WO2024135854A1 - 歯科用陶材 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to dental porcelain.
- Dental opaque porcelain is used mainly for the purpose of masking the metal color of the frame or the color of the abutment tooth that transmits through the frame.
- opaque porcelain has traditionally been included in the product lineup, making it possible to produce highly aesthetic prostheses in which the metallic color is not visible on the surface of the crown.
- ceramics such as zirconia have become indispensable materials for producing dental crowns, which require aesthetic quality, because they have a transparency and color similar to that of natural teeth.
- the widespread use of high-strength and highly transparent ceramic products, particularly those made of zirconia has caused a problem in which the metallic color of the base cannot be sufficiently shielded.
- Patent Document 1 discloses a dental opaque porcelain that contains 15 to 50% by weight of CeO 2 as a dental metal shielding material for shielding the metallic color of a dental metal base material during firing, and 40 to 50% by weight of aluminosilicate glass.
- Patent Document 2 also describes a porcelain composition for producing an all-ceramic dental crown restoration, which is a porcelain composition set consisting of two layers to be built on an all-ceramic core and fired, in which the first layer to be built on the all-ceramic core and fired is a ceramic dental crown porcelain first layer composition containing two or more types of glass frits made of a glass composition containing 40.0 to 60.0 mass% SiO 2 , 8.0 to 14.0 mass% Al 2 O 3 , 0.5 to 4.0 mass% B 2 O 3 , 3.0 to 6.0 mass% Na 2 O , 5.0 to 9.0 mass% K 2 O , 0.5 to 3.0 mass% CaO, 0.1 to 2.0 mass% MgO, and 5.0 to 15.0 mass% ZrO 2 ,
- the second layer to be built up on the first layer and fired is a porcelain composition set comprising a ceramic dental crown porcelain second layer composition comprising a blend of two or more glass frits made of a glass composition containing 50.0 to 70.0 mass% SiO 2
- the dental opaque porcelain disclosed in Patent Document 1 is a porcelain used for baking to dental precious metal materials (Au, Au-Pd alloy, etc.), and when the porcelain is baked to a ceramic substrate, problems such as cracks and breakage occur in the porcelain.
- the porcelain composition disclosed in Patent Document 2 is a composition for ceramic dental crown porcelain, and although the porcelain can be baked onto a ceramic substrate, it was found that the shielding properties are insufficient.
- the porcelain may become discolored, such as black or yellow, and in order to produce a prosthesis with good whiteness and a more aesthetic appearance, it is necessary to have not only excellent shielding properties, but also to suppress the discoloration of the porcelain. Therefore, an object of the present invention is to provide a dental porcelain material which can suppress the occurrence of cracks when fired to a ceramic substrate, has excellent shielding properties after firing, and can suppress discoloration after firing.
- the present invention includes the following inventions.
- a ceramic material comprising SiO 2 , CeO 2 , ZrO 2 , and an oxide of an alkaline earth metal;
- the content of the SiO2 is 30.0 to 50.0% by mass in 100% by mass of the dental porcelain,
- the dental porcelain has a CeO2 content of 10.0 to 50.0 mass% based on 100 mass% of the dental porcelain.
- the alkaline earth metal oxide contains at least CaO and BaO, The content of the CaO is 0.2 to 2.0% by mass based on 100% by mass of the dental porcelain, The content of the BaO is 1.0 to 8.0% by mass based on 100% by mass of the dental porcelain,
- the dental porcelain according to any one of [1] to [4], wherein the total content of the SiO 2 , the CeO 2 , the ZrO 2 , and the oxide of the alkaline earth metal is 70.0
- the present invention provides a dental porcelain material that can suppress the occurrence of cracks when fired to a ceramic substrate, has excellent shielding properties after firing, and suppresses discoloration after firing.
- the "preferable lower limit (10)” and the “more preferable upper limit (60)” can be combined to give “10 to 60.”
- the upper limit value may not be specifically specified and only the lower limit value may be specified as “10 or more” or “30 or more”
- the lower limit value may not be specifically specified and only the upper limit value may be specified as "90 or less” or "60 or less.”
- a numerical range is simply described as "XX to YY,” it means a range from XX to YY.
- the term “porcelain” refers to "dental porcelain”.
- a dental porcelain according to one embodiment of the present invention contains SiO 2 , CeO 2 , ZrO 2 , and an oxide of an alkaline earth metal, and the SiO 2 content is 30.0 to 50.0 mass% based on 100 mass% of the dental porcelain, and the CeO 2 content is 10.0 to 50.0 mass% based on 100 mass% of the dental porcelain.
- the dental porcelain satisfies these requirements, the above-mentioned effects of the present invention can be achieved.
- the CeO2 content of 10.0% by mass or more in 100% by mass of the dental porcelain can improve the shielding properties of the dental porcelain, and the CeO2 content of 50.0 % by mass or less in 100% by mass of the dental porcelain can prevent the thermal expansion coefficient of the dental porcelain from becoming too high, thereby suppressing the occurrence of cracks when the dental porcelain is fired to a ceramic substrate.
- the content of CeO2 is preferably 15.0 to 45.0 mass%, more preferably 18.0 to 40.0 mass%, and even more preferably 19.0 to 31.0 mass%, based on 100 mass% of the dental porcelain.
- the dental porcelain according to one embodiment of the present invention contains SiO2 , ZrO2 , and an oxide of an alkaline earth metal, and even in a composition that satisfies the CeO2 content, the SiO2 content of 30.0 mass% or more in 100 mass% of the dental porcelain can suppress an excessive increase in the thermal expansion coefficient and suppress the occurrence of cracks when fired to a ceramic substrate. Also, the SiO2 content of 50.0 mass% or less in 100 mass% of the dental porcelain can be fired to a ceramic substrate without firing at a firing temperature exceeding 1000°C, for example, and the firing temperature can be adjusted within an appropriate range, thereby suppressing coloring of the porcelain due to firing.
- the content of the SiO2 is preferably more than 30.0 mass% and not more than 50.0 mass%, more preferably 33.0 to 48.0 mass%, and even more preferably 37.0 to 45.0 mass%, based on 100 mass% of the dental porcelain.
- the content of the ZrO2 is preferably 5.0 to 16.0 mass%, more preferably 6.0 to 15.0 mass%, and even more preferably 7.5 to 14.5 mass%, based on 100 mass% of the dental porcelain.
- the alkaline earth metal oxide may be, for example, one or more selected from the group consisting of MgO, CaO, SrO, and BaO.
- the dental porcelain more preferably contains at least CaO or BaO as the alkaline earth metal oxide, and more preferably contains at least CaO and BaO.
- the dental porcelain contains at least CaO and BaO as oxides of the alkaline earth metals, the CaO content being 0.2 to 2.0 mass% relative to 100 mass% of the dental porcelain, and the BaO content being 1.0 to 8.0 mass% relative to 100 mass% of the dental porcelain.
- the content of CaO is more preferably 0.3 to 1.5 mass %, and even more preferably 0.4 to 1.0 mass %, based on 100 mass % of the dental porcelain.
- the content of BaO is more preferably 2.0 to 7.5 mass %, and even more preferably 3.0 to 6.0 mass %, based on 100 mass % of the dental porcelain.
- the total content of the alkaline earth metal oxides in the dental porcelain is preferably 1.2 to 10.0 mass%, more preferably 2.3 to 9.0 mass%, and even more preferably 3.4 to 7.0 mass%, based on 100 mass% of the dental porcelain.
- the total content of the SiO 2 , CeO 2 , ZrO 2 and the alkaline earth metal oxide in the dental porcelain is preferably 45.0 to 100 mass%, more preferably 50.0 to 99.0 mass%, even more preferably 55.0 to 98.0 mass%, even more preferably 65.0 to 97.5 mass%, even more preferably 70.0 to 95.0 mass%, even more preferably 75.0 to 90.0 mass%, and even more preferably 78.0 to 86.0 mass%, based on 100 mass% of the dental porcelain.
- the dental porcelain preferably further contains at least one selected from Al2O3 , K2O , and Na2O , and more preferably contains Al2O3 , K2O , and Na2O .
- the dental porcelain further contains Al 2 O 3 , K 2 O, and Na 2 O, and that the content of Al 2 O 3 is 2.0 to 8.0 mass% in 100 mass% of the dental porcelain, the content of K 2 O is 1.0 to 7.0 mass% in 100 mass% of the dental porcelain, and the content of Na 2 O is 4.0 to 10.0 mass% in 100 mass% of the dental porcelain.
- the content of Al 2 O 3 is more preferably 3.0 to 7.0 mass %, and further preferably 3.5 to 6.5 mass %, based on 100 mass % of the dental porcelain.
- the content of K 2 O is more preferably 2.0 to 6.5 mass %, and even more preferably 3.0 mass % or more and less than 5.5 mass %, based on 100 mass % of the dental porcelain.
- the content of Na 2 O is more preferably 5.0 to 9.0 mass %, and even more preferably 6.0 to 8.5 mass %, based on 100 mass % of the dental porcelain.
- the dental porcelain further contains at least one selected from Al 2 O 3 , K 2 O, and Na 2 O
- the dental porcelain further contains at least one selected from the group consisting of SiO 2 , CeO 2 , ZrO 2 , and the oxide of the alkaline earth metal, and Al 2 O 3 , K 2 O, and Na 2 O.
- the total content of at least one selected from O is preferably 50.0 to 100 mass%, more preferably 55.0 to 100 mass%, even more preferably 65.0 to 98.0 mass%, still more preferably 70.0 to 100 mass%, even more preferably 75.0 to 100 mass%, even more preferably 80.0 to 100 mass%, even more preferably 83.5 to 100 mass%, even more preferably 90.0 to 100 mass%, even more preferably 95.0 to 100 mass%, and even more preferably 98.0 to 100 mass%, based on 100 mass% of the dental porcelain.
- the CeO2 contained in the dental porcelain is preferably blended as an opacifying agent. That is, the CeO2 is preferably CeO2 derived from an opacifying agent.
- the blending amount of CeO2 blended as the opacifying agent is the same as that described above in the description of the CeO2 content, except that the expression "content” is changed to “blended amount” and the expression "in 100% by mass of the dental porcelain” is changed to "in 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain", and the preferable amount is also the same.
- the SiO2 contained in the dental porcelain is preferably blended as a glass component. That is, the SiO2 is preferably SiO2 derived from a glass component.
- the blending amount of SiO 2 blended as the glass component is the same as that described above in the description of the SiO 2 content, except that the expression "content” is changed to "blended amount” and the expression "in 100% by mass of the dental porcelain” is changed to "in 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain", and the preferable amount is also the same.
- the ZrO2 contained in the dental porcelain is preferably blended as a glass component. That is, the ZrO2 is preferably ZrO2 derived from a glass component.
- the suitable blending amount of ZrO2 blended as the glass component is the same as that described above in the description of the content of ZrO2 , except that the expression "content” is changed to "blended amount” and the expression "in 100% by mass of the dental porcelain” is changed to "in 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain".
- the alkaline earth metal oxide contained in the dental porcelain is preferably blended as a glass component, i.e., the alkaline earth metal oxide is preferably an alkaline earth metal oxide derived from a glass component.
- the suitable total blend amount of the alkaline earth metal oxide blended as the glass component is the same as above, except that in the description relating to the total content of the alkaline earth metal oxides described above, the expression “total content” is changed to “total blend amount” and the expression "in 100% by mass of the dental ceramic” is changed to "in 100% by mass of the raw material components of the dental ceramic".
- the suitable amount of CaO blended as the glass component is the same as that described above in the description of the CaO content, except that the expression “content” is changed to “amount blended” and the expression “based on 100% by mass of the dental porcelain” is changed to “based on 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain”.
- the suitable blending amount of BaO blended as the glass component is the same as that described above, except that in the description of the content of BaO described above, the expression “content” is changed to “amount blended” and the expression “based on 100% by mass of the dental porcelain” is changed to “based on 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain”.
- the dental porcelain when the dental porcelain contains CeO 2 blended as an opacifying agent and the SiO 2 , ZrO 2 , and the alkaline earth metal oxides blended as glass components, the total amount of CeO 2 blended as the opacifying agent, and the SiO 2 , ZrO 2 , and the alkaline earth metal oxides blended as the glass components is the same as above, except that in the description relating to the total content of the SiO 2 , CeO 2 , ZrO 2 , and the alkaline earth metal oxides, the term “total content” is changed to “total amount blended” and the term "in 100% by mass of the dental porcelain” is changed to "in 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain".
- the dental porcelain when the dental porcelain further contains at least one oxide selected from Al2O3 , K2O , and Na2O , it is preferable that the at least one oxide selected from Al2O3 , K2O, and Na2O is blended as a glass component. That is, it is preferable that the at least one oxide selected from Al2O3 , K2O , and Na2O is derived from a glass component.
- the suitable blending amount of Al 2 O 3 blended as the glass component is the same as that described above in the description of the Al 2 O 3 content, except that the expression “content” is changed to “blended amount” and the expression “in 100% by mass of the dental porcelain” is changed to "in 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain”.
- the suitable blending amount of K 2 O blended as the glass component is the same as above, except that in the description of the K 2 O content described above, the expression “content” is changed to “amount blended” and the expression “in 100% by mass of dental porcelain” is changed to "in 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain”.
- the suitable blending amount of Na 2 O blended as the glass component is the same as above, except that in the description of the Na 2 O content described above, the term “content” is changed to “amount blended” and the term “in 100% by mass of dental porcelain” is changed to "in 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain”.
- the dental porcelain when the dental porcelain contains CeO 2 as an opacifying agent, SiO 2 , ZrO 2 , and the alkaline earth metal oxide as a glass component, and further contains at least one selected from Al 2 O 3 , K 2 O, and Na 2 O as a glass component, the total amount of CeO 2 contained as the opacifying agent, SiO 2 , ZrO 2 , and the alkaline earth metal oxide as a glass component, and at least one selected from Al 2 O 3 , K 2 O, and Na 2 O contained as a glass component is not more than the above-mentioned SiO 2 , CeO 2 , ZrO 2 , and the alkaline earth metal oxide as well as Al 2 O 3 , K 2 O, and Na 2 O.
- total content is changed to “total blending amount”
- total blending amount the term “based on 100% by mass of dental porcelain” is changed to “based on 100% by mass of the raw material components of the dental porcelain”.
- the glass is preferably a glass containing the SiO 2 , the ZrO 2 and the alkaline earth metal oxide, and more preferably a glass containing the SiO 2 , the ZrO 2 and the alkaline earth metal oxide, as well as at least one selected from the group consisting of Al 2 O 3 , K 2 O and Na 2 O.
- each of these preferred glass embodiments is an aluminosilicate glass containing each of the components described above.
- the "glass component” refers to one component that constitutes “glass.”
- each of the oxides expressed as the "glass components” contained in the “glass” is a representation of the composition of the metal components contained in the “glass” in terms of metal oxide, and the “glass” does not necessarily need to contain each of the glass components in the form of the oxide.
- ceramic materials such as glass and ceramics, it is common technical knowledge in this field to represent the composition of a ceramic composition obtained by firing and the metal components contained in the composition in terms of metal oxide, as described above.
- the dental porcelain may further contain, as components other than the above-mentioned components, components derived from other glass components, pigments, fluorescent agents, opacifying agents, and the like.
- the components derived from the other glass components are not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, and may be, for example, at least one selected from the group consisting of Li2O , Sb2O3 , B2O3 , ZnO, SnO2 , Fe2O3 , P2O5 , Cl, and F.
- the content of oxides that can have multiple valences among these components is calculated by converting the content into the valence of the component exemplified above.
- FeO is calculated by converting it into 1 / 2Fe2O3 .
- the pigment or fluorescent agent for example, an oxide of at least one element selected from the group consisting of P, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Y, Sn, Sb, Bi, Pr, Sm, Eu, Gd, Tb and Er can be used.
- the opacifying agent may be, for example, at least one crystalline compound selected from the group consisting of ZrSiO 4 and SnO 2.
- the pigment, the fluorescent agent and the shielding agent may be one compound or multiple compounds.
- the content of each of the above-mentioned oxides in the dental porcelain can be confirmed by combining a plurality of analytical instruments capable of quantifying each component using known analytical methods such as X-ray fluorescence analysis, atomic absorption spectrometry, and inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometry, adding up the respective quantitative values, and converting them to a total of 100%, thereby confirming the composition of the dental porcelain and the composition of the glass that can be used as a raw material for the dental porcelain.
- analytical methods such as X-ray fluorescence analysis, atomic absorption spectrometry, and inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometry
- the content of SiO2 , CeO2 , ZrO2 , CaO, BaO , Al2O3 , K2O , and Na2O can be measured by, for example, X-ray fluorescence analysis.
- the content of Li2O which cannot be detected by X-ray fluorescence analysis, can be measured by, for example, atomic absorption spectrometry.
- the content of B2O3 which cannot be quantified by X-ray fluorescence analysis, can be measured by, for example, ICP emission spectrometry.
- a composition calculated from the blending ratio of each component constituting the dental porcelain (in the case of using a glass component, the composition of the glass containing the glass component or the blending ratio of its raw materials) can be regarded as the composition of the dental porcelain.
- the above-mentioned oxides contained in the dental porcelain are the compositions of the metal components contained in the dental porcelain expressed in terms of metal oxides, and the dental porcelain does not necessarily have to contain each component in the form of the oxide.
- the raw glass of the porcelain is prepared.
- raw materials oxygens, carbonates, etc.
- the mixed raw materials are melted in a crucible at preferably 1300 to 1600°C for 2 to 8 hours, and then the melt is quenched in water to prepare cullet.
- the glass cullet is then crushed in a roll mill or ball mill and sieved to obtain a predetermined particle size range.
- the prepared primary glass powder (glass powder containing glass components) is mixed with CeO2 used as an opacifying agent.
- inorganic pigments, fluorescent agents, etc. may be added and mixed at the same time for the purpose of optimizing the firing temperature, color tone, and fluorescence of the ceramic material.
- the mixing conditions are not particularly limited, and the components to be contained may be added all at once or in portions.
- a conventional mixer may be used for mixing. Examples include a mortar, a twin-screw mixer (twin mix), a triple-screw mixer (trimix), a kneader, a planetary mixer, etc.
- the mixed powder is preferably heat-treated at 750 to 880 ° C for 0.5 to 2.5 hours.
- the heat treatment temperature is more preferably 770 to 850 ° C, more preferably 780 to 845 ° C, and even more preferably 790 to 840 ° C.
- the heat treatment temperature is 880 ° C or less, CeO 2 is not melted into the glass more than necessary, and the effect of CeO 2 as an opacifying agent is easily exerted, and it is preferable from the viewpoint of preventing, for example, defects such as discoloration of dental porcelain.
- the heat treatment temperature is 750 ° C or more, CeO 2 is easily fused to the glass, and the fine powder of CeO 2 is difficult to separate from the glass, and it is preferable from the viewpoint of preventing, for example, defects such as poor operability when the dental porcelain is kneaded with a solvent and used.
- the heat treatment time is more preferably 0.5 to 2 hours, and even more preferably 1 to 2 hours.
- the fired product in which the glass and CeO2 are fused is crushed, and the crushed product is further crushed using a pot mill until it has a particle size within a predetermined range. After that, the crushed product is sieved to remove the coarse particles, and a ceramic powder is obtained.
- the average particle size of the porcelain powder is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, but is preferably 1 to 30 ⁇ m, more preferably 2 to 25 ⁇ m, and even more preferably 3 to 20 ⁇ m.
- the average particle size of the porcelain powder refers to the volume-based average particle size (D50) which can be determined by measurement using a laser diffraction scattering method, and can be measured, for example, by the method described in the Examples.
- one embodiment of the present invention includes a dental porcelain obtained by mixing a glass containing at least SiO 2 , ZrO 2 and an oxide of an alkaline earth metal as a glass component with CeO 2 as an opacifying agent, and more preferably a dental porcelain obtained by mixing a glass containing at least SiO 2 , ZrO 2 and an oxide of an alkaline earth metal as a glass component with CeO 2 as an opacifying agent and heat treating the mixture.
- the amounts of each component to be mixed and the preferred amounts thereof are independently the same as the amounts of each component described in the section on dental porcelain described above.
- the SiO2 , ZrO2 , alkaline earth metal oxides, and CeO2 in the dental porcelain of this embodiment are the same as those described above in the section on the dental porcelain of this embodiment of the present invention, and the preferred embodiments thereof are also the same.
- the contents of each component in the resulting dental porcelain and the preferred embodiments thereof are also the same.
- the mixing conditions, and the heat treatment conditions after the mixing and the preferred embodiments thereof are also the same as those described above in the preferred embodiment of the method for producing a dental porcelain.
- the dental porcelain has a thermal expansion coefficient at 30 to 450°C, measured in accordance with ISO 6872 (2015) at a heating rate of 10°C/min after firing the dental porcelain at a maximum firing temperature of 930°C, of preferably 7.8 ⁇ 10 -6 /°C or more and less than 10.0 ⁇ 10 -6 /°C, more preferably 7.8 ⁇ 10 -6 /°C or more and 9.8 ⁇ 10 -6 /°C or less, and even more preferably 7.9 ⁇ 10 -6 /°C or more and 9.7 ⁇ 10 -6 /°C or less.
- the value of the thermal expansion coefficient specifically refers to a value calculated by the method described in the examples.
- the dental porcelain has a transmittance of light with a wavelength of 555 nm in the thickness direction of a measurement sample having a thickness of 0.30 mm and made of a fired body obtained by firing the dental porcelain at a maximum firing temperature of 930° C., which is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, even more preferably 5.0% or less, even more preferably 3.0% or less, even more preferably less than 1.0%, and even more preferably 0.9% or less.
- the lower limit of the transmittance is not particularly limited, but may be 0%, for example, 0.1%.
- the dental porcelain has a transmittance of preferably 0 to 10.0%, more preferably 0 to 8.0%, even more preferably 0 to 5.0%, still more preferably 0 to 3.0%, still more preferably 0% or more and less than 1.0%, and still more preferably 0 to 0.9%, and may also be, for example, 0.1 to 10.0%, 0.1 to 8.0%, 0.1 to 5.0%, 0.1 to 3.0%, 0.1% or more and less than 1.0%, or 0.1 to 0.9%.
- the transmittance value specifically refers to a value calculated by the method described in the Examples.
- the dental porcelain has a lightness L * of preferably 90.0 or more, more preferably 91.0 or more, and even more preferably 92.0 or more, obtained by measuring a test piece having a thickness of 1.20 mm and made of a fired body obtained by firing the dental porcelain at a maximum firing temperature of 930°C in an L * a * b * color space.
- the upper limit of the lightness L * is not particularly limited, but may be, for example, 99.0, 98.0, or 97.0. As described above, the lower limit and the upper limit described in stages can be combined independently.
- the dental porcelain may have a lightness L * of 90.0 to 99.0, 90.0 to 98.0, 90.0 to 97.0, 91.0 to 99.0, 91.0 to 98.0, 91.0 to 97.0, 92.0 to 99.0, 92.0 to 98.0, or 92.0 to 97.0.
- the lightness L * value specifically refers to a value calculated by the method described in the Examples.
- the dental porcelain has a chromaticity a* obtained by measuring a 1.20 mm thick test piece made of a fired body obtained by firing the dental porcelain at a maximum firing temperature of 930°C in an L * a * b * color space, which chromaticity a * is preferably ⁇ 2.4 to +1.2, more preferably ⁇ 2.3 to +1.1, and even more preferably ⁇ 2.2 to +1.0.
- the dental porcelain has a chromaticity b* obtained by measuring a 1.20 mm thick test piece made of a fired body obtained by firing the dental porcelain at a maximum firing temperature of 930°C in an L * a * b * color space, which chromaticity b * is preferably ⁇ 5.6 to +7.4, more preferably ⁇ 5.5 to +7.3, and even more preferably ⁇ 5.4 to +7.2.
- the chromaticity a * and b * values specifically refer to values calculated by the method described in the Examples.
- a method for producing a dental prosthesis comprising the steps of applying the dental porcelain according to the above-mentioned embodiment of the present invention onto a zirconia substrate and firing the dental porcelain at 880 to 980°C.
- the firing temperature of the dental porcelain is preferably 880 to 980°C, more preferably 900 to 960°C, and even more preferably 920 to 940°C. This is preferable because, for example, when the porcelain is sintered on a ceramic substrate such as a zirconia crown, damage to the ceramic substrate such as a zirconia crown can be suppressed. Also, it is preferable because deformation of the ceramic substrate due to overheating can be suppressed.
- the dental porcelain of one embodiment of the present invention can be suitably used as a dental porcelain for use in a ceramic substrate, and can be used, for example, to produce dental prostheses such as ceramic inlays, onlays, laminate veneers, and crowns.
- the frame onto which the dental porcelain paste, which is one aspect of the present invention, is built up is not particularly limited, but a suitable example is a ceramic frame, and a preferred example of the ceramic frame is a zirconia frame.
- the uses of the dental porcelain are not particularly limited, and the dental porcelain can be used, for example, as body porcelain (dentin-colored porcelain), cervical porcelain, incisal porcelain (enamel-colored porcelain), translucent porcelain, opaque porcelain, stain porcelain, etc.
- Another embodiment of the present invention is the use of the dental porcelain for treating teeth (e.g., cosmetic dental treatment, treatment of missing teeth, prosthetic restorative treatment such as artificial teeth, caries treatment, etc.).
- teeth e.g., cosmetic dental treatment, treatment of missing teeth, prosthetic restorative treatment such as artificial teeth, caries treatment, etc.
- each component can be changed as appropriate based on the above explanation, and any component can be added, deleted, or otherwise modified.
- the composition and characteristic values of each dental porcelain material can be changed as appropriate and combined. Therefore, the above-described dental porcelain materials can be used alone or in appropriate combination of two or more types, as long as the effects of the present invention are achieved.
- the present invention includes embodiments that combine the above configurations in various ways within the scope of the technical concept of the present invention, so long as the effects of the present invention are achieved.
- the raw materials (silica, alumina, potassium carbonate, sodium carbonate, sodium nitrate, calcium carbonate, barium carbonate, barium fluoride, zirconium oxide, antimony trioxide, yttrium oxide, basic magnesium carbonate, lithium carbonate, boric acid, etc.) were mixed to obtain the composition shown in Table 1 below.
- the mixed raw materials were melted in a crucible at 1450° C. for 4 hours.
- the melt was quenched in water to prepare glass cullet, which was then crushed in a ball mill and sieved through a stainless steel #100 mesh sieve to obtain the primary glass powder.
- other components marked as "others” include Sb2O3 , Y2O3 , HfO2 , LiO2 , B2O3 , F, and the like.
- the average particle size is a volume-based average particle size (D50) and can be determined by a laser diffraction scattering method.
- the laser diffraction scattering method can be performed by using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-2300: manufactured by Shimadzu Corporation) and a 0.2% aqueous solution of sodium hexametaphosphate as a dispersion medium to measure the volume-based average particle size (D50).
- Transmittance [%] 10 - transmission density x 100 (1) More specifically, the firing for preparing the test pieces was performed under the following conditions: drying time before firing: 5 minutes; firing start temperature: 600°C; heating rate: 45°C/min; vacuum start temperature: 600°C; vacuum degree: 96 kPa; release to atmospheric pressure (vacuum release) when the maximum firing temperature of 930°C was reached and retention for 1 minute; and rapid cooling to room temperature (25°C) after retention.
- the thermal expansion coefficient was measured in accordance with ISO 6872 (2015).
- the test specimens used for the measurement were prepared by forming the ceramic powder into a rod shape (diameter: 5 mm), firing at a maximum firing temperature of 930°C for 1 minute, and polishing the top and bottom surfaces with waterproof abrasive paper ("C947H” manufactured by Noritake Coated Abrasives Co., Ltd.) with a double-sided #1000 so as to have a length of 20 mm.
- the change in length of the test specimens was measured at a heating rate of 10°C/min in the range of 25 to 500°C using a thermomechanical analyzer TMA8310 (manufactured by Rigaku Corporation), and the data (thermal expansion curve) in the range of 30 to 450°C was used to calculate the thermal expansion coefficient in the temperature range of 30 to 450°C. More specifically, the firing for preparing the test pieces was carried out under the same conditions as those described in the section on the transmittance measurement of the dental porcelain.
- the results in Table 3 show that the dental porcelain materials of Examples 1 to 7 have excellent shielding properties, can suppress discoloration of the porcelain material during firing, and can suppress the occurrence of cracks when fired to a ceramic substrate.
- the dental porcelain of Comparative Example 1 in which the SiO2 content was less than 30.0 mass% and no ZrO2 was included, had a high thermal expansion coefficient and was prone to cracking.
- the dental porcelain of Comparative Example 2 in which the SiO2 content is more than 50.0 mass% and the CeO2 content is less than 10.0 mass%, has high transmittance and poor shielding properties.
- the dental porcelain of Comparative Example 3 in which the CeO2 content is less than 10.0 mass% and TiO2 is also mixed in as an opacifying agent, discolors (blackens) upon firing.
- the dental porcelain of Comparative Example 4 which does not contain ZrO2 , discolored (yellowing) upon firing.
- the dental porcelain of the present invention can be used for dental prostheses and the like. Furthermore, in recent years, the demand for ceramic dental crowns and the like has been increasing, and as individual aesthetic needs have risen, it is expected that the frequency of use of dental porcelain will increase.
- the dental porcelain of the present invention is useful as a dental porcelain for substrates using ceramics such as zirconia.
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Abstract
ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、及び、アルカリ土類金属の酸化物を含み、前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、３０．０～５０．０質量％であり、前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１０．０～５０．０質量％である、歯科用陶材；並びに、前記歯科用陶材をジルコニア基材上に塗布する工程と、前記歯科用陶材を８８０～９８０℃で焼成する工程とを含む、歯科用補綴物の製造方法；に関する。
Description
本発明は、歯科用陶材に関する。
歯科用オペーク陶材は、フレームの金属色、又は、フレームを透過する支台歯色の遮蔽を主な目的として用いられている。
例えば、金属焼付用陶材には下地の金属色を遮蔽する必要があるため、従来よりオペーク陶材が製品にラインナップされていて、歯冠表面は金属色が見られない審美性の高い補綴物を製作することが可能であった。
また、近年、例えば、ジルコニア素材等のセラミックスは天然歯に似た透明感と色調を持つため、審美性が必要とされる歯冠作製には欠かせない材料となっている。
その一方で、近年、セラミックス、特に、ジルコニア素材の高強度及び高透明化製品の普及により、下地の金属色を十分に遮蔽できないという問題が見られていて、ジルコニア素材等のセラミックス焼付用陶材においても遮蔽性の高いオペーク陶材が必要とされている。
さらに、従来の着色された陶材粉末は白色陶材に比べて遮蔽性が得られる傾向にあるが、ブリーチ色を好むユーザーには着色された補綴物は好まれない傾向にある。ジルコニア製等のセラミックス補綴物に要求される白色度の高いブリーチ色においては、強い遮蔽性が得られないことが多く、例えば、インプラントやアバットメントを使用したケースにおいては、下地の金属色が歯冠表面に現れやすいため、より審美性の高い補綴物を製作することが要求されている。
例えば、金属焼付用陶材には下地の金属色を遮蔽する必要があるため、従来よりオペーク陶材が製品にラインナップされていて、歯冠表面は金属色が見られない審美性の高い補綴物を製作することが可能であった。
また、近年、例えば、ジルコニア素材等のセラミックスは天然歯に似た透明感と色調を持つため、審美性が必要とされる歯冠作製には欠かせない材料となっている。
その一方で、近年、セラミックス、特に、ジルコニア素材の高強度及び高透明化製品の普及により、下地の金属色を十分に遮蔽できないという問題が見られていて、ジルコニア素材等のセラミックス焼付用陶材においても遮蔽性の高いオペーク陶材が必要とされている。
さらに、従来の着色された陶材粉末は白色陶材に比べて遮蔽性が得られる傾向にあるが、ブリーチ色を好むユーザーには着色された補綴物は好まれない傾向にある。ジルコニア製等のセラミックス補綴物に要求される白色度の高いブリーチ色においては、強い遮蔽性が得られないことが多く、例えば、インプラントやアバットメントを使用したケースにおいては、下地の金属色が歯冠表面に現れやすいため、より審美性の高い補綴物を製作することが要求されている。
例えば、特許文献１には、焼付時に歯科用金属基材の金属色を遮蔽するための歯科用金属遮蔽材料としてのＣｅＯ２ １５～５０重量％、及びアルミノケイ酸塩ガラス ４０～５０重量％を含有することを特徴とする歯科用オペーク陶材が開示されている。
また、特許文献２には、オールセラミックス歯冠修復物を作製する陶材組成物であって、オールセラミックコア上に築成し焼成する二層より構成される陶材組成物セットにおいて、オールセラミックコア上に築盛し、焼成する第一の層は、ＳｉＯ２ ４０．０～６０．０質量％、Ａｌ２Ｏ３ ８．０～１４．０質量％、Ｂ２Ｏ３ ０．５～４．０質量％、Ｎａ２Ｏ ３．０～６．０質量％、Ｋ２Ｏ ５．０～９．０質量％、ＣａＯ ０．５～３．０質量％、ＭｇＯ ０．１～２．０質量％、ＺｒＯ２ ５．０～１５．０質量％を含むガラス組成物からなる二種以上のガラスフリットを配合してなるセラミックス歯冠用陶材第１層組成物であり、
第一の層の上に築盛し、焼成する第二の層は、ＳｉＯ２：５０．０～７０．０質量％、Ａｌ２Ｏ３：１２．０～２１．０質量％、Ｂ２Ｏ３：２．０～９．０質量％、Ｌｉ２Ｏ：０．０５～０．２質量％、Ｎａ２Ｏ：４．０～１２．０質量％、Ｋ２Ｏ：４．０～１２．０質量％、ＣａＯ：０．５～５．０質量％、ＭｇＯ：０．１～２．０質量％を含むガラス組成物からなる二種以上のガラスフリットを配合してなるセラミックス歯冠用陶材第２層組成物から構成される陶材組成物セットが開示されている。
また、特許文献２には、オールセラミックス歯冠修復物を作製する陶材組成物であって、オールセラミックコア上に築成し焼成する二層より構成される陶材組成物セットにおいて、オールセラミックコア上に築盛し、焼成する第一の層は、ＳｉＯ２ ４０．０～６０．０質量％、Ａｌ２Ｏ３ ８．０～１４．０質量％、Ｂ２Ｏ３ ０．５～４．０質量％、Ｎａ２Ｏ ３．０～６．０質量％、Ｋ２Ｏ ５．０～９．０質量％、ＣａＯ ０．５～３．０質量％、ＭｇＯ ０．１～２．０質量％、ＺｒＯ２ ５．０～１５．０質量％を含むガラス組成物からなる二種以上のガラスフリットを配合してなるセラミックス歯冠用陶材第１層組成物であり、
第一の層の上に築盛し、焼成する第二の層は、ＳｉＯ２：５０．０～７０．０質量％、Ａｌ２Ｏ３：１２．０～２１．０質量％、Ｂ２Ｏ３：２．０～９．０質量％、Ｌｉ２Ｏ：０．０５～０．２質量％、Ｎａ２Ｏ：４．０～１２．０質量％、Ｋ２Ｏ：４．０～１２．０質量％、ＣａＯ：０．５～５．０質量％、ＭｇＯ：０．１～２．０質量％を含むガラス組成物からなる二種以上のガラスフリットを配合してなるセラミックス歯冠用陶材第２層組成物から構成される陶材組成物セットが開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示された歯科用オペーク陶材は、歯科貴金属材料（Ａｕ、Ａｕ－Ｐｄ合金等）に焼付で用いられる陶材であり、当該陶材をセラミックス基材に焼付した場合に、陶材にクラックや破断が発生してしまうといった不具合が生じる。
また、特許文献２に開示された陶材組成物は、セラミックス歯冠用陶材の組成物であり、当該陶材をセラミックス基材に焼付することが可能であるが、遮蔽性が十分ではないことがわかった。
また、陶材の組成によっては、陶材が黒色、黄色といった色に着色することがあり、白色度が良好であり、より審美性の高い補綴物を製作するためには、優れた遮蔽性に加えて、陶材の着色を抑制することも必要とされている。
そこで、本発明は、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を抑制でき、焼成後は遮蔽性に優れ、かつ、焼成後の着色を抑制できる、歯科用陶材を提供することを目的とする。
また、特許文献２に開示された陶材組成物は、セラミックス歯冠用陶材の組成物であり、当該陶材をセラミックス基材に焼付することが可能であるが、遮蔽性が十分ではないことがわかった。
また、陶材の組成によっては、陶材が黒色、黄色といった色に着色することがあり、白色度が良好であり、より審美性の高い補綴物を製作するためには、優れた遮蔽性に加えて、陶材の着色を抑制することも必要とされている。
そこで、本発明は、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を抑制でき、焼成後は遮蔽性に優れ、かつ、焼成後の着色を抑制できる、歯科用陶材を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有する歯科用陶材を使用することで、前記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の発明を包含する。
［１］ ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、及び、アルカリ土類金属の酸化物を含み、
前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、３０．０～５０．０質量％であり、
前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１０．０～５０．０質量％である、歯科用陶材。
［２］ 前記ＺｒＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、５．０～１６．０質量％である、前記［１］に記載の歯科用陶材。
［３］ 更に、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏを含み、
前記Ａｌ２Ｏ３の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、２．０～８．０質量％、
前記Ｋ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～７．０質量％、
前記Ｎａ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、４．０～１０．０質量％、
である、前記［１］又は［２］に記載の歯科用陶材。
［４］ 前記アルカリ土類金属の酸化物として、少なくとも、ＣａＯ及びＢａＯを含み、
前記ＣａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、０．２～２．０質量％、
前記ＢａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～８．０質量％、
である、前記［１］～［３］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［５］ 前記ＳｉＯ２、前記ＣｅＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物の合計含有量が、歯科用陶材１００質量％中、７０．０～９５．０質量％である、前記［１］～［４］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［６］ 前記ＣｅＯ２が、不透明化剤に由来するＣｅＯ２である、前記［１］～［５］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［７］ 前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体を、ＩＳＯ ６８７２（２０１５）に準拠し、昇温速度１０℃／分で測定して得られる３０～４５０℃における熱膨張係数が、７．８×１０－６／℃以上１０．０×１０－６／℃未満である、前記［１］～［６］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［８］ 前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ０．３０ｍｍの測定用サンプルの厚さ方向に対する、波長５５５ｎｍの光の透過率が、１０．０％以下である、前記［１］～［７］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［９］ 前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ１．２０ｍｍの試験片を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色して得られる明度Ｌ＊が、９０．０以上である、前記［１］～［８］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［１０］ 前記［１］～［９］のいずれか１つに記載の歯科用陶材をジルコニア基材上に塗布する工程と、前記歯科用陶材を８８０～９８０℃で焼成する工程とを含む、歯科用補綴物の製造方法。
［１］ ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、及び、アルカリ土類金属の酸化物を含み、
前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、３０．０～５０．０質量％であり、
前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１０．０～５０．０質量％である、歯科用陶材。
［２］ 前記ＺｒＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、５．０～１６．０質量％である、前記［１］に記載の歯科用陶材。
［３］ 更に、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏを含み、
前記Ａｌ２Ｏ３の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、２．０～８．０質量％、
前記Ｋ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～７．０質量％、
前記Ｎａ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、４．０～１０．０質量％、
である、前記［１］又は［２］に記載の歯科用陶材。
［４］ 前記アルカリ土類金属の酸化物として、少なくとも、ＣａＯ及びＢａＯを含み、
前記ＣａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、０．２～２．０質量％、
前記ＢａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～８．０質量％、
である、前記［１］～［３］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［５］ 前記ＳｉＯ２、前記ＣｅＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物の合計含有量が、歯科用陶材１００質量％中、７０．０～９５．０質量％である、前記［１］～［４］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［６］ 前記ＣｅＯ２が、不透明化剤に由来するＣｅＯ２である、前記［１］～［５］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［７］ 前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体を、ＩＳＯ ６８７２（２０１５）に準拠し、昇温速度１０℃／分で測定して得られる３０～４５０℃における熱膨張係数が、７．８×１０－６／℃以上１０．０×１０－６／℃未満である、前記［１］～［６］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［８］ 前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ０．３０ｍｍの測定用サンプルの厚さ方向に対する、波長５５５ｎｍの光の透過率が、１０．０％以下である、前記［１］～［７］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［９］ 前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ１．２０ｍｍの試験片を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色して得られる明度Ｌ＊が、９０．０以上である、前記［１］～［８］のいずれか１つに記載の歯科用陶材。
［１０］ 前記［１］～［９］のいずれか１つに記載の歯科用陶材をジルコニア基材上に塗布する工程と、前記歯科用陶材を８８０～９８０℃で焼成する工程とを含む、歯科用補綴物の製造方法。
本発明によれば、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を抑制でき、焼成後は遮蔽性に優れ、かつ、焼成後の着色を抑制できる、歯科用陶材を提供することができる。
以下、本発明について実施形態を用いて詳細に説明する。
本明細書において、数値範囲（例えば、各成分の含有量、各成分から算出される値及び各物性、各製造条件等）の上限値及び下限値は適宜組み合わせ可能である。
すなわち、本明細書において、数値範囲について、段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、同一事項に対する「好ましくは１０～９０、より好ましくは３０～６０」という記載から、「好ましい下限値（１０）」と「より好ましい上限値（６０）」とを組み合わせて、「１０～６０」とすることもできる。
また、数値範囲について、例えば、「好ましくは１０～９０、より好ましくは３０～６０」との記載に基づいて、上限値は特に規定せずに下限値側だけ「１０以上」又は「３０以上」と規定することもでき、同様に、下限値は特に規定せずに上限値側だけ「９０以下」又は「６０以下」と規定することもできる。
なお、特に言及しない限り、数値範囲として単に「ＸＸ～ＹＹ」と記載する場合、ＸＸ以上ＹＹ以下の範囲を表す。例えば、「１０～９０」と記載する場合、１０以上９０以下の範囲を表す。
前記同様、例えば、同一事項に対する「好ましくは１０以上、より好ましくは３０以上」の記載と「好ましくは９０以下、より好ましくは６０以下」という記載から、「好ましい下限値（１０）」と「より好ましい上限値（６０）」とを組み合わせて、「１０以上６０以下」とすることもできる。また、前記同様、下限値側だけ「１０以上」又は「３０以上」と規定することもでき、同様に、上限値側だけ「９０以下」又は「６０以下」と規定することもできる。前記数値範囲の上端が「未満」である場合にも同様である。
また、本明細書において、特に言及しない限り、「陶材」との用語は、「歯科用陶材」を指す。
本明細書において、数値範囲（例えば、各成分の含有量、各成分から算出される値及び各物性、各製造条件等）の上限値及び下限値は適宜組み合わせ可能である。
すなわち、本明細書において、数値範囲について、段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、同一事項に対する「好ましくは１０～９０、より好ましくは３０～６０」という記載から、「好ましい下限値（１０）」と「より好ましい上限値（６０）」とを組み合わせて、「１０～６０」とすることもできる。
また、数値範囲について、例えば、「好ましくは１０～９０、より好ましくは３０～６０」との記載に基づいて、上限値は特に規定せずに下限値側だけ「１０以上」又は「３０以上」と規定することもでき、同様に、下限値は特に規定せずに上限値側だけ「９０以下」又は「６０以下」と規定することもできる。
なお、特に言及しない限り、数値範囲として単に「ＸＸ～ＹＹ」と記載する場合、ＸＸ以上ＹＹ以下の範囲を表す。例えば、「１０～９０」と記載する場合、１０以上９０以下の範囲を表す。
前記同様、例えば、同一事項に対する「好ましくは１０以上、より好ましくは３０以上」の記載と「好ましくは９０以下、より好ましくは６０以下」という記載から、「好ましい下限値（１０）」と「より好ましい上限値（６０）」とを組み合わせて、「１０以上６０以下」とすることもできる。また、前記同様、下限値側だけ「１０以上」又は「３０以上」と規定することもでき、同様に、上限値側だけ「９０以下」又は「６０以下」と規定することもできる。前記数値範囲の上端が「未満」である場合にも同様である。
また、本明細書において、特に言及しない限り、「陶材」との用語は、「歯科用陶材」を指す。
［歯科用陶材］
本発明の一態様である歯科用陶材は、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、及び、アルカリ土類金属の酸化物を含み、前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、３０．０～５０．０質量％であり、前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１０．０～５０．０質量％である。
前記歯科用陶材が、これらの要件を満たすことで、前述した本発明の効果を奏することができる。
本発明の一態様である歯科用陶材は、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、及び、アルカリ土類金属の酸化物を含み、前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、３０．０～５０．０質量％であり、前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１０．０～５０．０質量％である。
前記歯科用陶材が、これらの要件を満たすことで、前述した本発明の効果を奏することができる。
＜ＣｅＯ２の含有量＞
前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１０．０質量％以上であることで、歯科用陶材の遮蔽性を向上できる。また、前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、５０．０質量％以下であることで、歯科用陶材の熱膨張係数が高くなり過ぎず、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を抑制できる。
同様の観点から、前記ＣｅＯ２の含有量は、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは１５．０～４５．０質量％、より好ましくは１８．０～４０．０質量％、更に好ましくは１９．０～３１．０質量％である。
前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１０．０質量％以上であることで、歯科用陶材の遮蔽性を向上できる。また、前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、５０．０質量％以下であることで、歯科用陶材の熱膨張係数が高くなり過ぎず、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を抑制できる。
同様の観点から、前記ＣｅＯ２の含有量は、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは１５．０～４５．０質量％、より好ましくは１８．０～４０．０質量％、更に好ましくは１９．０～３１．０質量％である。
＜ＳｉＯ２の含有量＞
本発明の一態様である歯科用陶材は、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、及び、アルカリ土類金属の酸化物を含み、前記ＣｅＯ２の含有量を満たす組成においても、前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、３０．０質量％以上であることで、熱膨張係数の過度な増加を抑制でき、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を抑制できる。また、前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、５０．０質量％以下であることで、例えば、１０００℃を超えるような焼成温度で焼成を行わずともセラミックス基材への焼付が可能となり、焼成温度を適切な範囲で調整できることから、陶材の焼成による着色を抑制できる。
したがって、本発明の効果がより奏され易くなる観点から、前記ＳｉＯ２の含有量は、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは３０．０質量％超５０．０質量％以下、より好ましくは３３．０～４８．０質量％、更に好ましくは３７．０～４５．０質量％である。
本発明の一態様である歯科用陶材は、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、及び、アルカリ土類金属の酸化物を含み、前記ＣｅＯ２の含有量を満たす組成においても、前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、３０．０質量％以上であることで、熱膨張係数の過度な増加を抑制でき、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を抑制できる。また、前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、５０．０質量％以下であることで、例えば、１０００℃を超えるような焼成温度で焼成を行わずともセラミックス基材への焼付が可能となり、焼成温度を適切な範囲で調整できることから、陶材の焼成による着色を抑制できる。
したがって、本発明の効果がより奏され易くなる観点から、前記ＳｉＯ２の含有量は、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは３０．０質量％超５０．０質量％以下、より好ましくは３３．０～４８．０質量％、更に好ましくは３７．０～４５．０質量％である。
＜ＺｒＯ２＞
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記ＺｒＯ２の含有量は、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは５．０～１６．０質量％、より好ましくは６．０～１５．０質量％、更に好ましくは７．５～１４．５質量％である。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記ＺｒＯ２の含有量は、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは５．０～１６．０質量％、より好ましくは６．０～１５．０質量％、更に好ましくは７．５～１４．５質量％である。
＜アルカリ土類金属の酸化物＞
前記アルカリ土類金属の酸化物としては、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯからなる群より選ばれる１種以上が挙げられる。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材は、前記アルカリ土類金属の酸化物として、少なくともＣａＯ又はＢａＯを含むことがより好ましく、少なくともＣａＯ及びＢａＯを含むことがより好ましい。
また、本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材は、前記アルカリ土類金属の酸化物として少なくともＣａＯ及びＢａＯを含み、前記ＣａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、０．２～２．０質量％であり、かつ、前記ＢａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～８．０質量％であることが更に好ましい。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記ＣａＯの含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは０．３～１．５質量％、更に好ましくは０．４～１．０質量％である。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記ＢａＯの含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは２．０～７．５質量％、更に好ましくは３．０～６．０質量％である。
また、本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材中、前記アルカリ土類金属の酸化物の合計含有量は、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは１．２～１０．０質量％、より好ましくは２．３～９．０質量％、更に好ましくは３．４～７．０質量％である。
前記アルカリ土類金属の酸化物としては、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯからなる群より選ばれる１種以上が挙げられる。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材は、前記アルカリ土類金属の酸化物として、少なくともＣａＯ又はＢａＯを含むことがより好ましく、少なくともＣａＯ及びＢａＯを含むことがより好ましい。
また、本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材は、前記アルカリ土類金属の酸化物として少なくともＣａＯ及びＢａＯを含み、前記ＣａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、０．２～２．０質量％であり、かつ、前記ＢａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～８．０質量％であることが更に好ましい。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記ＣａＯの含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは０．３～１．５質量％、更に好ましくは０．４～１．０質量％である。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記ＢａＯの含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは２．０～７．５質量％、更に好ましくは３．０～６．０質量％である。
また、本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材中、前記アルカリ土類金属の酸化物の合計含有量は、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは１．２～１０．０質量％、より好ましくは２．３～９．０質量％、更に好ましくは３．４～７．０質量％である。
また、本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材において、前記ＳｉＯ２、前記ＣｅＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物の合計含有量が、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは４５．０～１００質量％、より好ましくは５０．０～９９．０質量％、更に好ましくは５５．０～９８．０質量％、より更に好ましくは６５．０～９７．５質量％、より更に好ましくは７０．０～９５．０質量％、より更に好ましくは７５．０～９０．０質量％、より更に好ましくは７８．０～８６．０質量％である。
＜Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏ＞
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材は、更に、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上を含むことが好ましく、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏを含むことがより好ましい。
また、本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材は、更に、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏを含み、前記Ａｌ２Ｏ３の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、２．０～８．０質量％であり、前記Ｋ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～７．０質量％であり、かつ、前記Ｎａ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、４．０～１０．０質量％であることが更に好ましい。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記Ａｌ２Ｏ３の含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは３．０～７．０質量％、更に好ましくは３．５～６．５質量％である。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記Ｋ２Ｏの含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは２．０～６．５質量％、更に好ましくは３．０質量％以上５．５質量％未満である。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記Ｎａ２Ｏの含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは５．０～９．０質量％、更に好ましくは６．０～８．５質量％である。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材は、更に、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上を含むことが好ましく、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏを含むことがより好ましい。
また、本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材は、更に、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏを含み、前記Ａｌ２Ｏ３の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、２．０～８．０質量％であり、前記Ｋ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～７．０質量％であり、かつ、前記Ｎａ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、４．０～１０．０質量％であることが更に好ましい。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記Ａｌ２Ｏ３の含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは３．０～７．０質量％、更に好ましくは３．５～６．５質量％である。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記Ｋ２Ｏの含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは２．０～６．５質量％、更に好ましくは３．０質量％以上５．５質量％未満である。
本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記Ｎａ２Ｏの含有量は、歯科用陶材１００質量％中、より好ましくは５．０～９．０質量％、更に好ましくは６．０～８．５質量％である。
また、前記歯科用陶材が、更に、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上を含む場合、本発明の効果をより奏し易くする観点から、前記歯科用陶材において、前記ＳｉＯ２、前記ＣｅＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物、並びに、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上の合計含有量が、歯科用陶材１００質量％中、好ましくは５０．０～１００質量％、より好ましくは５５．０～１００質量％、更に好ましくは６５．０～９８．０質量％、より更に好ましくは７０．０～１００質量％、より更に好ましくは７５．０～１００質量％、より更に好ましくは８０．０～１００質量％、より更に好ましくは８３．５～１００質量％、より更に好ましくは９０．０～１００質量％、より更に好ましくは９５．０～１００質量％、より更に好ましくは９８．０～１００質量％である。
本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む前記ＣｅＯ２は不透明化剤として配合されたものであることが好ましい。すなわち、前記ＣｅＯ２が不透明化剤に由来するＣｅＯ２であることが好ましい。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含む前記ＣｅＯ２が不透明化剤として配合されたものである場合、前記不透明化剤として配合されるＣｅＯ２の配合量は、前述したＣｅＯ２の含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様であり、その好適な量も同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む前記ＳｉＯ２はガラス成分として配合されたものであることが好ましい。すなわち、前記ＳｉＯ２がガラス成分に由来するＳｉＯ２であることが好ましい。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含む前記ＳｉＯ２がガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＳｉＯ２の配合量は、前述したＳｉＯ２の含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様であり、その好適な量も同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む前記ＺｒＯ２はガラス成分として配合されたものであることが好ましい。すなわち、前記ＺｒＯ２がガラス成分に由来するＺｒＯ２であることが好ましい。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含む前記ＺｒＯ２がガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＺｒＯ２の好適な配合量は、前述したＺｒＯ２の含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含む前記ＣｅＯ２が不透明化剤として配合されたものである場合、前記不透明化剤として配合されるＣｅＯ２の配合量は、前述したＣｅＯ２の含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様であり、その好適な量も同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む前記ＳｉＯ２はガラス成分として配合されたものであることが好ましい。すなわち、前記ＳｉＯ２がガラス成分に由来するＳｉＯ２であることが好ましい。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含む前記ＳｉＯ２がガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＳｉＯ２の配合量は、前述したＳｉＯ２の含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様であり、その好適な量も同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む前記ＺｒＯ２はガラス成分として配合されたものであることが好ましい。すなわち、前記ＺｒＯ２がガラス成分に由来するＺｒＯ２であることが好ましい。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含む前記ＺｒＯ２がガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＺｒＯ２の好適な配合量は、前述したＺｒＯ２の含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む前記アルカリ土類金属の酸化物はガラス成分として配合されたものであることが好ましい。すなわち、前記アルカリ土類金属の酸化物がガラス成分に由来するアルカリ土類金属の酸化物であることが好ましい。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含む前記アルカリ土類金属の酸化物がガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるアルカリ土類金属の酸化物の好適な合計配合量は、前述したアルカリ土類金属の酸化物の合計含有量に係る記載において、「合計含有量」との表記を「合計配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前記アルカリ土類金属の酸化物の好適な態様として前述したＣａＯがガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＣａＯの好適な配合量は、前述したＣａＯの含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
同様に、本発明の一態様において、前記アルカリ土類金属の酸化物の好適な態様として前述したＢａＯがガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＢａＯの好適な配合量は、前述したＢａＯの含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む、前記ＣｅＯ２が不透明化剤として配合されたものであり、かつ、前記ＳｉＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物がガラス成分として配合されたものである場合、前記不透明化剤として配合されるＣｅＯ２、並びに、前記ガラス成分として配合されるＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びアルカリ土類金属の酸化物の合計配合量は、前述した前記ＳｉＯ２、前記ＣｅＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物の合計含有量に係る記載において、「合計含有量」との表記を「合計配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含む前記アルカリ土類金属の酸化物がガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるアルカリ土類金属の酸化物の好適な合計配合量は、前述したアルカリ土類金属の酸化物の合計含有量に係る記載において、「合計含有量」との表記を「合計配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前記アルカリ土類金属の酸化物の好適な態様として前述したＣａＯがガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＣａＯの好適な配合量は、前述したＣａＯの含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
同様に、本発明の一態様において、前記アルカリ土類金属の酸化物の好適な態様として前述したＢａＯがガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＢａＯの好適な配合量は、前述したＢａＯの含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む、前記ＣｅＯ２が不透明化剤として配合されたものであり、かつ、前記ＳｉＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物がガラス成分として配合されたものである場合、前記不透明化剤として配合されるＣｅＯ２、並びに、前記ガラス成分として配合されるＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びアルカリ土類金属の酸化物の合計配合量は、前述した前記ＳｉＯ２、前記ＣｅＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物の合計含有量に係る記載において、「合計含有量」との表記を「合計配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が、更に、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上を含む場合、前記Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上の酸化物はガラス成分として配合されたものであることが好ましい。すなわち、前記Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上の酸化物がガラス成分に由来するものであることが好ましい。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含んでいてもよい前記Ａｌ２Ｏ３がガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＡｌ２Ｏ３の好適な配合量は、前述したＡｌ２Ｏ３の含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
同様に、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含んでいてもよい前記Ｋ２Ｏがガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＫ２Ｏの好適な配合量は、前述したＫ２Ｏの含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
同様に、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含んでいてもよい前記Ｎａ２Ｏがガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＮａ２Ｏの好適な配合量は、前述したＮａ２Ｏの含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む、前記ＣｅＯ２が不透明化剤として配合されたものであり、前記ＳｉＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物がガラス成分として配合されたものであり、更に、前記Ａｌ２Ｏ３、前記Ｋ２Ｏ、及び前記Ｎａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上がガラス成分として配合されたものである場合、前記不透明化剤として配合されるＣｅＯ２、並びに、前記ガラス成分として配合されるＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びアルカリ土類金属の酸化物、並びに、前記ガラス成分として配合されるＡｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上の合計配合量は、前述した前記ＳｉＯ２、前記ＣｅＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物、並びに、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上の合計含有量に係る記載において、「合計含有量」との表記を「合計配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含んでいてもよい前記Ａｌ２Ｏ３がガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＡｌ２Ｏ３の好適な配合量は、前述したＡｌ２Ｏ３の含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
同様に、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含んでいてもよい前記Ｋ２Ｏがガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＫ２Ｏの好適な配合量は、前述したＫ２Ｏの含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
同様に、本発明の一態様において、前述のとおり、前記歯科用陶材が含んでいてもよい前記Ｎａ２Ｏがガラス成分として配合されたものである場合、前記ガラス成分として配合されるＮａ２Ｏの好適な配合量は、前述したＮａ２Ｏの含有量に係る記載において、「含有量」との表記を「配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材が含む、前記ＣｅＯ２が不透明化剤として配合されたものであり、前記ＳｉＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物がガラス成分として配合されたものであり、更に、前記Ａｌ２Ｏ３、前記Ｋ２Ｏ、及び前記Ｎａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上がガラス成分として配合されたものである場合、前記不透明化剤として配合されるＣｅＯ２、並びに、前記ガラス成分として配合されるＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びアルカリ土類金属の酸化物、並びに、前記ガラス成分として配合されるＡｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上の合計配合量は、前述した前記ＳｉＯ２、前記ＣｅＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物、並びに、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上の合計含有量に係る記載において、「合計含有量」との表記を「合計配合量」と変更し、「歯科用陶材１００質量％中」との表記を「歯科用陶材の原料成分１００質量％中」と変更すること以外は同様である。
また、本発明の一態様において、前記ガラスは、前記ＳｉＯ２、前記ＺｒＯ２及び前記アルカリ土類金属の酸化物を含むガラスであることが好ましく、前記ＳｉＯ２、前記ＺｒＯ２及び前記アルカリ土類金属の酸化物、並びに、前記Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも１種以上を含むガラスであることがより好ましい。
また、これら好適な態様であるガラスが、それぞれ、前述する各成分を含有するアルミノケイ酸塩ガラスであることが更に好ましい。
また、本明細書において、特に言及しない限り、前記「ガラス成分」とは「ガラス」を構成する一成分を指す。
また、前記「ガラス」が含む前記「ガラス成分」として表される前記各酸化物は、「ガラス」に含まれる金属成分の組成を金属酸化物で表記されたものであり、当該「ガラス」が、必ずしも前記酸化物の状態で各ガラス成分を含んでいる必要はない。ガラス、セラミックス等の陶材分野において、焼成により得られる陶材組成物の組成について、当該組成物が含む金属成分について、前述のとおり、金属酸化物換算で表記することは、本分野における技術常識である。
また、これら好適な態様であるガラスが、それぞれ、前述する各成分を含有するアルミノケイ酸塩ガラスであることが更に好ましい。
また、本明細書において、特に言及しない限り、前記「ガラス成分」とは「ガラス」を構成する一成分を指す。
また、前記「ガラス」が含む前記「ガラス成分」として表される前記各酸化物は、「ガラス」に含まれる金属成分の組成を金属酸化物で表記されたものであり、当該「ガラス」が、必ずしも前記酸化物の状態で各ガラス成分を含んでいる必要はない。ガラス、セラミックス等の陶材分野において、焼成により得られる陶材組成物の組成について、当該組成物が含む金属成分について、前述のとおり、金属酸化物換算で表記することは、本分野における技術常識である。
＜その他の成分＞
前記歯科用陶材は、さらに、前記成分以外のその他の成分として、その他のガラス成分に由来する成分、顔料、蛍光剤及び不透明化剤などを含むことができる。
前記その他のガラス成分に由来する成分としては、本発明の効果が奏される限り特に制限はないが、例えば、Ｌｉ２Ｏ、Ｓｂ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｃｌ及びＦからなる群より選択される少なくとも１種である。なお、これらの成分中、複数の価数をとりうる酸化物の含有量は、前記に例示した成分の価数に換算して含有量を算出する。したがって、例えば、ＦｅＯは、１／２Ｆｅ２Ｏ３に換算して算出される。
顔料又は蛍光剤としては、例えば、Ｐ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ及びＥｒの群から選択される少なくとも１つの元素の酸化物を利用することができる。
不透明化剤としては、例えば、ＺｒＳｉＯ４、及びＳｎＯ２の群から選択される少なくとも１つの結晶質の化合物を利用することができる。顔料、蛍光剤及び遮蔽材は、１つの化合物であってもよいし、複数の化合物であってもよい。
前記歯科用陶材は、さらに、前記成分以外のその他の成分として、その他のガラス成分に由来する成分、顔料、蛍光剤及び不透明化剤などを含むことができる。
前記その他のガラス成分に由来する成分としては、本発明の効果が奏される限り特に制限はないが、例えば、Ｌｉ２Ｏ、Ｓｂ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｃｌ及びＦからなる群より選択される少なくとも１種である。なお、これらの成分中、複数の価数をとりうる酸化物の含有量は、前記に例示した成分の価数に換算して含有量を算出する。したがって、例えば、ＦｅＯは、１／２Ｆｅ２Ｏ３に換算して算出される。
顔料又は蛍光剤としては、例えば、Ｐ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ及びＥｒの群から選択される少なくとも１つの元素の酸化物を利用することができる。
不透明化剤としては、例えば、ＺｒＳｉＯ４、及びＳｎＯ２の群から選択される少なくとも１つの結晶質の化合物を利用することができる。顔料、蛍光剤及び遮蔽材は、１つの化合物であってもよいし、複数の化合物であってもよい。
また、本発明の一態様において、歯科用陶材における前述した各酸化物の含有量については、例えば、蛍光Ｘ線分析、原子吸光分光分析、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Inductively Coupled Plasma）発光分光分析等の公知の分析方法を成分別に定量可能な複数の分析機器を組み合わせて、それぞれの定量値を加算して、合計１００％となるように換算することによって歯科用陶材の組成及び歯科用陶材の原料となり得るガラスの組成を確認することができる。
例えば、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、ＣａＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏの含有率は、例えば、蛍光Ｘ線分析によって測定することができる。また、蛍光Ｘ線分析では検知できないＬｉ２Ｏ成分の含有率は、例えば、原子吸光分光分析によって測定することができる。同様に蛍光Ｘ線分析では定量できないＢ２Ｏ３成分の含有率は、例えば、ＩＣＰ発光分光分析によって測定することができる。
また、例えば、本発明の一態様において、前記歯科用陶材を構成する各成分の配合割合（ガラス成分を用いる場合、ガラス成分を含むガラスの組成又はその原料の配合割合）から算出した組成を歯科用陶材の組成とみなすこともできる。
ここで、本明細書中、前記歯科用陶材が含む前述した各酸化物は、歯科用陶材に含まれる金属成分の組成を金属酸化物換算で表記したものであり、歯科用陶材は、必ずしも前記酸化物の状態で各成分を含んでいる必要はない。前述のとおり、前記歯科用陶材の原料となり得るガラスについても同様であり、ガラス、セラミックス等の陶材分野において、焼成により得られる陶材組成物の組成について、当該組成物が含む金属成分について、前述のとおり、金属酸化物換算で表記することは、本分野における技術常識である。
例えば、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、ＣａＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏの含有率は、例えば、蛍光Ｘ線分析によって測定することができる。また、蛍光Ｘ線分析では検知できないＬｉ２Ｏ成分の含有率は、例えば、原子吸光分光分析によって測定することができる。同様に蛍光Ｘ線分析では定量できないＢ２Ｏ３成分の含有率は、例えば、ＩＣＰ発光分光分析によって測定することができる。
また、例えば、本発明の一態様において、前記歯科用陶材を構成する各成分の配合割合（ガラス成分を用いる場合、ガラス成分を含むガラスの組成又はその原料の配合割合）から算出した組成を歯科用陶材の組成とみなすこともできる。
ここで、本明細書中、前記歯科用陶材が含む前述した各酸化物は、歯科用陶材に含まれる金属成分の組成を金属酸化物換算で表記したものであり、歯科用陶材は、必ずしも前記酸化物の状態で各成分を含んでいる必要はない。前述のとおり、前記歯科用陶材の原料となり得るガラスについても同様であり、ガラス、セラミックス等の陶材分野において、焼成により得られる陶材組成物の組成について、当該組成物が含む金属成分について、前述のとおり、金属酸化物換算で表記することは、本分野における技術常識である。
＜歯科用陶材の製造方法＞
次に、前記歯科用陶材の製造方法の好適な一態様について説明する。ここでは、前記ＣｅＯ２を不透明化剤として混合し、その他の前記酸化物成分をガラス成分として混合した場合の一例を説明する。
次に、前記歯科用陶材の製造方法の好適な一態様について説明する。ここでは、前記ＣｅＯ２を不透明化剤として混合し、その他の前記酸化物成分をガラス成分として混合した場合の一例を説明する。
（ガラス原料の作製）
まずは、陶材の原料ガラスを作製する。例えば、原料ガラスの各酸化物組成に相当する原料（酸化物、炭酸塩等）を準備し、混合する。次に、混合した原料をるつぼ内で好ましくは１３００～１６００℃で、２～８時間溶融した後、熔融物を水中で急冷してカレットを作製し、ガラスカレットをロールミルやボールミルで粉砕し、所定の粒径範囲となるように篩に掛ける。
まずは、陶材の原料ガラスを作製する。例えば、原料ガラスの各酸化物組成に相当する原料（酸化物、炭酸塩等）を準備し、混合する。次に、混合した原料をるつぼ内で好ましくは１３００～１６００℃で、２～８時間溶融した後、熔融物を水中で急冷してカレットを作製し、ガラスカレットをロールミルやボールミルで粉砕し、所定の粒径範囲となるように篩に掛ける。
（歯科用陶材の作製）
次に、準備した一次ガラス粉末（ガラス成分を含むガラス粉末）と不透明化剤として使用するＣｅＯ２とを混合する。この時、陶材の焼成温度や色調、蛍光性の適正化を目的に、無機顔料や蛍光剤などを同時に添加、混合する場合もある。
混合の条件は、特に限定されず、含有させる成分を一括投入してもよいし、分割投入してもよい。混合する混練機は通常の混練機を用いることができる。例えば、乳鉢、二軸混練機（ツインミックス）、三軸混練機（トリミックス）、ニーダー、プラネタリーミキサー等が挙げられる。
混合した粉末を好ましくは７５０～８８０℃で０．５～２．５時間熱処理する。前記熱処理温度は７７０～８５０℃がより好ましく、７８０～８４５℃が更に好ましく、７９０～８４０℃がより更に好ましい。前記熱処理温度が８８０℃以下であると、ＣｅＯ２が必要以上にガラスに熔融することがなく、ＣｅＯ２の不透明化剤としての効果が奏され易くなり、例えば、歯科用陶材に変色が生じる等の不具合も防止できる観点から好ましい。また、前記熱処理温度が７５０℃以上であると、ＣｅＯ２がガラスと融着し易くなり、ＣｅＯ２の微粉末がガラスと分離し難くなるため、例えば、歯科用陶材を溶剤と練和して使用する際に操作性不良を引き起こす等の不具合を防止できる観点から好ましい。また、前記熱処理時間は、より好ましくは０．５～２時間、更に好ましくは１～２時間である。
次に、ガラスとＣｅＯ２が融着した焼成物を粗砕し、粗砕物をさらにポットミルを用いて所定の粒径範囲になるまで粉砕する。その後、篩に掛けて粉砕品から粗粒を取り除き、陶材粉末を得る。
また、本発明の一態様において、前記陶材粉末の平均粒子径は、本発明の効果が奏される限り、特に制限はないが、好ましくは１～３０μｍ、より好ましくは２～２５μｍ、更に好ましくは３～２０μｍである。
前記陶材粉末の平均粒子径とは、レーザー回折散乱法を用いた測定により求めることができる体積基準の平均粒子径（Ｄ５０）を指し、例えば、実施例に記載の方法により測定することができる。
次に、準備した一次ガラス粉末（ガラス成分を含むガラス粉末）と不透明化剤として使用するＣｅＯ２とを混合する。この時、陶材の焼成温度や色調、蛍光性の適正化を目的に、無機顔料や蛍光剤などを同時に添加、混合する場合もある。
混合の条件は、特に限定されず、含有させる成分を一括投入してもよいし、分割投入してもよい。混合する混練機は通常の混練機を用いることができる。例えば、乳鉢、二軸混練機（ツインミックス）、三軸混練機（トリミックス）、ニーダー、プラネタリーミキサー等が挙げられる。
混合した粉末を好ましくは７５０～８８０℃で０．５～２．５時間熱処理する。前記熱処理温度は７７０～８５０℃がより好ましく、７８０～８４５℃が更に好ましく、７９０～８４０℃がより更に好ましい。前記熱処理温度が８８０℃以下であると、ＣｅＯ２が必要以上にガラスに熔融することがなく、ＣｅＯ２の不透明化剤としての効果が奏され易くなり、例えば、歯科用陶材に変色が生じる等の不具合も防止できる観点から好ましい。また、前記熱処理温度が７５０℃以上であると、ＣｅＯ２がガラスと融着し易くなり、ＣｅＯ２の微粉末がガラスと分離し難くなるため、例えば、歯科用陶材を溶剤と練和して使用する際に操作性不良を引き起こす等の不具合を防止できる観点から好ましい。また、前記熱処理時間は、より好ましくは０．５～２時間、更に好ましくは１～２時間である。
次に、ガラスとＣｅＯ２が融着した焼成物を粗砕し、粗砕物をさらにポットミルを用いて所定の粒径範囲になるまで粉砕する。その後、篩に掛けて粉砕品から粗粒を取り除き、陶材粉末を得る。
また、本発明の一態様において、前記陶材粉末の平均粒子径は、本発明の効果が奏される限り、特に制限はないが、好ましくは１～３０μｍ、より好ましくは２～２５μｍ、更に好ましくは３～２０μｍである。
前記陶材粉末の平均粒子径とは、レーザー回折散乱法を用いた測定により求めることができる体積基準の平均粒子径（Ｄ５０）を指し、例えば、実施例に記載の方法により測定することができる。
また、前述した歯科用陶材の製造方法の好適な一態様で示されるように、本発明の一態様としては、少なくともＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びアルカリ土類金属の酸化物を含むガラス成分として含むガラスと、不透明化剤であるＣｅＯ２とを混合して得られる歯科用陶材が挙げられ、より好ましくは少なくともＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びアルカリ土類金属の酸化物を含むガラス成分として含むガラスと、不透明化剤であるＣｅＯ２とを混合し、熱処理して得られる歯科用陶材が挙げられる。また、各成分を混合する際の配合量及びその好適な量は、それぞれ独立に、前述した歯科用陶材の欄で説明した各成分の配合量と同様である。
当該一態様である歯科用陶材におけるＳｉＯ２、ＺｒＯ２、アルカリ土類金属の酸化物、ＣｅＯ２は、本発明の一態様である歯科用陶材の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様である。また、得られる歯科用陶材中における各成分の含有量及びその好適な態様も同様である。また、前記混合条件、並びに、前記混合後の熱処理条件及びその好適な態様も、前述した歯科用陶材の製造方法の好適な一態様で前述した内容と同様である。
当該一態様である歯科用陶材におけるＳｉＯ２、ＺｒＯ２、アルカリ土類金属の酸化物、ＣｅＯ２は、本発明の一態様である歯科用陶材の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様である。また、得られる歯科用陶材中における各成分の含有量及びその好適な態様も同様である。また、前記混合条件、並びに、前記混合後の熱処理条件及びその好適な態様も、前述した歯科用陶材の製造方法の好適な一態様で前述した内容と同様である。
＜歯科用陶材の熱膨張係数＞
本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を更に抑制し易くする観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体を、ＩＳＯ ６８７２（２０１５）に準拠し、昇温速度１０℃／分で測定して得られる３０～４５０℃における熱膨張係数が、好ましくは７．８×１０－６／℃以上１０．０×１０－６／℃未満、より好ましくは７．８×１０－６／℃以上９．８×１０－６／℃以下、更に好ましくは７．９×１０－６／℃以上９．７×１０－６／℃以下である。
前記熱膨張係数の値は、具体的には、実施例に記載の方法により算出される値を指す。
本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を更に抑制し易くする観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体を、ＩＳＯ ６８７２（２０１５）に準拠し、昇温速度１０℃／分で測定して得られる３０～４５０℃における熱膨張係数が、好ましくは７．８×１０－６／℃以上１０．０×１０－６／℃未満、より好ましくは７．８×１０－６／℃以上９．８×１０－６／℃以下、更に好ましくは７．９×１０－６／℃以上９．７×１０－６／℃以下である。
前記熱膨張係数の値は、具体的には、実施例に記載の方法により算出される値を指す。
＜歯科用陶材の透過率＞
本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、遮蔽性がより優れ易くする観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ０．３０ｍｍの測定用サンプルの厚さ方向に対する、波長５５５ｎｍの光の透過率が、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、更に好ましくは５．０％以下、より更に好ましくは３．０％以下、より更に好ましくは１．０％未満、より更に好ましくは０．９％以下である。また、前記透過率の下限値は、特に制限はないが、０％であり、例えば、０．１％であってもよい。前述のとおり、これら段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、前記透過率が、好ましくは０～１０．０％、より好ましくは０～８．０％、更に好ましくは０～５．０％、より更に好ましくは０～３．０％、より更に好ましくは０％以上１．０％未満、より更に好ましくは０～０．９％であり、また、例えば、０．１～１０．０％、０．１～８．０％、０．１～５．０％、０．１～３．０％、０．１％以上１．０％未満、又は０．１～０．９％であってもよい。
前記透過率の値は、具体的には、実施例に記載の方法により算出される値を指す。
本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、遮蔽性がより優れ易くする観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ０．３０ｍｍの測定用サンプルの厚さ方向に対する、波長５５５ｎｍの光の透過率が、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、更に好ましくは５．０％以下、より更に好ましくは３．０％以下、より更に好ましくは１．０％未満、より更に好ましくは０．９％以下である。また、前記透過率の下限値は、特に制限はないが、０％であり、例えば、０．１％であってもよい。前述のとおり、これら段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、前記透過率が、好ましくは０～１０．０％、より好ましくは０～８．０％、更に好ましくは０～５．０％、より更に好ましくは０～３．０％、より更に好ましくは０％以上１．０％未満、より更に好ましくは０～０．９％であり、また、例えば、０．１～１０．０％、０．１～８．０％、０．１～５．０％、０．１～３．０％、０．１％以上１．０％未満、又は０．１～０．９％であってもよい。
前記透過率の値は、具体的には、実施例に記載の方法により算出される値を指す。
＜歯科用陶材の明度＞
本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、審美性がより優れ易くなる観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ１．２０ｍｍの試験片を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色して得られる明度Ｌ＊が、好ましくは９０．０以上、より好ましくは９１．０以上、更に好ましくは９２．０以上である。
また、前記明度Ｌ＊の上限値は、特に制限はないが、例えば、９９．０であってもよく、９８．０であってもよく、９７．０であってもよい。
前述のとおり、これら段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、前記明度Ｌ＊が、９０．０～９９．０、９０．０～９８．０、９０．０～９７．０、９１．０～９９．０、９１．０～９８．０、９１．０～９７．０、９２．０～９９．０、９２．０～９８．０、又は９２．０～９７．０であってもよい。
前記明度Ｌ＊の値は、具体的には、実施例に記載の方法により算出される値を指す。
本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、審美性がより優れ易くなる観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ１．２０ｍｍの試験片を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色して得られる明度Ｌ＊が、好ましくは９０．０以上、より好ましくは９１．０以上、更に好ましくは９２．０以上である。
また、前記明度Ｌ＊の上限値は、特に制限はないが、例えば、９９．０であってもよく、９８．０であってもよく、９７．０であってもよい。
前述のとおり、これら段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、前記明度Ｌ＊が、９０．０～９９．０、９０．０～９８．０、９０．０～９７．０、９１．０～９９．０、９１．０～９８．０、９１．０～９７．０、９２．０～９９．０、９２．０～９８．０、又は９２．０～９７．０であってもよい。
前記明度Ｌ＊の値は、具体的には、実施例に記載の方法により算出される値を指す。
＜歯科用陶材の色度＞
本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、審美性がより優れ易くなる観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ１．２０ｍｍの試験片を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色して得られる色度ａ＊が、好ましくは－２．４～＋１．２、より好ましくは－２．３～＋１．１、更に好ましくは－２．２～＋１．０である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、審美性がより優れ易くなる観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ１．２０ｍｍの試験片を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色して得られる色度ｂ＊が、好ましくは－５．６～＋７．４、より好ましくは－５．５～＋７．３、更に好ましくは－５．４～＋７．２である。
前記色度ａ＊及びｂ＊の値は、具体的には、実施例に記載の方法により算出される値を指す。
本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、審美性がより優れ易くなる観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ１．２０ｍｍの試験片を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色して得られる色度ａ＊が、好ましくは－２．４～＋１．２、より好ましくは－２．３～＋１．１、更に好ましくは－２．２～＋１．０である。
また、本発明の一態様において、前記歯科用陶材は、審美性がより優れ易くなる観点から、前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ１．２０ｍｍの試験片を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色して得られる色度ｂ＊が、好ましくは－５．６～＋７．４、より好ましくは－５．５～＋７．３、更に好ましくは－５．４～＋７．２である。
前記色度ａ＊及びｂ＊の値は、具体的には、実施例に記載の方法により算出される値を指す。
［歯科用陶材の補綴物の製造方法］
また、ある好適な実施態様として、前述した本発明の一態様である前記歯科用陶材をジルコニア基材上に塗布する工程と、前記歯科用陶材を８８０～９８０℃で焼成する工程とを含む、歯科用補綴物の製造方法が挙げられる。前記歯科用陶材の焼成温度は、好ましくは８８０～９８０℃、より好ましくは９００～９６０℃、更に好ましくは９２０～９４０℃である。これにより、例えば、前記陶材をジルコニア冠などのセラミックス基材の上で焼結させた場合に、ジルコニア冠などのセラミックス基材の損傷を抑制することができるため好ましい。また、過熱によるセラミックス基材の変形を抑制することができるため好ましい。
また、ある好適な実施態様として、前述した本発明の一態様である前記歯科用陶材をジルコニア基材上に塗布する工程と、前記歯科用陶材を８８０～９８０℃で焼成する工程とを含む、歯科用補綴物の製造方法が挙げられる。前記歯科用陶材の焼成温度は、好ましくは８８０～９８０℃、より好ましくは９００～９６０℃、更に好ましくは９２０～９４０℃である。これにより、例えば、前記陶材をジルコニア冠などのセラミックス基材の上で焼結させた場合に、ジルコニア冠などのセラミックス基材の損傷を抑制することができるため好ましい。また、過熱によるセラミックス基材の変形を抑制することができるため好ましい。
［歯科用陶材の用途等］
本発明の一態様である歯科用陶材は、セラミックス基材に用いる歯科用陶材として好適に用いることができ、例えば、セラミックス製のインレー、アンレー、ラミネートベニア、及びクラウン等の歯科用補綴物の作製に用いることができる。
また、本発明の一態様である歯科用陶材ペーストを築盛する対象となるフレームとしては、特に限定されないが、好適例として、セラミックスフレームが挙げられ、前記セラミックスフレームとしては、好ましくはジルコニアフレームが挙げられる。
また、前記歯科用陶材の使用用途は特に限定されず、例えば、ボディー陶材（デンチン色陶材）、サービカル陶材、インサイザル陶材（エナメル色陶材）、トランスルーセント陶材、オペーク陶材、ステイン陶材等として使用することができる。
本発明の一態様である歯科用陶材は、セラミックス基材に用いる歯科用陶材として好適に用いることができ、例えば、セラミックス製のインレー、アンレー、ラミネートベニア、及びクラウン等の歯科用補綴物の作製に用いることができる。
また、本発明の一態様である歯科用陶材ペーストを築盛する対象となるフレームとしては、特に限定されないが、好適例として、セラミックスフレームが挙げられ、前記セラミックスフレームとしては、好ましくはジルコニアフレームが挙げられる。
また、前記歯科用陶材の使用用途は特に限定されず、例えば、ボディー陶材（デンチン色陶材）、サービカル陶材、インサイザル陶材（エナメル色陶材）、トランスルーセント陶材、オペーク陶材、ステイン陶材等として使用することができる。
また、本発明の他の実施形態としては、歯を治療する（例えば、審美歯科治療、欠損歯治療、人工歯等の補綴修復治療、う蝕治療等）ための、前記歯科用陶材の使用が挙げられる。
前記したいずれの実施形態においても、前述の説明に基づいて、各成分の種類、含有量等を適宜変更でき、任意の成分について、追加、削除等の変更をすることができる。また、前記したいずれの実施形態においても、各歯科用陶材の組成と特性の値を適宜変更して組み合わせることもできる。したがって、前述した歯科用陶材は、本発明の効果を奏する限り、１種単独で又は２種以上を適宜組み合わせて用いることもできる。
本発明は、本発明の効果を奏する限り、本発明の技術的思想の範囲内において、前記の構成を種々組み合わせた実施形態を含む。
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
［実施例１～７及び比較例１～４］
各実施例及び比較例の歯科用陶材を以下のように作製し、その特性を評価した。
各実施例及び比較例の歯科用陶材を以下のように作製し、その特性を評価した。
＜原料ガラスの作製＞
一次ガラス粉末を作製した際に、下記表１に示す組成となるように、各原料（シリカ、アルミナ、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、フッ化バリウム、酸化ジルコニウム、三酸化アンチモン、酸化イットリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、ホウ酸など）を混合した。混合した原料をるつぼの中で、１４５０℃で４時間溶融した。溶融物を水中で急冷してガラスカレットを作製し、前記ガラスカレットをボールミルで粉砕し、ステンレス製の＃１００メッシュの篩に掛けて、一次ガラス粉末を得た。
なお、表１中、「その他」と表記しているその他の成分には、Ｓｂ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＬｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｆなどが含まれる。
一次ガラス粉末を作製した際に、下記表１に示す組成となるように、各原料（シリカ、アルミナ、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、フッ化バリウム、酸化ジルコニウム、三酸化アンチモン、酸化イットリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、ホウ酸など）を混合した。混合した原料をるつぼの中で、１４５０℃で４時間溶融した。溶融物を水中で急冷してガラスカレットを作製し、前記ガラスカレットをボールミルで粉砕し、ステンレス製の＃１００メッシュの篩に掛けて、一次ガラス粉末を得た。
なお、表１中、「その他」と表記しているその他の成分には、Ｓｂ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＬｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｆなどが含まれる。
＜陶材粉末の作製＞
前記表１に示す各一次ガラス粉末、及び、不透明化剤としてのＣｅＯ２を下記表２に記載の比率で混合した。なお、比較例３では、更に、不透明化剤としてＴｉＯ２も混合した。混合した粉末を８４０℃で２時間熱処理した。
次に、ガラス及びＣｅＯ２（比較例３は、ガラス、ＣｅＯ２及びＴｉＯ２）が融着した焼成物を、ジョークラッシャーを用いて粗砕し、得られた粗砕物をさらにボールミルを用いて平均粒子径が１５μｍになるまで粉砕した。その後、ステンレス製の＃１００メッシュの篩に掛けて粉砕物から粗粒を取り除き、陶材粉末を得た。
得られた各陶材粉末中の組成を下記表３に示す。
なお、前記平均粒子径は、体積基準の平均粒子径（Ｄ５０）であり、レーザー回折散乱法により求めることができる。レーザー回折散乱法は、具体的に例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２３００：株式会社島津製作所製）により、０．２％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を分散媒に用いて体積基準（Ｄ５０）で測定することができる。
前記表１に示す各一次ガラス粉末、及び、不透明化剤としてのＣｅＯ２を下記表２に記載の比率で混合した。なお、比較例３では、更に、不透明化剤としてＴｉＯ２も混合した。混合した粉末を８４０℃で２時間熱処理した。
次に、ガラス及びＣｅＯ２（比較例３は、ガラス、ＣｅＯ２及びＴｉＯ２）が融着した焼成物を、ジョークラッシャーを用いて粗砕し、得られた粗砕物をさらにボールミルを用いて平均粒子径が１５μｍになるまで粉砕した。その後、ステンレス製の＃１００メッシュの篩に掛けて粉砕物から粗粒を取り除き、陶材粉末を得た。
得られた各陶材粉末中の組成を下記表３に示す。
なお、前記平均粒子径は、体積基準の平均粒子径（Ｄ５０）であり、レーザー回折散乱法により求めることができる。レーザー回折散乱法は、具体的に例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２３００：株式会社島津製作所製）により、０．２％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を分散媒に用いて体積基準（Ｄ５０）で測定することができる。
［歯科用陶材の評価］
各実施例及び比較例で得られた各歯科用陶材について、その特性を以下の方法により評価した。得られた結果を下記表３に示す。
各実施例及び比較例で得られた各歯科用陶材について、その特性を以下の方法により評価した。得られた結果を下記表３に示す。
＜歯科用陶材の透過率測定＞
陶材粉末をペレット形状に成形し、焼成最高温度９３０℃、１分間の条件で焼成した試験片を両面＃１０００の耐水研磨紙（株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ製「Ｃ９４７Ｈ」）で研磨して、直径１１ｍｍ、厚み０．３０ｍｍの測定用サンプルを作製した。測定は、透過濃度計Ｘ－Ｒｉｔｅ（登録商標） ３６１Ｔ(Ｖ)（Ｘ－Ｒｉｔｅ社製）を用い、波長５５５ｎｍの光を当てて透過濃度を測定し、測定した透過濃度値を下記式（１）に入れて透過率を計算した。
透過率［％］＝１０－透過濃度×１００ （１）
また、前記試験片を作製する際の焼成は、より具体的には、焼成前の乾燥時間５分；焼成開始温度６００℃；昇温速度４５℃／分；真空開始温度６００℃；真空度９６ｋＰａ；焼成最高温度９３０℃到達時に大気圧に開放（真空解除）して、１分間係留；係留後、室温（２５℃）急冷；の条件で行った。
陶材粉末をペレット形状に成形し、焼成最高温度９３０℃、１分間の条件で焼成した試験片を両面＃１０００の耐水研磨紙（株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ製「Ｃ９４７Ｈ」）で研磨して、直径１１ｍｍ、厚み０．３０ｍｍの測定用サンプルを作製した。測定は、透過濃度計Ｘ－Ｒｉｔｅ（登録商標） ３６１Ｔ(Ｖ)（Ｘ－Ｒｉｔｅ社製）を用い、波長５５５ｎｍの光を当てて透過濃度を測定し、測定した透過濃度値を下記式（１）に入れて透過率を計算した。
透過率［％］＝１０－透過濃度×１００ （１）
また、前記試験片を作製する際の焼成は、より具体的には、焼成前の乾燥時間５分；焼成開始温度６００℃；昇温速度４５℃／分；真空開始温度６００℃；真空度９６ｋＰａ；焼成最高温度９３０℃到達時に大気圧に開放（真空解除）して、１分間係留；係留後、室温（２５℃）急冷；の条件で行った。
＜歯科用陶材の明度及び色度の評価＞
陶材粉末をペレット形状に成形し、焼成最高温度９３０℃、１分間の条件で焼成した試験片を両面＃１０００の耐水研磨紙（株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ製「Ｃ９４７Ｈ」）で研磨して、直径１４ｍｍ、厚み１．２０ｍｍに仕上げて作製した。作製した試験片は分光測色計ＣＭ－３６１０Ａ（コニカミノルタ株式会社製）を用いてＤ６５光源、測定モードＳＣＩ、測定径／照明径＝φ８ｍｍ／φ１１ｍｍ、白背景にて測定を行い、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３ 測色－第４部：ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間）における明度（色空間）であるＬ＊値、及び色相と彩度を示す色度であるａ＊、ｂ＊を読み取った。
なお、前記試験片を作製する際の焼成は、より具体的には、前記歯科用陶材の透過率測定の欄に記載の条件と同じ条件にて行った。
陶材粉末をペレット形状に成形し、焼成最高温度９３０℃、１分間の条件で焼成した試験片を両面＃１０００の耐水研磨紙（株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ製「Ｃ９４７Ｈ」）で研磨して、直径１４ｍｍ、厚み１．２０ｍｍに仕上げて作製した。作製した試験片は分光測色計ＣＭ－３６１０Ａ（コニカミノルタ株式会社製）を用いてＤ６５光源、測定モードＳＣＩ、測定径／照明径＝φ８ｍｍ／φ１１ｍｍ、白背景にて測定を行い、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３ 測色－第４部：ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間）における明度（色空間）であるＬ＊値、及び色相と彩度を示す色度であるａ＊、ｂ＊を読み取った。
なお、前記試験片を作製する際の焼成は、より具体的には、前記歯科用陶材の透過率測定の欄に記載の条件と同じ条件にて行った。
＜歯科用陶材の着色有無の評価＞
白色の陶材として色調の対照見本に「セラビアン（登録商標）ＺＲ陶材 ＳＢ ＷＨＩＴＥ」を比較対照として、着色が見られないか目視にて確認をした。色調の比較をする為に用いる試料は、前述の歯科用陶材の明度及び色度の評価に用いたペレット形状の研磨面を使用した。
着色が見られなかったものは「Ａ評価：着色なし」とし、着色が見られたものは「Ｆ評価：着色有り」と判断した。
白色の陶材として色調の対照見本に「セラビアン（登録商標）ＺＲ陶材 ＳＢ ＷＨＩＴＥ」を比較対照として、着色が見られないか目視にて確認をした。色調の比較をする為に用いる試料は、前述の歯科用陶材の明度及び色度の評価に用いたペレット形状の研磨面を使用した。
着色が見られなかったものは「Ａ評価：着色なし」とし、着色が見られたものは「Ｆ評価：着色有り」と判断した。
＜歯科用陶材の熱膨張係数測定＞
熱膨張係数は、ＩＳＯ ６８７２（２０１５）に準拠して測定した。測定に使用する試験片は、陶材粉末を棒状（直径：５ｍｍ）に成形し、焼成最高温度９３０℃、１分間の条件で焼成したものを２０ｍｍの長さになるように、両面＃１０００の耐水研磨紙（株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ製「Ｃ９４７Ｈ」）で上下面を研磨し、作製した。熱機械分析装置ＴＭＡ８３１０（株式会社リガク製）を用いて、昇温速度１０℃／分で２５～５００℃の範囲の前記試験片の長さの変化を測定し、３０～４５０℃の範囲のデータ（熱膨張曲線）を採用して、３０～４５０℃の温度範囲での熱膨張係数を算出した。
なお、前記試験片を作製する際の焼成は、より具体的には、前記歯科用陶材の透過率測定の欄に記載の条件と同じ条件にて行った。
熱膨張係数は、ＩＳＯ ６８７２（２０１５）に準拠して測定した。測定に使用する試験片は、陶材粉末を棒状（直径：５ｍｍ）に成形し、焼成最高温度９３０℃、１分間の条件で焼成したものを２０ｍｍの長さになるように、両面＃１０００の耐水研磨紙（株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ製「Ｃ９４７Ｈ」）で上下面を研磨し、作製した。熱機械分析装置ＴＭＡ８３１０（株式会社リガク製）を用いて、昇温速度１０℃／分で２５～５００℃の範囲の前記試験片の長さの変化を測定し、３０～４５０℃の範囲のデータ（熱膨張曲線）を採用して、３０～４５０℃の温度範囲での熱膨張係数を算出した。
なお、前記試験片を作製する際の焼成は、より具体的には、前記歯科用陶材の透過率測定の欄に記載の条件と同じ条件にて行った。
＜クラック有無の評価＞
３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３が固溶したＺｒＯ２の焼成ペレット（下記表３中、「３Ｙ」と記載。）と６ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３が固溶したＺｒＯ２の焼成ペレット（下記表３中、「６Ｙ」と記載。）を使って陶材のクラックの有無を確認した。前述の２種類の円盤形状のＺｒＯ２の焼成ペレットに陶材を塗布した後、９３０℃、１分間の条件で焼成した後、焼成ペレットへの陶材の焼付き状態を確認した。塗布した形状のまま焼付いているものを「Ａ評価：クラック無し」とし、陶材中に亀裂が入ったり、焼成ペレットから一部或いは全部がはがれてしまったものは「Ｆ評価：クラック有り」と判断した。
なお、前記焼成ペレットに陶材を塗布した後に行った前記陶材の焼成は、より具体的には、前記歯科用陶材の透過率測定の欄に記載の条件と同じ条件にて行った。
３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３が固溶したＺｒＯ２の焼成ペレット（下記表３中、「３Ｙ」と記載。）と６ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３が固溶したＺｒＯ２の焼成ペレット（下記表３中、「６Ｙ」と記載。）を使って陶材のクラックの有無を確認した。前述の２種類の円盤形状のＺｒＯ２の焼成ペレットに陶材を塗布した後、９３０℃、１分間の条件で焼成した後、焼成ペレットへの陶材の焼付き状態を確認した。塗布した形状のまま焼付いているものを「Ａ評価：クラック無し」とし、陶材中に亀裂が入ったり、焼成ペレットから一部或いは全部がはがれてしまったものは「Ｆ評価：クラック有り」と判断した。
なお、前記焼成ペレットに陶材を塗布した後に行った前記陶材の焼成は、より具体的には、前記歯科用陶材の透過率測定の欄に記載の条件と同じ条件にて行った。
表３の結果より、実施例１～７の歯科用陶材は、遮蔽性に優れ、焼成時の陶材の変色を抑制でき、かつ、セラミックス基材に焼付する際のクラックの発生を抑制できていることがわかる。
一方、ＳｉＯ２の含有量が３０．０質量％未満であり、ＺｒＯ２を含まない比較例１の歯科用陶材は、熱膨張係数が高く、クラックが生じてしまうことがわかる。
また、ＳｉＯ２の含有量が５０．０質量％超であり、ＣｅＯ２の含有量が１０．０質量％未満である比較例２の歯科用陶材は、透過率が高く、遮蔽性が劣ることがわかる。
また、ＣｅＯ２の含有量が１０．０質量％未満であり、不透明化剤としてＴｉＯ２も混合している比較例３の歯科用陶材は、焼成により変色（黒変）が生じていることがわかる。
また、ＺｒＯ２を含まない比較例４の歯科用陶材は、焼成により変色（黄変）が生じていることがわかる。
一方、ＳｉＯ２の含有量が３０．０質量％未満であり、ＺｒＯ２を含まない比較例１の歯科用陶材は、熱膨張係数が高く、クラックが生じてしまうことがわかる。
また、ＳｉＯ２の含有量が５０．０質量％超であり、ＣｅＯ２の含有量が１０．０質量％未満である比較例２の歯科用陶材は、透過率が高く、遮蔽性が劣ることがわかる。
また、ＣｅＯ２の含有量が１０．０質量％未満であり、不透明化剤としてＴｉＯ２も混合している比較例３の歯科用陶材は、焼成により変色（黒変）が生じていることがわかる。
また、ＺｒＯ２を含まない比較例４の歯科用陶材は、焼成により変色（黄変）が生じていることがわかる。
本発明の歯科用陶材は、歯科用補綴物等に利用することができる。
また、近年、特に、セラミックス歯冠等の需要が益々増大し、個々の審美要求が高まっていることに伴い、歯科用陶材の使用頻度が増えることが予想されているところ、本発明の歯科用陶材はジルコニア等のセラミックスを用いた基材に対する歯科用陶材として有用である。
また、近年、特に、セラミックス歯冠等の需要が益々増大し、個々の審美要求が高まっていることに伴い、歯科用陶材の使用頻度が増えることが予想されているところ、本発明の歯科用陶材はジルコニア等のセラミックスを用いた基材に対する歯科用陶材として有用である。
Claims (10)
- ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、及び、アルカリ土類金属の酸化物を含み、
前記ＳｉＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、３０．０～５０．０質量％であり、
前記ＣｅＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１０．０～５０．０質量％である、歯科用陶材。 - 前記ＺｒＯ２の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、５．０～１６．０質量％である、請求項１に記載の歯科用陶材。
- 更に、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、及びＮａ２Ｏを含み、
前記Ａｌ２Ｏ３の含有量が、歯科用陶材１００質量％中、２．０～８．０質量％、
前記Ｋ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～７．０質量％、
前記Ｎａ２Ｏの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、４．０～１０．０質量％、
である、請求項１又は２に記載の歯科用陶材。 - 前記アルカリ土類金属の酸化物として、少なくとも、ＣａＯ及びＢａＯを含み、
前記ＣａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、０．２～２．０質量％、
前記ＢａＯの含有量が、歯科用陶材１００質量％中、１．０～８．０質量％、
である、請求項１～３のいずれか１項に記載の歯科用陶材。 - 前記ＳｉＯ２、前記ＣｅＯ２、前記ＺｒＯ２、及び、前記アルカリ土類金属の酸化物の合計含有量が、歯科用陶材１００質量％中、７０．０～９５．０質量％である、請求項１～４のいずれか１項に記載の歯科用陶材。
- 前記ＣｅＯ２が、不透明化剤に由来するＣｅＯ２である、請求項１～５のいずれか１項に記載の歯科用陶材。
- 前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体を、ＩＳＯ ６８７２（２０１５）に準拠し、昇温速度１０℃／分で測定して得られる３０～４５０℃における熱膨張係数が、７．８×１０－６／℃以上１０．０×１０－６／℃未満である、請求項１～６のいずれか１項に記載の歯科用陶材。
- 前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ０．３０ｍｍの測定用サンプルの厚さ方向に対する、波長５５５ｎｍの光の透過率が、１０．０％以下である、請求項１～７のいずれか１項に記載の歯科用陶材。
- 前記歯科用陶材を焼成最高温度９３０℃で焼成して得られる焼成体からなる厚さ１．２０ｍｍの試験片を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で測色して得られる明度Ｌ＊が、９０．０以上である、請求項１～８のいずれか１項に記載の歯科用陶材。
- 請求項１～９のいずれか１項に記載の歯科用陶材をジルコニア基材上に塗布する工程と、前記歯科用陶材を８８０～９８０℃で焼成する工程とを含む、歯科用補綴物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024523771A JP7507332B1 (ja) | 2022-12-22 | 2023-12-22 | 歯科用陶材 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022205842 | 2022-12-22 | ||
| JP2022-205842 | 2022-12-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024135854A1 true WO2024135854A1 (ja) | 2024-06-27 |
Family
ID=91589069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/046285 WO2024135854A1 (ja) | 2022-12-22 | 2023-12-22 | 歯科用陶材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2024135854A1 (ja) |
-
2023
- 2023-12-22 WO PCT/JP2023/046285 patent/WO2024135854A1/ja unknown
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