JPS6177643A - 着色ホウケイ酸塩系結晶化ガラス - Google Patents

着色ホウケイ酸塩系結晶化ガラス

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JPS6177643A
JPS6177643A JP59201314A JP20131484A JPS6177643A JP S6177643 A JPS6177643 A JP S6177643A JP 59201314 A JP59201314 A JP 59201314A JP 20131484 A JP20131484 A JP 20131484A JP S6177643 A JPS6177643 A JP S6177643A
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JP
Japan
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glass
weight
borosilicate
crystallized glass
oxides
Prior art date
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Pending
Application number
JP59201314A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Watanabe
明 渡辺
Hiroyasu Tokuda
徳田 博保
Yasuhiro Makino
牧野 安博
Kenji Nishiuchi
西内 賢治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krosaki Harima Corp
Original Assignee
Kyushu Refractories Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kyushu Refractories Co Ltd filed Critical Kyushu Refractories Co Ltd
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Publication of JPS6177643A publication Critical patent/JPS6177643A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はホウケイ酸塩系結晶化ガラスの着色に関するも
のであり、特に天然歯に非常に近似した色調を持つ歯冠
修復材料としての使用に還したものである。
〔従来の技術〕
歯科補綴において、インレー、クラウン、ブリッジなど
の歯冠修復用としては金属やレジン、陶材といった材料
が主に使用されている。
しかし、金属材料は天然歯との適合性もよく、強度も十
分であるが、色調があまりにも天然歯とかけ離れている
ため、適用範囲に制限を受けている。レジン材料は色調
や取扱いは非常によいが、長期間に亘る使用によって摩
耗や変色といった欠点がある。一方、陶材は強度もあり
天然歯と近似した色調が得られるが、硬度が大で天然歯
が逆に摩耗されたり、鋳造ができないので、製造に煩雑
なテクニックを必要とするといった欠点を有している。
〔発明が解決しようとする問題〕
最近、ガラスセラミックスが生体とのなじみがよく、原
料も手近に得られ、歯冠修復用材料として注目されてい
る。この中でもホウケイ酸塩系ガラスは鋳造が可能で、
結晶化させることによって快削性が良好となり、しかも
万一破損しても、鋭利な破面を残さないので、歯冠修復
用材料として利用され始めている。
しかしながら、このホウケイ酸塩系結晶化ガラスは白色
であり、天然歯とは色調が全く異なるため、数々の特徴
を持ちながら、歯冠修復用材料としての利用は限られて
いる。従ってホウケイ酸塩系結晶化ガラスに着色できれ
ば歯冠修復用材料として理想的であり、利用の途は大き
く開けるのである。
〔問題点を解決するための手段〕
このホウケイ酸塩系結晶化ガラスを着色するためにステ
ィンなどを塗布し、再度熱処理することで天然歯に類似
した色調を出すことも試みられたが、使用中に唾液や食
物により徐々に着色成分が溶出し、しかも顔料となる物
質はいずれも人体に対して為害作用を及ぼし使用できな
いことが判明した。
従って本発明者らはホウケイ酸塩系結晶化ガラ・  ス
の着色について種々検討した結果、Fe、 Ni。
Co、 Ce、 Ti、 W、 Cr、 Cu、 V、
 Mnの酸化物から成る群より選ばれた1種あるいは2
種以上の成分をホウケイ酸塩系ガラス原料配合に添加し
て溶融ガラス化した後に結晶化すれば、添加したこれら
の成分が全く溶出することな(、しかも、その組合せと
配合量を変えることにより色調を調整でき、天然歯の色
調に適合させることが可能であることを見出し、本発明
を完成したものである。
〔作用〕
上記の着色剤成分をホウケイ酸塩系ガラス原料に混ぜて
溶融ガラス化しただけでは、単に茶褐色で天然歯に近い
色調は得られない。このガラスを熱処理し結晶化する際
に、ホウケイ酸塩系結晶化ガラスの結晶構造中に着色剤
成分の酸化物が取り込まれて、そこで発色し、その時に
天然歯の象牙色に近い色調になるのである。着色副成分
が結晶構造中に取り込まれるために、長期の歯冠として
の使用によっても溶出することがないのである。
〔発明の構成〕
本発明のホウケイ酸塩系ガラスはその構成成分を5iO
z、B2O3およびAl2O3とするものである。歯冠
修復材料として使用されるためには鋳造が可能であるこ
とが必要で、ガラスの融点を越えると急速に粘性の下が
るものが望ましい。そのためには5iOzlO〜60重
量%、82035〜40重量%、Al2O35〜40重
量%とするとよい。
この基本組成のもの100重量部に対して、溶融時の粘
性を下げるためにフッ素化合物をFとして15重量部以
下、結晶化ガラスの強度付与のためにMgOを30重量
部以下、ガラスの化学的安定性を向上させるためにCa
b、BaOおよびZn○をそれぞれ5重量部以下、ガラ
スの熱膨張を調整するためにに20.Na2OおよびL
iz○をそれぞれ20重量部以下を加えることもできる
このホウケイ酸塩系ガラス原料100重量部に対してF
e、Ni、Co、Ce、Ti、”v¥、Cr。
(u 、V T M nの酸化物から成る群より選ばれ
た1種あるいは2種以上、好ましくは2種以上の着色成
分を0.01〜15重量部となるように添加する。
この添加量が0.01重量部未満では着色が不十分であ
り、15重量部を越えるとガラスの結晶化後の発色が強
すぎるだけではなく、溶融時の粘性が高くなり、鋳造が
できにくくなる。
これらの着色成分のうちでFe、Ni、Co。
Ce、Ti、W、Mnの酸化物の組合せ、例えばMn−
Ni、Fe−Ni、Fe−W、 Fe−N1−W、Fe
−Mn−Ti、 Ce−Ni−Ti。
Ni−Mn−W−Fe、 Ce−Ni−Ti−Fe、F
e−Ni−Mn−W−Coなどにより象牙色ないし茶褐
色の発色をし、Cr、  V。
Cuを追加することにより色の深さや青味がかった発色
をする。
これらのホウケイ酸塩系ガラス原料、着色剤ともいずれ
も酸化物の他に、炭酸塩、硝酸塩、塩化物1.アンモニ
ウム塩など、溶融過程で酸化物となる化合物やフッ化物
の形で使用する。
次に本発明の着色ホウケイ酸塩系結晶化ガラスの製造方
法について述べる。
原料粉末を秤量し、よく混合した後溶融用容器に入れて
10圓〜1500’Cの温度で1〜2時間溶融する。こ
の際原料粉末を10口〜8圓°Cの温度で処理して、水
分や炭酸ガスなどの揮発成分を除去し、粉末の容積を予
め小さくして混合、溶融するのも好ましい。
溶融完了後鋳型に鋳込み放冷して着色ガラスを得る。着
色ガラスの色調は前記着色成分のどの組合せでも、総じ
て茶褐色を呈する。なお、溶融物をそのま\冷却してガ
ラスとし、その一部を必要に応じて別途鋳込んでもよい
。鋳造法は特に問わないが、本発明の材料は溶融時の粘
性が低いので、コストワックス法による鋳造法に適して
いる。
このようにして得られたガラスを鋳型のま\、あるいは
鋳型から取出して、電気炉などで結晶化させる。結晶化
の温度は500〜900’C、所定温度での保持時間は
、鋳造体の形状、大きさにもよるが、0.5〜10hr
がよい。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。
実施例 l 5i0235重量%、320315重量%、A1203
15重量%、M g 020重量%、K2O3重量%、
76重量%、I、1206重量%より成る原料粉末の1
圓重量部に対し、FezO330重量%、Mn0270
重量%より成る着色剤成分1.0重量部を添加して、十
分混合した後、300°Cで5hr熱処理し、再びよく
混合する。この混合物を白金ルツボ中13500Cの温
度でlhr保持した後アルミナ製モールド中に鋳込み、
冷却してガラスを得た。そのガラスの色調は茶褐色であ
った。このガラスを電気炉中で750°Cでlhr保持
して結晶化を完了させた。
この時の色調はダークアイポリ−で天然臼歯に非常に近
い色調であった。こうして得られた試料の3点曲げ強さ
は1,720kg/cIT12、ビッカース硬度は42
1に−g/mm2であった。
なお、結晶化の温度を下げ、70ロ0C・2hr 、 
6500C・5hrとするとビッカース硬度は次第に大
きくなり、最大490kg/mm2に達した。曲げ強さ
ハ1700〜1900kg/cm2を示した。
実施例 2 実施例1の組成のガラス原料100重量部に対して、C
e O220重量%、Ni050重量%、Ti0230
重量%より成る着色成分2.0重量部を加え、実施例1
と同様の方法で淡黄褐色の着色ガラスを得た。このガラ
スを750’Cでlhr保持して結晶化をさせた結果、
実施例1よりや\薄めの象牙色の試料が得られた。その
ビッカース硬度は410kg/mm2、曲げ強さは16
80kg/cm2であった。
比較例 1 着色剤成分を含まない以外は実施例1と同様にして結晶
化ガラスを得た。この試料は鋳造時はや\青みがかった
透明なガラスであり、結晶化すると白色となった。結晶
化ガラスのビッカース硬度は425kg/mm2、曲げ
強さは1780kg/cm2であった。
〔発明の効果〕
ホウケイ酸塩系結晶化ガラス材料による歯科材料は、従
来の金属やレジン、陶材では得られなかった諸物性を満
足する材料として非常に優れているが、その色調が比較
例1に示されるように古色のため、審美性を要求される
歯科材料としては不満足であった。本発明のホウケイ酸
塩系結晶化ガラスは着色成分としてFe、 Ni、  
Co、  Ce。
Ti、W、Cr、Cu、V、Mnの酸化物から成る群よ
り選ばれた成分の量を微調整することにより、実施例1
および2に示されるように、個人個人の微妙に異なる歯
の色調に適合することが可能となり、しかも強度などの
諸物性は着色剤成分の添加によっても低下することがな
いことがわかった。
これによってホウケイ酸塩系結晶化ガラスの歯冠修復材
料としての適用の途が開けるものである。
さらに、本発明のホウケイ酸塩系結晶化ガラス材料は着
色剤成分が結晶構造中に組込まれているため、使用中に
溶出して人体に害毒となることがない。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. SiO_2、B_2O_3、Al_2O_3を主成分と
    するホウケイ酸塩系ガラス100重量部に対し、Fe、
    Ni、Co、Ce、Ti、W、Cr、Cu、V、Mnの
    酸化物から成る群より選ばれた1種あるいは2種以上の
    着色成分0.01〜15重量部を含有することを特徴と
    する着色ホウケイ酸塩系結晶化ガラス。
JP59201314A 1984-09-25 1984-09-25 着色ホウケイ酸塩系結晶化ガラス Pending JPS6177643A (ja)

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