JPS62108750A - Mica-iolite base glass ceramic material - Google Patents

Mica-iolite base glass ceramic material

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Publication number
JPS62108750A
JPS62108750A JP61258653A JP25865386A JPS62108750A JP S62108750 A JPS62108750 A JP S62108750A JP 61258653 A JP61258653 A JP 61258653A JP 25865386 A JP25865386 A JP 25865386A JP S62108750 A JPS62108750 A JP S62108750A
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JP
Japan
Prior art keywords
glass
ceramic material
mica
iolite
ceramic
Prior art date
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Pending
Application number
JP61258653A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
クリスティーネ・アーベルト
エッガート・ベライテス
グンター・カール
ステッフェン・グローセ
ヒルマー・グンドツィオル
ヴォルフラム・ヘーランド
ラルフ・ヤコビ
ハリー・ユングト
ギュンター・クナク
ルッツ・クライゼル
ルドルフ・ムジール
カーリン・ナウマン
フランク・フォーゲル
ヴェルナー・フォーゲル
ミヒァエル・ホップ
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IENAERU GURASUBUERUKU VEB
VEB IENAERU GURASUBUERUKU
Original Assignee
IENAERU GURASUBUERUKU VEB
VEB IENAERU GURASUBUERUKU
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Filing date
Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料に
関し、これはその広い意味における諸性質に基づいて機
械番具の構造や医学部門における生体親和性材料として
用いることができるものである。このものは中でも例え
ば歯牙修復用、特にインレー、歯冠、歯の柚々の構築構
造体、ブリッジおよび合成樹脂製義歯や金属芯或は天然
歯牙を天然歯の色で外装被覆するための外装般用等の種
々の歯科学的用途に、更にはまた顎部整形外科/矯正歯
科学において中でも接着ブラケットや接着代替骨片とし
て、固定して嵌込んだ補整器による治療のための、歯の
エナメル質の上の固定点として、或はまた頭部/頚部外
科手術用の移植材料として、また更に耳、鼻、副鼻腔、
頭蓋底および気管の手術における永久的硬組織代替物と
して使用することができるものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a mica-iolite glass-ceramic material, which is suitable for use in the structure of machine fittings and biocompatible materials in the medical sector based on its properties in a broad sense. It can be used as This applies, inter alia, to tooth restorations, in particular inlays, crowns, tooth constructions, bridges and synthetic resin dentures, metal cores or external coverings for covering natural teeth in the color of natural teeth. Tooth enamel for treatment with fixed implants, as bonded brackets and bonded bone substitutes, in various dental applications such as for dental surgery, and also in jaw orthopedics/orthodontics, among others. As a quality fixation point, or as an implant material for head/neck surgery, or even for the ear, nose, sinuses,
It can be used as a permanent hard tissue substitute in skull base and tracheal surgery.

[従来の技術] 主結晶相としてアイオライトを含有するガラスセラミッ
ク材料または雲母を含有するガラスセラミック材料は公
知である。
[Prior Art] Glass-ceramic materials containing iolite or mica as the main crystalline phase are known.

例えば西ドイツ特許出願公開第2.915.570  
号公報に挙げられたアイオライト系ガラスセラミック材
料はそのアイオライト結晶の線熱膨張係数が例えば12
 x  10−7(°K)−1と低いために非常に良好
な熱的特性を仔する。また例えば米国特許第4.304
.60:] 号および西ドイツ特許第3,130.97
7号に従うアイオライト系ガラスセラミック材料におい
ては250− :]00 MPa  と言うかなり高い
強度を有する材料が開発でき、その際に1c  値で表
わした破断靭性が2.5 MPa rn”2までに達す
ると言うような有利な強度領域をそのガラスセラミック
材料中に作り出すことができる。
For example, West German Patent Application No. 2.915.570
The iolite-based glass-ceramic material mentioned in the publication has an iolite crystal with a linear thermal expansion coefficient of, for example, 12.
It has very good thermal properties due to its low x 10-7 (°K)-1. Also, for example, U.S. Patent No. 4.304
.. 60:] and West German Patent No. 3,130.97
In the iolite glass-ceramic material according to No. 7, a material with a considerably high strength of 250-:]00 MPa can be developed, and at that time, the fracture toughness expressed in 1c value reaches up to 2.5 MPa rn''2. Advantageous strength zones can be created in the glass-ceramic material.

しかしながらこのような、主結晶相としてアイオライト
を含有するガラスセラミック材料は機械加工することが
できず、言い換えればそれらは通常の硬質金属工具によ
っては成形することができない。
However, such glass-ceramic materials containing iolite as the main crystalline phase cannot be machined, in other words they cannot be formed with conventional hard metal tools.

有利な被加工性を有するガラスセラミック材料として例
えば西ドイツ特許出願公告第2,133,652号公報
、西ドイツ特許出願公開第2,224,990  号公
報および東ドイツ経済特許第113,885  号公報
により幾つかの雲母系ガラスセラミック材料が公知であ
る。
Some glass-ceramic materials with advantageous processability are disclosed, for example, in German Patent Application No. 2,133,652, in German Patent Application No. 2,224,990 and in German Economic Patent No. 113,885. mica-based glass-ceramic materials are known.

その雲母系ガラスセラミック材料中の小板状の雲母か容
易に開裂し易く、そしてその雲母結晶の崩れ易いセル構
造に基づいてこの材料は硬質金属工具により良好に加工
することができる。上記の西ドイツ特許公告第2.13
3,652  号、西ドイツ特許公開第2,224,9
90  号公報および東ドイツ経済特許第113,88
5  号公報に従う小板状の雲母を含むガラスセラミッ
ク材料やフルオロフロゴバイト結晶の殆ど分離した球状
集合体を有するようなガラスセラミック材料(例えば米
国特許第3,325゜265号公報に示されているもの
等)に比して本質的に改善された機械加工性が新しい型
の曲ったフルオロフロゴバイト結晶を含むガラセスセラ
ミック材料の開発によって達成されている。東ドイツ経
済特許第153 、108  号公報およびその後に公
表された例えばGlass Technology 2
4 (+983) 318等の種々の刊行物に記述され
ているこのようなガラスセラミック材料はその残りのガ
ラス母材中に25−100μmの大きさの弯曲したフル
オロフロゴバイトの結晶が最適の濃度で埋め込まれてい
てそれらの結晶が互いに接触しており、それによって最
適の被加工性について最良の前提条件が作り出されてい
る組織を示す。上記東ドイツ経済特許第153.108
号公報によるものはその加工性に関して雲母系ガラスセ
ラミック材料としては最適のものが得られているけれど
も、しかしながら機械加工の可能なガラスセラミック材
料を構造材として、中でも医学的用途に対して広く利用
するためにはその材料の破断靭性、硬度、圧縮強度、耐
摩耗性および線熱膨張係数の値はなお不十分である。
The platelet-like mica in the mica-based glass-ceramic material is easily cleaved, and because of the fragile cellular structure of the mica crystals, this material can be processed well with hard metal tools. West German Patent Publication No. 2.13 mentioned above
No. 3,652, West German Patent Publication No. 2,224,9
Publication No. 90 and East German Economic Patent No. 113,88
Glass-ceramic materials containing platelet-shaped mica according to No. Substantially improved machinability compared to conventional materials (e.g., fluorophores) has been achieved with the development of a new type of glassaceous ceramic material containing curved fluorophlogobite crystals. East German Economic Patent Nos. 153 and 108 and later publications such as Glass Technology 2
Such glass-ceramic materials, described in various publications such as 4 (+983) 318, contain an optimal concentration of curved fluorophlogobite crystals with a size of 25-100 μm in the remaining glass matrix. It shows a structure in which the crystals are embedded in and in contact with each other, thereby creating the best prerequisites for optimal processability. East German Economic Patent No. 153.108
Although the material disclosed in the above publication is the best mica-based glass-ceramic material in terms of workability, it is difficult to use machinable glass-ceramic materials as structural materials, especially for medical applications. For this reason, the values of fracture toughness, hardness, compressive strength, abrasion resistance, and coefficient of linear thermal expansion of the material are still insufficient.

インレー、歯冠、歯の構築構造体およびブリッジ用とし
ての歯科学的領域における材料としては中でも種々の貴
金属類およびそれらの合金、焼結セラミック材料並びに
種々の有機高分子材料が用いられている。しかしながら
これらの材料は著しい欠点を有する。貴金属類は価格が
高く、熱伝導性か高く、そして審美的に必ずしも常に満
足な色彩を有しない。焼結セラミック材料は通常の硬質
金属工具によっては加工することができず、そしてその
生ずる収縮によって加工に際して種々の欠点を表わす。
Materials used in the dental field for inlays, crowns, dental constructions and bridges include, among others, various noble metals and their alloys, sintered ceramic materials and various organic polymeric materials. However, these materials have significant drawbacks. Precious metals are expensive, have high thermal conductivity, and do not always have aesthetically pleasing colors. Sintered ceramic materials cannot be processed with conventional hard metal tools and exhibit various disadvantages during processing due to the shrinkage that occurs.

打機高分子材料は中でも不満足な機械的強度しか仔しな
い。
Perforated polymeric materials have particularly unsatisfactory mechanical strength.

米国特許第4,4:11.420  号およびヨーロッ
パ特許第22,655号公報並びに米国特許第4,51
5,634号公報および西ドイツ特許公開第3,435
,348  号公報に記述されているガラスセラミック
材料も歯科用途への利用についてはそれらの性質が歯の
エナメル質の諸性質に最適には合致されていないので木
質的な欠点を有する。このことは例えば米国特許第4,
431,420  号公報およびヨーロッパ特許第22
,655号公報に記述されているテトラ珪酸雲母系ガラ
スセラミック材料についてもその線熱膨張係数に当ては
まり、これは(The Intern、 J。
U.S. Pat. No. 4,4:11.420 and European Patent No. 22,655 and U.S. Pat. No. 4,51
Publication No. 5,634 and West German Patent Publication No. 3,435
The glass-ceramic materials described in No. 348 also have woody disadvantages for use in dental applications, since their properties are not optimally matched to the properties of tooth enamel. This is true, for example, in U.S. Pat.
Publication No. 431,420 and European Patent No. 22
This also applies to the linear thermal expansion coefficient of the tetrasilicate mica glass-ceramic material described in , No. 655, published in (The Intern, J.

of  Periodontics  and  Re
5tauraL、  ス、  (84)  36  に
よれば) 72X  10−’(’ K)−’  であ
って従って1+4X  10−’(” K)−1のエナ
メル質についての値よりも著しく低い値である。このよ
うな著しい差異は既に極めて僅かな温度差においてさえ
も歯とそのガラスセラミック材料との間の制御不可能な
応力の原因となり、これはその材料の破壊や縁部の亀裂
形成をもたらし得る。その上にこれらのガラスセラミッ
ク材料の+lb Cヂ強度が50−55 MPa  程
度であって歯科学部門における広い多様な用途に対して
、中でも薄肉の成形体としての用途には不十分である。
of Periodontics and Re
5tauraL, Su, (84) 36) 72X 10-'('K)-' and is thus significantly lower than the value for enamel of 1+4X 10-'(''K)-1. Such significant differences even at very small temperature differences can cause uncontrollable stresses between the tooth and its glass-ceramic material, which can lead to fracture of the material or the formation of cracks at the edges. Moreover, the +lb C strength of these glass-ceramic materials is of the order of 50-55 MPa, which is insufficient for a wide variety of applications in the dental sector, especially as thin-walled moldings.

これらテトラ珪酸雲母系ガラスセラミック材料のもう一
つの欠点は、明らかにその1lHiの問題に基づいて、
例えばコランダムや種々の金属類のような高強度の材料
の基礎体との結合材料を作ることができないということ
である。
Another drawback of these tetrasilicate mica glass-ceramic materials is apparently based on their 1lHi problem.
This means that it is not possible to create a bonding material with a substrate of high strength materials such as corundum or various metals.

例えば東ドイツ経済特許第11:]、885  号公報
及び東ドイツ経済特許第153,108  号公報に記
述されているようなフルオロフロゴバイトを含有するガ
ラスセラミック材料については、これらが非常に良好な
加工性を有すること、および例えば機械や器具の構造材
にそれを使用することができるような種々の特性値を有
するということが知られている。しかしながらこれらの
材料を歯科学部門における種々の用途に用いた場合には
、それらの例えば熱的な諸性質、硬度等、歯のエナメル
質に最適に適合化されていない諸性性に基づいて著しい
欠点が現われるであろう。
For glass-ceramic materials containing fluorophlogobite, such as those described in East German Economic Patent No. 11:], 885 and East German Economic Patent No. 153,108, these have very good processability. It is known to have a variety of properties that allow it to be used, for example, in the construction of machines and appliances. However, when these materials are used for various applications in the dental sector, there are significant differences due to their properties, e.g. thermal properties, hardness, etc., which are not optimally adapted to the tooth enamel. Shortcomings will appear.

外装般用の材料としては種々の合成樹脂のほかに、中で
も焼結セラミック材料が用いられる。焼結セラミック材
料より或る外装殻は、合成樹脂材料である1lckod
ent (lL]5年) 、 Pa1adon (19
37/38  年)およびPa1apont (194
0年)が歯科治療分野においていわゆる5chroed
er  氏の中空歯(f;aviden)として導入さ
れたことによフて工業的に初めて作られた。それらは上
述の種々の合成樹脂材料より或る合成歯のための外装殻
としてそのなお不十分な耐摩耗性を改善する目的で用い
られた。
In addition to various synthetic resins, sintered ceramic materials are used as general exterior materials. The outer shell is made of sintered ceramic material, and the outer shell is made of synthetic resin material.
ent (1L] 5 years), Pa1adon (19
37/38) and Pa1apont (194
0 years) is the so-called 5 chroed in the dental treatment field.
It was first produced industrially when it was introduced as a hollow tooth (f; aviden) by Mr. Er. They have been used as outer shells for certain synthetic teeth from the various synthetic resin materials mentioned above with the purpose of improving their still insufficient wear resistance.

従来、同様に焼結セラミック材料より或る、個別に作ら
れた外装殻も知られており、その際5Chroeder
 (1932年)によッテイワユル歯B用セラミック材
料が導入されたことによフてこの外装技術が促進された
。合成樹脂外装殻の長期間にわたる不満足な結果に対す
る反動として、1952  年から 1969年までの
時期において外装歯冠に焼結セラミック材料の外装殻が
より好まれたことは記録されるべきであり、その際全骨
義歯および白金長軸義歯のような、焼結セラミック材料
より或るものが主として用いられた。鉱物材料によって
外装された歯冠の、その当時導入された系は、上述の忠
実体の歯から削り出すことによって得られた一定の最終
形状の被殻体に基くものである(E。
In the past, certain individually made outer shells were also known from sintered ceramic materials, in which case 5 Chroeder
(1932) promoted this cladding technique with the introduction of ceramic materials for tooth B. It should be noted that in the period from 1952 to 1969, as a reaction to the long-term unsatisfactory results of synthetic resin shells, shells of sintered ceramic material were preferred for crowns; Certain sintered ceramic materials were primarily used, such as full bone dentures and platinum long axis dentures. The system introduced at that time of tooth crowns sheathed with mineral materials was based on the putamen of a certain final shape obtained by carving from the tooth of the above-mentioned faithful body (E.

Reumu LhおよびE、八rnold; ”ロスト
ツクのファセット歯冠”: Dtsch、 Stoma
t、 13 (+963) 391−:J98 、 E
、八rmbrecM  およびA、 Gerber; 
”シュヘーリンのファセット歯冠”: Zahntec
hnik (ベルリン)互(1964) 93−103
 )。
Reumu Lh and E, 8rnold; “Faceted Crown of Rostsk”: Dtsch, Stoma
t, 13 (+963) 391-:J98, E
, 8rmbrecM and A, Gerber;
“Schcherin faceted dental crown”: Zahntec
hnik (Berlin) mutual (1964) 93-103
).

いわゆる金属セラミック材料の開発と市場への導入とと
もに、このような金属セラミック材料が充分に人手でき
る諸国においては歯殻技術の退行が見られるが、一方そ
れらが容易に人手できないところでは歯科技工の作業を
軽減するために焼結セラミック材料の外装歯膜の工業的
製造が促された(It、 Richt、cr;”ケラセ
ット、セラミック材料歯膜”: ZahnLechni
k (ベルリ:/)  +7 (1976) 313−
 :+16 )。神々の複合合成材料が入手できるよう
になったことによって、臨床および歯科技術における種
々の接着技術の導入とともに新しい型の焼結セラミック
材料の両膜か市場に導入され、これらは主として前歯の
”ファサード補修”のために歯科医自身によって用いら
れた(J、 R,Calamia;”エツチングされた
ボースリン上張り、技術の現況”: quint、 I
nt、 16 (1985) 5−12 )。
With the development and introduction of so-called metal-ceramic materials into the market, there has been a decline in tooth-shell technology in countries where such metal-ceramic materials are readily available, while in places where such metal-ceramic materials are not readily available, the work of dental technicians has improved. The industrial production of external dental membranes of sintered ceramic materials was encouraged in order to alleviate the problems (It, Richt, cr; "Keraset, ceramic material dental membranes": ZahnLechni
k (Berli:/) +7 (1976) 313-
:+16). The availability of divine composite materials, together with the introduction of various bonding techniques in clinical and dental technology, has led to the introduction of new types of sintered ceramic materials onto the market, which are primarily used for the "facade" of anterior teeth. used by dentists themselves for ``repairs'' (J, R, Calamia; ``Etched bauselin overlays, current state of the art'': quint, I
nt, 16 (1985) 5-12).

焼結セラミック材料の外装歯膜は 1.5  ないし2
 +nm  以下の最低肉厚では作ることかできない。
The outer tooth membrane of sintered ceramic material is 1.5 to 2
It is only possible to make a film with a minimum thickness of +nm or less.

従ってそれらは結合歯膜のセラミック材料よりなる皮質
層には適していない。
They are therefore not suitable for the cortical layer, which is made of ceramic material, of the connecting tooth membrane.

S、 l1oboおよびT 、 I wa t、aによ
フてヒドロキシルアパタイト系ガラスセラミック材料の
一つが記述されており、これは歯の目に見える表面の外
装被覆のための歯膜に鋳造技術を用いて作り上げること
ができる( S 、 HoboおよびT、 Iwata
: ”新しい生体親和性補修材料としての鋳造可能なア
パタイト系セラミック材料、 1.理論的考察“: Q
uilInL 16 (1985) 135−141)
 。このガラスセラミック材料は特に個別的な仕上加工
技術のために設計されており、そして焼結セラミック材
料と同様に比較的大きな肉厚を有する歯膜の製造のみを
許容し、そして工業的製造技術や、或は例えば改再され
た色をもたらすための合成樹脂または接合材の層には適
していない。
One of the hydroxylapatite-based glass-ceramic materials has been described by S. Ilbobo and T. Iwat. a, which uses a casting technique to coat the dental membrane for the outer covering of the visible surfaces of the teeth. (S, Hobo and T, Iwata)
: "Castable apatite-based ceramic material as a new biocompatible repair material, 1. Theoretical considerations": Q
uilInL 16 (1985) 135-141)
. This glass-ceramic material is especially designed for individual finishing techniques and, like sintered ceramic materials, only allows the production of tooth membranes with relatively large wall thicknesses and is suitable for industrial manufacturing techniques. , or layers of synthetic resins or adhesives, for example to provide modified colors.

前述したガラスセラミック材料(米国特許第4.431
,420号公報、ヨーロッパ特許第22,655号公報
、米国特許第4.515,634  号公報、西ドイツ
特許公開第3,435,348  号公報、東ドイツ経
済特許第113,885  号公報および東ドイツ経済
特許第153.108号公報)の外装殻への利用は知ら
れておらず、そして前述した種々の欠点がそのような使
用に際してマイナスの作用をもたらすであろうことが予
想された。
The aforementioned glass-ceramic material (U.S. Pat. No. 4.431
, 420, European Patent No. 22,655, U.S. Patent No. 4,515,634, West German Patent Publication No. 3,435,348, East German Economic Patent No. 113,885 and East German Economic Patent No. 153.108) is not known for use in exterior shells, and it was expected that the various disadvantages mentioned above would have a negative effect on such use.

接着ブラケットのための材料としては従来、金属、合成
樹脂、焼結セラミック材料が記述されている。現在では
主として金属より或る歯牙調整用要素がその良好な機械
的安定性およびその調整用弯曲部材(Regulier
ungsbogen)  の切り溝中における低い摩擦
のために用いられている。これら金属より或る歯牙調整
用要素の基底面の矯正歯科学的種々の接着剤のための表
面形成は充分な結合力を得るためにかなりの煩労を伴い
、そして複雑な技工的方法を要し、例えば西ドイツ特許
公開第2.618,952号公報に挙げられているよう
に周縁部において穿孔されたベースの作製、又は例えば
西ドイツ特許公開第2,910,070  号に記述さ
れているようなフォトエツチングされた球状の陥凹部、
保定的網ベースの使用、或は模型の溝の削り出し等を必
要とする。このような煩雑な技術を用いることによって
、金属製接着ブラケットの場合には最高で12.:l 
hlPaまでの結合力を達成することができる(P、D
iedrich、 B、 Dickmeiss: Fo
rtschr。
Metals, synthetic resins, and sintered ceramic materials are conventionally described as materials for adhesive brackets. At present, certain tooth adjustment elements are mainly made of metal due to their good mechanical stability and their adjustment curved members (Regulier).
ungsbogen) due to its low friction in the kerf. The preparation of surfaces for various orthodontic adhesives on the base surfaces of certain tooth adjustment elements from these metals involves considerable effort and requires complex technical methods in order to obtain sufficient bonding strength. 2,618,952, for example, or the production of a base with perforations in the periphery, as described, for example, in DE 2,910,070. photoetched spherical recess,
It requires the use of a retaining net base or cutting out grooves in the model. By using such complicated techniques, metal adhesive brackets can be used with up to 12. :l
Bond strengths up to hlPa can be achieved (P, D
iedrich, B., Dickmeiss: Fo
rtschr.

に1eferorthop、 44 (1983) 2
98−310 ) 。金属製の接着ブラケットを使用す
る場合の問題として、このブラケットに種々の腐食現象
が現われ、そして歯のエナメル質に永久的な変色がもた
らされ、この着色はにappert  等によれば(F
ortschr。
1eferorthop, 44 (1983) 2
98-310). The problem with the use of metal adhesive brackets is that they exhibit various corrosion phenomena and lead to permanent discoloration of the tooth enamel, which according to Appert et al.
ortschr.

に1eferorthop、 45 (1984) 2
71−283 )クロムおよび鉄の痕跡に帰せられるべ
きである。この金属による歯牙調整用要素の美観的に好
ましくない効果は米国特許第4,527,975  号
公報によれば天然歯の色の合成樹脂外装被覆によって改
善することができるけれども、この場合にこのような外
装被覆を取付たり作製したりするために著しく大きな材
料費と長い時間とを要することに加えて、患者のカリエ
ス発生の危険も本質的に高められる。
1eferorthop, 45 (1984) 2
71-283) should be attributed to traces of chromium and iron. Although this aesthetically unfavorable effect of metallic tooth conditioning elements can be improved by a natural tooth-colored synthetic resin outer coating according to U.S. Pat. No. 4,527,975, in this case In addition to the significantly higher material costs and longer time required to apply and produce a suitable outer covering, the risk of caries development for the patient is also substantially increased.

例えば英国特許第1,506,772  号公報に従う
ような合成樹脂製のブラケットは金属製ブラケットに比
して美観的に本質的に好ましい効果を示すけれども、し
かしながらこれは食べ物や嗜好品の作用によるその合成
樹脂材料の変色によって大きく低下する場合がある。合
成樹脂製ブラケットの場合にはまたこのものが低い機械
的強度を有することも欠点であり、これはDieLri
chによれば、曲げ強度、スロット変形および摩耗等に
おける不満足な挙動、或は又ブラケットの翼部の割れ等
に現われ(ForLschr、 Kiefcrorth
op、 42 (1981)  195−208 ) 
、また切り溝中において高いJ9擦が現われる。例えば
西ドイツ特許第2,742,896  号に示されてい
るように、切り溝の中に金属製挿入物を取り付けること
によってもこれらの欠点は不十分にしか除かれない。
Brackets made of synthetic resin, such as those according to British Patent No. 1,506,772, for example, exhibit an essentially aesthetically pleasing effect compared to metal brackets, but this is due to the effects of food and other luxury items. It may be significantly reduced due to discoloration of the synthetic resin material. In the case of brackets made of synthetic resin, it is also a disadvantage that they have a low mechanical strength, which is
According to Ch.
op, 42 (1981) 195-208)
, high J9 friction also appears in the kerf. These drawbacks are also only insufficiently eliminated by fitting metal inserts into the kerfs, as shown, for example, in German Patent No. 2,742,896.

西ドイツ特許公開第 2,913.509号公報および
米国特許第4,219,617  号公報に記述されて
いるようなセラミック材料、中でもAt20.  より
なるブラケットは美観的に好ましい効果と良好な機械的
強度とを共に備え、従って金属製或いは合成樹脂製のブ
ラケットよりも優れている。しかしながらこれらのセラ
ミック材料よりなるブラケットの場合にはその作製が煩
雑であって問題があり、と言うのは中でもその焼結過程
に際して制御されることなく現われる収縮が機械的な後
加工を必ず必要とするが、これはダイヤモンド工具を用
いてしか実現することができないからである。同様に、
或る特定的な場合に必要となるそのセラミック材料製ブ
ラケットの基底面を歯形に個別的に合致させることは極
めて困難にしか可能でなく、と言うのはそのセラミック
材料がそのものの組織およびその中に含まれている種々
の結晶相に基づいて非常に加工性が悪いからである。更
にまた、セラミック材料よりなる接着ブラケットの場合
に充分な接合力を得るためにはその矯正歯科学的接着剤
を良好に接着させるためにそのブラケットの基底面中に
多くの彫込部を設ける必要があり、これがそのセラミッ
ク材料よりなる接着ブラケットの作製に際して追加的な
労作をもたらすということが欠点である。
Ceramic materials such as those described in DE 2,913,509 and US Pat. No. 4,219,617, among others At20. Brackets made of aluminum have both an aesthetically pleasing effect and good mechanical strength, and are therefore superior to brackets made of metal or synthetic resin. However, in the case of brackets made of these ceramic materials, manufacturing is complicated and problematic, especially because uncontrolled shrinkage occurs during the sintering process, which necessarily requires mechanical post-processing. However, this can only be achieved using diamond tools. Similarly,
The individual matching of the base of the ceramic bracket to the tooth profile, which is required in certain cases, is only possible with great difficulty, since the ceramic material has its own structure and structure. This is because it has very poor processability due to the various crystal phases contained in it. Furthermore, in the case of adhesive brackets made of ceramic materials, in order to obtain sufficient bonding force, it is necessary to provide many carved parts in the base surface of the bracket in order to allow the orthodontic adhesive to adhere well. The disadvantage is that this leads to additional effort in the production of adhesive brackets made of the ceramic material.

頭部/頚部外科手術において移植材料としてAl2O,
系セラミック材料またはガラスセラミック材料を使用す
ることは公知である。これら公知のガラスセラミック材
料はそのものの化学組成、析出した各種結晶相およびそ
のものの組織に基づいてこれが手術中に加工するのが困
難であるという欠点を存する。
Al2O as a graft material in head/neck surgery,
It is known to use ceramic-based or glass-ceramic materials. These known glass-ceramic materials have the disadvantage that, due to their chemical composition, the different crystalline phases precipitated and their texture, they are difficult to process during surgery.

更にまた西ドイツ特許公開第3,211,211  号
公報および西ドイツ特許公開第3.211,209  
号公報によって聴小骨人工補整用の生体不活性な、およ
び生体活性の材料の組合わせが公知である。このような
技術手段の欠点は、その組合わせ材料が材料強度と生体
不活性な表面被覆とに基づいて手術中に加工することが
できないということである。
Furthermore, West German Patent Publication No. 3,211,211 and West German Patent Publication No. 3,211,209
A combination of bioinert and bioactive materials for auditory ossicular prosthesis is known from US Pat. A disadvantage of such technical measures is that the combined material cannot be processed intraoperatively due to its material strength and bioinert surface coating.

その上にそれぞれの解剖学的条件に応じた種々異った移
植体の極めて多様な規格品の品揃えを執刀医に提供しな
ければならない。この一般によく知られているガラスセ
ラミック材料を使用する公知の組合わせ体のもう一つの
欠点は、それぞれの構成部が異った熱膨張係数を有し、
それによって中でも殺菌処理に際してその結合部分に組
織の欠陥部が生ずることがあるということである。特に
大面積の移植体の場合にはその各構成部の異った熱膨張
係数は不都合な作用を示す。
Moreover, the surgeon must be provided with a highly diverse and standardized assortment of different implants depending on the respective anatomical conditions. Another disadvantage of known combinations using this commonly known glass-ceramic material is that each component has a different coefficient of thermal expansion.
Among other things, this means that tissue defects may occur at the joints during sterilization. Particularly in the case of large-area implants, the different coefficients of thermal expansion of their components have a disadvantageous effect.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は、従来公知の技術水準を越えて完全に新
しい大川領域、中でも医学分野における諸用途、特に歯
科分野および頭部/頚部外科手術の領域における使用分
野での使用を許容するような種々の性質を示すことがで
きるガラスセラミック材料を開発することである。
[Problems to be Solved by the Invention] The object of the present invention is to solve a completely new field beyond the conventionally known state of the art, particularly in various applications in the medical field, particularly in the dental field and in the field of head/neck surgery. The object is to develop glass-ceramic materials that can exhibit different properties that allow them to be used in fields of application.

すなわち本発明の課題は、通常の硬質金属を用いて良好
に加工することができ、また同時に高い破断靭性および
高い硬度並びにそれぞれの用途に応じて調節することの
できる諸性性を有するガラスセラミック材料を開発する
ことであり、その際本発明の特別な課題は下記 (1)そのカラスセラミック材料の歯科分野における用
途に関して ○そのカラスセラミック材料が生体にたいしてよくなじ
むこと、 O天然の歯牙と人工的歯科材料との間に従来存在してい
た膨張率の差を最小にすることができること、 O従来用いられていた歯科材料の過少の硬度および強度
を克服できること、 0審美的に良好な、または適合した着色効果を有する材
料が使用できること、 ○従来用いられていた非常に高価な貴金属類や合金類を
新しい材料の使用によって経済的に好ましい原材料系と
置き攬え得ること、および○ガラス工学的に通常的な簡
乍な一次成形技術および形状矯正技術を用いて経済的に
有利な製造過程とすることができること、 (2)またそのガラスセラミック材料の外装殻への利用
に関して ○そのガラスセラミック材料を合成樹脂製の義歯、金属
芯または天然歯牙に簡単に適合化し、且つ接合させるこ
とが可能であること、および○工業的な製造方法を採用
できること、(3)なおまたそのガラスセラミック材料
の顎部整形外科/矯正歯科学分野における利用に関して
Oそのガラスセラミック材料が矯正歯科学的接着剤に対
して高い保定能力を有すること、そして (4)更にまたそのガラスセラミック材料の頭部/頚部
外科手術分野における利用に関してOそのガラスセラミ
ック材料が手術の間に用いることのできる通常的な器具
によって手術中に良好に加工することができ、それによ
ってそれによってその移植片をそれぞれ非常に異ってい
る個別の解剖学的条件に最適に適合化することができる
こと、および ○そのガラスセラミック材料の他の高生物活性的ガラス
セラミック材料との組合わせが可能であること を達成することである。
In other words, the object of the present invention is to create a glass-ceramic material that can be processed well using ordinary hard metals, and at the same time has high fracture toughness, high hardness, and various properties that can be adjusted according to each application. In doing so, the special objectives of the present invention are as follows: (1) With regard to the use of the glass ceramic material in the dental field, ○ The glass ceramic material is well compatible with living organisms, and ○ Natural teeth and artificial dentistry. be able to minimize the differences in expansion coefficients that traditionally existed between the materials; be able to overcome the insufficient hardness and strength of traditionally used dental materials; ○ The very expensive precious metals and alloys used in the past can be replaced by economically preferable raw material systems through the use of new materials, and ○ The conventional glass engineering (2) Regarding the use of the glass-ceramic material in the outer shell, the glass-ceramic material can be synthesized using simple primary forming technology and shape correction technology. (3) It is possible to easily adapt and bond to resin dentures, metal cores or natural teeth, and industrial manufacturing methods can be used; (3) jaw shaping of the glass ceramic material; (4) Also for use in the field of surgery/orthodontics: the glass-ceramic material has a high retention capacity for orthodontic adhesives, and (4) also for use in the field of head/neck surgery. Regarding its utilization, the glass-ceramic material can be well processed intraoperatively by the usual instruments that can be used during surgery, thereby making the implant unique to each individual anatomy, which is very different. o A combination of the glass-ceramic material with other highly bioactive glass-ceramic materials is possible.

[問題点を解決するための手段] 上述の課題は本発明によれば次のようにして解決され、
すなわちそのガラスセラミック材料が重量%で表わして
下記の組成、即ち SiO□    43−50   % へ1□03      26   −30    %M
gO11−15% R207−10,5% F−3,1−4,8% CI−0,01−0,6% Ga0     0.1 − 3   %P2O50,
1−5% を有しく但しR20は3 ないし5.5  重量%のN
a2Oと4 ないし6 重量%のに、0  との合計を
表わす)、そして結晶相として5−30容積%のアイオ
ライトに加えて雲母を含有し、その際その組織は、ガラ
ス母相中に10−200μmの大きさの比較的大きな雲
母結晶が埋め込まれて存在しており、江つ0.5−5 
 μmの大きさのアイオライト結晶が分布配列していて
、その際0.5−5μmの大きさの小板状雲母が現われ
ていてもよいと言う特徴を有することによって解決され
る。
[Means for solving the problems] According to the present invention, the above-mentioned problems are solved as follows,
That is, the glass-ceramic material has the following composition in weight percent: SiO□43-50% to 1□03-26-30%M
gO11-15% R207-10,5% F-3,1-4,8% CI-0,01-0,6% Ga0 0.1-3%P2O50,
1-5% with the exception that R20 is 3 to 5.5% by weight of N.
a2O and 4 to 6% by weight of iolite) and contains mica as the crystalline phase in addition to 5-30% by volume of iolite, the structure of which is 10-10% in the glass matrix phase. Relatively large mica crystals with a size of 200 μm are embedded, and the diameter is 0.5-5 μm.
The solution is to have the characteristic that iolite crystals with a size of .mu.m are distributed in a distributed arrangement, in which case platelet mica with a size of 0.5-5 .mu.m may also be present.

この雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料はその
物理的及び化学的な諸性質を改善するためにBaO1S
rOおよびPbOの添加成分を8 重量%までの量で、
そして任意の色状態を実現するためにNi01Cr20
3、MnO□、FeO、Fe2O3およびTiO□ の
ような着色成分を4 重量%までの量で含有しているこ
とができる。
This mica-iolite glass-ceramic material is made of BaO1S to improve its physical and chemical properties.
Additives rO and PbO in amounts up to 8% by weight,
And to realize any color state, Ni01Cr20
3. Coloring components such as MnO□, FeO, Fe2O3 and TiO□ can be contained in amounts up to 4% by weight.

驚くべきことに、結晶相として大きな曲った雲ITJ結
晶のみしか含まれていないガラスセラミック材料の不都
合な諸性質は、その出発ガラスを故意に二重に結晶化さ
せることにより大型の曲フた雲母結晶の他に同時に小さ
な平板状の雲母結晶および/または第二の、アイオライ
トを示す結晶相を上記大型の曲フた雲母結晶の間で析出
させることによって克服された。
Surprisingly, the unfavorable properties of glass-ceramic materials that contain only large bent cloud ITJ crystals as crystalline phase can be solved by intentionally doubly crystallizing the starting glass to form large bent mica crystals. This was overcome by precipitating, in addition to the crystals, small tabular mica crystals and/or a second crystalline phase representing iolite between the large curved mica crystals.

このガラスセラミック材料中にアイオライト結晶相が形
成されていることはX線回折による検査および走査電子
顕微鏡による評価によって明らかに確認することかでき
た。
The formation of an iolite crystalline phase in this glass-ceramic material was clearly confirmed by examination by X-ray diffraction and evaluation by scanning electron microscopy.

しかしながらこのような二重に制御された結晶化は公知
のSin□−^1zOi−MgO−Na20−に2O−
F−の系において、それら各成分、すなわちSiO□、
Al2O3、MgO5N a 2(1、K2O  およ
びF−が本発明に従う狭い組成範囲内に選ばれ、そして
そのガラスセラミック材料が同時に本発明に従い0.0
1−0.6重用%の61−10.1−3 @量%のCa
Oおよび0.1−5重量%のP2O,を含有している場
合にしか達成されない。本発明に従うこのような比較的
狭い組成範囲が、その出発ガラスの中での故意に二重に
制御された結晶化において必要な微小相形成過程を進行
させることのできるための基本的前提条件である。この
場合にその出発ガラスがt1m状カラス相とガラス状母
相とからなっていると言うことが特徴的である。これは
電子顕微鏡写真で明らかに確認することかできた。その
液層状ガラス相はM g 2 +、Na”、K”および
A13+に富んた珪酸塩相であり、ガラス母相は5in
2に富んでいる。液滴状ガラス母相からその熱処理過程
において前述の曲)た雲母結晶が形成され、これら結晶
は公知のように平板状雲母結晶よりも特にA13+に富
んでいる(Iloeland、 Vogel 等: G
lass Technology 24(1983) 
318)。従って結晶化が更に進行すると共にその残り
のガラス中にA13+のみならずMg2”、にゝ、F−
の各イオンおよび(当然ながら) 5in2の含量低下
が現われ、それによってまず、なお残りのまっすぐな板
状雲母が、そしてそのガラス相内で中でもNa+ イオ
ンおよびrイオン濃度が更に減少したときにアイオライ
トの強制的な結晶化が起こる。従って結晶化に決定的な
拡散過程はその熱処理の種々異った段階において正確に
制御することが可能であり、そわによって異った結晶相
形成過程の進行の;It(I御およびそれら結晶相の量
割合の決定が可能である。
However, such a doubly controlled crystallization is possible when the well-known Sin□-^1zOi-MgO-Na20-
In the F- system, each of these components, namely SiO□,
Al2O3, MgO5N a 2 (1, K2O and F- are chosen within a narrow composition range according to the invention, and the glass-ceramic material is at the same time 0.0
1-0.6 weight% of 61-10.1-3 @ amount% of Ca
This is achieved only when containing O and 0.1-5% by weight of P2O. Such a relatively narrow compositional range according to the invention is a fundamental prerequisite for being able to proceed with the necessary microphase formation process in a deliberately doubly controlled crystallization in the starting glass. be. In this case, it is characteristic that the starting glass consists of a t1m-like glass phase and a glassy matrix phase. This was clearly confirmed by electron micrographs. The liquid lamellar glass phase is a silicate phase rich in M g 2 +, Na'', K'' and A13+, and the glass matrix phase is 5 in.
It is rich in 2. From the droplet-like glass matrix phase, the aforementioned curved mica crystals are formed during the heat treatment process, and these crystals are, as is known, particularly richer in A13+ than the tabular mica crystals (Iloeland, Vogel et al.: G
lass Technology 24 (1983)
318). Therefore, as crystallization progresses further, not only A13+ but also Mg2'', F-, and F- are present in the remaining glass.
ions and (of course) 5in2 appear, whereby firstly the still remaining straight plate mica and then the iolite when the Na+ and r ion concentrations among others within its glassy phase are further reduced. Forced crystallization occurs. Therefore, the diffusion process which is crucial for crystallization can be precisely controlled at different stages of the heat treatment, and the progress of the formation process of different crystal phases can be controlled by warping; It is possible to determine the amount ratio of

成分子lag、 SrOおよびpbo  を8重量%ま
で、そして例えばNi01Cr20.、MnO2、Fc
01Fe203、およびTiO2等のような着色成分を
4 jR雀%まて個別に、又は混合物として添加するこ
とによりその材料中に追加的な望ましい着色、種々異っ
た不透明度または更に蛍光性等をも与えることができる
Components lag, SrO and pbo up to 8% by weight, and for example Ni01Cr20. , MnO2, Fc
Additional desired coloration, different opacity or even fluorescence, etc. can be achieved in the material by adding coloring components such as 01Fe203, TiO2, etc. up to 4% individually or as a mixture. can give.

出発ガラスの製造はガラス工学において公知の一次成形
方法、例えばモールディング、プレス、遠心法またはガ
ラス吹きによってそれぞれの対象物に成形することによ
り行なうことができる。そのようにして作られた成形物
は次に室温まで冷却するか、または直接600−105
0℃の温度範囲内で本発明に従うガラスセラミック材料
に変える。
The starting glass can be produced by shaping it into the respective object by forming methods known in glass engineering, such as molding, pressing, centrifugation or glass blowing. The moldings so made can then be cooled to room temperature or directly
The glass-ceramic material according to the invention is converted within a temperature range of 0°C.

この出発ガラスをその場で結晶化させる際にその成形物
を或る型材(例えば金属材料又はセラミック材料)の中
に埋め込むか、またはそれで包むのが有利である。これ
によって最小限の変形をも生ずることなく、極めて複雑
な外形の対象物をも作製することが可能になる。
When the starting glass is crystallized in situ, it is advantageous to embed the molding in or to enclose it in a mold, for example a metallic or ceramic material. This makes it possible to produce objects with even extremely complex external shapes without even minimal deformation.

[作用] そのようにして得られた本発明に従うガラスセラミック
材料は優れた機械加工性、2.0 MPa m”2まで
の破断靭性、IIVo、o7  の値で1,000  
までの硬度、450 N/mm2までの圧縮強度、75
−125X10−3(”に)−1の線熱膨張係数および
良好な化学的安定性並びに高い耐摩耗性と言う特別な性
質の組合わせを有する。
[Function] The glass-ceramic material according to the invention thus obtained has excellent machinability, a fracture toughness of up to 2.0 MPa m"2, a value of II Vo, o7 of 1,000
hardness up to 450 N/mm2, compressive strength up to 75
It has a special combination of properties: a coefficient of linear thermal expansion of -125x10-3 and good chemical stability as well as high abrasion resistance.

従来公知の技術水準に比してのこの特性組合わせにおけ
る極めて大きな進歩性は本発明に従うガラスセラミック
材料中での大型の曲った雲母結晶と小板状の雲母結晶お
よび/またはアイオライト小結晶とが同時に析出するこ
とによってもたらされるものである。この場合にその析
出した各結晶相による微小応力(Mikrospann
ungen)  の形成は目的とする種々の特性の変化
およびそれによってもたらされる新しい用途領域、中で
も医学領域における用途にたいして決定的な影響をもた
らす。
A very significant inventive step in this combination of properties compared to the state of the art previously known is that large curved mica crystals and platelet-like mica crystals and/or small iolite crystals in the glass-ceramic material according to the invention It is brought about by simultaneous precipitation. In this case, micro-stress (Mikrospann
The formation of ungen) has a decisive influence on the desired changes in various properties and the resulting new fields of application, especially in the medical field.

優れた加工性が得られることに加えて、この雲母・アイ
オライト系ガラスセラミック材料は例えば高い強度、調
節可能な膨張係数、生体親和性等のような特別な諸性質
の形成に関して驚くべきことに歯科領域において使用で
きるということが見出された。この驚くべき利用上の効
果は、公知の生体用材料または公知の雲母含有ガラスセ
ラミック材料に比べてより良好な機械的、熱的および加
工技術約諾特性並びにその全体として新しい諸物理特性
および諸化学特性がその雲母・アイオライト系ガラスセ
ラミック材料中で作り出されたと言うことに基づくもの
である。
In addition to offering excellent processability, this mica-iolitic glass-ceramic material is surprisingly useful in dentistry with respect to the formation of special properties such as high strength, adjustable expansion coefficient, biocompatibility, etc. It has been found that it can be used in the area. This surprising application advantage results from better mechanical, thermal and processing properties as well as new physical and chemical properties compared to known biomaterials or known mica-containing glass-ceramic materials. This is based on the fact that it is created in the mica-iolite glass-ceramic material.

最初は例えば雲母含有ガラスセラミック材料の加水分解
に対する安定性のような良好な化学的性質が知られてい
た。しかしながら本発明に従う生成物についてはそれら
のガラスセラミック材料が生体の環境、例えば人の口腔
内において生体親和性を有するということを確認するこ
とがてきたのである。この雲母・アイオライト系ガラス
セラミック材料の確認された驚くべき新しい物理的諸性
質とは、例えば+25  X  10−’(” K)−
1までにおいて変化させることのできる線熱膨張係数、
機械的強度および硬度、それら材料の摩耗性、およびセ
ラミック化の過程並びに高強度材料との組合わせの可能
性にまで達し得るそのセラミック材料製造用出発ガラス
の加工性である。
Initially, good chemical properties such as the hydrolytic stability of mica-containing glass-ceramic materials were known. However, it has been established for the products according to the invention that these glass-ceramic materials are biocompatible in the biological environment, for example in the human oral cavity. The surprising new physical properties of this mica-iolite glass-ceramic material include, for example, +25
a coefficient of linear thermal expansion that can be varied up to 1;
The mechanical strength and hardness, the abrasiveness of these materials, and the processability of the starting glasses for the production of ceramic materials, which can extend to the process of ceramization and the possibility of combination with high-strength materials.

本発明に従えば上述の雲母・アイオライト系ガラスセラ
ミック材料は歯科分野において、中でもインレー、歯冠
、築造構造体及びブリッジに任意の形で用いることがで
きる。しかしながらこれらの用途の場合に最適の機械的
諸特性値を維持するためには0.5 +nm以上の最低
肉厚が有利である。
According to the invention, the above-mentioned mica-iolitic glass-ceramic materials can be used in any desired form in the dental field, inter alia in inlays, crowns, architectural structures and bridges. However, in order to maintain optimum mechanical properties for these applications, a minimum wall thickness of 0.5 + nm or more is advantageous.

例えば天然歯のエナメル質は l目 x  to−’じ
K)−1の線熱膨張係数を有する。本発明に従う雲母・
アイオライト系ガラスセラミック材料はこれまで知られ
ていなかった組織を有し、すなわち大型の曲フたフルオ
ロフロゴバイト結晶と小板状のフルオロフロゴバイト結
晶および/またはアイオライト結晶が互いに強く網状化
したものよりなる。従ってこれらの材料は直接天然歯の
熱膨張係数と一致させることがてき、珪つ本発明に従っ
て例えばインレー、歯冠、種々の歯牙用築造構造体並び
にブリッジ等として歯の補修用に使用することが可能で
あるような膨張係数を有する。従って従来技術水準に比
して木質的な進歩性が達成されているのであって、なん
となれば生体用材料と天然歯牙との間の端縁部亀裂形成
や制御されない応力などを避けることができ、側歯領域
において歯科用材料として長い有効期間が達成されるか
らである。
For example, the enamel of a natural tooth has a coefficient of linear thermal expansion of 1 x to -1. Mica according to the invention
Iolite-based glass-ceramic materials have a hitherto unknown texture, i.e., large, curved fluorophlogovite crystals and platelet-like fluorophrogrogite and/or iolite crystals are strongly reticulated with each other. It consists of things. These materials can therefore be directly matched to the coefficient of thermal expansion of natural teeth and, according to the invention, can be used for tooth restorations, for example as inlays, crowns, various dental constructions and bridges. with such an expansion coefficient as possible. Therefore, a wood-based inventive step has been achieved compared to the prior art, which avoids edge crack formation and uncontrolled stress between the biomaterial and the natural tooth. , since a long shelf life is achieved as a dental material in the lateral tooth region.

膨張係数の調節における可変性はまた同時に例えばAl
2O3系ガラスセラミック材料と雲母・アイオライト系
ガラスセラミック材料とからなる歯の築造構造体或はブ
リッジ構造のような、高強度材料とこのガラスセラミッ
ク材料との組合わせに対する面提条件でもある。
Variability in the adjustment of the expansion coefficient can also be achieved at the same time, e.g.
This is also a prerequisite for the combination of this glass-ceramic material with a high-strength material, such as a tooth building structure or a bridge structure made of a 2O3-based glass-ceramic material and a mica-iorite-based glass-ceramic material.

雲母系ガラスセラミック材料については非常に良好な強
度と硬度との特性値が知られている。歯科分野における
使用、中でも例えばインレー、歯冠、各柿歯牙用築造構
造体及びブリッジ等に使用するためには天然歯のエナメ
ル質に比して最適の値が多くの機械的特性について得ら
れる必要がある。本発明においては驚くべきことに雲母
・アイオライト系ガラスセラミック材料の摩耗挙動が天
然歯のエナメル質と類似しているということを見出すこ
とができたのである。同時にこの材料は硬度(11■。
Very good strength and hardness properties are known for mica-based glass-ceramic materials. For use in the dental field, such as inlays, crowns, persimmon tooth building structures, and bridges, it is necessary to obtain optimal values for many mechanical properties compared to natural tooth enamel. There is. In the present invention, it has surprisingly been found that the wear behavior of mica-iolite glass-ceramic materials is similar to that of natural tooth enamel. At the same time, this material has a hardness (11■.

。7値) 300−800.80 MPs  よりも大
きな曲げ破壊強度、450 N/mm2までの圧縮強度
および0.15μIの深さの粗面度、および例えばTG
L10849またはRGW−スタンダード 1569に
従う耐加水分解性クラス1または同クラス2に相当する
非常に良好な化学的安定性を有し、そしてこれらの材料
は同時に極めて良好に機械加工することができ、従って
後に実施例によって示すような本発明に従うガラスセラ
ミック材料よりなる歯牙修復用生成物としての使用が可
能になった。更に、米国特許第4,431,420  
号公報のテトラ珪酸塩雲母を含有するガラスセラミック
材料に比しても曲げ破断強度について測定して本質的な
進歩性が達成されており、というのはこの材料は最低値
で約50 MPa  においてようやく破壊するからで
ある。
. 7 values) flexural failure strength greater than 300-800.80 MPs, compressive strength up to 450 N/mm2 and roughness to a depth of 0.15 μI, and e.g. TG
They have very good chemical stability corresponding to hydrolysis resistance class 1 or 2 according to L10849 or RGW-Standard 1569, and these materials can at the same time be machined very well and therefore later The use of the glass-ceramic material according to the invention as a tooth restoration product is now possible as illustrated by the examples. Additionally, U.S. Patent No. 4,431,420
Even compared to the glass-ceramic material containing tetrasilicate mica of the publication, a substantial inventive step has been achieved as measured with respect to flexural breaking strength, since this material only has a minimum value of about 50 MPa. Because it destroys it.

貴金属類に比較して本発明に従う雲母・アイオライト系
ガラスセラミック材料を歯科分野において利用する際に
達成される進歩性は全く明らかである。まず第一に例え
ば貴金属よりなる歯冠に比して天然歯に近いそのガラス
セラミック材料の外観によって既に本質的に改善された
美観的効果が達成される。しかしながら最も大きな効果
はその本質的に安価な原材料による経済性の部分におい
て達成される。同時にまた、このガラスセラミック材料
の主要な性質は金属類のそれよりも天然歯のエナメル質
のそれに本質的に近似している(例えば熱伝導度、膨張
率、摩耗性、機械的な諸性性等)、また焼結セラミック
材料の公知の製造方法とは異って雲母・アイオライト系
ガラスセラミック材料よりなるインレー、viI冠、築
造構造体、ブリッジ等はガラス工学において公知の一次
成形方法と矯正成形方法、例えばプレス、遠心法、モー
ルディング等によって作ることができるということも特
に有利である。それとともにそれぞれの要求条件、すな
わちそれぞれの解剖学的条件に従って例えばインレー、
歯冠または構造体、およびブリッジ等を所望の任意の形
で作ることが可能である。詳細に説明するならば、その
製造方法は、ガラス焼結体またはコンパクト材料の形の
出発ガラスを1450−1530℃において融成し、そ
して融解ガラス粘度10’  ないし10” Pas 
 に相当する約1250−1350℃の温度において、
所望の歯牙調整に従い予め作って500−1,000℃
の温度に余熱されたマツフルの中に流し込むことよりな
る。このマツフルは通常クロム/コバルト/モリブデン
合金やクロム/ニッケル合金或は鋼鉄よりなる人工補整
器の雛型の鋳造のための、通常歯科技工実験室において
用いられるような埋込用材料(Ein−be%、mas
se)  からなる。このマツフルの鋳造溝は10 m
mよりも長くてはならず、またその直径は少なくと62
−3 ++on  以上であるべきである。良好なガス
抜きのために好ましくはガス抜き溝を一緒に設けること
ができるか、しかしながらこれは一般に必要というわけ
ではない。鋳造に際してはその都度の成形体を製造する
ために予め作られたマツフルの中へのガラスの完全な充
填は遠心法または真空の適用によりて達成される。
The inventive step achieved when using the mica-iolitic glass-ceramic material according to the invention in the dental field compared to precious metals is quite obvious. First of all, a substantially improved aesthetic effect is already achieved due to the appearance of the glass-ceramic material, which is closer to a natural tooth than, for example, a crown made of precious metals. However, the greatest effect is achieved in terms of economy due to its inherently cheap raw materials. At the same time, the main properties of this glass-ceramic material are essentially closer to those of natural tooth enamel than those of metals (e.g. thermal conductivity, expansion coefficient, abrasion resistance, mechanical properties). etc.), and unlike the known manufacturing methods of sintered ceramic materials, inlays, VII crowns, built-up structures, bridges, etc. made of mica-iolite glass-ceramic materials are manufactured using primary forming methods and corrective forming methods known in glass engineering. It is also particularly advantageous that it can be produced by methods such as pressing, centrifugation, molding, etc. According to the respective requirements, i.e. the respective anatomical conditions, e.g. inlays,
Dental crowns or structures, bridges, etc. can be made in any desired shape. In detail, the manufacturing method comprises melting a starting glass in the form of a glass sinter or compact material at 1450-1530°C and a molten glass viscosity of 10' to 10'' Pas.
At a temperature of about 1250-1350°C, corresponding to
Prepared in advance according to the desired tooth adjustment and heated to 500-1,000℃.
This consists of pouring it into a matsufuru that has been preheated to a temperature of . This material is an implantable material (Ein-be) commonly used in dental laboratories for the casting of prosthetic prosthesis prototypes, usually made of chromium/cobalt/molybdenum alloys, chromium/nickel alloys, or steel. %, mas
se). The casting groove of this Matsuful is 10 m.
m and its diameter must be at least 62 m.
It should be greater than or equal to -3 ++on. For good degassing, degassing grooves can preferably be provided together, however this is generally not necessary. During casting, the complete filling of the glass into the prefabricated moldings for producing the respective shaped body is achieved by centrifugation or by applying a vacuum.

次にその成形体はマツフルの中て室温まで冷却されるか
、または直接650−1050℃の温度範囲において0
.5  ないし24時間の間にガラスセラミック材料に
移行させることができる。両方の場合共に1段階熱処理
または多段階熱処理が可能である。マツフルを一次成形
過程の直後に室温まで冷却させる場合にはそのガラス成
形体を取り出した後でこの一次成形過程におけるガラス
成形体の肉眼で検出できる欠陥部(亀裂、突起、気泡、
充分に充填されなかった型部分等)に関して肉眼検査が
可能であり、そして欠陥製品の選り分けが行なわれる。
The molded body is then cooled to room temperature in a matzuru or directly in the temperature range 650-1050°C.
.. It can be transferred to the glass-ceramic material in a period of 5 to 24 hours. In both cases a one-stage heat treatment or a multi-stage heat treatment is possible. If Matsufuru is cooled to room temperature immediately after the primary forming process, after removing the glass molding, any defects that can be detected with the naked eye (such as cracks, protrusions, bubbles, etc.)
A visual inspection is possible (e.g. parts of the mold that have not been filled sufficiently) and defective products are screened out.

ガラス成形体に何等の欠陥がない場合にはこれは600
−1,000℃の温度にlOoに/minの速度で加熱
してそれによりこれを本発明に従うガラスセラミック歯
科用製品に移行させる。この熱処理は以下においてセラ
ミック化過程と呼ぶことにする。型忠実性を保証するた
めにはそのガラス成形体をセラミック化に先立って再び
埋め込むのが有利である。このセラミック化過程の後に
そのカラスセラミック体を取り出して通常の歯科技T用
工具を用い、或はまた微細砂によるサンドブラストによ
り、付着している埋込材料の残漬を取り除く。研削また
は研磨によって0.15μmまでの粗面深さを有する最
適に平滑で輝いた外表面が得られる。
If the glass molded body has no defects, this is 600.
This is transferred to the glass-ceramic dental product according to the invention by heating to a temperature of -1,000 DEG C. at a rate of lOo/min. This heat treatment will hereinafter be referred to as the ceramization process. In order to ensure mold fidelity, it is advantageous to re-embed the glass molding prior to ceramification. After the ceramization process, the glass ceramic body is removed and any remaining adhering potting material is removed using conventional dental tools or alternatively by sandblasting with fine sand. By grinding or polishing, an optimally smooth and shiny outer surface with a roughness depth of up to 0.15 μm is obtained.

歯科分野用の忠実の雲母・アイオライト系ガラスセラミ
ック材料成形体の製造について記述したと同じ工程段階
によって例えば八t203  系焼結セラミック材料の
ような高強度基礎体と雲母・アイオライト系ガラスセラ
ミック材料と空なる結合材料を作ることができ、その際
この基礎体は完全にまたは部分的に包まれている。この
場合には上記基礎体は既にその雛型、例えばワックスよ
りなる雛型の中に埋め込まれている。形成された本発明
に従う歯科用成形物、例えばブリッジや構築構造体等は
200−400 Mpa  の強度を有する。
By the same process steps described for the production of faithful mica-iolitic glass-ceramic material compacts for the dental field, high-strength substrates such as 8T203-based sintered ceramic materials and mica-iolitic glass-ceramic materials and voids are produced. A bonding material can be produced in which the basic body is completely or partially enclosed. In this case, the basic body is already embedded in the model, for example made of wax. The formed dental moldings according to the invention, such as bridges or building structures, have a strength of 200-400 MPa.

もう二つのプラスの効果は、本発明に従うガラスセラミ
ック材料歯科用成形体の上に通常のセラミック着色顔料
および/または上薬を塗覆することができるということ
である。これによって例えば個別的な着色を行なうこと
が可能である。
Another positive effect is that the glass-ceramic material dental moldings according to the invention can be coated with customary ceramic coloring pigments and/or glazes. This makes it possible, for example, to carry out individual coloring.

同様な雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料の個
別的着色はまた、添加成分5rO1IlaOおよびPb
Oの8重量%まで並びに着色成分Fc01Fe203、
Mn01NiO1Cr20.、  およびTie□の4
@量%までが或る着色をもたらすということによって達
成されたけれども、しかしながらこれは驚くべきことに
結晶相形成過程には本質的な影晋を持たない。歯科分野
への雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料の利用
のもう一つの利点は、その優れた機械加工可能性に基づ
いて切削および/または穿孔および/または旋盤かけお
よび/または鋸引きおよび/または研削によってグイモ
ンドエ具の使用を必要とすることなくその作製を行なう
ことができるということである。
Similar individual coloring of mica-iolitic glass-ceramic materials can also be achieved with additive components 5rO1IlaO and Pb.
up to 8% by weight of O and the coloring component Fc01Fe203,
Mn01NiO1Cr20. , and Tie□'s 4
Although this was achieved by providing a certain coloration, this surprisingly has no essential influence on the crystalline phase formation process. Another advantage of the application of mica-iolitic glass-ceramic materials to the dental field is that they can be processed by cutting and/or drilling and/or turning and/or sawing and/or grinding due to their excellent machinability. This means that the fabrication can be carried out without requiring the use of a Guimonde tool.

本発明に従えば外装般用に雲母・ガラスセラミック材料
を利用することは、その外装殻が面庭部においてガラス
セラミック材料層よりなり、そして[1腔側において打
機合成樹脂材料または接合材料の層よりなり、その際両
層が接着媒介剤の層によって結合されていて、しかち好
ましい加工可能性並びにそのガラスセラミック材料の良
好な物理化学的諸性質、美観的に形成できる性質、およ
び着色の可能性が最適に利用されるということによって
達成される。これによって薄い肉厚の外装殻を作り、そ
の際ガラスセラミック材料層がガラス工学において周知
の鋳造又はプレス法によって作うわているということが
可能である。それによ)て上述の外装殻を工業的に製造
する可能性が与えられる。この外装殻の個別的な着色は
天然歯の色のガラスセラミック材料層に加えて天然歯の
色の有機合成樹脂又は接合材料の層によって実現される
According to the present invention, the use of mica/glass ceramic material for general exterior use means that the exterior shell is made of a layer of glass ceramic material in the face area, and [in the first cavity side, a layer of perforated synthetic resin material or bonding material is used]. layers, both layers being bonded by a layer of adhesive agent, which has favorable processability as well as good physicochemical properties of the glass-ceramic material, aesthetically configurable properties and color resistance. This is achieved through optimal utilization of possibilities. This makes it possible to produce thin-walled outer shells, with the glass-ceramic material layer being produced by casting or pressing methods well known in glass engineering. This provides the possibility of producing the above-mentioned outer shells industrially. This individual coloring of the outer shell is achieved by a layer of natural tooth-colored glass-ceramic material as well as a layer of natural tooth-colored organic synthetic resin or bonding material.

萌庭側の本発明に従うガラスセラミック材料層はその肉
厚を0.5 mm以下の被覆層厚さまで低下させること
ができ、これは天然歯のエナメル貿と同じようにその外
装殻の生体親和性を保証し、光学的諸性質を確保し、そ
して結合体の部材としてその47機合成樹脂材料層又は
接合材料層をI mm以上の厚さで設計することを許容
する。これによって工業的に作られた外装殻の個別的適
合化を接着剤層に影背を及ぼすことなく専ら存機合成樹
脂材料又は接合材料の層の部分のみにおいて行なうこと
ができる。同時にまたそのガラスセラミック材料層の有
機合成樹脂又は接合材料による口腔側の裏打はその外装
されるべき物体への簡単な適合化と接合とを許容する。
The glass-ceramic material layer according to the invention on the part of Moetani can reduce its wall thickness to a coating layer thickness of less than 0.5 mm, which is similar to the enamel material of natural teeth and has a biocompatibility of its outer shell. It guarantees various optical properties, and allows the synthetic resin material layer or bonding material layer to be designed with a thickness of I mm or more as a member of the composite body. This makes it possible to individually adapt the industrially produced outer shell exclusively in the area of the layer of existing plastic material or bonding material, without affecting the adhesive layer. At the same time, the lining of the glass-ceramic material layer on the oral side with an organic synthetic resin or a bonding material also allows easy adaptation and bonding to the object to be covered.

接着媒介剤層の適用は公知のように有機珪素化合物、例
えばテトラエトキシシラン等を用いることによフて行な
われる。改善された接着性に対して、その金属製プレス
型をその前庭側のガラスセラミック材料層の口腔側にお
いて好都合に形成することによって作られ、且つ引き続
くあと処理によって補強された、実際表面に対して相対
的に拡大された表面構造が貢献する。顎部整形外科/矯
正歯科学における雲母・アイオライト系ガラスセラミッ
ク材料の、中でも接着ブラケットおよび接着代替骨片と
しての本発明に従うもう一つの利用態様については出発
ガラスの例えば鋳造やプレスのような従来公知の一次成
形法の適用による製造に際して既にその接着ブラケット
および接着代替骨片を著しく成形できると言うことが大
きな意味を有する。
Application of the adhesion promoter layer is carried out in a known manner by using organosilicon compounds, such as tetraethoxysilane. For improved adhesion, the metal press mold is advantageously formed on the oral side of the glass-ceramic material layer on the vestibular side and reinforced by subsequent post-treatment to the actual surface. A relatively enlarged surface structure contributes. Another use according to the invention of mica-iolitic glass-ceramic materials in jaw orthopedics/orthodontics, inter alia as bonded brackets and bonded bone substitutes, involves conventional methods such as casting or pressing of the starting glass. It is of great significance that the adhesive bracket and the adhesive replacement bone fragment can be shaped to a great extent even during production by applying the primary molding method.

そのようにして作られた成形体の最終的な仕上げはその
雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料の極めて優
れた機械加工性に基ついて、従来の硬質金属工具による
加工によフて行なうことができ、その際この過程は一方
において標準化された基礎体を製造することにより自動
化され、そしてそれによりもう一方において経済的に有
利に構成することができる。
Due to the excellent machinability of the mica-iolitic glass-ceramic material, the final finishing of the molded body thus produced can be achieved by machining with conventional hard metal tools. On the one hand, this process can be automated by producing a standardized base body and, on the other hand, can therefore be constructed in an economically advantageous manner.

接着ブラケットの基底面の歯形への必要な個別的適合化
は同様にその雲母・アイオライト系ガラスセラミック材
料の極めて優れた機械加工性に基づいて例えば歯科技工
において一般的な研削具による研削によって非常に良好
に保証されており、そして西ドイツ特許公開第2,91
:1,509  号公報および米国特許第4,219,
617  号公報に記述されたセラミック材料ブラケッ
トに比して本質的な進歩性を示す。
Due to the excellent machinability of the mica-iolitic glass-ceramic material, the necessary individual adaptation of the base surface of the adhesive bracket to the tooth profile can also be very easily achieved, for example by grinding with grinding tools common in dental technology. Well guaranteed and West German Patent Publication No. 2,91
:1,509 and U.S. Patent No. 4,219,
This represents a substantial improvement over the ceramic material bracket described in the '617 publication.

成形歯科学的接着剤のためにミクロ機械的な保定面を作
り出すための煩雑な方法を必要とする金属製ブラケット
と比較して、或はまた追加的な保定用中空空間を作り出
す必要があるようなセラミック材料ブラケットと比較し
て、本発明に従う雲母・アイオライト系ガラスセラミッ
ク材料よりなる接着ブラケットの場合には、既にその基
底面の簡単な仕上げ研削によるのみで優れたミクロ機械
的保定面を得ることができ、それによって金属製または
セラミック材料製の接着ブラケットの場合よりも本質的
に高い接合強度値に達することができる。更にまた、そ
の雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料の線熱膨
張係数を歯のエナメル質の線熱膨張係数の値に一致させ
ることができ、そしてそれによって温度変動に際して現
われる応力を減少させることができるということはこの
カラスセラミック材料よりなる接着ブラケットと歯のエ
ナメル質との間の接合強度にとって有利である。
Compared to metal brackets, which require cumbersome methods to create a micromechanical retention surface for molded dental adhesives, or also the need to create an additional retention cavity. Compared to brackets made of ceramic materials, in the case of adhesive brackets made of mica-iolitic glass-ceramic materials according to the invention, it is already possible to obtain an excellent micromechanical retention surface only by simple finishing grinding of the base surface. , thereby making it possible to reach substantially higher bond strength values than in the case of adhesive brackets made of metal or ceramic materials. Furthermore, the linear thermal expansion coefficient of the mica-iolite glass-ceramic material can be matched to the value of the linear thermal expansion coefficient of tooth enamel, thereby reducing the stresses that appear upon temperature fluctuations. This is advantageous for the bond strength between the adhesive bracket made of glass ceramic material and the tooth enamel.

なおまた、雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料
の優れた物理的並びに化学的諸性質およびこのものの良
好な生体親和性並びに口腔環境における安定性は顎部整
形外科/′)!4正歯科学における利用のために大きな
意味を有する。
Furthermore, the excellent physical and chemical properties of the mica-iolite glass-ceramic material, its good biocompatibility, and its stability in the oral environment are important for jaw orthopedics/')! 4 It has great significance for its use in orthodontics.

着色添加成分によって更に改善することのできるこの雲
母アイオライト系ガラスセラミック材料の天然歯牙の色
の外観は患者にとって審美的な観点から非常に好ましい
ものであり、その際合成樹脂性のブラケットとは異って
、例えば食べ物や嗜好品による好ましくない永続的変色
等が全く起こらないということか重要な点である。更に
また本発明に従うガラスセラミック材料よりなる接着ブ
ラケットはその形状補正性により、またそのガラスセラ
ミック材料よりなる接着ブラケットの縁部が折り曲げら
れているか又は丸みを帯びているということに基ついて
患者にとって好ましい局部への装着性によって優れてい
る。
The natural tooth-colored appearance of this mica-iolitic glass-ceramic material, which can be further improved by coloring additives, is very pleasing to the patient from an aesthetic point of view, in contrast to synthetic resin brackets. An important point is that, for example, there is no undesirable permanent discoloration caused by food or other luxury goods. Furthermore, the bonding bracket made of glass-ceramic material according to the invention is preferred by patients due to its shape-correcting nature and because the edges of the bonding bracket made of glass-ceramic material are folded or rounded. It is superior because of its ability to be attached to the local area.

本発明によれば頚部/頭部外科手術に用いる移植材料は
雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料のみよりな
るか、または機械加工の可能な高生体活性のガラスセラ
ミック材料と上述の生体親和性の雲1[・アイオライト
系ガラスセラミック材料との組み合わせよりなる。その
機械加工のIIJ能な高生体活性のガラスセラミック材
料はこの場合に重量%で表わして下記の組成(西Iくイ
ツ特許公開第3,306,648  号公報)を有する
:5in219−52 ¥。
According to the present invention, the implant material used in neck/head surgery consists only of a mica-iolitic glass-ceramic material, or a highly bioactive glass-ceramic material that can be machined and the above-mentioned biocompatible cloud 1. [・Consists of a combination with an iolite-based glass-ceramic material. The highly bioactive glass-ceramic material capable of machining has in this case the following composition (expressed in weight percent) (Nishi Kuitsu Patent Publication No. 3,306,648): 5 in 219-52 yen.

層2o312−23 ’< Mg0    5−15 ”)6 Na20/K2O  3−10 ’4 (:ao     9−30 % p2o、     4−24 ’4 F     O,5−7% 前述した生体親和性の雲母・アイオライト系ガラスセラ
ミク材料と上記高生体活性のガラスセラミック材料との
組合わせは従って、対応的に合致されている線熱膨張係
数に基づいてこれをその軟化相において互いに固く結合
させることができ、しかもそれによって温度変動に際し
てその相界面になんらの組織欠陥も生じ得ないために好
ましいことか明らかである。この組合わせガラスセラミ
ック材料の加工のためにはその高生体活性のガラスセラ
ミック材料と一ト述の雲母・アイオライト系ガラスセラ
ミック材料との間の相界面を識別できることが重要であ
る。これはそれら両方の結合されるべきガラスセラミッ
ク材料の間の相界面にその出発成形物の熱処理に先立っ
て少量の着色酸化物を着色境界層として導入することに
より可視化することによって達成される。
Layer 2o312-23'<Mg05-15'')6 Na20/K2O3-10'4 (:ao 9-30% p2o, 4-24'4 F O, 5-7% The biocompatible mica mentioned above. The combination of an iolitic glass-ceramic material and the above-mentioned highly bioactive glass-ceramic material can therefore be made to bond firmly to each other in its softened phase on the basis of correspondingly matched coefficients of linear thermal expansion; It is clear that this is preferable because no structural defects can occur at the phase interface during temperature fluctuations.For the processing of this combination glass-ceramic material, the highly bioactive glass-ceramic material and the It is important to be able to identify the phase interface between the mica-iolitic glass-ceramic materials. This is because a small amount of the phase interface between the glass-ceramic materials to be bonded prior to heat treatment of the starting moldings is important. This is achieved by visualization by introducing colored oxides as a colored boundary layer.

本発明に従い雲母・アイオライト系ガラスセラミック材
料を使用することは低い溶解度と言う利点をもたらし、
これは長期間にわたり形状が一定であることを保証する
。更にまたこのものは耳、鼻、副鼻腔並びに聴小骨の部
分において迅速な二次的被覆細胞形成(Sekunda
erepithelisierung)をもたらすよう
な表面荷電を有する。
The use of mica-iolitic glass-ceramic materials according to the present invention provides the advantage of low solubility;
This ensures that the shape remains constant over time. Furthermore, it induces rapid secondary encrusting cell formation in the ears, nose, paranasal sinuses and parts of the auditory ossicles.
It has a surface charge that gives rise to erepithelisierung.

総括するならば上述のガラスセラミック材料の本発明に
従う使用はこれが手術の間に入手できる通常的な器具を
用いて手術中に加工することができるという利点を有す
る。
Overall, the use according to the invention of the glass-ceramic material described above has the advantage that it can be processed intraoperatively using the usual instruments available during surgery.

更にまた本発明に従う雲母・アイオライト系ガラスセラ
ミック材料の良好な血液親和性は心臓血管系において例
えばこれを心臓ポンプに用いることを可能とする。
Furthermore, the good hemocompatibility of the mica-iolitic glass-ceramic material according to the invention allows it to be used in the cardiovascular system, for example in heart pumps.

[実施例] 以下本発明を若干の実施例によって更に詳細に説明する
[Examples] The present invention will now be described in more detail with reference to some examples.

第1表に本発明に従うガラスセラミック材料およびその
各出発ガラスの化学組成を重量%の値で挙げる。第2表
には各実施例が挙げてあり、これらは化学組成と、それ
ら出発ガラスの熱処理と、本発明に従うガラスセラミッ
ク材料の結晶相組成と、およびその諸特性との間の関係
を示す。本発明に従うガラスセラミック材料の諸特性の
、例えば高い破断靭性と良好ないし非常に良好な機械加
工性とを広い範囲内に調節可能な線熱膨張係数と共に組
合わせ、或はまた高い硬度と良好な機械加工性とを非常
に良好な化学的安定性と共に組合わせるというような、
多くの組合わせの可能性か存在する。
Table 1 lists the chemical compositions of the glass-ceramic materials according to the invention and their respective starting glasses in weight % values. Table 2 lists examples which show the relationship between the chemical composition, the heat treatment of the starting glasses, the crystalline phase composition of the glass-ceramic material according to the invention and its properties. The properties of the glass-ceramic material according to the invention can be combined, for example, with high fracture toughness and good to very good machinability with a coefficient of linear thermal expansion adjustable within a wide range, or also with high hardness and good machinability. such as combining machinability with very good chemical stability.
There are many possible combinations.

第1表 第1表(続き) 第1表(続き) 第2表 第2表(続き) 第2表(続き) 第1表および第2表にあげられている諸実施例は雲母・
アイオライト系カラスセラミック材料の歯科分野の種々
の用途への本発明に従う有利な利用形態をも含む。
Table 1 Table 1 (Continued) Table 1 (Continued) Table 2 Table 2 (Continued) Table 2 (Continued)
It also includes advantageous applications according to the invention of iolitic glass ceramic materials for various applications in the dental field.

更に、下記の二つの選ばれた応用例、すなわちこの雲母
・アイオライト系ガラスセラミック材料を(1)インレ
ーとして、および(2)歯牙用築造構造体として使用し
た例は本発明に従う利用の効果を表わすものである。
Furthermore, the following two selected applications, in which this mica-iolitic glass-ceramic material is used (1) as an inlay and (2) as a dental edifice, demonstrate the effectiveness of its use in accordance with the present invention. It is something.

応用例(1) 雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料よりなるイ
ンレーの作製のためにまず最初歯の窩洞の形成を行なう
。この場合に軽い丸みの形成された角部を有する互いに
垂直方向の窩洞壁部を設けることに注意しなければなら
ない。端部が薄く尖ってゆくような形成は避けるべきで
ある。インレーの場合に少なくとも1.0 +nm以上
の層厚さをもたらすような充分な厚さの切除が望まれる
。埋込のために予め準備される上記窩洞の寸法と形状と
を再現する雛型の作製は口中でのワックス型取りによる
直接的方法か、または例えば型取りと特殊雄型形成とに
よる間接的方法によって行なうことができる。この雛型
の最終的作製の後で5 ないし10 mm  の長さお
よび2 ないし3 mmの直径を仔する鋳造シャフトを
取り付ける。埋込は歯科技工実験室において高融点歯科
用合金の鋳造に用いられるような埋込材料の使用のもと
に行なわれる。歯科技工実験室において一般的に存在す
るような真空/震動装置を利用するのが有利である。
Application example (1) To prepare an inlay made of mica/iolite glass ceramic material, a tooth cavity is first formed. Care must be taken in this case to provide mutually perpendicular cavity walls with lightly rounded corners. Formation in which the edges become thin and pointed should be avoided. Sufficient thickness ablation is desired to result in a layer thickness of at least 1.0 + nm or more in the case of inlays. The preparation of a model that reproduces the dimensions and shape of the cavity previously prepared for implantation can be carried out either directly by wax molding in the mouth or indirectly by, for example, molding and special molding. This can be done by After the final fabrication of this template, a cast shaft with a length of 5 to 10 mm and a diameter of 2 to 3 mm is installed. The implantation is carried out in the dental laboratory using implant materials such as those used for casting high melting point dental alloys. Advantageously, a vacuum/vibration apparatus such as that commonly present in dental laboratories is utilized.

この埋込材料が硬化した後で鋳造シャフトを取り除き、
そしてそのマツフルをゆっくりと500−1.000℃
に加熱する。この場合に雛型材料が鋳造溝を通して逸出
し、そしてマツフルの中にはそのもとの形状に対応する
中空空間が残留する。出発ガラスを1450−1530
℃ において融成し、そして約1250−1350℃ 
の温度において遠心鋳造法または真空加圧鋳造法によっ
て上記のマツフルの中に鋳込み、そのll?2而述の中
空空間部が充填される。この鋳造過程の結果前られるガ
ラスセラミック材料インレーは次にこのマツフルの中で
室温まで冷却することができる。次にこのものはそれを
取り囲んでいる埋込材料から取り出してその埋込材料を
取り除き、そして存在するかもしれない欠陥について検
査する。この鋳造物に欠陥かない場合はこれを改めて埋
込材料中に埋め込み、その際上記鋳造に用いたと同し組
成の埋込材料が用いられる。10°に/minの速度で
1i50−1050℃の温度に0.5−24時間加熱す
ることによって本発明に従うガラスセラミック材料イン
レーのセラミック化か行なわれる。次にこのインレーを
埋込材料から取り出す。
After this potting material has hardened, the cast shaft is removed and
Then slowly heat the matsufuru to 500-1.000℃.
Heat to. In this case, the template material escapes through the casting groove, and a hollow space remains in the mold, which corresponds to its original shape. Starting glass 1450-1530
melts at 1250-1350°C and about 1250-1350°C
Cast into the above-mentioned Matsuful by centrifugal casting or vacuum pressure casting at a temperature of 2. The hollow spaces mentioned above are filled. The glass-ceramic material inlay produced as a result of this casting process can then be cooled to room temperature in the mold. The item is then removed from the potting material surrounding it, the potting material removed, and inspected for any defects that may be present. If this casting is free of defects, it is re-embedded in a potting material, using a potting material having the same composition as that used in the casting. Ceramization of the glass-ceramic material inlay according to the invention is carried out by heating at a rate of 10°/min to a temperature of 150°-1050° C. for 0.5-24 hours. The inlay is then removed from the potting material.

もう一つのIIJ能性はF記の鋳造過程を、その鋳造物
の埋込材料からの中間的な取り出しを行なうことなく、
同様に650−1050℃の温度で実施されるセラミッ
ク化過程へ移行させることである。
Another IIJ feature is that the casting process described in F can be carried out without intermediate removal of the casting from the embedded material.
This is followed by a ceramization process which is likewise carried out at temperatures of 650-1050°C.

付着した埋込材料の残漬を除去するためにこのインレー
は珪砂を用いてサンドブラストする。通常のグラインダ
ーを用いてこのインレーを鋳造溝から取り出す。次に口
中への試適を行なうことかできる。密着P[をコントロ
ールし、例えば窩洞周辺の封鎖、隣接歯牙への接触点、
オクルーション、補正等は微粒子研磨によって行なわれ
る。次に磨きLげを通常の態様で行なう。例えば可視部
分での使用等のように必要の場合には着色顔料を塗覆し
てこれを焼成し、または種々の添加成分を予め加えてお
くことによって天然歯の色に更に合致させることが行な
われる。このインレーを次いで通常用いられる固定用セ
メントにより、または特殊な接着方法を用いてその窩洞
内に錨着させる。
The inlay is sandblasted using silica sand to remove any residual adhering potting material. The inlay is removed from the casting groove using a conventional grinder. Next, you can try applying it in your mouth. Control the adhesion P [for example, sealing around the cavity, contact points with adjacent teeth, etc.
Occlusion, correction, etc. are performed by fine particle polishing. Next, polishing is performed in the usual manner. If necessary, such as when used in visible areas, coloring pigments are coated and fired, or various additives are added in advance to match the color of natural teeth. . The inlay is then anchored within the cavity using commonly used fixation cement or using special adhesive methods.

応用例(2) −B p)・アイオライト系ガラスセラミック材料をA
l2O3系焼結セラミック材料と組合わせて歯の築造構
造体を作製するためにまず最初歯の切除と歯根空洞の穿
孔を行なう。八1□03で補強されたセラコック材料よ
りなる既製の心棒 (WurzelsLifL)の嵌込
みを行なう。この心棒は例えば断面が円形であって歯根
空洞の幅に対応して種々異った太さ、例えば1.4 n
un、 L、S in、 1.8 mm等の断面のもの
として人手することができ、そして歯根先端の方向へ向
って僅かに先細りになっている。このものの長さは研磨
によってその歯根空洞の長さに合致させなければならな
い。歯の本来の構造はその形状において作製歯型に対応
しており、そして雛型材料から直接法によって雛型か作
られる。埋込からセラミック化過程に至までの作業段階
は前記応用例(1)においてあげたのと同様である。
Application example (2) -B p)・Iolite-based glass ceramic material A
In order to produce a tooth building structure in combination with a l2O3 based sintered ceramic material, the tooth is first excised and the tooth root cavity is drilled. A ready-made mandrel (WurzelsLifL) made of Cerakock material reinforced with 81□03 is fitted. This mandrel is, for example, circular in cross-section and has different thicknesses, for example 1.4 n, depending on the width of the root cavity.
It can be made with a cross section of 1.8 mm, 1.8 mm, etc., and is slightly tapered toward the tip of the tooth root. Its length must be matched by polishing to the length of the root cavity. The original structure of the tooth corresponds in its shape to the prepared tooth pattern, and the model is made by a direct method from the model material. The work steps from embedding to the ceramicization process are the same as those mentioned in Application Example (1) above.

密着性を検査するためにそのセラミック材料の歯の上部
構造を患者に試適する。この場合に周縁封鎖挙動、長さ
および正確な形状付与に注意しなければならない。表面
加工は実際技術において通常的な研磨具によって行なう
。セメントの充填は前記応用例(1)のところで記述し
たと同様にして先端部1/3  の部分に歯根に正しく
充填することによって行なう。
The ceramic tooth superstructure is tried on the patient to test adhesion. In this case, attention must be paid to the peripheral sealing behavior, length and precise shaping. Surface processing is carried out using polishing tools customary in practical technology. Filling with cement is carried out in the same manner as described in the application example (1) above, by correctly filling the tooth root in the 1/3 portion of the distal end.

次に、本発明の本質を雲母・アイオライト系ガラスセラ
ミック材料の外装歯膜への利用について1実施例により
更に詳細に説明する。
Next, the essence of the present invention will be explained in more detail with reference to one example regarding the use of a mica/iolite glass ceramic material for an exterior dental membrane.

第1図に本発明に従う外装歯膜の前庭側から口腔側にか
けての断面が示されている。
FIG. 1 shows a cross section of the exterior dental membrane according to the present invention from the vestibular side to the oral cavity side.

この本発明に従う外装歯膜は前庭側のガラスセラミック
材料層aと、接着剤層すと、および有機合成樹脂材料ま
たは接合材料の層Cとからなっている。この場合にガラ
スセラミック材料層aは本発明に従う組成を有する雲母
・アイオライト系ガラスセラミック材料よりなる。この
ものは金属製鋳型を用いてプレス成形し、セラミック化
し、そして表面処理しである。表面処理は50μmの粒
度のAl2O3/コランダムを用いて2−3 バールの
圧力でサンドブラストすることにより行なわれる。
The exterior dental membrane according to the present invention consists of a glass ceramic material layer a on the vestibular side, an adhesive layer, and a layer C of an organic synthetic resin material or a bonding material. In this case, the glass-ceramic material layer a consists of a mica-iolite glass-ceramic material having a composition according to the invention. This product is press-molded using a metal mold, ceramicized, and surface-treated. The surface treatment is carried out by sandblasting with Al2O3/corundum with a particle size of 50 .mu.m at a pressure of 2-3 bar.

次に酢酸エチルエステルを用いて超音波浴中でクリーニ
ンクを行なう。この前庭側のカラスセラミック層の唇側
または頬側の表面はその都度形成されるべき歯の表面形
状を有している。噛み切り側端部dはこれか舌の方向へ
向って延びており、そしてなんらアンダーカットを有し
ないように形成されている。この前庭側のカラスセラミ
ック材料層aの舌側の表面の上に接着媒介剤層すかシラ
ン化によって適用される。次にイ「機合成樹脂材料また
は接合材料の層c l)’: l記接着媒介削層すの1
−に適用され、そしてそれによって前庭側のガラスセラ
ミック材料層aの口腔側が裏打ちされる。この場合にま
ず最初、濡れ密着性の高い合成樹脂材料層が塗覆される
が、このものの上に高充填された顔料含有ペースト状接
合材層が補填される。それら両層はフォト開始剤を含有
しており、そして同時に光重合される。
Next, cleaning is performed in an ultrasonic bath using ethyl acetate. The labial or buccal surface of this vestibular glass ceramic layer has the contour of the tooth to be formed in each case. The biting end d extends in the direction of the tongue and is formed without any undercut. On the lingual surface of this vestibular glass ceramic material layer a, an adhesion promoter layer is applied by silanization. Next, a layer of synthetic resin material or bonding material c l)': Adhesive-mediated layer removal 1
- and thereby line the oral side of the glass-ceramic material layer a on the vestibular side. In this case, a layer of synthetic resin material with high wettability is first applied, and this is then supplemented with a layer of highly filled pigment-containing pasty bonding material. Both layers contain photoinitiators and are simultaneously photopolymerized.

雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料を本発明に
従い顎部整形外科/矯正歯科学において通用する場合を
次に二つの実施例によって更に詳細に説明する。
The use of the mica-iolite glass-ceramic material in jaw orthopedics/orthodontics according to the present invention will now be described in more detail with reference to two examples.

第2.3.4および5図にガラスセラミック材料よりな
る接着ブラケットの、種々異った外観または形状のもの
が示されており、その際そのガラスセラミック材料は本
発明に従う基本組成および諸性性を有している。それら
ブラケットの基底面は4.5 n+mの横幅eおよび2
.5−6 mmの長さfを仔し、そして弯曲した、また
は平坦な形状に形成されていて、通常的な研削手段によ
って研削することにより 18 MPaまでの接着強度
を達成するだめの矯正歯科学的接着剤のためのミクロ機
械的保定面か得られる。それらブラケットの高さiは最
高3 mmまでであって、各翼部は第3および第4図に
示すように直線状または斜めに切落された形状に形成さ
れ、その際雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料
の接着ブラケットの各角部は折れているかまたは丸みが
付けられている。このガラスセラミック材料の接着ブラ
ケットの補正器弓形部を受けるための切り溝は0.45
−0.55 mmの幅gおよび0.6−0.7 mmの
深さhを有している。この切り溝の方向偏角、すなわち
第4図に示す角度lは 10” までであることができ
、そしてこの切り溝の傾斜角、すなわち第5図に示す角
度には 25°までであることができる。
2.3.4 and 5 show different appearances or shapes of adhesive brackets made of glass-ceramic material, the glass-ceramic material having the basic composition and properties according to the invention. have. The base of these brackets has a width e of 4.5 n+m and a width e of 2
.. orthodontics having a length f of 5-6 mm and having a curved or flat shape and achieving a bond strength of up to 18 MPa by grinding by conventional grinding means. A micromechanical retention surface for adhesives is obtained. The height i of these brackets is up to 3 mm and each wing is formed in a straight or obliquely cut shape as shown in Figures 3 and 4, with mica-iolite glass. Each corner of the adhesive bracket of ceramic material is bent or rounded. The kerf for receiving the corrector arc of this glass-ceramic material adhesive bracket is 0.45
It has a width g of -0.55 mm and a depth h of 0.6-0.7 mm. The directional deviation of this kerf, i.e. the angle l shown in FIG. 4, can be up to 10", and the inclination angle of this kerf, i.e. the angle shown in FIG. 5, can be up to 25°. can.

実際の形状に応じて柚々異った歯に対してそれぞれ標準
化された基礎体を作ることができる。
Standardized base bodies can be created for different teeth depending on the actual shape.

この標準化されたガラスセラミック材料製接着ブラケッ
トを個別にそれぞれの場合に合致させることによってこ
のものはエナメル質を予備処理した後て矯正歯科学的接
着剤、例えばポリメチルメタクリレート等を用いてそれ
ぞれの歯に固定し、そして弾性の大きな調節用取付枠を
嵌込むことによってその歯の取付の異常の補正が行なわ
れる。
By individually matching this standardized adhesive bracket made of glass-ceramic material to each case, it is possible to prepare each tooth using an orthodontic adhesive, such as polymethyl methacrylate, after pre-treatment of the enamel. By fixing the tooth to the tooth and fitting a highly elastic adjustment mounting frame into the tooth, any abnormality in the tooth attachment can be corrected.

第6.7および8図にガラスセラミック材料よりなる接
着代替骨片の種々の形の・ものが示されており、その際
第6および第7図にはその基底面の上の部分がT字状の
形を、そして第8図にはこれか鉤形を有しているものが
あげられている。このガラスセラミック材料よりなる接
着代替骨片の角部も同様に折れているかまたは丸みを付
けて形成されており、そして基底面の両辺mおよびnは
それぞれ長さ2.5−3 mmを有し、そして高さ0は
最高で3 mn+である。この雲母・アイオライト系ガ
ラスセラミック材料よりなる接着代替骨片は前記の実施
例に記述したようにそれぞれの骨に固定され、そして例
えばゴム部を受けるのに用いられる。
6.7 and 8 show various shapes of adhesive replacement bone fragments made of glass-ceramic material, in which the upper part of the basal surface is T-shaped. Figure 8 shows one with a hook shape. The corners of this adhesive replacement bone fragment made of glass-ceramic material are likewise bent or rounded, and both sides m and n of the basal surface each have a length of 2.5-3 mm. , and the height 0 is at most 3 mn+. This adhesive bone replacement piece of mica-iolitic glass-ceramic material is fixed to the respective bone as described in the previous embodiment and is used, for example, to receive the rubber part.

雲母アイオライト系ガラスセラミック材料を頭部/頚部
外科手術用移植片として本発明に従い用いる場合を次に
二つの実施例によって第9図および第1O図を参照して
詳細に説明する。
The use of mica-iolitic glass-ceramic materials as head/neck surgical implants in accordance with the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. 9 and 1O by means of two embodiments.

第9図に示した副鼻腔手術用の移植片は生体活性のある
周縁部帯域pとおよび生体親和性のある雲母アイオライ
ト系ガラスセラミック材料の芯部qとからなってている
。周縁帯域pおよび芯部qはそれらの境界rのところが
着色酸化物、例えばFeO/Fe2O3、MnO2、(
:r20.、  またはNiO等を導入することによ)
て可視化されている。表面形状は平坦であっても、また
はそれぞれの解剖学的条件に応して弯曲していてもよい
The sinus surgery implant shown in FIG. 9 consists of a bioactive peripheral zone p and a biocompatible core q of mica-iolite glass-ceramic material. The peripheral zone p and the core q are coated at their boundary r with colored oxides, such as FeO/Fe2O3, MnO2, (
:r20. , or by introducing NiO, etc.)
are visualized. The surface shape may be flat or curved depending on the respective anatomical conditions.

高生体活性のカラスセラミック材料よりなる周縁部帯域
pを設けたことによって強固な骨の結合か保証される。
A strong bone union is ensured by the provision of the peripheral zone p made of highly bioactive glass ceramic material.

芯部qは用いた生体親和性の雲Iす・アイオライト系カ
ラスセラミック材料の特性により、外皮細胞形成を促進
する作用を有する。
The core q has the effect of promoting the formation of outer skin cells due to the properties of the biocompatible cloud/iolite glass ceramic material used.

第2番目の実施例か第10図に示されており、この場合
に一方の表面層Sは高生体活性のガラスセラミック材料
より、そしてもう一方の表面層tは生体親和性の雲1す
・アイオライト系ガラスセラミック材料よりなっている
。両方の表面層(Sおよびt)は互いにそれらの界面に
おいて、−上記第1の実施例において記述した態様で結
合されている。
A second embodiment is shown in FIG. 10, in which one surface layer S is made of a highly bioactive glass-ceramic material and the other surface layer t is made of a biocompatible cloud 1. Made of iolite glass ceramic material. The two surface layers (S and t) are bonded to each other at their interface - in the manner described in the first embodiment above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に従うガラスセラミック材料を用いて作
られた外装殻の一例の断面図、第2ないし第5図は本発
明に従うガラスセラミック材料より作られた接着ブラケ
ットの種々の形態のものを示し、第6ないし第8図は本
発明に従うカラスセラミック材料より作られた接着代替
骨片の幾っがのJL体例を示し、そして第9および第1
0図は本発明に従うガラスセラミック材料を用いた副鼻
腔手術用移植片のそれぞれ異った11体例の断面図であ
る。 a・・・ガラスセラミック材料層 b・・・接着媒介剤層 C・・・合成樹脂層 d・・・噛み切り側端縁e・・・
J、(底面幅  f・・・基底面長さg・・・切り溝幅
  h・・・切り溝深さi・・・ブラケット高さ k・・・傾斜角   l・・・方向偏角m、n・・・基
底向辺長さ 0・・・接着代替骨片高さ p・・・高生体活性セラミック材料部 9・・・生体親和性セラミック材料芯部r・・・相境界 S・・・高生体活性セラミック材料層 t・・・生体親和性セラミック材料層 Fl(3,1 FIG、 2 FIG、4 FIG、5 FIG、6 n FIG、7 RG、8 FIG、9 0発 明 者  フランク・フォーゲル  トイツブ [F]1発 明 者  ヴエルナー・フオーゲ  ドイ
ツ                    ゛ンセ■
発明者ミヒアエル・ホップ  ドイ ート ツ民主共和国 l800  ブランデンブルク エイチ
・トス・ストラツセ 37 ツ民主共和国 6900  イエーナ シラーバラハス
トラツ民主共和国 2337  ビンツ エーリツヒ・
つ°アイナ・ストラツセ 16
FIG. 1 is a sectional view of an example of an outer shell made of a glass-ceramic material according to the invention, and FIGS. 2 to 5 show various forms of adhesive brackets made of a glass-ceramic material according to the invention. FIGS. 6 to 8 show several JL body examples of adhesive substitute bone fragments made of glass ceramic material according to the present invention, and FIGS.
FIG. 0 is a cross-sectional view of 11 different examples of sinus surgery implants using glass-ceramic materials according to the present invention. a... Glass ceramic material layer b... Adhesive agent layer C... Synthetic resin layer d... Biting side edge e...
J, (base width f...base length g...kerf width h...kerf depth i...bracket height k...inclination angle l...direction deviation angle m, n... Basal side length 0... Adhesive alternative bone fragment height p... Highly bioactive ceramic material portion 9... Biocompatible ceramic material core r... Phase boundary S... Highly bioactive ceramic material layer t...biocompatible ceramic material layer Fl (3,1 FIG, 2 FIG, 4 FIG, 5 FIG, 6 n FIG, 7 RG, 8 FIG, 90 Inventor Frank Vogel Toitubu [F] 1 Inventor Werner Voge Germany Inse■
Inventor Michael Hopp Democratic Republic of Germany l800 Brandenburg H. Toss Stratsse 37 Democratic Republic of Germany 6900 Jena Democratic Republic of Schillerbach Strats 2337 Binz Erich
Aina Stratsse 16

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)破断靭性がK_I_C値として 2.0MPa 
m^1^/^2まで、硬度がHV_0_._0_7値と
して 300−1,000、圧縮強度が450N/mm
^2まで、線熱膨張係数が75−125×10^−^7
(°K)^−^1であり、そして良好な化学的安定性と
高い耐摩耗性とを有する、雲母・アイオライト系ガラス
セラミック材料において、これが重量%で表わして下記
の組成、即ち SiO_2     43−50  % Al_2O_3   26−30  % MgO       11−15  % R_2O       7−10.5% F^−      3.3−4.8 % Cl^−    0.01−0.6 % CaO      0.1−3   % P_2O_5   0.1−5   % を有し(但しR_2Oは3ないし5.5重量%のNa_
2Oと4ないし6重量%のK_2Oとの合計を表わす)
、そして結晶相として5−30容積%のアイオライトに
加えて雲母を含有し、その際その組織は、ガラス母相中
に10−200μmの大きさの比較的大きな雲母結晶が
埋め込まれて存在しており、且つ0.5−5μmの大き
さのアイオライト結晶が分布配列していて、その際0.
5−5μmの大きさの小板状雲母が現われていてもよい
構造を有することを特徴とする、上記ガラスセラミック
材料。
(1) Fracture toughness is 2.0 MPa as K_I_C value
Up to m^1^/^2, hardness is HV_0_. _0_7 value is 300-1,000, compressive strength is 450N/mm
Up to ^2, linear thermal expansion coefficient is 75-125 x 10^-^7
(°K)^-^1, and has good chemical stability and high wear resistance, it has the following composition in weight percent: SiO_2 43- 50% Al_2O_3 26-30% MgO 11-15% R_2O 7-10.5% F^- 3.3-4.8% Cl^- 0.01-0.6% CaO 0.1-3% P_2O_5 0 .1-5% (with the exception that R_2O contains 3 to 5.5% by weight of Na_
2O and 4 to 6% by weight of K_2O)
, and contains mica in addition to 5-30% by volume of iolite as a crystal phase, and the structure is such that relatively large mica crystals with a size of 10-200 μm are embedded in the glass matrix phase. In addition, iolite crystals with a size of 0.5-5 μm are arranged in a distributed manner.
Glass-ceramic material as described above, characterized in that it has a structure in which platelet mica with a size of 5-5 μm may appear.
(2)BaO、SrOおよびPbOの成分を単独で、ま
たは混合物として8重量%までの量で含有している、特
許請求の範囲第1項に従うガラスセラミック材料。
(2) Glass-ceramic material according to claim 1, containing the components BaO, SrO and PbO, alone or as a mixture, in an amount of up to 8% by weight.
(3)NiO、Cr_2O_3、MnO_2、FeO、
Fe_2O_3およびTiO_2のような着色成分をそ
れぞれ単独で、又は混合物として4重量%までの量で含
有している、特許請求の範囲第1項又は第2項に従うガ
ラスセラミック材料。
(3) NiO, Cr_2O_3, MnO_2, FeO,
Glass-ceramic material according to claim 1 or 2, containing coloring components such as Fe_2O_3 and TiO_2, each alone or as a mixture, in an amount of up to 4% by weight.
(4)インレー、歯冠、築造構造体およびブリッジ用と
して、中でも側歯域のために使用可能であり、外部形状
をそれぞれの解剖学的条件に応じて雲母・アイオライト
系ガラスセラミックの純材料から個別に成形することが
できるか、またはこの雲母・アイオライト系ガラスセラ
ミック材料を例えばAl_2O_3系焼結セラミック材
料又は金属のような高強度の基礎体の上に例えば鋳付け
によって塗覆してそれによりこの基礎体を完全に、また
は部分的に包み込んでしまうことができる、種々の歯科
学的用途に用いるための、特許請求の範囲第1ないし第
3項のいずれかに従うガラスセラミック材料。
(4) It can be used for inlays, crowns, built-up structures, and bridges, especially for the lateral tooth area, and the external shape can be made from pure mica/iolite glass-ceramic materials according to the respective anatomical conditions. It can be molded separately or this mica-iolitic glass-ceramic material can be applied, e.g. by casting, onto a high-strength substrate, e.g. an Al_2O_3-based sintered ceramic material or metal, thereby forming this base. Glass-ceramic material according to any of claims 1 to 3 for use in various dental applications, which can be completely or partially encapsulated around the body.
(5)雲母・アイオライト系ガラスセラミックの純材料
から作られた、例えばインレー、歯冠、ブリッジ等の歯
科用形成物が、80−120×10^−^7(°K)^
−^1の範囲の調節可能な線熱膨張係数、80MPaよ
りも高い破断曲げ強度、450N/mm^2までの圧縮
強度、300−800HV_0_._0_7の調節可能
な硬度および例えば耐加水分解性のような化学的安定性
においてクラス1またはクラス2の非常に良好な安定性
を有し、またそれら歯科用成形物は深さ0.15μmの
粗面度と対x線不透明性とを有し、且つ同時に機械加工
が可能であって、その際これらのパラメータが天然歯の
エナメル質の諸性質に相当するように調節されており、
そして雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料と例
えば金属または焼結コランダムのような高強度の基礎体
とからなる結合材の場合にその破壊強度が追加的に20
0−400MPaまで高められている、種々の歯科学的
用途に用いるための、特許請求の範囲第1ないし第3項
のいずれかに従うガラスセラミック材料。
(5) Dental preparations, such as inlays, crowns, and bridges, made from pure mica-iolite glass-ceramic materials have a temperature of 80-120 x 10^-^7 (°K)^
Adjustable coefficient of linear thermal expansion in the range of -^1, bending strength at break higher than 80 MPa, compressive strength up to 450 N/mm^2, 300-800HV_0_. They have an adjustable hardness of _0_7 and a very good stability of class 1 or class 2 in chemical stability, such as hydrolysis resistance, and their dental moldings have a roughness with a depth of 0.15 μm. having surface roughness and radio-opacity, and being machineable at the same time, these parameters being adjusted to correspond to the properties of natural tooth enamel;
In the case of a bond consisting of a mica-iolite glass-ceramic material and a high-strength substrate such as metal or sintered corundum, the fracture strength is additionally 20%.
Glass-ceramic material according to any one of claims 1 to 3 for use in various dental applications, having an increased pressure of 0-400 MPa.
(6)従来の固定用セメントによるか、またはシラン化
の後で複合材料によって歯の硬質物質と結合させること
ができる、種々の歯科学的用途に用いるための、特許請
求の範囲第1ないし第5項のいずれかに従うガラスセラ
ミック材料。
(6) Claims 1 to 3 for use in various dental applications, which can be bonded to the hard material of the tooth by conventional fixing cements or by composite materials after silanization. A glass-ceramic material according to any of clause 5.
(7)前庭側が雲母・アイオライト系ガラスセラミック
材料の層より、そして口腔側が有機合成樹脂または接合
材料の層よりなっていて、その際それら両層が接着媒介
剤の層で結合されているような、合成樹脂製義歯、金属
芯または天然歯牙を外装被覆するための外装殻に用いる
、特許請求の範囲第1ないし第3項のいずれかに従うガ
ラスセラミック材料。
(7) The vestibular side consists of a layer of mica-iolite glass-ceramic material, and the oral side consists of a layer of organic synthetic resin or a bonding material, in which case both layers are bonded by a layer of an adhesive agent. A glass-ceramic material according to any one of claims 1 to 3, which is used for an outer shell for covering a synthetic resin denture, a metal core, or a natural tooth.
(8)前庭側のガラスセラミック材料層の厚さが0.5
mmまたはそれ以下であり、噛み切り側端におけるそれ
が0.5mmよりも大である、外装殻に用いるための、
特許請求の範囲第1ないし第3項および第7項のいずれ
かに従うガラスセラミック材料。
(8) The thickness of the glass ceramic material layer on the vestibular side is 0.5
mm or less, and is greater than 0.5 mm at the cut-off side edge, for use in an outer shell;
A glass-ceramic material according to any of claims 1 to 3 and 7.
(9)前庭側のガラスセラミック材料層の口腔側が表面
積増大性の構造を有する、外装殻に用いるための、特許
請求の範囲第7または第8項に従うガラスセラミック材
料。
(9) A glass-ceramic material according to claim 7 or 8 for use in an exterior shell, in which the oral cavity side of the glass-ceramic material layer on the vestibular side has a surface area increasing structure.
(10)接着ブラケットや接着代替骨片に使用すること
ができ、その際これら部材の規格化された成形物が最低
1mm以上の肉厚および最高3mmまでの高さを有し、
その基底面は弯曲しているかまたは平坦であって、高い
接着力を得るために特に5μmよりも大きな粗面度を有
し、その基底面部の幅は2.5−6.0mmであって両
翼部は直線状または斜めに切り落された形状の端縁を有
し、そして接着ブラケットは0.45−0.55mmの
幅および0.63−0.71mmの深さの切り溝を有し
、その際その雲母・アイオライト系ガラスセラミック材
料の容易な加工性に基づいて臨床的な使用の間において
も例えば接着ブラケット等の各部材の機械的要求条件や
それぞれの歯の解剖学的条件に適合化させた個別的形状
付与性が保証されており、従って例えば、鋭角状に形成
したり、基底面をその弯曲に対して正確に一致させたり
することができ、それによって例えば矯正歯科学的接着
剤、中でもポリメチルメタクリレートまたは無機性ない
し有機性の種々の接合材を適用した場合にその雲母・ア
イオライト系ガラスセラミック材料の高い保定能力が例
えば18MPaと言うような高い結合力をもたらし、そ
してその際その雲母・アイオライト系ガラスセラミック
材料の天然歯の色の外観に基づいて好ましい審美的作用
が達成される、顎部整形外科/矯正歯科学における種々
の用途に用いるための、特許請求の範囲第1ないし第3
項のいずれかに従うガラスセラミック材料。
(10) Can be used for adhesive brackets and adhesive replacement bone fragments, in which case standardized moldings of these components have a wall thickness of at least 1 mm or more and a height of up to 3 mm;
Its basal surface may be curved or flat, with a roughness particularly greater than 5 μm in order to obtain a high adhesion force, and the width of its basal portion may be 2.5-6.0 mm, with both wings. the part has a straight or beveled edge, and the adhesive bracket has a kerf with a width of 0.45-0.55 mm and a depth of 0.63-0.71 mm; Due to the easy processability of the mica-iolitic glass-ceramic material, it can also be adapted to the mechanical requirements of the individual components, e.g. adhesive brackets, and the anatomical conditions of the respective tooth during clinical use. The individual shapeability is guaranteed, so that it is possible, for example, to form acute angles or to precisely match the base surface to its curvature, thereby making it possible to use, for example, orthodontic adhesives. In particular, when polymethyl methacrylate or various inorganic or organic bonding materials are applied, the high retention ability of the mica-iolite glass-ceramic material results in a high bonding strength of, for example, 18 MPa. Claims 1 to 3 for use in various applications in jaw orthopedics/orthodontics, where a favorable aesthetic effect is achieved based on the natural tooth-colored appearance of the mica-iolitic glass-ceramic material. Third
Glass-ceramic materials according to any of Clauses.
(11)接着ブラケットの切り溝が基底面に対して或る
傾斜した向き、すなわち25°までの傾斜角および10
°までの溝方向偏角を有し、この切り溝部は金属よりな
っていることができ、そして好ましくはそのガラスセラ
ミック材料でできた接着ブラケットの中に接着して嵌め
込まれている、顎部整形外科/矯正歯科学における種々
の用途に用いるための、特許請求の範囲第10項に従う
ガラスセラミック材料。
(11) The kerf of the adhesive bracket has an inclined orientation with respect to the base surface, i.e., an angle of inclination of up to 25° and an angle of up to 10
The jaw shaping has a groove direction deviation angle of up to °, the kerf can be made of metal, and is preferably adhesively fitted into an adhesive bracket made of glass-ceramic material. Glass-ceramic material according to claim 10 for use in various applications in surgery/orthodontics.
(12)雲母・アイオライト系ガラスセラミック材料よ
りなる接着代替骨片が2.5ないし3mmの辺長さの基
底面を有し、そしてその基底面の上の上部構造はT字型
かまたは鈎型の形状を有する、顎部整形外科/矯正歯科
学における種々の用途に用いるための、特許請求の範囲
第10項に従うガラスセラミック材料。
(12) The adhesive substitute bone fragment made of mica-iolite glass ceramic material has a basal surface with a side length of 2.5 to 3 mm, and the superstructure above the basal surface is T-shaped or hook-shaped. Glass-ceramic material according to claim 10 for use in various applications in jaw orthopedics/orthodontics, having the shape of .
(13)頭部/頚部手術用の移植片として用いる場合に
、この移植片が雲母・アイオライト系ガラスセラミック
材料のみよりなるか、またはこの生体親和性の雲母・ア
イオライト系ガラスセラミック材料と、機械的に加工可
能な高生体活性のガラスセラミック材料との組合わせ材
からなる、特許請求の範囲第1ないし第3項のいずれか
に従うガラスセラミック材料。
(13) When used as a graft for head/neck surgery, the graft is composed only of mica-iolite glass-ceramic material, or this biocompatible mica-iolite glass-ceramic material is combined with mechanical A glass-ceramic material according to any one of claims 1 to 3, which is made of a combination material with a highly bioactive glass-ceramic material that can be processed into.
(14)頭部/頚部手術用の移植片として用いる場合に
、上記生体親和性の雲母・アイオライト系ガラスセラミ
ック材料と上記機械的に加工可能な高生体活性のガラス
セラミック材料との組合わせ材が、対応的に調節された
線熱膨張係数に基づいて軟化相において作製可能である
、特許請求の範囲第13項に従うガラスセラミック材料
(14) When used as an implant for head/neck surgery, a combination material of the biocompatible mica/iolite glass ceramic material and the mechanically processable highly bioactive glass ceramic material is used. , glass-ceramic material according to claim 13, which can be produced in a softening phase on the basis of a correspondingly adjusted coefficient of linear thermal expansion.
(15)頭部/頚部手術用の移植片として用いる場合に
、その結合されるべき両方のガラスセラミック材料の間
の相界面が僅かな量の着色酸化剤をそれら各出発物質の
熱処理に先立って導入することにより着色した境界層と
して視覚可能である、特許請求の範囲第13項または第
14項に従うガラスセラミック材料。
(15) When used as an implant for head/neck surgery, the phase interface between both glass-ceramic materials to be joined is coated with a small amount of a colored oxidizing agent prior to heat treatment of their respective starting materials. Glass-ceramic material according to claim 13 or 14, which is visible as a colored boundary layer by the introduction of the glass-ceramic material.
(16)頭部/頚部手術用の移植片として用いる場合に
、これがその特殊な雲母・アイオライトの組織とその得
られた残部のガラス相とに基づいて高い表面荷電を示す
、特許請求の範囲第1ないし第3項および第13項のい
ずれかに従うガラスセラミック材料。
(16) When used as an implant for head/neck surgery, it exhibits a high surface charge due to its special mica-iolite texture and its resulting residual glass phase. A glass-ceramic material according to any of clauses 1 to 3 and 13.
(17)頭部/頚部手術用の移植片として用いる場合に
、これが手術中に通常の手術器具を用いて加工可能であ
る、特許請求の範囲第1ないし第3項および第13ない
し第16項のいずれかに従うガラスセラミック材料。
(17) Claims 1 to 3 and 13 to 16, wherein when used as a graft for head/neck surgery, the implant can be processed using common surgical instruments during surgery. Glass-ceramic materials according to any of the following.
JP61258653A 1981-11-04 1986-10-31 Mica-iolite base glass ceramic material Pending JPS62108750A (en)

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