JPS6256335A - ＣａＯ−Ａｌ↓２Ｏ↓３−Ｐ↓２Ｏ↓５結晶化ガラス - Google Patents
ＣａＯ−Ａｌ↓２Ｏ↓３−Ｐ↓２Ｏ↓５結晶化ガラスInfo
- Publication number
- JPS6256335A JPS6256335A JP60194592A JP19459285A JPS6256335A JP S6256335 A JPS6256335 A JP S6256335A JP 60194592 A JP60194592 A JP 60194592A JP 19459285 A JP19459285 A JP 19459285A JP S6256335 A JPS6256335 A JP S6256335A
- Authority
- JP
- Japan
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- al2o3
- cao
- glass
- crystallization
- weight
- Prior art date
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- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
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。
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〕
本発明は歯科材料や人工骨材料等として最適であるリン
酸カルシウム結晶を含有するＣａＯ−Ａ１２Ｏ３−Ｐ２
Ｏ６結晶化ガラス医用材料に関するものである。
酸カルシウム結晶を含有するＣａＯ−Ａ１２Ｏ３−Ｐ２
Ｏ６結晶化ガラス医用材料に関するものである。
近年セラミックの応用範囲の拡大は巨ざましく医用分野
にまで適用が及んでおり、従来は全屈、プラスチックが
主に使用されて来た医用材料、例えば人工歯根等へもセ
ラミックの応用が試みられている。
にまで適用が及んでおり、従来は全屈、プラスチックが
主に使用されて来た医用材料、例えば人工歯根等へもセ
ラミックの応用が試みられている。
本発明者らは生体に対する親和性を有するセラミック材
料を探し出し、それを任意の形状に自由にかつ高精度に
成形して高強度セラミックを製造する方法に関して研究
を重ねた結果、リン酸カルシウム系材料を素材として選
択することにより、それが可能であることを見出し、そ
れについて鋭意研究を重ねている。
料を探し出し、それを任意の形状に自由にかつ高精度に
成形して高強度セラミックを製造する方法に関して研究
を重ねた結果、リン酸カルシウム系材料を素材として選
択することにより、それが可能であることを見出し、そ
れについて鋭意研究を重ねている。
この優れた特徴を有するリン酸カルシウム系材料も、一
旦ガラス化し結晶化させた際に、ガラスと結晶との比重
差に基づく内部欠陥が発生し、そのため機械的強度が低
下したり、細菌などが侵入しやすくなる。
旦ガラス化し結晶化させた際に、ガラスと結晶との比重
差に基づく内部欠陥が発生し、そのため機械的強度が低
下したり、細菌などが侵入しやすくなる。
例えば、カルシウムとリンとの原子比Ｃａ ／ Ｐが０
．４８のリン酸力°ルシウムガラスの比重は２．６３で
あり、これを熱処理して結晶化するとＣａＯ・Ｐ２Ｏ６
が生成する。このＣａＯ−Ｐ２Ｏｓ結晶の真比重は２．
８５であり、ガラスの比重よりかなり大きい。ところが
結晶化は表面失透機構で進行するため、結晶化に伴なう
体精減少はほとんどない。
．４８のリン酸力°ルシウムガラスの比重は２．６３で
あり、これを熱処理して結晶化するとＣａＯ・Ｐ２Ｏ６
が生成する。このＣａＯ−Ｐ２Ｏｓ結晶の真比重は２．
８５であり、ガラスの比重よりかなり大きい。ところが
結晶化は表面失透機構で進行するため、結晶化に伴なう
体精減少はほとんどない。
ところが結晶化によって比重が増加するということは体
積が減少することを意味し、全体の体積が変化しなけれ
ば、結晶内部には比重の増加に相当する体積減少分の空
隙が発生し、これがクラックやボアのような内部欠陥と
なる。この内部欠陥のため結晶体の強度は欠陥のないも
のに比べて低下してしまうのである。また、ボアなどの
発生の様子はガラスのカルシウムとリンの原子比、結晶
化温度、結晶化時間などの種々の要因に左右されるため
、機械的強度のバラツキも大きくなることも避けられな
い。
積が減少することを意味し、全体の体積が変化しなけれ
ば、結晶内部には比重の増加に相当する体積減少分の空
隙が発生し、これがクラックやボアのような内部欠陥と
なる。この内部欠陥のため結晶体の強度は欠陥のないも
のに比べて低下してしまうのである。また、ボアなどの
発生の様子はガラスのカルシウムとリンの原子比、結晶
化温度、結晶化時間などの種々の要因に左右されるため
、機械的強度のバラツキも大きくなることも避けられな
い。
この内部欠陥は、添加物を加えたり、結晶化の方法に工
夫を加えたバルク・クリスタリゼーシ１ン機構による結
晶化でも結晶化の体積収縮が表面失透機構による場合よ
りや＼大きいので内部欠陥の発生する程度は小さいけれ
ども、やはり同様に起こるのである。
夫を加えたバルク・クリスタリゼーシ１ン機構による結
晶化でも結晶化の体積収縮が表面失透機構による場合よ
りや＼大きいので内部欠陥の発生する程度は小さいけれ
ども、やはり同様に起こるのである。
上述の欠点を解消するためには、結晶化前後の比重差を
なくすればよいわけで、本発明者らはリン酸カルシウム
の生体親和性と結晶化の際の体積収縮の無いという特徴
を損なわずに内部欠陥を生じないような方法について種
々検討した結果、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３Ｐ２Ｏ６３成分系
結晶化ガラスを採゛用することによって、上記問題を解
決することに成功した。
なくすればよいわけで、本発明者らはリン酸カルシウム
の生体親和性と結晶化の際の体積収縮の無いという特徴
を損なわずに内部欠陥を生じないような方法について種
々検討した結果、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３Ｐ２Ｏ６３成分系
結晶化ガラスを採゛用することによって、上記問題を解
決することに成功した。
しかし、結晶化前後の比重差を小さくするためにはある
程度以上のＡｌ２Ｏ３量が必要であるが、Ａｌ２Ｏ３の
量を増すに従って次第に融点が上昇してしまい、添加し
たＡｌ２Ｏ３を完全に溶融するためには、かなり高温に
しなければならなくなる。
程度以上のＡｌ２Ｏ３量が必要であるが、Ａｌ２Ｏ３の
量を増すに従って次第に融点が上昇してしまい、添加し
たＡｌ２Ｏ３を完全に溶融するためには、かなり高温に
しなければならなくなる。
しかし、溶融のために温度を上げるとリン酸成分の蒸発
が顕著になるという不都合が生ずるのである。さらにＡ
ｌ２Ｏ３の量を増すに従って融液の粘性が増加し、特に
複雑な形状の歯冠などの鋳造では鋳型の細部への融液の
回り込みが不十分となって、鋳造が事実上不可能となる
場合が生じてしまうのである。
が顕著になるという不都合が生ずるのである。さらにＡ
ｌ２Ｏ３の量を増すに従って融液の粘性が増加し、特に
複雑な形状の歯冠などの鋳造では鋳型の細部への融液の
回り込みが不十分となって、鋳造が事実上不可能となる
場合が生じてしまうのである。
またＡｌ２Ｏ３の量が多くなるとガラスの軟化点もリン
酸カルシウムの結晶化温度も上昇し、比重差を補正する
はずのＡｌ２Ｏ３・Ｐ ２Ｏ ｓ （Ｄ結晶カ十分に生
成せず、そのため結晶化前後の比重差による空隙やクラ
ックの発生が防げないという問題が発生するのである。
酸カルシウムの結晶化温度も上昇し、比重差を補正する
はずのＡｌ２Ｏ３・Ｐ ２Ｏ ｓ （Ｄ結晶カ十分に生
成せず、そのため結晶化前後の比重差による空隙やクラ
ックの発生が防げないという問題が発生するのである。
本発明者らはＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３ＰｚＯｓ ３成分系の
組成にフッ素原子を含有させることによりＡｌ２Ｏ３の
溶解度を増し、さらにＬｉ２Ｏ成分を添加して融液の粘
性を下げ、ガラス質鋳造体の軟化点とリン酸カルシウム
の結晶化温度とを下げることにより、Ａｌ２Ｏ３・Ｐ２
Ｏ６の結晶を十分に発達させて結晶化前後の比重差をな
くして、上記の問題点を解消し本発明を完成させたので
ある。
組成にフッ素原子を含有させることによりＡｌ２Ｏ３の
溶解度を増し、さらにＬｉ２Ｏ成分を添加して融液の粘
性を下げ、ガラス質鋳造体の軟化点とリン酸カルシウム
の結晶化温度とを下げることにより、Ａｌ２Ｏ３・Ｐ２
Ｏ６の結晶を十分に発達させて結晶化前後の比重差をな
くして、上記の問題点を解消し本発明を完成させたので
ある。
本発明の特徴はＣａＯ１Ｇ〜６８重量％、Ａｌ２Ｏ３５
〜３５重量％、Ｐ ２Ｏ ｓ ２５〜８５！１ｆｆｉ％
なる組成のＣａＯ−Ａ１２Ｏ３−Ｐ２Ｏ６系素材におい
てＣａ Ｏ，Ａｌ２Ｏ３およびＰ２Ｏ６の合量１０口重
量部に対しＬｉ２Ｑとして０．０１〜５重量部およびＦ
原子として３重量部以下を含有させた結晶化ガラスにあ
る。
〜３５重量％、Ｐ ２Ｏ ｓ ２５〜８５！１ｆｆｉ％
なる組成のＣａＯ−Ａ１２Ｏ３−Ｐ２Ｏ６系素材におい
てＣａ Ｏ，Ａｌ２Ｏ３およびＰ２Ｏ６の合量１０口重
量部に対しＬｉ２Ｑとして０．０１〜５重量部およびＦ
原子として３重量部以下を含有させた結晶化ガラスにあ
る。
上記組成のガラスを結晶化した場合に生成する結晶は主
にＣａＣＩＰｚ０６と２ＣａＯ−ＰｚＯｓとそれにＡｌ
２Ｏ５・Ｐ２Ｏ６である。その真比重はそれぞれ順に２
゜８５．３．０９、および２．５９となっており、Ａｌ
２Ｏ３・Ｐ２Ｏ６の比重が他の２種のリン酸カルシウム
結晶よりかなり低い。
にＣａＣＩＰｚ０６と２ＣａＯ−ＰｚＯｓとそれにＡｌ
２Ｏ５・Ｐ２Ｏ６である。その真比重はそれぞれ順に２
゜８５．３．０９、および２．５９となっており、Ａｌ
２Ｏ３・Ｐ２Ｏ６の比重が他の２種のリン酸カルシウム
結晶よりかなり低い。
例えば、Ｃａ ０２１．８重量％、Ａｌ２Ｏ３９，３Ｘ
ｉ量％、Ｐ ２Ｏ ｓ ６８．９重量％の組成のガラス
の比重は２．６４であり、このガラスを結晶化させる際
に、生成する結晶が上記２種のリン酸カルシウムのみで
あれば、その結晶の比重がガラスの比重より大きいため
体積収縮を起こして外形に歪が生ずるか、あるいは体積
収縮がなければ、結晶内部にボアなどの欠陥が生ずる。
ｉ量％、Ｐ ２Ｏ ｓ ６８．９重量％の組成のガラス
の比重は２．６４であり、このガラスを結晶化させる際
に、生成する結晶が上記２種のリン酸カルシウムのみで
あれば、その結晶の比重がガラスの比重より大きいため
体積収縮を起こして外形に歪が生ずるか、あるいは体積
収縮がなければ、結晶内部にボアなどの欠陥が生ずる。
しかしガラス中にＡｌ２Ｏ３を含むため比重の小さいＡ
ｌ２Ｏ３・Ｐ２Ｏ６が同時に生成する。 Ａ １２Ｏ３
・Ｐ２Ｏ６の結晶を十分に生成させると、その体積膨張
により、リン酸カルシウムによる体積収縮を補なうこと
になり、結晶化後の比重は２．６７となり、比重差は約
１％しかなく、内部欠陥はほとんど無視できる程度に減
少する。
ｌ２Ｏ３・Ｐ２Ｏ６が同時に生成する。 Ａ １２Ｏ３
・Ｐ２Ｏ６の結晶を十分に生成させると、その体積膨張
により、リン酸カルシウムによる体積収縮を補なうこと
になり、結晶化後の比重は２．６７となり、比重差は約
１％しかなく、内部欠陥はほとんど無視できる程度に減
少する。
しかしＣａｂ／Ｐｚ○５のモル比の範囲によってはガラ
スの結晶化前後の比重差を無（すためにはＡｌ２Ｏ３の
量を多くしなければならない場合がある。しかし、Ａ１
．０３の量を増すに従って次第に融点が上昇してしまい
、添加したＡｌ２Ｏ３を完全に溶融するためには、かな
り高温にしなければならな（なる。しかし、溶融のため
に温度を上げるとリン酸成分の蒸発が顕著になるという
不都合が生ずるのである。そこで Ｃａ ０−Ａｌ２Ｏ
３−Ｐ２Ｏｓ３成分系素材中にＦ原子を含有させるとよ
り低温でのＡｌ２Ｏ３の溶解が可能となるのである。な
お含有するＦ原子は結晶化に際してはガラス中に残り結
晶化前後の比重差には影響しない。
スの結晶化前後の比重差を無（すためにはＡｌ２Ｏ３の
量を多くしなければならない場合がある。しかし、Ａ１
．０３の量を増すに従って次第に融点が上昇してしまい
、添加したＡｌ２Ｏ３を完全に溶融するためには、かな
り高温にしなければならな（なる。しかし、溶融のため
に温度を上げるとリン酸成分の蒸発が顕著になるという
不都合が生ずるのである。そこで Ｃａ ０−Ａｌ２Ｏ
３−Ｐ２Ｏｓ３成分系素材中にＦ原子を含有させるとよ
り低温でのＡｌ２Ｏ３の溶解が可能となるのである。な
お含有するＦ原子は結晶化に際してはガラス中に残り結
晶化前後の比重差には影響しない。
もちろんＡｌ２Ｏ３量がそれほど多くない領域であって
もＦ原子の含有は試料の溶融の助けになるので含有して
いることが望ましい。
もＦ原子の含有は試料の溶融の助けになるので含有して
いることが望ましい。
またＦ原子の含有は溶融した原料の清澄化が容易となり
、溶融している時間が短くなり、さらにガラスの結晶化
の際に結晶核の被形成を促進する作用もあり、製品の強
度向上に貢献するという利点も合わせ持つ。
、溶融している時間が短くなり、さらにガラスの結晶化
の際に結晶核の被形成を促進する作用もあり、製品の強
度向上に貢献するという利点も合わせ持つ。
またＡｌ２Ｏ３が存在するため鋳造に際して融液の粘性
が増加し、鋳造が十分にできなくなる。そこでＬｉ２Ｏ
を含有させると融液の粘性を低下させることができ、複
雑な形状の鋳造でも十分に可能となる。なおＬｉ２Ｏの
添加量はそれほど多くないので、Ｌｉ２Ｏも大部分がガ
ラスとして残り結晶化捕後の比重差への影響は無視でき
る。
が増加し、鋳造が十分にできなくなる。そこでＬｉ２Ｏ
を含有させると融液の粘性を低下させることができ、複
雑な形状の鋳造でも十分に可能となる。なおＬｉ２Ｏの
添加量はそれほど多くないので、Ｌｉ２Ｏも大部分がガ
ラスとして残り結晶化捕後の比重差への影響は無視でき
る。
一方Ａｌ２Ｏ３が存在することはＣａＣｌＰ２Ｏ６と２
ＣａＯ・Ｐ２Ｏ５の結晶化温度を上昇させ、もともとあ
ったＡｌ２Ｏ３・Ｐ２Ｏ６の結晶化温度との開きをさら
に大きくする。従って２種のリン酸カルシウムの結晶化
温度付近で結晶化させた場合は２種のリン酸カルシウム
の結晶が主として生成してしまい、Ａｌ２Ｏ３・Ｐ２Ｏ
６の結晶はあまり生成せず、その体積膨張による比重差
の補填効果が発揮されないのである。
ＣａＯ・Ｐ２Ｏ５の結晶化温度を上昇させ、もともとあ
ったＡｌ２Ｏ３・Ｐ２Ｏ６の結晶化温度との開きをさら
に大きくする。従って２種のリン酸カルシウムの結晶化
温度付近で結晶化させた場合は２種のリン酸カルシウム
の結晶が主として生成してしまい、Ａｌ２Ｏ３・Ｐ２Ｏ
６の結晶はあまり生成せず、その体積膨張による比重差
の補填効果が発揮されないのである。
しかしＬｉ２Ｑが存在するとＣａＯ＝Ｐ２Ｏｓ２成分に
比しＴＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５３成分系の軟化温
度および結晶化温度が上昇するのを引き下げ、結晶化速
度を大きくする作用もある。
比しＴＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５３成分系の軟化温
度および結晶化温度が上昇するのを引き下げ、結晶化速
度を大きくする作用もある。
これらの効果は経済的に有利なばかりではなく、前記Ａ
ｌ２Ｏ３・Ｐ２Ｏ６の結晶生成に対して有利に働き、ま
た結晶化温度の低下は鋳造に使用した埋没材のま一結晶
化ができるので、結晶化に先立つ試料の軟化変形を防止
できる。
ｌ２Ｏ３・Ｐ２Ｏ６の結晶生成に対して有利に働き、ま
た結晶化温度の低下は鋳造に使用した埋没材のま一結晶
化ができるので、結晶化に先立つ試料の軟化変形を防止
できる。
本発明の出発原料は酸化カルシウムあるいは水酸化カル
シウム、炭酸カルシウム、蓚酸カルシウムなど焼成によ
ってＣａＯを生成するカルシウム含有化合物と、リン酸
、ポリリン酸など同じく焼成によってリンの酸化物を生
成するリン含有化合物およびアルミナ、水酸化アルミニ
ウムなど焼成、 してＡｌ２Ｏ３となるようなアルミニ
ウム含有化合物が用いられる。またリン酸カルシウム、
アパタイト類、リン酸アルミニウム、アルミン酸カルシ
ウムなども使用出来る。リチウム源としては酸化物の他
、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩など、やはり焼成によって
Ｌｉ２Ｑとなる化合物が利用可能である。またフッ素源
としてはフッ化カルシウム、フッ化アルミニウム、フッ
素含有アパタイトなどが利用できるが、昇華のないフッ
化カルシウムが最も適している。
シウム、炭酸カルシウム、蓚酸カルシウムなど焼成によ
ってＣａＯを生成するカルシウム含有化合物と、リン酸
、ポリリン酸など同じく焼成によってリンの酸化物を生
成するリン含有化合物およびアルミナ、水酸化アルミニ
ウムなど焼成、 してＡｌ２Ｏ３となるようなアルミニ
ウム含有化合物が用いられる。またリン酸カルシウム、
アパタイト類、リン酸アルミニウム、アルミン酸カルシ
ウムなども使用出来る。リチウム源としては酸化物の他
、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩など、やはり焼成によって
Ｌｉ２Ｑとなる化合物が利用可能である。またフッ素源
としてはフッ化カルシウム、フッ化アルミニウム、フッ
素含有アパタイトなどが利用できるが、昇華のないフッ
化カルシウムが最も適している。
カルシウム、リン、アルミニウム、リチウムおよびフッ
素を含有する化合物のそれぞれ１種あるいは２種以上を
選び、ガラスの組成をＣａＯ１０〜６０ｊｌｔ％、Ａｌ
２Ｏ３５〜３５重量％、Ｐ ２Ｏ ｓ ２５〜８５重量
％の範囲とし、またＬｉ２ｏはＣａＯ。
素を含有する化合物のそれぞれ１種あるいは２種以上を
選び、ガラスの組成をＣａＯ１０〜６０ｊｌｔ％、Ａｌ
２Ｏ３５〜３５重量％、Ｐ ２Ｏ ｓ ２５〜８５重量
％の範囲とし、またＬｉ２ｏはＣａＯ。
Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ６（７）含量１００重量部に対して
、０．０１〜５重量部、好ましくは０．１〜４重量部を
、Ｆ［子としては３重量部以下とする。
、０．０１〜５重量部、好ましくは０．１〜４重量部を
、Ｆ［子としては３重量部以下とする。
ＣａＯ６０重量％以上あるいはＰ ２Ｏ６２５重量％未
満では溶融温度が高くなり、かつガラス化しない。逆に
ＣａＯ１０重僅％未満またはＰ ２Ｏ ａ ８５重量％
以上では溶融温度が低下すると同時にガラス化も容易に
なるが、結晶化処理が難しくなり、かつ過剰のリン酸が
遊離して化学的に不安定となり好ましくない。一方アル
ミナの含有量が３５重量％を越えると溶融温度が高（な
り、また５重量％未満とするとＡＬｚＯ３・Ｐ２Ｏ５の
結晶が生成しないか生成量が少なく、ボアなどの内部欠
陥の発生が防げないので好ましくない。一方、Ｌ ｔ
２Ｏの含有量が５重量部以上では結晶化ガラスが不安定
となり好ましくない。さらにＦ原子の含有量が３重量部
以上ではＣａＦ２の結晶が析出し、この比重が大きいた
めＡｌ２Ｏ３の効果がなくなり好ましくない。
満では溶融温度が高くなり、かつガラス化しない。逆に
ＣａＯ１０重僅％未満またはＰ ２Ｏ ａ ８５重量％
以上では溶融温度が低下すると同時にガラス化も容易に
なるが、結晶化処理が難しくなり、かつ過剰のリン酸が
遊離して化学的に不安定となり好ましくない。一方アル
ミナの含有量が３５重量％を越えると溶融温度が高（な
り、また５重量％未満とするとＡＬｚＯ３・Ｐ２Ｏ５の
結晶が生成しないか生成量が少なく、ボアなどの内部欠
陥の発生が防げないので好ましくない。一方、Ｌ ｔ
２Ｏの含有量が５重量部以上では結晶化ガラスが不安定
となり好ましくない。さらにＦ原子の含有量が３重量部
以上ではＣａＦ２の結晶が析出し、この比重が大きいた
めＡｌ２Ｏ３の効果がなくなり好ましくない。
本発明のリン酸カルシウム系ガラスは基本的にはＣａ
％ Ａ Ｉ及びＰの３成分から構成されるが、本発明の
方法により製造された結晶化ガラスを歯冠材料として使
用する場合は、天然の歯牙と全く同じ色沢とするために
着色剤成分を加えることも出来る。着色剤成分を加える
場合にはＺｎ、Ｆｅ。
％ Ａ Ｉ及びＰの３成分から構成されるが、本発明の
方法により製造された結晶化ガラスを歯冠材料として使
用する場合は、天然の歯牙と全く同じ色沢とするために
着色剤成分を加えることも出来る。着色剤成分を加える
場合にはＺｎ、Ｆｅ。
Ｍｎ、 Ｗ、 Ｃｅ、 Ｔｉ、 Ｎｉ、 Ｃｏ、 Ｃｒ
、 Ｖの酸化物の中から選ばれた１種あるいは２種以上
を使用し、特に２種以上を組合せて使用することが好ま
しい。その添加量は ＣａＯＡ１２Ｏ３−Ｐ２Ｏ６３成 ０、０１〜１５重量部とする。
、 Ｖの酸化物の中から選ばれた１種あるいは２種以上
を使用し、特に２種以上を組合せて使用することが好ま
しい。その添加量は ＣａＯＡ１２Ｏ３−Ｐ２Ｏ６３成 ０、０１〜１５重量部とする。
原料配合は秤量後よく混合し、容器に入れ９００’ｃ以
上、好ましくは１０００〜１７００’Ｃに加熱して溶融
゛する。溶融は１８００°Ｃ以上となるとリン成分の蒸
発が始まるので注意が必要である。本発明の場合にはＦ
原子の存在により、上記温度範囲でＡｌ２Ｏ３が十分融
解するはずである。
上、好ましくは１０００〜１７００’Ｃに加熱して溶融
゛する。溶融は１８００°Ｃ以上となるとリン成分の蒸
発が始まるので注意が必要である。本発明の場合にはＦ
原子の存在により、上記温度範囲でＡｌ２Ｏ３が十分融
解するはずである。
溶融終了後冷却ガラス化する。続いて再度溶融して鋳造
するのであるが、最初の溶融物を一旦冷却ガラス化せず
、直接鋳造してもよい。本発明のＣａＯ−Ａ１２Ｏ３−
Ｐ２Ｏ６ ３成分系材料の場合には、鋳造成形は金属の
歯科材料において行なわれるロストワックス法が適して
いる。鋳造型の予熱温度は°８０口’ｃ以下、好ましく
は２Ｏ０〜８００ ＠Ｃの範囲で鋳造型の材質、ガラス
質の組成により適宜選択される。本発明の場合はＡｌ２
Ｏａを含有するけれども、Ｌｉ２Ｏを添加するため融液
の粘性を低く保つことができ、複雑な形状の鋳造体も金
属材料の場合と同様に形状再現性よく鋳造することがで
きる。
するのであるが、最初の溶融物を一旦冷却ガラス化せず
、直接鋳造してもよい。本発明のＣａＯ−Ａ１２Ｏ３−
Ｐ２Ｏ６ ３成分系材料の場合には、鋳造成形は金属の
歯科材料において行なわれるロストワックス法が適して
いる。鋳造型の予熱温度は°８０口’ｃ以下、好ましく
は２Ｏ０〜８００ ＠Ｃの範囲で鋳造型の材質、ガラス
質の組成により適宜選択される。本発明の場合はＡｌ２
Ｏａを含有するけれども、Ｌｉ２Ｏを添加するため融液
の粘性を低く保つことができ、複雑な形状の鋳造体も金
属材料の場合と同様に形状再現性よく鋳造することがで
きる。
このようにして鋳造された鋳造物はガラス質である。こ
のガラス質の材料に適切な熱処理を加えて結晶化ガラス
質とすることにより一段と特性を向上させることができ
る。即ち、ロストワックス法などにより成形された成形
体は通常埋没型のま＼電気炉などの適当な加熱装置中で
加熱される。
のガラス質の材料に適切な熱処理を加えて結晶化ガラス
質とすることにより一段と特性を向上させることができ
る。即ち、ロストワックス法などにより成形された成形
体は通常埋没型のま＼電気炉などの適当な加熱装置中で
加熱される。
この際の加熱温度は融点以下の温度であり、好ましくは
５００〜８００°Ｃである。
５００〜８００°Ｃである。
実施例 １
炭酸カルシウム粉末、アルミナ粉末、正リン酸、炭酸リ
チウムおよびフッ化カルシウム粉末を最終組成がＣ ａ
Ｏ １３．６重量％、Ａｌ２Ｏ ３ ２８．口重量％
、Ｐ ２ ０ ｓ ５Ｂ．４重量％、ＣａＯ＋ＡｌｚＯ
３＋ＰｚＯｓ１００重量部に対しＬｉ２Ｏ１．３重量部
、Ｆ原子が１、５重量部となるように秤量し、よく混練
した後白金ルツボ中１６００°Ｃでｌｈｒ溶融して、連
結歯冠を埋没した型に圧迫鋳造し、冷却ガラス化した。
チウムおよびフッ化カルシウム粉末を最終組成がＣ ａ
Ｏ １３．６重量％、Ａｌ２Ｏ ３ ２８．口重量％
、Ｐ ２ ０ ｓ ５Ｂ．４重量％、ＣａＯ＋ＡｌｚＯ
３＋ＰｚＯｓ１００重量部に対しＬｉ２Ｏ１．３重量部
、Ｆ原子が１、５重量部となるように秤量し、よく混練
した後白金ルツボ中１６００°Ｃでｌｈｒ溶融して、連
結歯冠を埋没した型に圧迫鋳造し、冷却ガラス化した。
得られたガラスを埋没型のま＼電気炉中で５９０°Ｃで
１０ｈｒ処理し結晶化した。
１０ｈｒ処理し結晶化した。
得られた結晶化後は白色半透明で、鋳型への融液の回り
込みはよく、結晶体の微細組織を顕微鏡により観察した
ところボアやクラックなどの欠陥は全く見られなかった
。結晶体のＸ線回折の結果は結晶体中にはＣａＯ−Ｐ２
Ｏ６と Ａ１２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５が存在した。またガラス
の比重は２．６４であり、結晶体の比重は２．６７であ
った。
込みはよく、結晶体の微細組織を顕微鏡により観察した
ところボアやクラックなどの欠陥は全く見られなかった
。結晶体のＸ線回折の結果は結晶体中にはＣａＯ−Ｐ２
Ｏ６と Ａ１２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５が存在した。またガラス
の比重は２．６４であり、結晶体の比重は２．６７であ
った。
比較例 １
炭酸リチウムとフッ化カルシウムを含有しない以外は実
施例１と同様の材料を溶融しようとしたが、１６００℃
では原料が完全には溶融しないので、温度を１８５０℃
まで上げるとやっと溶融したが、融液が清澄となるまで
加熱を続ける間にリン酸成分が蒸発し、次第に結晶が析
出しはじめた。
施例１と同様の材料を溶融しようとしたが、１６００℃
では原料が完全には溶融しないので、温度を１８５０℃
まで上げるとやっと溶融したが、融液が清澄となるまで
加熱を続ける間にリン酸成分が蒸発し、次第に結晶が析
出しはじめた。
比較例 ２
炭酸リチウムを含まない以外（炭酸カルシウム粉末、ア
ルミナ粉末、正リン酸およびフッ化カルシウム粉末を実
施例１と同量含む）は実施例１と全く同様にして溶融、
鋳造、結晶化した。た！′し結晶化温度は８００’Ｃで
行なった。
ルミナ粉末、正リン酸およびフッ化カルシウム粉末を実
施例１と同量含む）は実施例１と全く同様にして溶融、
鋳造、結晶化した。た！′し結晶化温度は８００’Ｃで
行なった。
原料混合物は１６００℃において完全に溶融し、結晶内
部にはボアは見られなかったが、鋳型、の融液の回り込
みは悪かった。
部にはボアは見られなかったが、鋳型、の融液の回り込
みは悪かった。
比較例１に見られるように、フッ素を含有しないＣａＯ
−Ａ１２Ｏ３−ＰｔＯｒｓのみの原料混合物では、Ａｌ
２Ｏ３量が多いと溶融が不可能であり、比較例２のよう
にフッ素を含有させると溶融は可能であるが、ｌ、ｉ２
Ｏが存在しないと融液の粘性が高く、鋳型への融液の回
り込みが悪い。
−Ａ１２Ｏ３−ＰｔＯｒｓのみの原料混合物では、Ａｌ
２Ｏ３量が多いと溶融が不可能であり、比較例２のよう
にフッ素を含有させると溶融は可能であるが、ｌ、ｉ２
Ｏが存在しないと融液の粘性が高く、鋳型への融液の回
り込みが悪い。
ところが、実施例１にみられるように、本発明のＦ原子
およびＬｉ２Ｏを含むＣａＯ−Ａ１２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５系
結晶化ガラスは鋳型への融液の回り込みもよく、医用材
料として最適であることを示している。
およびＬｉ２Ｏを含むＣａＯ−Ａ１２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５系
結晶化ガラスは鋳型への融液の回り込みもよく、医用材
料として最適であることを示している。
Claims (1)
- ＣａＯ１０〜６０重量％、Ａｌ＿２Ｏ＿３５〜３５重量
％、Ｐ＿２Ｏ＿５２５〜８５重量％なる組成のＣａＯ−
Ａｌ＿２Ｏ＿３−Ｐ＿２Ｏ＿５系素材においてＣａＯ、
Ａｌ＿２Ｏ＿３およびＰ＿２Ｏ＿５の合量１００重量部
に対しＬｉ＿２Ｏとして０．０１〜５重量部およびＦ原
子として３重量部以下を含有することを特徴とするＣａ
Ｏ−Ａｌ＿２Ｏ＿３−Ｐ＿２Ｏ＿５結晶化ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60194592A JPS6256335A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | ＣａＯ−Ａｌ↓２Ｏ↓３−Ｐ↓２Ｏ↓５結晶化ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60194592A JPS6256335A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | ＣａＯ−Ａｌ↓２Ｏ↓３−Ｐ↓２Ｏ↓５結晶化ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256335A true JPS6256335A (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=16327105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60194592A Withdrawn JPS6256335A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | ＣａＯ−Ａｌ↓２Ｏ↓３−Ｐ↓２Ｏ↓５結晶化ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256335A (ja) |
-
1985
- 1985-09-02 JP JP60194592A patent/JPS6256335A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
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