JPS6191041A - 歯冠用結晶化ガラス及びその製法 - Google Patents

歯冠用結晶化ガラス及びその製法

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JPS6191041A
JPS6191041A JP59210256A JP21025684A JPS6191041A JP S6191041 A JPS6191041 A JP S6191041A JP 59210256 A JP59210256 A JP 59210256A JP 21025684 A JP21025684 A JP 21025684A JP S6191041 A JPS6191041 A JP S6191041A
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glass
magnesium titanate
crystallized glass
crystals
apatite
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Tadashi Kokubo
正 小久保
Sumio Satsuka
作花 済夫
Tadashi Yada
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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 本発明は歯冠ri複材料として適した結晶化ガラスとそ
の製造方法とに関するものである。
従来の技術 従来、歯冠修復材料としては、主に負金属やニッケルク
ロム合金などの金属材料、ポリメチルメタクリレートな
どの有機高分子材料、又は長石−石英系の陶材などが用
いられてきた。しかし、金属材料は天然歯と全く異なる
外観及び大き過ぎる熱伝導度を有するので、違和感が大
きく、しかもものによっては有害な金属イオンを溶出す
る恐れもある。有機高分子材料は低すぎる硬度と弾性率
とを有するので傷がついたり変形しやすく、しかも長期
の間に変質する恐れもある。また、陶材は焼成時に著し
く体積収縮するので、寸法精度の良い製品を作りにくい
問題点を右1゛る。これに対し、結晶化ガラスは一般に
有害なイオンを溶出せず、高い硬度及び弾性率と、天然
歯に近い外観及び熱伝導度を有するので違和感を与えず
、しかも鋳造法により寸法精度の良い製品を作りやずい
特徴を有する。
そこで、最近各種の結晶化ガラスが歯冠修復材料として
検討されるようになってきた。しかし、これまでに歯冠
修復材料として報告された結晶化ガラスは、組成やM4
造が天然歯と著しく異なっているか、又は、機械的強度
が充分高くない問題点を有している。
発明が解決しようとする問題点及び発明の目的 本発明は、上記の結晶化ガラスの一般的特徴を有するだ
けでなく天然歯に近い組成と構造とを有し、周囲の組織
と良い親和性を示し、しかも高い機械的強度を示す、歯
冠修復材料として適した結晶化ガラスと、それを容易に
製造する方法とを提供することを目的とする。
発明の栴成 本発明の歯冠用結晶化ガラスは、重量%で、少なくとも
90%以上が、Mg010〜25%、Ca020〜35
%、T!0215〜30%、5i0210〜25%、P
2O510〜25%からなる組成を有し、多数のアパタ
イト及びチタン酸マグネシウムの微結晶がガラス中に分
散した構造を有することを特徴としている。
また、本発明の歯冠用結晶化ガラス製造法は、上記組成
のガラスを所定の形に成形後、アパタイト及びチタン酸
マグネシウム両結晶の析出温度域で加熱処理することを
特徴とする。
実施例 本発明の歯冠用結晶化ガラス及びその製造法の実施例は
次の通りである。
表 例    1    2    3    4    
5戊CaO2γ、0 22.0 23.0 33.0 
2B、8色F20512.018.023.0 17.
0 16.0その他 曲げ強度 1600 1630 1680 1700 
1600(K9 / cd) 例     6    7    8    9   
10A Ca 0 2[i、2 25.3 25.3 
25.3 26.23  F2 05 15.7 15
.2 15.2 15.2 15.7Ca F2 Na
20  SrOA4o、  Zr 02その他 2.0
 5.0 5.0 5.0 2.0曲げ強度 1750
 1650 1600 1650 1650(Kg/ 
cIi) 上表の実施例1〜1oのガラス組成に相当するバッチを
酸化物、炭酸塩、水酸化物又は弗化物の原料を用いて調
製し、これらを白金るつぼに入れ、電気炉中で1400
〜1500’Cで2時間溶融し、融液を鉄板上に流し出
して顆粒状のガラスとする。このガラスを再びアルミす
るつぼに入れて1400℃付近で10分間溶融し、融液
をロストワックス法で作られた鋳型に流し込み、遠心$
7r 清洗により所定の形のガラスを作る。次に、この
ガラスを900〜1000℃まで5℃/minの速度で
加熱して結晶化し、900〜1000℃に達すると電源
を切った炉内で自然に冷却さUる。
このような方法によって製造される結晶化ガラスは、多
数の7バタイト[Ca+o (POa ) s OF及
びチタン酸マグネシウム(H(10・Ti 02 )の
微結晶が連続したガラス媒体中に析出した構造 −を有
する。
この結晶化ガラスは、結晶化ガラスの一般的特徴、すな
わち有害なイオンを溶出せず、高い硬度及び弾性率と、
天然歯に近い外観及び熱伝尋度を有し、しかも鋳造法に
より寸法精度の良い製品を作りやすい特徴を有する他、
天然歯と同様に多聞のアパタイト結晶を含有するので、
天然歯の象牙″i1や歯肉など周囲の11]織と良い親
和性を示し、しかも多量のチタン酸マグネシウム結晶を
含有するので高い機械的強度を示す。
本発明の歯冠用結晶化ガラスは、重量%で90%以上が
M(+ 010〜25%、CaO20〜35%、T!0
z15〜30%、3iQ210〜25%、F2−O51
0〜25%からなる組成を有している。この限定された
組成は、ガラスを作るのに適し、しかも加熱処理により
多■のアパタイト及びチタン酸マグネシウムの両結晶を
ガラス中に析出させるのに適した組成である。
MgOが10%より少ない場合には、ガラスからチタン
酸マグネシウム結晶が少量しか析出せず、MIIIOが
25%より多い場合には、融液がガラスになり難い。従
ってM(10は10〜25%に限定した。
CaOが20%より少ない場合には、ガラスからアパタ
イト結晶が少量しか析出せず、CaOが35%より多い
場合には融液がガラスになり難い。従ってCaOは20
〜35%に限定した。
TiOzが15%より少ない場合には、ガラスからチタ
ン酸マグネシウム結晶が少量しか析出せず、TiOzが
30%より多い場合には、融液がガラスになり難い。従
って、T! 02は15〜30%に限定した。
Si 02が10%より少ない場合には、融液がガラス
になり難く、S! Oyが25%より多い場合には、ガ
ラスからアパタイト結晶及びチタン酸マグネシウム結晶
が少Qしか析出しない。従って、3i 02は10〜2
5%に限定した。
P2O5が10%より少ない場合には、ガラスからアパ
タイト結晶が少量しか析出「ず、P2O5が25%より
多い場合には、ガラスからチタン酸マグネシウム結晶が
少量しか析出しない。
従って、P205は10〜25%に限定した。
結晶化ガラスの組成は、10%より少ない)hのL! 
20.Na 20.に20.O320,SrO,CaO
,NiO,Al2O2,FezO3゜C(!203 、
MnO2,Zr O,! 、Nbz Os 。
Ta 20sなど人体に有害でない添加成分を含んでも
差し支えない。ただし、これらの添加成分の合δt b
< 10%より多い場合には、ガラスからアパタイト結
晶及びチタン酸マグネシウム結晶が少ωしか析出しない
。従って、これらの添加成分の合計は10%より少ない
母に限定した。すなわちM(] O,Ca O,Ti 
02 、Si 02及びP205の合J1は90%以上
に限定した。
本発明の歯冠用結晶化ガラスの製造法においては、所定
の形に成形したガラスをアパタイト及びチタン酸マグネ
シウム両結晶の析出温度域で加熱処理する。アパタイト
及びチタン酸マグネシウム両結晶の析出温度域は、ガラ
スを一定通度で加熱し、その間の示差熱分析を行なうこ
とにより大凡求めることができる。示差熱分析曲線上に
は、まずアパタイト結晶の析出による発熱ピーク、次い
でチタン酸マグネシウム結晶の析出による発熱ピークが
観察されるので、2度目の発熱ピークから融解による吸
熱ピークまでの温度域を大凡のアパタイト及びチタン酸
マグネシウム両結晶の析出温度域とすることができる。
ガラスを結晶化するための加熱処理温度が、アパタイト
及びチタン酸マグネシウム両結晶の析出温度域より低い
場合には、機械的強度の低い結晶化ガラスしか得られな
い。加熱処理温度が、アパタイト及びチタン酸マグネシ
ウム両結晶の析出温度より高い場合には、結晶化ガラス
が融解してしまう。加熱処理温度がアパタイト及びチタ
ン酸マグネシウム両結晶の析出温度域内で、比較的高い
場合には、ガラス中にアパタイト及びチタン酸マグネシ
ウム両結晶以外にジオプサイド(tVNI 0−Ca 
o−2Si 02 )結晶も析出するが、これは本方法
による歯冠用結晶化ガラスの製造にとって差し支えない
発明の効果 本発明の方法によって製造される歯冠用結晶化ガラスは
、多量のアパタイト結晶を含むので、天然歯の象牙質や
歯肉など周囲の組織と良い親和性を示し、歯冠材料とし
て用いるのに好適である。また、本発明の方法によって
製造される歯冠用結晶化ガラスは、多量のチタン酸マグ
ネシウム結晶を含むので、きわめて高い機械的強度を示
し、歯冠材料として用いるのに好適である。例えば、上
表1〜10の組成の上記具体例の方法で調製した結晶化
ガラスは、同表下欄に示すように、1600〜1750
Kg/ cmの高い曲げ強度を示すが、この曲げ強度は
従来知られている歯冠用結晶化ガラスの曲げ強度が10
00〜1500に9/crAであるのに比べ、かなり高
いのである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で、少なくとも90%以上が、MgO10
    〜25%、CaO20〜35%、TiO_215〜30
    %、SiO_210〜25%、P_2O_510〜25
    %からなり、不純物が10%以下なる組成を有し、多数
    のアパタイト及びチタン酸マグネシウムの微結晶がガラ
    ス中に分散した構造を有することを特徴とする歯冠用結
    晶化ガラス。
  2. (2)重量%で、少なくとも90%以上が、MgO10
    〜25%、CaO20〜35%、TiO_215〜30
    %、SiO_210〜25%、P_2O_510〜25
    %からなる組成のガラスを所定の形に成形後、アパタイ
    ト及びチタン酸マグネシウムの両結晶の析出温度域で加
    熱処理することを特徴とする歯冠用結晶化ガラスの製法
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6413581B1 (en) 1997-03-14 2002-07-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Photocatalytically-activated self-cleaning article and method of making same
JP2015013798A (ja) * 2008-10-10 2015-01-22 株式会社オハラ ガラスセラミックス及びその製造方法
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

Cited By (4)

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US6413581B1 (en) 1997-03-14 2002-07-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Photocatalytically-activated self-cleaning article and method of making same
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