JPH08277141A - リン酸塩系ガラスの成形方法 - Google Patents

リン酸塩系ガラスの成形方法

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JPH08277141A
JPH08277141A JP7080419A JP8041995A JPH08277141A JP H08277141 A JPH08277141 A JP H08277141A JP 7080419 A JP7080419 A JP 7080419A JP 8041995 A JP8041995 A JP 8041995A JP H08277141 A JPH08277141 A JP H08277141A
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JP
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glass
phosphate
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molding
weight
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JP7080419A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Usui
寛 臼井
Yasuko Osaki
康子 大崎
Tsuneo Manabe
恒夫 真鍋
Satoru Fujimine
哲 藤峰
Keiji Wada
啓二 和田
Tatsuhiko Tsutsui
龍彦 筒井
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Lion Corp
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Lion Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/16Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】リン酸塩系ガラスを比較的低い温度で精密に成
形する。 【構成】リンの酸化物をP25 に換算して40〜90
重量%含有し、カルシウムおよびストロンチウムの酸化
物をそれぞれCaOおよびSrOに換算して合計10〜
60重量%含有するリン酸塩系ガラスを、1×104
1×1014.5ポアズの粘度領域において成形するリン酸
塩系ガラスの成形方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リン酸塩系ガラスの成
形方法、特に、リン酸塩系結晶化ガラスからなる歯冠材
料の前駆体であるリン酸塩系ガラスの成形方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、種々のセラミックス系の歯冠材料
が提案され、その一部は実用に供されつつある。これら
のうち、リン酸カルシウム系結晶化ガラスは、ガラス融
液の粘性が比較的低く成形性に優れていること、また、
結晶化ガラスの外観や物性が天然歯によく似ていること
などの特徴を有している。
【0003】このため、例えば従来の金属歯冠材料のよ
うにロストワックス法などで作成した鋳型にガラス融液
を流し入れて成形し、そののち結晶化処理することによ
り、外観においても使用感においても違和感のない良好
な人工歯冠を得ることができる。
【0004】とりわけ、リンをP25 に換算して64
〜72重量%、カルシウムをCaOに換算して13〜2
0重量%、ストロンチウムをSrOに換算して6〜13
重量%、アルミニウム、セリウム、ランタンから選ばれ
る少なくとも一種を、それぞれAl23 、Ce2
3 、La23 に換算して合計3〜15重量%含有し、
(CaO+SrO)/P25 のモル比が0.78〜
0.86であるリン酸カルシウム系ガラスは口中で長時
間の使用に耐えるだけの機械的強度と化学的安定性をも
ち、しかも天然歯に似た半透明性を持つ材料として特に
有効である(特開平04−104919号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】リン酸塩系ガラスで歯
冠材料を製作するときには、予め1000℃〜1400
℃程度の高温でガラスを溶融し、これを種々の方法で鋳
造成形する方法が有効である。しかし、リン酸塩系ガラ
スを高温で溶融するとリン成分の一部が揮発して組成が
変動したり、鋳造時に溶融ガラスと鋳型が反応するおそ
れがある。本発明は、これらの問題を回避してリン酸塩
系ガラスを成形する新規な方法を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、リンの酸化物
をP25 に換算して40〜90重量%含有し、カルシ
ウムおよびストロンチウムの酸化物をそれぞれCaOお
よびSrOに換算して合計10〜60重量%含有するリ
ン酸塩系ガラスを、1×104 〜1×1014.5ポアズの
粘度領域において成形するリン酸塩系ガラスの成形方法
を提供する。
【0007】本発明に用いられるガラス組成は、リンの
酸化物をP25 換算して40〜90重量%含有し、カ
ルシウムおよびストロンチウムの酸化物をそれぞれCa
OおよびSrOに換算して合計10〜60重量%含有す
るものである。カルシウムおよびストロンチウムは、そ
れぞれ単独で使用しても混合して使用してもよい。基本
的に、ガラス状態において鎖状構造を有するメタリン酸
塩組成の近傍の、かつ適度な溶融温度と融液粘性を有す
るガラスが好ましい。
【0008】とりわけ歯科用結晶化ガラス材料として優
れた性質を持つ結晶化ガラスを得るためには、リンをP
25 に換算して64〜72重量%、カルシウムをCa
Oに換算して13〜20重量%、ストロンチウムをSr
Oに換算して3〜13重量%、アルミニウム、セリウ
ム、ランタンから選ばれる少なくとも一種を、それぞれ
Al23 、Ce23 、La23 に換算して合計3
〜15重量%含有し、(CaO+SrO)/P25
モル比が0.78〜0.86であるリン酸塩系ガラスが
好適である。
【0009】また、リン酸塩系ガラスには着色成分とし
てニッケル、ロジウム、ルテニウム、コバルト、チタ
ン、鉄、パラジウムなどの金属やその酸化物を添加して
もよい。
【0010】本発明においては、ガラスの成形時の粘度
が1×104 〜1×1014.5ポアズの範囲にあることを
特徴とする。この粘度は、従来のリン酸塩系ガラスの成
形粘度より高い。すなわち、成形温度として従来の成形
温度より低い温度が採用される。このため、高温での成
形に起因する種々の問題点を回避できる。より好ましい
粘度は1×105 〜1×1010ポアズである。
【0011】ガラス成形時の温度はあまり高すぎるとガ
ラス組成中のリン酸分が多量に揮発してしまうので好ま
しくない。また、ガラスの粘性は温度が低くなるほど高
くなるので、ガラス温度が低すぎる場合には粘性が高く
なりすぎて成形できないので好ましくない。そこで、ガ
ラス成形時の温度は400℃〜800℃、さらに好まし
くは550℃〜700℃である。
【0012】本発明においては、従来に比較して高い粘
度でガラスを成形するため、成形時に加える圧力は0.
1〜50kgf/cm2 である。成形圧力が50kgf
/cm2 を超える場合は、鋳型を用いる場合などに鋳型
が破損するおそれがあるので好ましくない。また、成形
圧力が0.1kgf/cm2 に満たない場合は十分な加
圧の効果が得られず、所望のガラス形状に成形すること
が困難になるので好ましくない。より好ましい成形圧力
は0.5〜20kgf/cm2 である。
【0013】圧力を加えて成形する方法としては種々の
方法が適宜採用できる。具体的には、上記粘度のガラス
を型内に圧力を加えて注入する方法、上記粘度のガラス
を分割型で挟み込んで圧力を加える方法などが好まし
い。
【0014】鋳型を用いる場合、鋳型の材質は、400
℃〜800℃の温度で変形したり有害なガスを発生する
ことがなく、リン酸塩ガラスを成形しうるものであれ
ば、特に限定されないが、金属などのほか一般に歯科鋳
造用に使用される市販のリン酸塩系埋没材、石膏系埋没
材等が好ましく利用できる。ガラス融液と接する面に窒
化ホウ素を含む反応抑制層を設けた鋳型を用いると表面
の滑らかな成形体が得られる(特公平1−10447号
公報参照)ので特に好ましい。
【0015】このようにして成形したガラスは、結晶化
ガラスにすることにより歯冠材料として用いることがで
きる。結晶化はガラスを結晶析出温度に保持することに
よって行う。型を用いて成形した場合には、型内で結晶
化するのが好ましい。
【0016】
【実施例】
実施例1 正リン酸、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化
セリウムを所定量調合し、十分に混合した後、300℃
で3時間焼成したものを白金坩堝に入れて1300℃で
1時間溶融した。これをステンレス板上に流し出して急
冷し、P25が67重量%、CaOが26重量%、A
23 が4重量%、Ce23 が3重量%のリン酸塩
系ガラスを得た。
【0017】従来の金属歯冠を作成する時の手順に従っ
て石膏型の上で歯冠形状のワックスパターンを作成し、
このワックスパターンにスプルー線をとりつけ、歯科鋳
造用リン酸塩系埋没材(株式会社松風製 商品名ユニベ
ストノンプレシャス)を用いて通法に従ってワックスパ
ターンを埋没し、所定の方法で焼成してロストワックス
型を得た。
【0018】この鋳型を入り口を上にしてその上にリン
酸塩系ガラスの塊を乗せて650℃に保持し、粘度10
8 ポアズとした。このガラスに機械的に10kgf/c
2の圧力を加えて鋳型内に圧入して成形した。そのま
ま、型とともに700℃で16時間保って結晶化した。
結晶化の後、室温まで冷却し、結晶化ガラスを型材から
取り出した。得られた結晶化ガラス鋳造体は半透明で均
一な外観を有し、形状が正確に再現されていた。
【0019】実施例2 正リン酸、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、水酸
化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ニッケルを十分に
混合した後300℃で3時間焼成したものを白金坩堝に
入れて1300℃で1時間溶融した。これをステンレス
板上に流しだしてP25 が68.0重量%、CaOが
17.6重量%、SrOが8.5重量%、Al23
2.8重量%、Ce23 が3.0重量%、NiOが
0.1重量%のストロンチウムを含有するリン酸塩系ガ
ラスを得た。
【0020】実施例1と同様にして歯冠形状のロストワ
ックス型を作成し、その鋳型を入り口を上にしてその上
にストロンチウムを含有するリン酸塩系ガラスの塊を乗
せて700℃に保ち、粘度107 ポアズとし、実施例1
と同様に加圧成形し、そのまま鋳型を700℃に10時
間保って、結晶化した。結晶化の後、室温まで冷却し、
結晶化ガラスを型材から取り出した。得られた結晶化ガ
ラス鋳造体は半透明な象牙色で均一な外観を有し、形状
が正確に再現されていた。
【0021】比較例 実施例1と同様にしてリン酸塩系ガラスおよび歯冠形状
のロストワックス型を作成した。型の入り口を上にし
て、その上にリン酸塩系ガラスの塊を乗せ、1200℃
の電気炉に入れて20分間保つと、リン酸塩系ガラスは
融けて自然に型の中に流れ込んだ。このときの粘度は1
2 ポアズであった。これを700℃に16時間保って
結晶化した。結晶化の後、室温まで冷却し、結晶化ガラ
スを型材から取り出した。得られた結晶化ガラス鋳造体
は形状は正確に再現されていたが、不透明で審美性に欠
けていた。
【0022】不透明になった鋳造体の組成を分析したと
ころP25 が60.2重量%、CaOが31.4重量
%、Al23 が4.8重量%、Ce23 が3.6重
量%であり、リン酸分が失われていたために審美性が低
下したことが判明した。
【0023】
【発明の効果】本発明は、リン酸塩系ガラスを低温で成
形することが可能であるので、組成の変動が実質的にな
く、型との反応も抑制される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 恒夫 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 藤峰 哲 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 和田 啓二 東京都墨田区本所一丁目3番7号 ライオ ン株式会社内 (72)発明者 筒井 龍彦 東京都墨田区本所一丁目3番7号 ライオ ン株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リンの酸化物をP25 に換算して40〜
    90重量%含有し、カルシウムおよびストロンチウムの
    酸化物をそれぞれCaOおよびSrOに換算して合計1
    0〜60重量%含有するリン酸塩系ガラスを、1×10
    4 〜1×1014.5ポアズの粘度領域において成形するリ
    ン酸塩系ガラスの成形方法。
  2. 【請求項2】成形時にガラスに加える圧力が、0.1〜
    50kgf/cm2 である請求項1のリン酸塩系ガラス
    の成形方法。
JP7080419A 1995-04-05 1995-04-05 リン酸塩系ガラスの成形方法 Pending JPH08277141A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013241313A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Hamamatsu Marukichi Co Ltd 骨灰を使用したガラス製品の製造方法
JP2020158318A (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 太平洋セメント株式会社 歯科用ケイ酸塩−リン酸塩系ガラス材料

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