JPH02138105A

JPH02138105A - 繊維充填歯科用陶材

Info

Publication number: JPH02138105A
Application number: JP63270630A
Authority: JP
Inventors: A Sigler Mark; マーク・エイ・シグラー; J Sigler Timothy; ティモシー・ジェイ・シグラー; E D Delbert; デルバート・イー・ディ
Original assignee: MYRON INTERNATL Inc
Current assignee: MYRON INTERNATL Inc
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1990-05-28

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】本発明は一憧維により補強された歯科用陶材改良組成物
に関する。該組成物は、インレー−アンレー、歯冠及び
橋体架工歯等の歯科用修復材の製造に有効に使用できる
。更に詳細には一本発明は。

相対的に少量の酸化ジルコニウムセラミック繊維の存在
によって特徴付けられる補強歯科用陶材に関する。

種々の陶材セラミックスは、天然の歯の外観及び感触に
非常に似ておシ美観的に満足のいく修復材を製造するの
に使用できるため、過去、修復歯科学において使用され
てきた。殆どの歯科用陶材は長石系であり、相当量の二
酸化ケイ素分、典型的には、５０係またはそれ以上のオ
ーダーで含有する。Ｓ　ｉ　Ｏｔ歯科用陶材の他に、陶
材は、典型的には、残りの酸化物類、フラックス、改質
剤及び−一般に、中間体アルミニウム酸化物、即ち−Ｉ
Ｊｔ　Ｏ＠も包含する。歯科用陶材から製造された最終
セラミック修復材の安定性は、歯科用ガラス内に広がっ
た。ケイ素−酸素格子に非常に依存する。結論として、
ガラス構造内の共有結合を相当減少させてはならず、さ
もないと加水分解安定性及び失透の問題が起こるかもし
れない。

歯科用陶材に関連して出会う継続した問題は、得られる
歯科用修復材が相対的に脆弱であシ、破損を受ける傾向
である。事実−この傾向は、総ての陶材修復材の主要な
欠点である。過去に１石英やアルミナ等の結晶性酸化物
粉末の含有による歯科用陶材を補強する試みがなされて
いる。更に、過去に、歯科用陶材の添加剤として相対的
に大量のシリカ−アルミナ−ジルコニア耐火物ガラス繊
維を使用することが示唆されている。従って、サフイア
氏の米国特許第３．０６９．７７３号明細書は、相当に
のシリカ及びアルミニウム、並びに少量割合のジルコニ
アを含有する、約５〜６７鳴の高割合の耐火物ガラス繊
維で歯科用陶材を補強する概念を開示する。しかし、か
かる相対的に大量の補強用繊維が陶材のシリコン−酸素
格子状態の共有結合の広がり程度を減少させる傾向にあ
るかもしれないという事実から、この取り組みに問題が
起こる。

更に、陶材歯冠の補強のために、炭化ケイ素を使用する
ことが示唆されている〔プランド（Ｄｅｒａｎｄ　）代
著「陶材歯冠の炭化ケイ素による補強」ジエー・プｏ　
スミプント（Ｊ、　Ｐｒｏｓ　、　Ｄｅｎｔ　、）１９
８０年１月〕りしかし、この技術は、炭化ケイ素繊維が
暗色であり、それ故、修復材の非常に小さなコアにのみ
しか使用できず、そうしないと修復の美観面で受は入れ
られないので、非常に限定された利用性しかない。

従って１手短に言えば、長い間の認識と先行研究の対象
であるにもかかわらず、歯科用陶材を補強する問題は、
これまで満足して解決されていない厄介な問題を残した
ままである。

本発明は、上述した問題を克服し１強度及び耐破損性に
ついて増強された特性を示す、非常に改良された繊維補
強歯科用陶材を提供する。概観すると、本発明の歯科用
陶材組成物は、多量の歯科用陶材粉末を含み、その中に
５本量係未満の酸化ジルコニウムセラミック繊維を有す
る。該Ｆ１を雄は少なくとも約５０重ｊ１％の酸化ジル
コニウムを含有する。これらの特殊化された繊維の相対
的に適度の雀の使用は、より多量の酸化ジルコニウムを
含む対照となる修復材に勝る所望の特性を有する最終歯
科用修復材を生じさせることが見いだされた。

本発明の好ましい形態では、酸化ジルコニウムセラミッ
ク繊維が、陶材組成物中に、約１〜４重量鴫、最適には
約２．５重を壬存在する。該繊維は、好ましくは最終歯
科用修復材の繊維補強部分の出発陶材組成物中に全体に
わたって混合され、不規則に配向される。該繊維は、標
準的には相対的に短く、約１／３２〜１７４インチ、よ
り好ましくは。

約１７１６インチの平均長さを有する。しかし、伸長さ
れる橋体架工歯等の一定の特殊化された修復材では、そ
の使用は１インチ若しくはそれ以上の長さの長繊維でな
されても良い。より辿常の短繊維の場合でも、該繊維は
その長さ／直径の値が約６乃至７５、より好ましくは、
約７乃至２０がてましい。

本発明では、広範囲の歯科用１淘材を使用できる。

基本的に述べれば、かかる陶材は相当部分の二酸化ケイ
素（標準的には少なくとも約４０重量係。

よυ普通には５０重琺繋を超える）を含有する。

更に、歯科用陶材に、多量のＡＡｔＯｓ　（普通、約５
〜１５重量％）、同様に代表的なフラックス又は改質剤
（例えば、ｃｏｏ、に！０、ＮａｔＯ）を含有させても
よい。これらの添加剤は、典型的には、相対的に少量で
存在する。又、最終歯科用修復材に適当な美観を与える
ために歯科用陶材組成物に顔料も使用できる。

本発明の繊維補強陶材を使用して作られた修復材は、本
体の形体（例えば、インレー、アンレー歯冠及び橋体架
工歯等）であシ、該本体は、溶成された繊維補強歯科用
陶材から形成された一部分（コア）を有する。これに関
連して、本発明の範囲内で、金属製コア及び本発明の歯
科用陶材の外コア部分を有する複合修復材が提供される
。いずれにしても、従来の繊維で補強されていない陶材
を、美観のため外側表面に使用する。

上記したように、殆どの場合、補強用繊維は、最終修復
材の繊維補強コアの陶材マトリックス中に均一に分散さ
れ、不規則に配向されている。これは、コアのみならず
全修復材にわたって強度を増加することが見いだされた
。

本発明の最適な繊維補強陶材組成物の製造においては、
マイロン・インターナシｌナル・インク（Ｍｙｒｏｎ　
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　＊　Ｉｎｃ、　）　　社
（カンサス州、力／サス市）によシ市販されている歯科
用陶材を使用する。この歯科用陶材は、しかし、少なく
とも約５０重−１ｉ％のＳ　ｉ　Ｏ，と、更に約１０〜
２０重ｔ％のＡｌ、　０．　　及び約８〜１５ｉ量壬の
に、　０　を含むような多くの歯科用陶材のほんの一種
類である。更にかかる陶材粉末は、少量のｃａＯｌＭｇ
Ｏ，ＬｉＯ２、Ｎａｌ　Ｏ−Ｂ＠　ＯＨ、Ｆ　ｅｘ　Ｏ
ｓ　ｋ含有できる。明らかに一当業者に公知の多くの変
動又はそ、の他の添加を前記粉末に使用でき、これらは
本発明の範囲内である。

本発明に使用する最適の酸化ジルコニウムセラミック繊
維は、ジルカー・プロダクツ・インク（Ｚｉｒｃａｒ　
Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　＊　Ｉｎｃ、　）　（＝ニー　Ｅ−
り州、フロリダ）により製造・販売されておシ、「ジル
コニア・バルク・ファイバーズ拳タイプ・ＺＹＢＦ２（
ＺＬｒｃｏｎｉａ　Ｂｕｌｋ　Ｆｉｂｅｒｓ　Ｔｙｐｅ
ＺＹＢＦ２：商標）として市販されている。これらの繊
維は、＃製造者により配布されている技術報告（１９７
８年１１月付け：ＺＰＩ−２１０号）に詳細に記載され
ている（このパンフレットを本明細書に加える。）。し
かし、これらのジルコニア繊維は、高い耐火性、低い熱
伝導性及び耐化学攻撃性を有する。これらは、イツトリ
アと立方相（Ｃｕｂｉｃ　ｐｈａｓｅ　）状態で安定化
され、融点３７００Ｆを有し、そして酸化性条件及び還
元性条件双方で安定である。該繊維は、平均長さ１７１
６　インチで、相対的に短い。個々のジルコニア繊維は
、白色であり、３〜６ミクロンの直径、８貞激壬のイツ
）　ＩＪア安定剤含駄、立方結晶相及び９９％を超える
（ＺｒＯ，＋ＨｆＯ，＋Ｙ、　０．　）の組成を有する
。

概して言えば、本発明に有用な酸化ジルコニウム繊維は
、少なくとも約５０重ｔ％のＺｒ０１含有量、より好ま
しくは、少なくとも約７５重泣係のＺｒ０１含有量でな
ければならない。これは、米国特許第３．０６９．７７
３号明細書に記載されている種類の繊維、即ち、ジルコ
ニアを主要量として含有しないで、典型的には、繊維中
にむしろ小パーセントのジルコニアしか含有しない偵維
と明確に対照されるべきものである。

又、明細書中で「繊維」なる用語が使用されているが、
これは、フィラメント、ウィスカー、繊維等の典型的な
用語によって特徴付けられる広範囲の類似の製品に関連
して理解されるべきということも了解されるべきでおる
。

本発明の陶材粉末組成物の製造において、酸化ジルコニ
ウムの所望量を、適当な道の従来の歯科用陶材と共に混
合機中に入れる。上述したように、繊維の官７に量は、
５本址俤未満であるべきであり、最も好ましくは、約２
．５重ｔ％である。次いで、これらの成分を、繊維が陶
材粉末組成物にわたって均等に且不規則に配分されるよ
うに、２分間、混合機中で混合する。次いで、穢雄補充
済隅材を、次の使用又は販売のために包装できる。

本発明で最適の陶材粉末は、中〜高程屁の焼成又は浴融
をする理知であジ、約１６００〜２０００Ｆの最大限焼
成温度を有する。本発明の繊維の使用は、繊維を補充し
ていない陶材で標準的に使用されるは度を超えた最終焼
成＠度に上げるのが好ましい。従って１本発明の最終陶
材組成物は、典型的には、標準的に使用される公称最高
焼成温度より２０〜５０’Ｆ高い最終温度で焼成される
べきであろう。

上記した最適陶材及び酸化ジルコニウムセラミック繊維
を使用する場合、第一焼成熟成温度を、製造者の推薦温
度の１８００Ｆより２０Ｆ増加させる。繊維のコア部を
増大させるにしたがって。

温度は変化し一一般に高くなるであろう。勿論、各場合
の最適＠度は、使用される特定の焼成オーブン及び技術
者の選択に基づいて容易に決めることができる。しかし
、前述の酸化ジルコニウム繊維をその中に約２．５　、
ｉ量％會有する、最適のミラーシュ（Ｍｉｒａｇｅ　）
陶材の使用においては、修復しようとする歯の適切な耐
火性の型が公知の方法で製造されたと仮定して、次の手
順が推薦される。

説明される手順は、全ガラス質の内部橋体義歯の製造法
を包含し、そして、該手順を修正して、その他の修復材
の徨類のものを容易に製造することができる。最初に、
前記型を、水に１分間又は泡立ちが止まるまで（どちら
か早い方）浸ける。繊維補強陶材混合物に、該混合物の
作業性を増すために陶材用剛化剤を補充する。次に、繊
維陶材を。

繊維補強コアの上に仕上げ陶材を適用できるように最終
の切り込み部の霞」さに対してほぼ１ミリメートル短い
高さに作り、又、はぼ１ミリメートル表面を引っこめる
。架工歯コアが所望の形態になったとき、長手方向に鋸
引きして溝を作る。次いで、架工歯を下表の第−次及び
第二次繊維作成」という項に記載されている方法にした
がって、焼成する。最初の焼成後、型及び第一次作成陶
材を、水に１分間又は泡立ちが止まるまで（どちらか年
いほう）浸ける。追加量の繊維補強材料を、架工歯が鋸
引きされてできた割れ又は虜に入れる。次いで、繊維補
強材料を本来の象牙質と同じ先端を形成するように作り
、修復材の最終外形のほぼ１７２〜２ミリメートル短い
状態まで架工歯コアを広げるのに必要な程夏バルクを加
える。次いで一繊維補強陶材の第二次作成体を、下表の
「第−次及び第二次繊維作成」の項に記載された方法に
したがって焼成する。第二次焼成後、架工歯コア及び型
を、水に１分間又は泡立ちが止まるまで（どちらか早い
ほう）浸ける。適当に着色された従来の歯科用陶材材料
を歯肉表面並びに歯列弓近心側及び遠心側エンプレージ
ャーに沿って適用し、医師に処方された通りに修復材を
作り、外形を充足する。次いで、修復材及び型を、下表
の「第一次本体作成」の項に記載された方法にしだがっ
て焼成する。次いで一第二次本体作成を修復材に適用す
る。これは、架工歯の下側を露出するためにダイアモン
ドパーで埋設ダイから組織領域を切断することを含む。

型及び架工歯を、水に１分間又は泡立ちが止まるまで（
どちらか早いほう）浸ける。

適切な、切υ込み本体及び埋設陶材を、所望の美観を引
き出すのに必要なように適用する。架工歯の下側を傷が
ないか調べ、必要な場合、充足する。

次いで、修復材を下表の「第二次本体作成」の項に記載
された方法にしたがって焼成する。

最後に、修復材を、艶だしタンパク質の適用及び適当な
焼成を包含できる従来の手段により仕上げる。

本発明の陶材組成物を使用する実際の天険によシ、改良
された強度特性を有する最終歯科用修復材がもたらされ
る。補強度は使用される陶材の種類に依存して変動する
が、概ね、最終修復材の所望の特性を、繊維添加量が５
重を条を超えてそれ以上増加するとき、減少する。確実
には、１重係台の添加で、否定的な結果が典型的である
。従って、米国特許第３．０６９．７７３号明細書の教
示によシ示されるような多量の添加の示唆と対照的に、
組成物中に相対的に９駄の繊維を使用することが−ｊ−
好ましい。

Claims

【特許請求の範囲】

１．インレー、アンレー、歯冠及び橋体架工歯からなる
群から選択される陶材本体からなる歯科用修復材であっ
て、該陶材本体は、そのコア部中に分散されている約１
〜４重量％の酸化ジルコニウムセラミック繊維を含む歯
科用溶成陶材から形成される少なくとも１つのコア部を
有し、該繊維は少なくとも約５０重量％の酸化ジルコニ
ウム含有量であり、前記歯科用修復材は更に前記コア部
の回りに配置され且繊維を充填していない歯科用陶材か
ら形成された外側部分を含み、前記コア部及び外側部分
を作り上げている歯科用陶材は主要量のＳｉＯ＿２並び
に各々ＳｉＯ＿２より少量のＡｌ＿２Ｏ＿３及びＫ＿２
Ｏを含有する前記修復材。
２．前記繊維が、該繊維を含む歯科用陶材中に全体にわ
たって均一に分散され且不規則に配向されている請求項
１記載の修復材。
３．前記セラミック繊維が、白色乃至本質的に無色であ
る請求項１記載の修復材。
４．前記繊維が、約１／３２〜１／４インチの平均長さ
を有する請求項１記載の修復材。
５．前記繊維が、約１／１６インチの平均長さを有する
請求項４記載の修復材。
６．前記繊維が、約３乃至７５の平均長さ／直径比値を
有する請求項１記載の修復材。
７．前記繊維が、約７乃至２０の平均長さ／直径比値を
有する請求項６記載の修復材。
８．前記歯科用陶材が少なくとも約５％のアルミニウム
酸化物を含有する前記コア部で作り上げられている請求
項１記載の修復材。