JPH1156873A

JPH1156873A - リン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物の研削材及び研削方法

Info

Publication number: JPH1156873A
Application number: JP24617597A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Hidaka; 洋一日高; Kumiko Ushiogi; 久美子潮木; Yasuko Osaki; 康子大崎; Hiroshi Usui; 寛臼井; Satoru Fujimine; 哲藤峰; Tsuneo Manabe; 恒夫真鍋
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Lion Corp
Current assignee: Lion Corp; AGC Inc
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-03-02

Abstract

(57)【要約】【課題】強度を低下させることなく、かつ研削材の消
耗が少ないリン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物
の研削材及び研削方法を提供する。【解決手段】研削剤層４は、バインダー６と研削砥粒
５とからなる。バインダー６としてシリコンゴム又はポ
リウレタンを使用する。研削砥粒５は、リン酸カルシウ
ム系結晶化ガラス歯科補綴物に対し研削可能な硬度を有
し、バインダー６と良く馴染む砥粒を使用する。研削砥
粒５とバインダー６の配合比は、研削砥粒１００重量部
に対しバインダー１０〜２００重量部である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリン酸カルシウム系
結晶化ガラス歯科補綴物の研削材及び研削方法に係わ
り、特にクラウン・インレーなどのリン酸カルシウム系
結晶化ガラス歯科補綴物に対し、材料の強度を低下させ
ることなく研削出来、かつ研削材の消耗が少ないリン酸
カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物の研削材及び研削
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、クラウン・インレーなどの歯科補
綴物は、その材料が単体で使用される場合金属で作られ
ることが多かったが、最近では天然歯に似た外観をもつ
セラミックス材料も用いられるようになっている。セラ
ミックス材料としては、マイカ構造を有するＳ_i Ｏ₂
（シリカ）系、メタリン酸カルシウム又はアパタイト構
造を有するＣａＯ−Ｐ₂ Ｏ₅ 系のリン酸カルシウム系が
知られている。なかでも、リン酸カルシウム系結晶化ガ
ラスは、金属と同様の方法で精密に鋳造成形することが
可能であり、鋳造後の研削による形態の修正や研磨仕上
げ等の作業も基本的には金属材料と同様の方法で行うこ
とが出来る優れた材料である。この研削等に使用する研
削工具の例として、一般に歯科用エンジンと言われる図
１に示すものがある。図１において、把持部１の内部に
はモータ２が内蔵されている。モータ２は心棒３と連結
し、心棒３を回転させるようになっている。心棒３の他
端には研削材層４が固定又は着脱自在となっている。研
削材層４は、研削砥粒５をバインダー６で結合したもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リン酸
カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物はセラミックスで
あるため、金属と比較すると極めてもろい性質を持つ。
また、この従来用いられてきた研削材層４は、研削砥粒
５の使用材質、バインダー６の使用材質、研削砥粒５と
バインダー６の配合比がともに金属を対象に選定されて
いる。このため、既存の研削砥粒５及びバインダー６を
組み合わせた研削材層４を、そのままリン酸カルシウム
系結晶化ガラス歯科補綴物に適用してみても、研削方法
によっては傷が発生し、材料の強度低下を生じるおそれ
があった。本発明はこのような従来の課題に鑑みてなさ
れたもので、クラウン・インレーなどのリン酸カルシウ
ム系結晶化ガラス歯科補綴物に対し、材料の強度を低下
させることなく研削出来、かつ研削材の消耗が少ないリ
ン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物の研削材及び
研削方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、研削
砥粒の一部及び／又は全体をバインダー中に分散又は研
削砥粒をバインダーの表層部に固着させたリン酸カルシ
ウム系結晶化ガラス歯科補綴物の研削材であって、前記
バインダーがシリコンゴム又はポリウレタンを材料と
し、研削砥粒１００重量部に対しバインダー１０〜２０
０重量部が配合されていることを特徴とする。本発明の
研削材は、研削砥粒の一部及び／又は全体をバインダー
中に多数分散するか、又は研削砥粒をバインダーの成形
後、その表層部に多数固着させて構成する。研削砥粒の
一部がバインダー中に分散している部分では、バインダ
ーの外部に突出した研削砥粒がリン酸カルシウム系結晶
化ガラス歯科補綴物の研削に寄与する。一方、研削砥粒
の全体がバインダー中に分散している場合には、バイン
ダーの磨耗と共に研削砥粒が現れ、リン酸カルシウム系
結晶化ガラス歯科補綴物を研削する。バインダーは、研
削時にリン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物に与
えられた衝撃を適宜吸収又は散逸出来易くするため、弾
力性をもたせる必要がある。また、研削時に容易に磨耗
し難い素材とするのが望ましい。このため、バインダー
の材質として、シリコンゴム又はポリウレタンが使用さ
れる。

【０００５】研削砥粒は、その硬度がリン酸カルシウム
系結晶化ガラス歯科補綴物を十分研削可能な程度のもの
とし、バインダーに使用したシリコンゴム又はポリウレ
タンの材質と良く馴染み、結合力の強い材料が使用され
る。研削砥粒の材質としては、ダイヤモンド、カーボラ
ンダム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミ
ナ等が使用される。なかでも炭化ケイ素の使用が好まし
い。研削砥粒は研削効率やバインダーとの結合性から、
好ましくは直径１５〜５００ミクロンの粒子とするが、
特には直径１０〜３００ミクロンであるのが望ましい。
ここで、直径は、例えば球状の研削砥粒に対しては球体
の直径を、また立方体、柱状、錘状等を含み任意の形状
の研削砥粒に対しては研削砥粒に外接する球体を考えそ
の直径を意味するものとする。研削砥粒とバインダーの
配合比は、研削砥粒の比率を余り大きくすると、リン酸
カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物に対し傷等を付け
やすくなり、リン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴
物の材料強度を低下させることに繋がる。一方、バイン
ダーの比率を余り大きくすると、リン酸カルシウム系結
晶化ガラス歯科補綴物の研削が十分に行えない。研削材
の消耗も大きくなる。このため、研削砥粒１００重量部
に対しバインダー１０〜２００重量部とする。なかでも
バインダー２０〜１５０重量部とするのが望ましい。研
削砥粒の使用材質、バインダーの使用材質、研削砥粒と
バインダーの配合比を上述の通り選択したことにより、
リン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物を材料の強
度を低下させることなく効率的に研削出来る。また、研
削砥粒とバインダー間の結合力が強いため、研削材の消
耗を少なくすることが出来る。

【０００６】また本発明の研削材を適用するに際して
は、なかでもＣａＯ／Ｐ₂ Ｏ₅ （重量比）が０．５〜
１．５、好ましくは０．６〜１．２を有するリン酸カル
シウム系結晶化ガラスが好適である。このリン酸カルシ
ウム系結晶化ガラスには、必要に応じてストロンチウム
又はアルミニウムの酸化物を含有することが出来る。リ
ン酸カルシウム系結晶化ガラスの好ましい例は、特許１
７８２１０３号や特開平４−１８７５４１号公報等に記
載される。

【０００７】また本発明は、リン酸カルシウム系結晶化
ガラス歯科補綴物の研削方法であり、研削砥粒の一部及
び／又は全体をバインダー中に分散又は研削砥粒をバイ
ンダーの表層部に固着させたリン酸カルシウム系結晶化
ガラス歯科補綴物の研削材であって、前記バインダーが
シリコンゴム又はポリウレタンを材料とし、研削砥粒１
００重量部に対しバインダー１０〜２００重量部が配合
されている研削材を用いてリン酸カルシウム系結晶化ガ
ラス歯科補綴物を研削することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明の実施形態である研削工具１０の構成
は、図１で示したものと同一である。即ち、砲弾型の研
削材層４を心棒３の他端に配設している。研削材層４
は、バインダー６と研削砥粒５を混練した後、成形した
ものである。リン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴
物は、セラミックスであるため衝撃に対しもろい性質を
有している。このため、バインダー６には研削時の衝撃
の吸収又は散逸及び耐磨耗性を考慮してシリコンゴム又
はポリウレタンが使用される。シリコンゴムは、重合度
が好ましくは６００〜１０，０００のポリオルガノシロ
オサンを主原料とするもので、高温加硫型又は室温若し
くは低温加硫型のいずれも使用出来る。また、ポリウレ
タンは、ポリイソシアネート（例えば２−４、及び２−
６トルエンジイソシアネート）とポリオキシアルキルグ
リコール（例えばポリオキシプロピレングリコール、ポ
リオキシアルキルトリオール）との重合によって製造さ
れるような架橋ポリウレタンから構成される。例えば、
約７０〜９９０のイソシアネート当量を有するポリイソ
シアネート約８〜１０重量部と、約１，０００〜２，０
００の数平均分子量及び約１７０〜１８０の水酸基当量
を有するポリオキシアルキレングリコール約４５〜５５
重量部との重合生成物である。

【０００９】なお、図１で研削材層４は砲弾型に成形し
たが、用途により円筒型や円盤型に成形してもよい（図
示略）。研削砥粒５とバインダー６の配合比は、研削砥
粒１００重量部に対しバインダー１０〜２００重量部と
する。但し、この配合比はリン酸カルシウム系結晶化ガ
ラス歯科補綴物の加工条件により多少変えるのが望まし
い。また、研削材層４は、バインダー６を砲弾型等に成
形後にその表層部に研削砥粒５を固着してもよい（図示
略）。更に、図２に示すように、心棒３の他端にバイン
ダー６を配設後、研削砥粒５をバインダー６に結着させ
てもよい。

【００１０】

【実施例】研削材層４は、粒子直径１５０ミクロン程度
の大きさに加工した微細な炭化ケイ素の研削砥粒５を、
シリコンゴム又はポリウレタンのバインダー６と混練し
た。研削砥粒５とバインダー６の配合比は、表１及び表
２に示される。但し、バインダー６中には１１重量部の
液状フェノール樹脂を混合している。研削砥粒５は、バ
インダー６と混練した後、１７０度の金型で砲弾型に成
形した。次に、この研削工具１０を用いてリン酸カルシ
ウム系結晶化ガラス鋳造体を研削した。そして、研削の
前後でリン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体の曲げ強
度を測定して、本発明の効果の有効性を立証した。表１
には、バインダー６にシリコンゴム又はポリウレタンを
採用した場合と、それ以外の材質を採用した場合の研削
後のリン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体の曲げ強度
の比較を示す。

【００１１】

【表１】実施例１は、バインダー６にシリコンゴムを採用した。
炭化ケイ素１００重量部に対し、シリコンゴム１２５重
量部を混練して研削材層４を試作した。また、リン酸カ
ルシウム系結晶化ガラス鋳造体は、以下のように試作し
た。直径２ｍｍ、長さ２０ｍｍの棒状のワックスパター
ンを歯科鋳造用埋没材で埋没し、それを加熱処理した鋳
型を用いて、実質的にＰ₂ ０₅ が６７重量％、ＣａＯが
１７重量％、ＳｒＯが１０重量％、Ａｌ₂ ０₃ が６重量
％の組成を有するリン酸カルシウム系ガラスを鋳造成形
した。これを７００℃の電気炉に入れて１０時間結晶化
してリン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体を得た。こ
のリン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体を室温まで冷
却した後鋳型から取り出し、サンドブラストにて鋳型材
を除去した。その後、スパン１５ｍｍ、クロスヘッド速
度０．５ｃｍ／ｍｉｎの条件で３点曲げ強度を８回測定
した。このとき、リン酸カルシウム系結晶化ガラスの平
均曲げ強度は１３７０ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００１２】同じリン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造
体に対し、今度は研削材層４を心棒３の他端に装着し、
５０００ｒｐｍで回転させて、全体を一層削除した。但
し、削除前後の重量差はほぼ１０ｍｇであった。研削後
のリン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体について、研
削前と同様にして３点曲げ試験をした。結果は表１に示
すように１３５０ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００１３】次に、実施例２は、炭化ケイ素１００重量
部に対し、シリコンゴム１３６重量部を混練して研削材
層４を試作した。このときの曲げ強度は１３８０ｋｇ／
ｃｍ ² であった。また、実施例３は、炭化ケイ素１００
重量部に対し、ポリウレタン１２５重量部を混練して研
削材層４を試作した。このときの曲げ強度は１３４０ｋ
ｇ／ｃｍ² であった。更に、比較例１は炭化ケイ素１０
０重量部に対し、ガラス質バインダー１２５重量部を混
練して研削材層４を試作した。このときの曲げ強度は１
０２０ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００１４】研削砥粒５の使用材質、バインダー６の使
用材質、研削砥粒５とバインダー６の配合比を、実施例
１乃至実施例３のように選択したことにより、リン酸カ
ルシウム系結晶化ガラス鋳造体を材料の強度を低下させ
ることなく研削出来たことが分かる。また、研削砥粒５
とバインダー６間の結合力を強くしたため、研削材の消
耗を少なく出来た。また、表２には、研削材層４の材質
や配合比を実施例１〜３と同じで、リン酸カルシウム系
結晶化ガラス鋳造体の組成比を変えたときの研削後のリ
ン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体の曲げ強度の比較
を示す。

【００１５】

【表２】実施例４乃至実施例６は、各々実施例１乃至実施例３に
研削砥粒５の使用材質、バインダー６の使用材質、研削
砥粒５とバインダー６の配合比を対応させている。そし
て、リン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体は、以下の
ように試作した。ワックスパターンは、直径２ｍｍ、長
さ２５ｍｍの棒状のものを使用した。リン酸カルシウム
系ガラスは、Ｐ₂ ０₅ が７２重量％、ＣａＯが２０重量
％、ＳｒＯが１０重量％、Ａｌ₂ ０₃ が８重量％の組成
とした。これを６７０℃の電気炉に入れて１０時間結晶
化してリン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体を得た。
このリン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体に関し、前
述と同一の条件で３点曲げ強度を８回測定した。このと
き、リン酸カルシウム系結晶化ガラスの平均曲げ強度は
１５６０ｋｇ／ｃｍ² であった。同じリン酸カルシウム
系結晶化ガラス鋳造体に対し、研削材層４を５０００ｒ
ｐｍで回転させて、全体を一層削除した。但し、削除前
後の重量差はほぼ１０ｍｇである。

【００１６】研削後のリン酸カルシウム系結晶化ガラス
鋳造体について、研削前と同様にして３点曲げ試験をし
た。実施例４について３点曲げ試験を行った結果は、表
２に示すように１５５０ｋｇ／ｃｍ² であった。次に、
実施例５については、曲げ強度は１５４０ｋｇ／ｃｍ²
であり、実施例６については、曲げ強度は１５６０ｋｇ
／ｃｍ² であった。また、比較例２については、曲げ強
度は１２２０ｋｇ／ｃｍ² であった。このことにより、
リン酸カルシウム系結晶化ガラス鋳造体の組成が異なる
場合でも、実施例４乃至実施例６（実施例１乃至実施例
３に対応）の使用材質及び配合比とすることで、リン酸
カルシウム系結晶化ガラス鋳造体を材料の強度を低下さ
せることなく研削出来たことが分かる。また、研削材の
消耗も実施例１乃至実施例３と同程度に少なくすること
が出来た。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
ン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物の材料強度を
低下させることなく研削出来る。また、シリコンゴム又
はポリウレタンと研削砥粒はお互いに馴染み易く、研削
砥粒とバインダー間の結合力を強くできるため、研削材
の消耗を少なくすることが出来る。

【００１８】

【図面の簡単な説明】

【図１】研削工具の一例を示す図

【図２】研削材の別例を示す図

【符号の説明】

１把持部３心棒４研削材層５研削砥粒６バインダー１０研削工具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大崎康子神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者臼井寛神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150 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 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者真鍋恒夫神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150 旭硝子株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研削砥粒の一部及び／又は全体をバイン
ダー中に分散又は研削砥粒をバインダーの表層部に固着
させたリン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物の研
削材であって、前記バインダーがシリコンゴム又はポリ
ウレタンを材料とし、研削砥粒１００重量部に対しバイ
ンダー１０〜２００重量部が配合されていることを特徴
とするリン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物の研
削材。
【請求項２】研削砥粒の一部及び／又は全体をバイン
ダー中に分散又は研削砥粒をバインダーの表層部に固着
させたリン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物の研
削材であって、前記バインダーがシリコンゴム又はポリ
ウレタンを材料とし、研削砥粒１００重量部に対しバイ
ンダー１０〜２００重量部が配合されている研削材を用
いてリン酸カルシウム系結晶化ガラス歯科補綴物を研削
することを特徴とするリン酸カルシウム系結晶化ガラス
歯科補綴物の研削方法。