の密度｝は、好ましくは−５〜＋３％である。ガラ
スを半透明または不透明にする方法としては、通常、結
晶を析出させる、分相によって乳濁させる、分相によっ
て生じた相を結晶化させる等の方法が挙げられるが、結
晶析出させる場合や、分相させて結晶化させる場合に、
結晶相がガラス相よりも密度が大きいと、ガラス内部に
空孔が生じるか、ガラスが収縮するか、あるいはこれら
両者が共に生じる。前者の場合、ガラス強度の劣化が起
こり、後者の場合、寸法精度に影響を与えるが、本発明
のガラス材では、組成を適宜選択することにより、半透
明化または不透明化の際の密度変化率を上記のように小
さくすることが可能なので、このような問題を避けるこ
とができる。

【００８８】なお、熱処理によって膨張することもあ
り、この場合にも寸法精度の問題は生じるが、この場合
には膨張分を削ればよく、縮小ほど大きな問題ではな
い。特に、成形後、型の中で半透明化または不透明化す
れば、相間の密度差に起因する寸法精度のずれはほとん
ど問題とならない。

【００８９】本発明のガラス材において生成する結晶は
特に限定されない。生成する結晶は組成によっても異な
り、また、同定が困難なこともあるが、通常、生成した
結晶のうち同定できる結晶としては、マグネシウムチタ
ネート、エンスタタイト、β−クオーツ、マグネシウム
アルミノチタネート、ルチル、ガーナイト、ディオプサ
イド、サファイアリン、ペタライトなどが挙げられる。

【００９０】結晶化後の平均結晶粒径は特に限定されな
いが、通常、１００μm 以下、好ましくは１０μm 以
下、より好ましくは１μm 以下である。結晶粒径が大き
すぎると高強度が得られにくい。結晶粒径は、走査型電
子顕微鏡（ＳＥＭ）やＸ線小角散乱により求めることが
できる。

【００９１】本発明において、ガラス転移点、軟化点、
結晶化温度、核生成または分相が生じる温度などは、示
差熱分析や熱膨張率の測定などにより求めることができ
る。

【００９２】以上述べたように、加圧成形だけを利用し
て形状加工してもよいが、加圧成形により得られた成形
体に、さらに切削加工を施して生体組織代替材としても
よい。切削加工は、成形用型の製造が難しい複雑な形状
の生体組織代替材や、著しく高い寸法精度が要求される
生体組織代替材の製造に好適である。この場合、成形体
の形状および寸法を生体組織代替材に近似したものとす
れば、切削加工時間が短くて済み、ガラス材料の無駄も
少なくなる。なお、切削加工の種類は特に限定されず、
例えば、ダイヤモンドやカーボランダムなどの高硬度材
質からなるドリルを用いた切削加工や、旋盤加工などの
いずれであってもよい。

【００９３】なお、人工歯冠として用いる場合、本発明
の生体組織代替材は審美性が良好であることに加え、耐
水性および耐酸性が高いため、口腔内に露出した状態で
用いられても劣化しにくく、耐久時間が著しく長い。

【００９４】以上、本発明を人工歯冠に適用する場合を
中心として説明したが、本発明は他の生体組織代替材、
例えば、耳小骨等の人工骨などにも好適であり、さら
に、骨ネジや経皮端子、血管、人工気管等にも適用可能
である。本発明が適用される人工椎体を図１２（ａ）
に、人工椎間板を図１２（ｂ）に、人工腸骨を図１２
（ｃ）に、人工気管を図１２（ｄ）に、骨ネジを図１２
（ｅ）に例示する。

【００９５】次に、本発明の歯列矯正材の製造方法を説
明する。本発明が適用される歯列矯正材を、図１３の
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に例示する。歯列
矯正材も、上記生体組織代替材と基本的に同じ方法で製
造する。ただし、歯列矯正材は一般に透明度が高いほう
が好ましいので、通常、図１における一次熱処理を施さ
ず、また、二次熱処理の処理時間を短くするか、独立し
た二次熱処理を施さずに加圧成形時の加熱を利用する。

【００９６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００９７】ガラス材 下記各表に示す化合物および金属の粉末を各表に示す比
率となるように秤量し、再溶融法にて均一なガラス融液
を作製し、ガラス融液をカーボンの型に流し込んでガラ
スインゴットとした。このガラスインゴットを、直径６
mm、長さ４mmの円柱状に加工し、変形率および粘度測定
用のガラス材とした。

【００９８】一次熱処理 電気炉を用い、ガラス材に６００〜７８０℃で１２時間
以下の一次熱処理を施した。なお、一部のガラス材には
一次熱処理を施さなかった。

【００９９】変形率 次に、ガラス材を電気炉に入れ、昇温速度５℃／min で
加熱しながら、長さ方向に初期加圧力１．８MPa で加圧
し、一定荷重を維持して１０００℃まで昇温した。加圧
に用いた押し子とガラス材との間には４０mm×４０mmの
アルミナ板を挟み、十分な面積を確保した。このときの
変形率を ○：８５％以上９０％未満、 ◎：９０％以上 として評価した。結果を各表に示す。

【０１００】二次熱処理 ガラス材に、各表に示す条件で熱処理を施した。熱処理
後に粉末化し、粉末Ｘ線回折（島津製作所製ＸＤ−Ｄ
１）により解析したところ、前記した結晶や他の結晶を
含み明確なピークを示すものと、表３のNo. ３０７のよ
うに明確なピークを示さないものがあった。

【０１０１】次に、寸法を直径１０mm、長さ４mmとした
以外は上記と同様にしてガラス材を作製し、二次熱処理
後の各ガラス材の両端面を鏡面研磨して、直径１０mm、
長さ２mmの測定用サンプルとした。これらを太さ２mmの
罫線が印刷された印刷物の上に置いて、罫線が識別でき
るかどうかを判定した。この結果、各表に示すガラス材
では、すべて半透明化または不透明化されていた。ま
た、これらのガラス材には、表面付近に結晶化率の高い
層は認められなかった。

【０１０２】耐酸性および耐水性 二次熱処理後のガラス材を粉砕し、粒径４２０〜５９０
μm となるように分級して３g を正確に秤量し、試験粉
末とした。試験粉末を１００mlの試験液（０．０１Ｎの
硝酸溶液または精製水）で１時間煮沸し、乾燥後、質量
の減少率を算出した。結果を各表に示す。

【０１０３】曲げ強度 ガラス材に二次熱処理を施した後、表面をダイヤモンド
ペーストにより鏡面に仕上げて３mm×４mm×３５mmの試
験片とし、強度試験機（島津製作所製サーボパルサＥＨ
Ｆ−Ｆ１）によりクロスヘッド速度０．５mm/min、スパ
ン距離１５mmの条件で３点曲げ試験を行なって曲げ強度
を求めた。試験片は、形状以外は上記ガラス材と同様に
して作製したものである。結果を各表に示す。

【０１０４】

【表１】

【０１０５】

【表２】

【０１０６】

【表３】

【０１０７】

【表４】

【０１０８】上記各表に示されるように、本発明のガラ
ス材は、１０００℃以下での変形率が高く、耐酸性およ
び耐水性が良好であり、曲げ強度も十分である。特に、
表２のNo. ２０３、２０４、２０５、表３、表４のガラ
ス材は、変形率が高い。また、表２のNo. ２０１、２０
２は、耐酸性が良好である。表２に示される組成のガラ
ス材は、表３および表４のガラス材に比べ作業温度が高
いため、ガラス融液の温度を高くするか溶融している時
間を長くしないと気泡が抜けにくい。このため、表２の
ガラス材を製造する際には、溶融している時間をより長
くして気泡の除去を十分に行なった。なお、表３および
表４のガラス材製造の際と溶融時間を同じにして表２と
同組成のガラス材を作製したところ、ガラス材中に気泡
が残存してしまった。

【０１０９】ガラス材の粘度変化 表５に示すガラス材について、昇温速度５℃／分間での
昇温過程における１０００℃までの粘度変化を調べた。
比較のために、表６に示すように本発明範囲を外れる組
成のガラス材についても同様な測定を行なった。結果
を、図１４〜１８に示す。

【０１１０】なお、粘度変化は、変形率の測定と同様
に、一次熱処理が済んだガラス材（直径６mm、長さ４mm
の円柱状）について測定した。測定には、NEW GLASS(vo
l.4 No.1 1989 p75)に記載されている方法を用い、昇温
速度は５℃／分間とした。

【０１１１】

【表５】

【０１１２】

【表６】

【０１１３】表６に示されるガラス材No. ６０２〜６０
５は、前記した「ファインセラミックス」第３巻（１９
８２）第７９〜８７ページに記載されている組成範囲内
のものである。これらのガラス材は、前記式Ｉを満足し
ていなかったり、前記式Ｉを満足していてもフッ素を含
むものであるので、図１４〜１８に示されるように、本
発明のガラス材と異なり昇温途中で急激に粘性が上昇し
てしまっている。具体的には、本発明のガラス材ではｌ
ｏｇηが７．６以下の状態を７分間以上持続できている
のに対し、比較例のガラス材では、ｌｏｇηが７．６以
下の状態を７分間以上持続できていない。また、比較例
のガラス材の変形率を上記と同様にして測定したとこ
ろ、No. ６０２：６６．５％、No. ６０３：８０．５
％、No. ６０４：７８％、No. ６０５：８４％であり、
本発明のガラス材に比べ変形率が小さかった。

【０１１４】なお、表５のガラス材は、表２および表３
から選択されたものであるが、これら以外の本発明のガ
ラス材についても同様にして粘度変化を調べたところ、
いずれもｌｏｇηが７．６以下の状態を７分間以上持続
可能であった。また、表３および表４にそれぞれ示され
るガラス材および表２のNo. ２０３、２０４、２０５
は、１０００℃までの昇温過程におけるｌｏｇηの最小
値がいずれも６．７３以下であった。

【０１１５】密度変化 ガラス材No. ２０５、３０４および３０７について、９
５０℃まで昇温し、結晶化により不透明化する過程での
密度変化を調べた。その結果、密度の最大変化率は、N
o. ２０５では＋１．８％、No. ３０４では−１．０
％、No. ３０７では−３．２％であり、いずれも−５〜
＋３％の範囲に収まっていた。

【０１１６】歯列矯正材 再溶融法によりガラスインゴットを作製した。ガラス組
成は、表３のガラスNo. ３０４と同じとした。このガラ
スインゴットに９２０℃で０．１５MPa の圧力を３０分
間加え、歯列矯正材形状に成形した。得られた成形体は
ほぼ透明であった。上記成形体を粉砕して上記と同様に
して耐酸性および耐水性を調べたところ、耐酸性（減量
率％）は０．０６０であり、耐水性（減量率％）は０．
００３であった。また、ガラスインゴットに上記成形時
と同じ熱処理を施した後、上記と同様にして曲げ強度を
測定したところ、３１０MPa であった。

【０１１７】以上の実施例の結果から、本発明の効果が
明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の生体組織代替材の
製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図２】加圧成形方法の一例を示す説明図である。

【図３】加圧成形方法の一例を示す説明図である。

【図４】加圧成形方法の一例を示す説明図である。

【図５】加圧成形方法の一例を示す説明図である。

【図６】押し型挿入孔２３の内面に高強度材２５を設け
た成形装置を示す端面図である。

【図７】押し型挿入孔２３の内面に高強度材２５を設け
た成形装置を示す端面図である。

【図８】押し型挿入孔２３の内面に高強度材２５を設け
た成形装置を示す端面図である。

【図９】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ一部
が高強度材４５で構成された押し型４を示す断面図であ
る。

【図１０】押し型挿入孔の内面に高強度材を設ける方法
を説明する断面図である。

【図１１】一部が高強度材で構成された押し型を作製す
る方法を説明する断面図である。

【図１２】本発明が適用される生体組織代替材の例を示
し、（ａ）は人工椎体、（ｂ）は人工椎間板、（ｃ）は
人工腸骨、（ｄ）は人工気管のそれぞれ斜視図であり、
（ｅ）は骨ネジの側面図である。

【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、本
発明の歯列矯正材の例を示す斜視図である。

【図１４】ガラス材の昇温過程における粘度変化を表わ
すグラフである。

【図１５】ガラス材の昇温過程における粘度変化を表わ
すグラフである。

【図１６】ガラス材の昇温過程における粘度変化を表わ
すグラフである。

【図１７】ガラス材の昇温過程における粘度変化を表わ
すグラフである。

【図１８】ガラス材の昇温過程における粘度変化を表わ
すグラフである。

【符号の説明】

２ 型 ２１ 成形空間 ２２ スプルー ２３ 押し型挿入孔 ２４ 抜け穴 ２５ 高強度材 ３ ガラス材 ４ 押し型 ４５ 高強度材 ５ 鋳造枠 ６ 緩衝材 ７ 成形台 ８ 押し型挿入孔形成用型 ９ ワックス成形体 １０ 押し型成形用型

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化ア
   ルミニウムおよび酸化チタンを主成分として含み、これ
   らをそれぞれＳｉＯ₂ 、ＭｇＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃およびＴｉ
   Ｏ₂ に換算し、重量百分率で含有量を表わしたとき、 ＳｉＯ₂ ：４０〜６５重量％、 ＭｇＯ ：９〜３０重量％、 Ａｌ₂ Ｏ₃ ：８〜３１重量％、 ＴｉＯ₂ ：６〜１５重量％であって、かつ 式Ｉ ｛１００−（Ａ＋Ｓ＋Ｔ）｝／Ｓ≧０．３４０ （式Ｉにおいて、Ａ、ＳおよびＴは、それぞれＡｌ₂ Ｏ
   ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＴｉＯ₂ の重量百分率である）およ
   び 式II （Ｓ＋Ｍ）／４＞１００−（Ｓ＋Ｍ＋Ａ＋Ｔ） （式IIにおいて、ＭはＭｇＯの重量百分率である）を満
   足し、 フッ素を実質的に含まず、 生体組織代替材または歯列矯正材の製造に用いられるガ
   ラス材。
2. 【請求項２】 副成分としてＣａ、ＢａおよびＺｎの少
   なくとも１種を含み、これらをそれぞれＣａＯ、ＢａＯ
   およびＺｎＯに換算したとき、ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ
   が２０重量％以下である請求項１のガラス材。
3. 【請求項３】 副成分としてＰｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、
   Ｒｅ、Ｒｕ、ＲｈおよびＩｒの少なくとも１種を合計で
   １重量％以下含む請求項１または２のガラス材。
4. 【請求項４】 副成分としてＭｎ、Ｆｅ、ＮｉおよびＣ
   ｅの少なくとも１種を含み、これらをそれぞれＭｎＯ、
   ＦｅＯ、ＮｉＯおよびＣｅＯ₂ に換算したとき、ＭｎＯ
   ＋ＦｅＯ＋ＮｉＯ＋ＣｅＯ₂ が２重量％以下である請求
   項１〜３のいずれかのガラス材。
5. 【請求項５】 副成分としてＬｉ、Ｎａ、ＫおよびＰの
   少なくとも１種を含み、これらをそれぞれＬｉ₂ Ｏ、Ｎ
   ａ₂ Ｏ、Ｋ₂ ＯおよびＰ₂ Ｏ₅ に換算したとき、Ｌｉ₂
   Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ＋Ｐ₂ Ｏ₅ が５重量％以下である
   請求項１〜４のいずれかのガラス材。
6. 【請求項６】 副成分としてＺｒを含み、これをＺｒＯ
   ₂ に換算したとき、ＺｒＯ₂ が５重量％以下である請求
   項１〜５のいずれかのガラス材。
7. 【請求項７】 副成分としてＢを含み、これをＢ₂ Ｏ₃
   に換算したとき、Ｂ₂ Ｏ₃ が５重量％以下である請求項
   １〜６のいずれかのガラス材。
8. 【請求項８】 窒素を含み、窒素をＳｉ₃ Ｎ₄ に換算し
   たとき、Ｓｉ₃ Ｎ₄が４重量％以下である請求項１〜７
   のいずれかのガラス材。
9. 【請求項９】 初期加圧力を１．８MPa とし、一定の荷
   重で加圧しながらガラス転移点から１０００℃まで５℃
   ／分間で昇温したとき、加圧方向に８５％以上変形可能
   である請求項１〜８のいずれかのガラス材。
10. 【請求項１０】 粘度をη（Ｐ）としたとき、ガラス転
    移点から１０００℃までの昇温過程において、昇温速度
    ５℃／分間でｌｏｇηが７．６以下の状態を７分間以上
    持続可能である請求項１〜９のいずれかのガラス材。
11. 【請求項１１】 粘度をη（Ｐ）としたとき、ガラス転
    移点から１０００℃までの昇温過程において、ｌｏｇη
    の最小値が７．０以下となる請求項１〜１０のいずれか
    のガラス材。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかのガラス材
    に形状加工を施し、実質的に半透明化または不透明化さ
    せたものである生体組織代替材。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１１のいずれかのガラス材
    に形状加工を施したものである歯列矯正材。