JPH10338541A - Glass and dental ceramic material - Google Patents

Glass and dental ceramic material

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Publication number
JPH10338541A
JPH10338541A JP14415197A JP14415197A JPH10338541A JP H10338541 A JPH10338541 A JP H10338541A JP 14415197 A JP14415197 A JP 14415197A JP 14415197 A JP14415197 A JP 14415197A JP H10338541 A JPH10338541 A JP H10338541A
Authority
JP
Japan
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glass
oxide
weight
shell
porcelain
Prior art date
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Application number
JP14415197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Ono
秀樹 大野
Original Assignee
Tokuyama Corp
株式会社トクヤマ
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10338541A publication Critical patent/JPH10338541A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a low expansion glass having a low firing temp. and excellent in chemical durability. SOLUTION: This glass contains silicon dioxide, aluminum oxide, boron oxide, lithium oxide and sodium oxide as essential components and satisfies 61-75 wt.% SiO2 , 3-20 wt.% Al2 O3 , 9-25 wt.% B2 O3 and 5-15 wt.% Li2 O+Na2 O contents (when the oxides are expressed in terms of SiO2 , Al2 O3 , B2 O3 , Li2 O and NaO2 ).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、新規なガラス及び
オールセラミックス歯冠のシェルに好適な歯科用陶材に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dental porcelain suitable for a novel glass and all-ceramic crown shell.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年歯冠用セラミックスの分野では、オ
ールセラミックスと呼ばれる材料が需要を拡大しつつあ
る。従来、審美的なインレーまたはクラウン修復には、
メタルボンドポーセレンと呼ばれる金属コアにセラミッ
クスを焼き付けた材料が用いられてきた。しかし、メタ
ルボンドポーセレンでは内部の金属が光を透過しないた
め天然歯と同様の透明感を再現できず、また金属の影響
により歯肉が変色するという問題点を有していた。これ
に対し、オールセラミックスとは金属コアを用いずに歯
冠全体をセラミックスで形成する手法である。このセラ
ミックスには通常半透明の材料が用いられるため、天然
歯と同様の自然な透明感が実現し、且つ歯肉の変色に関
する問題も解消される。このためオールセラミックス
は、それ自身の材料強度向上とあいまって、応用範囲を
拡大しつつある。
2. Description of the Related Art In the field of ceramics for dental crowns, the demand for materials called all ceramics has been increasing in recent years. Traditionally, for aesthetic inlay or crown restoration,
A material called ceramics bonded to a metal core called metal bond porcelain has been used. However, metal bond porcelain has a problem that the internal metal does not transmit light, so that the same transparent feeling as natural teeth cannot be reproduced, and that gingiva is discolored by the influence of the metal. On the other hand, all-ceramics is a technique of forming the entire crown with ceramics without using a metal core. Since a translucent material is usually used for this ceramic, a natural transparent feeling similar to that of natural teeth is realized, and the problem relating to discoloration of gums is also solved. For this reason, the application range of all ceramics is expanding in combination with the improvement of its own material strength.
【0003】一方、インレー、クラウン等修復物の審美
性を追求すると、その構造は歯と同様の2層またはそれ
以上の層状構造を有することが望ましい。これは歯の硬
組織がデンチン、エナメルの2層構造であり、これらの
層内または層界面で可視光が複雑に散乱し、その散乱光
が審美性に顕著な影響を及ぼすためである。従って、近
年のオールセラミックス修復物は、コアとシェルの2層
構造を形成できるシステムであることが不可欠の条件と
なっている。
[0003] On the other hand, in order to pursue the aesthetics of restorations such as inlays and crowns, it is desirable that the structure has two or more layered structures similar to teeth. This is because the dental hard tissue has a two-layer structure of dentin and enamel, and visible light is scattered in a complicated manner in these layers or at the layer interface, and the scattered light has a significant effect on aesthetics. Therefore, it is indispensable for recent all-ceramic restorations to be a system capable of forming a two-layer structure of a core and a shell.
【0004】コアには、従来マイカ系、アパタイト系、
ディオプサイド系等の結晶化ガラスが主に用いられてお
り、これらは 熔融状態からのキャストまたは高温プレ
スにより成形される。一方シェルの形成には、通常歯科
用陶材と呼ばれるガラスまたは結晶化ガラスの粉砕物が
用いられる。この歯科用陶材を練和液でスラリー状とし
て、コアの表面に盛り付けた後に焼成することにより、
シェルが形成される。この時、シェルとコアの熱膨張係
数は互いに近似していることが必要であり、さもなくば
焼成後の冷却時に生じる成形物中の内部応力により、ク
ラックの発生を招いてしまう。コアの熱膨張係数は従来
の歯冠用セラミックスの場合、7×10ー6〜13×10
ー6/℃程度であった。しかし、最近では例えばディオプ
サイド系結晶化ガラス等で6×10ー6/℃程度の熱膨張
係数を有するものが現れてきており、この様な低膨張の
コアに対応するシェルは未だ開発されていない。
[0004] Conventional mica, apatite,
Crystallized glass such as diopside is mainly used, and these are formed by casting from a molten state or hot pressing. On the other hand, for the formation of the shell, a crushed product of glass or crystallized glass, which is usually called dental porcelain, is used. By sintering this dental porcelain in the form of a slurry with a kneading liquid, and then serving it on the surface of the core,
A shell is formed. At this time, it is necessary that the thermal expansion coefficients of the shell and the core be close to each other, otherwise, cracks are caused by internal stress in the molded product at the time of cooling after firing. If the thermal expansion coefficient of the core of the conventional crown ceramics, 7 × 10 over 6 to 13 × 10
It was about -6 / ° C. However, recently, for example, a diopside crystallized glass having a thermal expansion coefficient of about 6 × 10 −6 / ° C. has appeared, and a shell corresponding to such a low expansion core has been developed. Not.
【0005】更に上記ディオプサイド結晶化ガラスの場
合にはガラス転移温度が730〜750℃程度であり、
形成時のコアの変形を防ぐためにはシェルの焼成温度が
この温度領域より低くなければならない。
Further, in the case of the above-mentioned diopside crystallized glass, the glass transition temperature is about 730 to 750 ° C.,
In order to prevent deformation of the core during formation, the shell sintering temperature must be lower than this temperature range.
【0006】一般にガラスでは、二酸化珪素等の網目構
造が種々の物性を支配するため、網目構造が強固なほど
熱膨張係数は低くなる。しかし一方では、高温での流動
性が上昇し、焼成温度も同時に高くなる。即ち、低膨張
と低焼成温度を両立するガラスを得ることは、ガラスの
特性に伴う二律背反の克服を意味していた。
Generally, in glass, since the network structure of silicon dioxide or the like governs various physical properties, the stronger the network structure, the lower the thermal expansion coefficient. However, on the other hand, the fluidity at high temperatures increases, and the firing temperature also increases at the same time. That is, obtaining a glass having both a low expansion and a low firing temperature means overcoming the trade-off with the characteristics of the glass.
【0007】上記条件に加え、歯冠用セラミックスには
長期の耐久性を要求される。しかし低温焼成のシェルを
用いた場合、口腔環境下への長期に渡る浸漬により表面
からイオンが溶出し、色調の微妙な変化、透明性の低下
等の起きることが問題となっていた。
In addition to the above conditions, crown ceramics are required to have long-term durability. However, when a shell fired at a low temperature is used, ions have been eluted from the surface due to long-term immersion in the oral environment, causing a subtle change in color tone and a decrease in transparency.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、焼成
温度が低く且つ低膨張であり、化学的耐久性に優れるガ
ラスを供給することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a glass having a low firing temperature, low expansion and excellent chemical durability.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記技術
課題を克服すべく鋭意研究を重ねた。その結果、特定組
成のボロシリケートガラスを用いることにより、焼成温
度が低く、かつ低膨張であり、化学的耐久性に優れるガ
ラスが得られることを見いだし、本発明を完成するに至
った。
Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied to overcome the above technical problems. As a result, it has been found that by using a borosilicate glass having a specific composition, a glass having a low firing temperature, low expansion, and excellent chemical durability can be obtained, and the present invention has been completed.
【0010】即ち、本発明は、酸化珪素、酸化アルミニ
ウム、酸化ホウ素、酸化リチウム及び酸化ナトリウムを
主成分として含むガラスであって、これら各成分を、そ
れぞれ、SiO2、Al23、B23、Li2O、Na2
Oに換算し、重量百分率で含有量を表示したとき、 S
iO2:61〜75重量%、Al23:3〜20重量
%、B23:9〜25重量%、LiO2+NaO2:5〜
15重量%を満足するガラスであり、他の発明は、上記
ガラスからなる歯科用陶材である。
That is, the present invention relates to a glass containing silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide, lithium oxide and sodium oxide as main components, and these components are represented by SiO 2 , Al 2 O 3 and B 2 , respectively. O 3 , Li 2 O, Na 2
When converted to O and the content is indicated by weight percentage, S
iO 2: 61 to 75 wt%, Al 2 O 3: 3~20 wt%, B 2 O 3: 9~25 wt%, LiO 2 + NaO 2: 5~
A glass satisfying 15% by weight, and another invention is a dental porcelain made of the above glass.
【0011】本発明の上記組成ガラスにおける二酸化珪
素(SiO2)の含有量は61〜75重量%、好ましく
は61〜70重量%である。SiO2の含有量が75重
量%を越えるとガラスを調製するための溶融温度が高く
なりすぎ、また高温でガラスを調製できたとしてもその
ガラスの焼成温度が高くなる。一方、61重量%未満で
は化学的耐久性が低下する。
The content of silicon dioxide (SiO 2 ) in the composition glass of the present invention is 61 to 75% by weight, preferably 61 to 70% by weight. If the content of SiO 2 exceeds 75% by weight, the melting temperature for preparing the glass becomes too high, and even if the glass can be prepared at a high temperature, the firing temperature of the glass becomes high. On the other hand, if it is less than 61% by weight, the chemical durability decreases.
【0012】また、上記組成ガラスにおける酸化アルミ
ニウム(Al23)の含有量は3〜20重量%であり、
好ましくは5〜15重量%である。Al23の含有量が
20重量%を越えるとガラスの高温粘性が高くなるため
焼成温度が高くなり、3重量%未満では化学的耐久性が
低下する。
The content of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) in the glass composition is 3 to 20% by weight.
Preferably it is 5 to 15% by weight. If the content of Al 2 O 3 exceeds 20% by weight, the high temperature viscosity of the glass increases, so that the firing temperature increases. If the content is less than 3% by weight, the chemical durability decreases.
【0013】また、上記組成ガラスにおける酸化ホウ素
(B23)の含有量は9〜25重量%であり、より好ま
しくは12〜20重量%である。B23の含有量が25
重量%を越えると化学的耐久性が低下する。一方9重量
%未満ではガラスを調製するための溶融温度が上昇し、
またたとえ高温でガラスを調製できたとしてもその焼成
度が高くなる。
The content of boron oxide (B 2 O 3 ) in the glass composition is 9 to 25% by weight, more preferably 12 to 20% by weight. B 2 O 3 content of 25
If the content is more than 10% by weight, the chemical durability decreases. On the other hand, if it is less than 9% by weight, the melting temperature for preparing the glass increases,
Even if the glass can be prepared at a high temperature, the degree of firing becomes high.
【0014】更に、上記組成ガラスにおける、酸化リチ
ウム(Li2O)および酸化ナトリウム(Na2O)の含
有量(Li2O+Na2O)は5〜15重量%であり、好
ましくは5〜12重量%である。Li2O+Na2Oの含
有量が15重量%を越えると熱膨張係数が大きくなると
同時に化学的耐久性が低下し、5重量%未満ではガラス
を調製するための溶融温度が高くなりすぎ、また高温で
ガラスを調製できたとしてもその焼成温度が高くなる。
特に酸化リチウムの含有量については、熱膨張係数を低
く抑え、例えば750℃以下にするるためには3重量%
以上であることが好ましい。また同族の元素であるカリ
ウムの酸化物については、熱膨張係数を上げるため添加
することは好ましくない。
Further, the content of lithium oxide (Li 2 O) and sodium oxide (Na 2 O) (Li 2 O + Na 2 O) in the composition glass is 5 to 15% by weight, preferably 5 to 12% by weight. %. If the content of Li 2 O + Na 2 O exceeds 15% by weight, the thermal expansion coefficient increases and the chemical durability decreases. If the content is less than 5% by weight, the melting temperature for preparing glass becomes too high, and Even if the glass can be prepared by the above, the firing temperature becomes high.
In particular, regarding the content of lithium oxide, 3% by weight is required to keep the coefficient of thermal expansion low, for example, 750 ° C. or less.
It is preferable that it is above. It is not preferable to add an oxide of potassium which is a homologous element in order to increase the coefficient of thermal expansion.
【0015】本発明のガラスには、上記成分に加えて酸
化カルシウム、酸化マグネシウムおよび酸化亜鉛からな
る群より選ばれた少なくとも一種の2価金属酸化物を加
えることにより、焼成温度の低下、焼成体中の気泡の減
少等を図ることができる。当該2価金属酸化物の配合量
は、ガラスを構成する全ての成分を100重量%として
20重量%以下であることが好ましい。配合量が20重
量%を越えると熱膨張係数が高くなり、また化学的耐久
性の低下する場合がある。
The glass of the present invention contains at least one divalent metal oxide selected from the group consisting of calcium oxide, magnesium oxide and zinc oxide in addition to the above components, thereby lowering the firing temperature and reducing the temperature of the fired body. Air bubbles in the inside can be reduced. The compounding amount of the divalent metal oxide is preferably 20% by weight or less based on 100% by weight of all components constituting the glass. If the amount exceeds 20% by weight, the coefficient of thermal expansion may increase and the chemical durability may decrease.
【0016】更に上記ガラスには、発明の効果に悪影響
のない範囲に於て前記必須成分以外に各種金属酸化物を
配合することが可能である。これれらの金属酸化物を例
示すれば、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化リ
ン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化
鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅等の遷移金属
酸化物、酸化ランタン等のランタノイド酸化物、酸化
錫、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化イットリウ
ム、酸化タンタル等を挙げることができる。
Further, various kinds of metal oxides can be added to the above-mentioned glass in addition to the above-mentioned essential components as long as the effects of the present invention are not adversely affected. Examples of these metal oxides include transition metal oxides such as strontium oxide, barium oxide, phosphorus oxide, vanadium oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, copper oxide, and lanthanum oxide. Lanthanoid oxide, tin oxide, titanium oxide, zirconium oxide, yttrium oxide, tantalum oxide and the like.
【0017】上記金属酸化物の中でも酸化チタンを添加
することにより、本発明のボロシリケートガラスに容易
にオパール性を付与することができる。オパール性と
は、オパールに特徴的に示される特異な可視光の散乱状
態を意味する。より具体的には、物質中に光の波長に近
似の大きさを有する粒子が存在し、その粒子が可視光の
短波長領域を散乱することにより、物体の透過光が黄色
味を帯び、散乱光が青みを帯びる現象である。人の歯の
エナメル質は、エナメル小柱と呼ばれるヒドロキシアパ
タイトの微結晶から構成されるため、オパール性を有す
る。上記酸化チタンの好適な添加量は,ガラスを構成す
る全成分を100重量%として0.1〜5重量%であ
り、より好ましくは1.0〜3.0重量%である。
By adding titanium oxide among the above metal oxides, the borosilicate glass of the present invention can be easily provided with opal properties. The opal property means a unique visible light scattering state characteristic of opal. More specifically, there are particles having a size similar to the wavelength of light in the substance, and the particles scatter in the short wavelength region of visible light, so that the transmitted light of the object takes on a yellow tint and is scattered. This is a phenomenon in which light becomes bluish. Human tooth enamel has opal properties because it is composed of hydroxyapatite microcrystals called enamel trabeculae. The preferable addition amount of the above titanium oxide is 0.1 to 5% by weight, more preferably 1.0 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of all components constituting the glass.
【0018】本発明のボロシリケートガラスの好ましい
組成範囲は、SiO2:61〜75重量%、Al23
5〜15重量%、B23:12〜20重量%、Li2
とNa2Oの合計量:5〜12重量%且つLi2O:3重
量%以上、TiO2:1〜5重量%である。
The preferred composition range of the borosilicate glass of the present invention is as follows: SiO 2 : 61 to 75% by weight, Al 2 O 3 :
5 to 15 wt%, B 2 O 3: 12~20 wt%, Li 2 O
And Na 2 O: 5 to 12% by weight, Li 2 O: 3% by weight or more, and TiO 2 : 1 to 5% by weight.
【0019】本発明のガラスの代表的な製造方法を以下
具体的に例示する。先ず上記各必須構成成分の供給源と
なるガラス原料をV型混合機、ボールミル等を用いて混
合した後、るつぼにこれら混合原料を充填し、電気炉を
用いて1400℃〜1500℃で加熱溶融する。ついで溶融状態
のガラスを、空気中で徐冷または水中で急冷してガラス
を得る。
A typical method for producing the glass of the present invention will be specifically described below. First, a glass material as a supply source of each of the above essential components is mixed using a V-type mixer, a ball mill, etc., and then the crucible is filled with these mixed materials, and heated and melted at 1400 to 1500 ° C. using an electric furnace. I do. Next, the glass in the molten state is gradually cooled in air or quenched in water to obtain glass.
【0020】本発明のガラスに用いる原料は特に限定さ
れない。以下、各必須構成成分の供給源となるガラス原
料を具体的に例示する。
The raw materials used for the glass of the present invention are not particularly limited. Hereinafter, a glass raw material serving as a supply source of each essential component will be specifically exemplified.
【0021】二酸化珪素の原料としては珪砂(SiO2)が一
般に用いられる。
As a raw material of silicon dioxide, silica sand (SiO 2 ) is generally used.
【0022】酸化アルミニウムの原料としては、アルミ
ナ(Al2O3)、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)、ソーダ長石
(Na2OAl2O36SiO2)、灰長石(CaOAl2O32SiO2)、カオリン
(Al2O32SiO22H2O)、ペタライト(Li2OAl2O38SiO2)、スポ
ジュメン(Li2OAl2O34SiO2)等が挙げられる。
As raw materials of aluminum oxide, alumina (Al 2 O 3 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), soda feldspar
(Na 2 OAl 2 O 3 6SiO 2 ), anorthite (CaOAl 2 O 3 2SiO 2 ), kaolin
(Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O), petalite (Li 2 OAl 2 O 3 8SiO 2 ), spodumene (Li 2 OAl 2 O 3 4SiO 2 ) and the like.
【0023】酸化ホウ素の原料としては、無水ホウ酸(B
2O3)、無水ホウ砂(Na2B4O7)等が挙げられる。
As a raw material of boron oxide, boric anhydride (B
2 O 3 ) and anhydrous borax (Na 2 B 4 O 7 ).
【0024】酸化ナトリウムの原料としてはソーダ灰(N
a2CO3)、水酸化ナトリウム(NaOH),硫酸ナトリウム(Na2C
O3)、硝酸ナトリウム(Na2NO3)等を用いることができ
る。
As a raw material of sodium oxide, soda ash (N
a 2 CO 3 ), sodium hydroxide (NaOH), sodium sulfate (Na 2 C
O 3 ) and sodium nitrate (Na 2 NO 3 ) can be used.
【0025】酸化リチウムの原料としては炭酸リチウム
(Li2CO3)、水酸化リチウム(LiOH),硫酸リチウム(Li2C
O3)、硝酸リチウム(Li2NO3)等を用いることができる。
The raw material for lithium oxide is lithium carbonate
(Li2 CO3), lithium hydroxide (LiOH), lithium sulfate (Li 2 C
O 3 ) and lithium nitrate (Li 2 NO 3 ) can be used.
【0026】酸化カルシウムの原料としては、炭酸カル
シウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カル
シウム等を用いることができる。
As a raw material of calcium oxide, calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium sulfate, calcium nitrate and the like can be used.
【0027】酸化マグネシウムの原料としては、炭酸マ
グネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、
硝酸マグネシウム等を用いることができる。
As raw materials of magnesium oxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, magnesium sulfate,
Magnesium nitrate or the like can be used.
【0028】酸化亜鉛の原料としては、主に酸化亜鉛が
用いられる。
As a raw material of zinc oxide, zinc oxide is mainly used.
【0029】酸化チタンの原料としては、ルチル型或い
はアナターゼ型酸化チタンが用いられる。
As a raw material of titanium oxide, rutile type or anatase type titanium oxide is used.
【0030】尚、これらガラス原料の混合比は、最終的
に得られるガラス組成を勘案し、あらかじめ計算により
決定される。
The mixing ratio of these glass raw materials is determined in advance by taking into account the glass composition finally obtained.
【0031】本発明のガラスは歯科用陶材、特にシェル
用の歯科用陶材として好適に使用される。この場合、通
常ガラスを粉砕、分級し、粒度の調整された粉末として
使用する。
The glass of the present invention is suitably used as a dental porcelain, particularly a dental porcelain for a shell. In this case, the glass is usually pulverized and classified, and used as a powder whose particle size is adjusted.
【0032】当該目的における粉砕方法は特に限定され
ず、公知の粉砕方法が採用され得る。一般的な粉砕装置
を例示すれば、ジョークラッシャー、コーンクラッシャ
ー等の圧縮粉砕機、振動ボールミル、遊星ミル等のボー
ルミル類、塔式粉砕機、攪拌槽型粉砕機、アニュラー型
粉砕機等の媒体攪拌型粉砕機、ピンミル、ディスクミル
等の高速回転式衝撃粉砕機、その他ロールミル、ジェッ
ト粉砕機、自生粉砕機等が挙げられる。また分級方法も
特に限定される事はなく、公知の分級方法が採用され得
る。一般的な分級装置を例示すれば、振動ふるい、シフ
ター等のふるい分級機、サイクロン等の遠心式分級機、
沈降分級機等の湿式分級機等が挙げられる。
The grinding method for this purpose is not particularly limited, and a known grinding method can be employed. Examples of general crushers include compression crushers such as jaw crushers and cone crushers, ball mills such as vibrating ball mills and planetary mills, and media stirring such as tower type crushers, stirred tank type crushers, and annular type crushers. Examples include a high-speed rotary impact crusher such as a mold crusher, a pin mill, and a disk mill, and a roll mill, a jet crusher, and an autogenous crusher. The classification method is not particularly limited, and a known classification method can be adopted. Examples of general classifiers include vibrating sieves, sieve classifiers such as shifters, centrifugal classifiers such as cyclones,
A wet classifier such as a sedimentation classifier may be used.
【0033】また、本発明のガラスを歯科用陶材として
用いる場合には、各種無機顔料を混合して色の付与、並
びに透明性の制御を行うことが可能である。そのような
顔料として代表的なものを例示すれば、バナジウム黄、
コバルト青、クロムピンク、鉄クロム茶、チタン白等が
挙げられる。
When the glass of the present invention is used as dental porcelain, it is possible to mix various inorganic pigments to impart color and control transparency. Illustrative examples of such pigments include vanadium yellow,
Cobalt blue, chrome pink, iron chrome brown, titanium white and the like.
【0034】オールセラミックス歯冠に用いるシェル用
陶材の焼成温度は、650〜750℃であることが好ま
しく、本発明のガラスはこれを満足することができる。
ガラス転移点がこの範囲より高いとコアが熱変形を起こ
す可能性がある。一方ガラス転移点がこの範囲より低い
と、ガラスの特性上溶解量の悪化する場合が多く、また
技工操作中に陶材に付着した有機物が完全に分解するこ
となくシェルの中に取り込まれ、シェルの色調を不良な
ものとする恐れが生じる。
The firing temperature of the shell porcelain used for the all-ceramic crown is preferably 650 to 750 ° C., and the glass of the present invention can satisfy this.
If the glass transition point is higher than this range, the core may undergo thermal deformation. On the other hand, if the glass transition point is lower than this range, the amount of melting often deteriorates due to the properties of glass, and organic substances attached to the porcelain are taken into the shell without being completely decomposed during the technical operation, and the shell is removed. There is a fear that the color tone of the image may be poor.
【0035】本発明の歯科用陶材をセラミックス製コア
上に盛り付けた後、焼成することにより、コアとシェル
から構成されるオールセラミックス歯冠が得られる。上
述のように、セラミックス製コアの中には熱変形を受け
易いものが多いため、本発明の歯科用陶材は、特にオー
ルセラミックス用の陶材として好適である。この時、シ
ェルの熱膨張係数は4.0×10-6〜7.0×10-6/℃
であることが好ましく、本発明のガラスはこれを満足す
ることができる。熱膨張係数がこの範囲を外れると、コ
アとなるセラミックスとの熱膨張係数の差が大きくなり
すぎ、シェルに亀裂が入る、或は経時的にコアとシェル
の間に熱応力が集中して剥離する等の不都合を生じる可
能性がある。
After the dental porcelain of the present invention is placed on a ceramic core and fired, an all-ceramic crown composed of a core and a shell is obtained. As described above, since many ceramic cores are susceptible to thermal deformation, the dental porcelain of the present invention is particularly suitable as a porcelain for all ceramics. At this time, the coefficient of thermal expansion of the shell is 4.0 × 10 −6 to 7.0 × 10 −6 / ° C.
Is preferable, and the glass of the present invention can satisfy this. If the coefficient of thermal expansion is out of this range, the difference between the coefficient of thermal expansion and the core ceramic will be too large, causing cracks in the shell, or peeling due to concentration of thermal stress between the core and the shell over time. May cause inconvenience.
【0036】本発明の歯科用陶材を焼成してなるシェル
の酸溶解量は、酸性水溶液中での耐久性を表す。具体的
測定方法については後述するが、希硝酸水溶液中におけ
るシェル粉砕物の重量減少として算出される。この値が
1.0以上では、シェルの耐久性が不良となる場合があ
る。上記本発明のガラスを用いれば、酸溶解量が1.0
未満となる。
The acid dissolution amount of the shell obtained by firing the dental porcelain of the present invention indicates durability in an acidic aqueous solution. Although a specific measuring method will be described later, it is calculated as a weight loss of the pulverized shell in a dilute aqueous nitric acid solution. If this value is 1.0 or more, the durability of the shell may be poor. When the glass of the present invention is used, the acid dissolution amount is 1.0.
Less than.
【0037】尚、歯科用陶材を焼成して得られるシェル
の熱膨張係数、酸溶解量等の物性は、通常元のガラスの
物性とほぼ等しいと考えてよい。
It should be noted that the physical properties of the shell obtained by firing the dental porcelain, such as the coefficient of thermal expansion and the amount of dissolved acid, can be generally considered to be substantially the same as those of the original glass.
【0038】本発明のガラスの2種類またはそれ以上
を、混合して用いることも好ましい態様である。特に本
発明のガラスを歯科用陶材として使用する場合には、焼
成温度に20℃〜100℃程度の差を有する2種類以上
のガラスを混合することにより、焼成体の気泡を減少せ
しめ、焼成体の強度並びに透明性の向上を図ることが可
能となる。
It is also a preferred embodiment to use two or more of the glasses of the present invention in a mixture. In particular, when the glass of the present invention is used as a dental porcelain, by mixing two or more types of glasses having a difference of about 20 ° C. to 100 ° C. in the firing temperature, the bubbles of the fired body are reduced, and the firing is performed. It is possible to improve the strength and transparency of the body.
【0039】本発明の歯科用陶材の使用方法は、特に限
定されず公知の方法が採用され得る。一般的には、ガラ
スの粉末を水で練和し、コアとなるセラミックス上に築
盛し、その後に焼成するという手順である。この時、水
の替わりに陶材に近似した屈折率の練和液を用いること
は、練和泥が半透明となり、焼成後の色調予測が容易と
なる点で好ましい方法である。また本発明のガラスにデ
ンチン、エナメル、切端、歯頸部など歯牙の各部に相当
する色調並びに透明性を付与し、これらを複層に築盛す
る方法も、自然感の良好な色調を再現するために好まし
い方法である。
The method of using the dental porcelain of the present invention is not particularly limited, and a known method can be employed. In general, the procedure is to knead glass powder with water, build up the ceramic on the core, and then fire it. At this time, using a kneading liquid having a refractive index similar to that of the porcelain in place of water is a preferable method in that the kneaded mud becomes translucent and the color tone after firing is easily predicted. In addition, the glass of the present invention is given a color tone and transparency corresponding to each part of the tooth such as dentin, enamel, incised end, and cervical part, and a method of embedding these in multiple layers is also for reproducing a good natural color tone. This is a preferred method.
【0040】[0040]
【発明の効果】本発明のガラスは、低熱膨張係数、低酸
溶解量であり、且つガラス粉末の焼成温度が低いという
特徴を有する。このため、本発明のガラスは歯科用陶材
として好適であり、特にオールセラミックス歯冠用のシ
ェルとして使用された場合、コア上での焼成後にコアの
変形、クラックの発生を招くことがなく、かつ口腔環境
下にて長期に渡りその審美性を維持することが可能であ
る。
The glass of the present invention is characterized by having a low coefficient of thermal expansion, a low acid dissolution amount, and a low firing temperature of the glass powder. For this reason, the glass of the present invention is suitable as a dental porcelain, especially when used as a shell for an all-ceramic crown, without deformation of the core after firing on the core, without causing the occurrence of cracks, In addition, it is possible to maintain its aesthetics for a long time in an oral environment.
【0041】[0041]
【実施例】以下本発明を具体的に説明するため実施例を
挙げるが、本発明はこの実施例により何等制限されるも
のではない。尚、実施例中に示した焼成温度、熱膨張係
数、溶解度の評価方法は以下の通りである。
EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The methods for evaluating the firing temperature, the coefficient of thermal expansion, and the solubility shown in the examples are as follows.
【0042】(1)焼成温度 溶融により得られたガラスをアルミナ乳鉢により粉砕し
た後、200メッシュのふるいにて分級し、ふるい通過
分を回収し、陶材試料とした。この陶材試料を水と練和
し、厚さ2mm、直径10mmの孔を有するモールドに
コンデンスを行いながら充填し、成形体を作製した。こ
の成形体をポーセレンファーネスTDFシグマ120
(トクヤマ社製)を用い、600℃の炉下で5分間乾燥
した後、ガラス組成より適宜予測した焼成温度付近にお
いて、10℃間隔にて真空焼成した。600℃からの昇
温速度は50℃/min、焼成温度での保持時間は2分
間とした。
(1) Firing temperature The glass obtained by melting was pulverized with an alumina mortar, classified by a 200-mesh sieve, and the amount passed through the sieve was collected to obtain a porcelain sample. This porcelain sample was kneaded with water, and filled into a mold having a hole having a thickness of 2 mm and a diameter of 10 mm while performing condensation, to produce a molded body. This molded body is made of Porcelain Furnace TDF Sigma 120
After drying in a furnace at 600 ° C. for 5 minutes using (Tokuyama Co., Ltd.), vacuum firing was performed at 10 ° C. intervals near the firing temperature appropriately predicted from the glass composition. The heating rate from 600 ° C. was 50 ° C./min, and the holding time at the firing temperature was 2 minutes.
【0043】焼成体を観察し、全体が完全に焼結して半
透明となり、且つ表面は完全に溶融することなく陶材粒
子による凹凸がわずかに観察された時の焼成温度を、陶
材試料の焼成温度とした。
Observing the fired body, the firing temperature when the whole was completely sintered and became translucent, and the surface was not completely melted and slight irregularities due to the porcelain particles were observed, was set to the firing temperature of the porcelain sample. Sintering temperature.
【0044】(2)熱膨張係数 溶融により得られたガラスから3mm×3mm×10m
mの直方体を切り出して測定試料とし、熱分析装置TM
A120(セイコー電子社製)にて室温から500℃ま
で加熱し、熱膨張係数を測定した。 (3)酸溶解量 溶融により得られたガラスをアルミナ乳鉢にて粗粉砕し
た後、メッシュのふるいを通過し、メッシュのふるいを
通過しない成分を回収した。この成分3gを採取し、
0.01規定の硝酸水溶液100mlに浸漬して1時間
煮沸した。ガラスを濾過により液から分離後、100℃
にて15時間乾燥後秤量した。酸溶解量は次式により算
出した。
(2) Coefficient of thermal expansion 3 mm × 3 mm × 10 m from glass obtained by melting
m is cut out as a measurement sample and the thermal analyzer TM
The sample was heated from room temperature to 500 ° C. with A120 (manufactured by Seiko Instruments Inc.), and the coefficient of thermal expansion was measured. (3) Acid dissolution amount The glass obtained by melting was coarsely pulverized in an alumina mortar, and then passed through a mesh sieve, and components not passing through the mesh sieve were collected. Take 3g of this ingredient,
It was immersed in 100 ml of 0.01 N aqueous nitric acid and boiled for 1 hour. After separating the glass from the liquid by filtration, 100 ° C
And then weighed after drying for 15 hours. The acid dissolution amount was calculated by the following equation.
【0045】[0045]
【数1】 (Equation 1)
【0046】実施例1 二酸化珪素(試薬特級、和光純薬社製)31.75g、
水酸化アルミニウム(試薬特級、関東化学社製)3.8
2g、酸化ホウ素(試薬特級、和光純薬社製)6.00
g、炭酸リチウム(試薬特級、和光純薬社製)5.56
g、炭酸ナトリウム(試薬特級、和光純薬社製)5.1
3g、酸化亜鉛(試薬特級、和光純薬社製)6.00g
を秤量後、乾式で混合した後、混合物を1500℃にて
15分間溶融後、ステンレス板上に流し出して冷却し
た。得られた粗ガラスをアルミナ乳鉢にて粉砕後、15
00℃にて15分間再溶融し、ステンレス板上に流して
冷却し、均一なガラスを得た。
Example 1 31.75 g of silicon dioxide (special grade reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Aluminum hydroxide (reagent grade, manufactured by Kanto Chemical Co.) 3.8
2 g, boron oxide (special grade reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 6.00
g, lithium carbonate (special grade reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 5.56
g, sodium carbonate (reagent grade, Wako Pure Chemical Industries) 5.1
3g, zinc oxide (reagent grade, Wako Pure Chemical Industries) 6.00g
After being weighed and mixed in a dry manner, the mixture was melted at 1500 ° C. for 15 minutes, then poured out onto a stainless steel plate and cooled. After crushing the obtained coarse glass in an alumina mortar,
The mixture was re-melted at 00 ° C for 15 minutes, cooled on a stainless steel plate, and cooled to obtain a uniform glass.
【0047】ガラスの組成、および測定した焼成温度、
熱膨張係数、酸溶解量を表1に示す。
The composition of the glass and the measured firing temperature,
Table 1 shows the coefficient of thermal expansion and the amount of acid dissolution.
【0048】実施例2〜16 表1に示す原料組成にて、実施例1と同様の方法に従い
ガラスを調製し、焼成温度、熱膨張係数、酸溶解量を測
定した。結果を表1に示す。
Examples 2 to 16 Glasses were prepared from the raw material compositions shown in Table 1 in the same manner as in Example 1, and the firing temperature, the coefficient of thermal expansion, and the amount of acid dissolution were measured. Table 1 shows the results.
【0049】また実施例12にて調製したガラスを、7
20℃にて10分間加熱処理した所、このガラスはオパ
ール性を示した。
The glass prepared in Example 12 was replaced with 7
After a heat treatment at 20 ° C. for 10 minutes, this glass showed opal properties.
【0050】[0050]
【表1】 [Table 1]
【0051】実施例17 ディオプサイド結晶化ガラスを用いて前歯部クラウンの
コアを作製し、その上に、実施例1で得られたガラスを
めのう乳鉢にて粉砕した粉末を水と練和して築盛し、7
40℃にて焼成した。シェル表面でのひび、シェルとコ
アとの剥離等は観察されず、良好な焼き付きを示した。
この焼成体を石膏模型に戻して適合性を調べた所適合性
は良好であり、陶材の焼付けによる変形は観察されなか
った。実施例2および3についても同様の試験を行った
が、シェル表面でのひび、シェルとコアとの剥離等は観
察されず、良好な焼き付きを示した。また焼成後のコア
の適合性も良好であった。
Example 17 A core of an anterior tooth crown was prepared using diopside crystallized glass, and the powder obtained by grinding the glass obtained in Example 1 in an agate mortar was kneaded with water. Build up, 7
It baked at 40 degreeC. No cracks on the shell surface, peeling of the shell and the core, etc. were observed, indicating good seizure.
When this fired body was returned to the gypsum model to check the compatibility, the compatibility was good, and no deformation due to baking of the porcelain was observed. A similar test was conducted for Examples 2 and 3, but no cracks on the shell surface, no separation between the shell and the core, etc. were observed, and good seizure was shown. The compatibility of the core after firing was also good.
【0052】実施例2、4、5、6は二酸化珪素、酸化
アルミニウム、酸化バリウム、酸化リチウム及び酸化ナ
トリウムウムよりなるガラスであり、いずれも良好な焼
成温度、熱膨張係数、酸溶解量を示した。実施例1、
3、および8は、酸化亜鉛を添加した系であり、いずれ
も良好な焼成温度、熱膨張係数、酸溶解量を示した。実
施例7および9はアルカリ土類金属の酸化物を添加した
系、また実施例10〜16はその他の金属酸化物を添加
した系であるが、いずれも良好な焼成温度、熱膨張係
数、酸溶解量を示した。
Examples 2, 4, 5, and 6 are glasses made of silicon dioxide, aluminum oxide, barium oxide, lithium oxide, and sodium oxide, all of which show good firing temperature, coefficient of thermal expansion, and amount of acid dissolution. Was. Example 1,
Nos. 3 and 8 are systems to which zinc oxide was added, and all showed good firing temperature, thermal expansion coefficient, and acid dissolution amount. Examples 7 and 9 are systems to which an oxide of an alkaline earth metal is added, and Examples 10 to 16 are systems to which other metal oxides are added. The amount of dissolution was indicated.
【0053】比較例1 市販陶材(ノリタケスーパータイタンボディ、ノリタケ
社製)を用い、実施例17と同様にコア上での焼成試験
を行った。同陶材はボロシリケートガラスの粉末であ
る。焼成温度はメーカー指定の760℃とした。焼成後
のシェルを観察したところ、表面には亀裂が発生してい
た。また石膏模型上での適合性試験では、わずかなコア
の歪みが観察された。
Comparative Example 1 Using a commercially available porcelain material (Noritake Super Titan Body, manufactured by Noritake Co., Ltd.), a firing test was performed on the core in the same manner as in Example 17. The porcelain is borosilicate glass powder. The firing temperature was 760 ° C. specified by the manufacturer. Observation of the fired shell revealed that the surface had cracks. In the compatibility test on the gypsum model, slight distortion of the core was observed.
【0054】比較例2〜9 表2に示す原料組成にて、実施例1と同様の方法に従い
ガラスを調製し、焼成温度、熱膨張係数、酸溶解量を測
定した。結果を表2に示す。
Comparative Examples 2 to 9 Using the raw material compositions shown in Table 2, glass was prepared in the same manner as in Example 1, and the firing temperature, the coefficient of thermal expansion, and the amount of acid dissolution were measured. Table 2 shows the results.
【0055】[0055]
【表2】 [Table 2]
【0056】比較例2は酸化アルミニウムを含まず、ま
た比較例5は二酸化珪素量が小さいため、比較例7は酸
化ホウ素量が大きいため、更に比較例9はアルカリ金属
酸化物量が大きいため、いずれも酸溶解量が大きかっ
た。比較例3は酸化アルミニウムの量が過剰のため、焼
成温度が高かった。比較例4は二酸化珪素量が過剰なた
め、また比較例6は酸化ホウ素量が小さいため、更に比
較例8はアルカリ金属量が少ないため1500℃では溶
融しなかった。比較例9は実施例6のナトリウムをカリ
ウムに置換したものであるが、熱膨張係数が大きくなっ
た。
Comparative Example 2 contained no aluminum oxide, Comparative Example 5 had a small amount of silicon dioxide, Comparative Example 7 had a large amount of boron oxide, and Comparative Example 9 had a large amount of alkali metal oxide. Also, the acid dissolution amount was large. In Comparative Example 3, the firing temperature was high because the amount of aluminum oxide was excessive. Comparative Example 4 did not melt at 1500 ° C. because of an excessive amount of silicon dioxide, Comparative Example 6 had a small amount of boron oxide, and Comparative Example 8 had a small amount of alkali metal. In Comparative Example 9, sodium was replaced with potassium in Example 6, but the coefficient of thermal expansion was large.

Claims (3)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ホウ
    素、酸化リチウム及び酸化ナトリウムを主成分として含
    むガラスであって、これら各成分を、それぞれSi
    2、Al23、B23、Li2O、Na2Oに換算し、
    重量百分率で含有量を表示したとき、 SiO2:61〜75重量%、 Al23:3〜20重量%、 B23:9〜25重量%、 LiO2+NaO2:5〜15重量% を満足するガラス。
    1. A glass containing silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide, lithium oxide and sodium oxide as main components, each of which is made of Si
    Converted to O 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O,
    When viewing the content by weight percent, SiO 2: 61 to 75 wt%, Al 2 O 3: 3~20 wt%, B 2 O 3: 9~25 wt%, LiO 2 + NaO 2: 5~15 wt Glass that satisfies%.
  2. 【請求項2】 請求項1記載のガラスからなる歯科用陶
    材。
    2. A dental porcelain made of the glass according to claim 1.
  3. 【請求項3】 セラミックスコア上に請求項2記載の歯
    科用陶材を焼成してなるシェルが積層されたオールセラ
    ミックス歯冠。
    3. An all-ceramic crown in which a shell obtained by firing the dental porcelain according to claim 2 is laminated on a ceramic score.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0962213A2 (en) * 1998-05-29 1999-12-08 Tokuyama Corporation Dental porcelain
JP2001019539A (en) * 1999-07-01 2001-01-23 Advance Co Ltd Block for processing
WO2001021088A1 (en) * 1999-09-20 2001-03-29 Tokuyama Corporation Method of producing ceramic crowns and production kit used therefor

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