JPH02149447A - 歯科用結晶化ガラス - Google Patents

歯科用結晶化ガラス

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JPH02149447A
JPH02149447A JP63306261A JP30626188A JPH02149447A JP H02149447 A JPH02149447 A JP H02149447A JP 63306261 A JP63306261 A JP 63306261A JP 30626188 A JP30626188 A JP 30626188A JP H02149447 A JPH02149447 A JP H02149447A
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crystallized glass
dental
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武宏 渋谷
Akira Matsui
昌 松井
Yoshinori Morita
義典 森田
Kiyoyuki Okunaga
清行 奥長
Masayuki Ninomiya
二宮　正幸
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、つ食、外傷などによって欠損あるいは変形し
た歯質を充填、補綴するためあるいは審美改善するため
に用いられる歯科用結晶化ガラスに関するものである。
［従来の技術］ 従来より欠損あるいは変形した歯質を充填、補綴するの
に用いる歯科材料としては、合金、アマルガム、アクリ
ル系レジン、陶材またはこれらの材料を組み合わせたも
のが存在する。
歯科材料には口腔内で不活性でありながら生体親和性が
良く、咀しやく力に耐え、比較的単純な製作工程によっ
て寸法精度の高い形状を得る事が出来、かつまた天然歯
と同様の審美性を有することが要求される゛が、これら
の条件を全て満足する材料は未だ存在しないのが現状で
ある。
すなわち合金やアマルガムは、天然歯と外観が異なるた
め審美性が悪く、一方アクリル系ポリマーや陶材は審美
性に優れているが、強度的に弱いため咀しやく力に耐え
ない事が多い。またこれらの材料を組み合わせてなる複
合構造物、例えば金属焼付陶材は咀しやく力に耐え、審
美性も良好であるが、為害作用が生じる恐れがあり、且
つ製作するのに高度な技術が要求される。
また近年、歯科治療の分野において、上記材料に代わる
歯科材料として結晶化ガラスが注目を浴びており、現在
までに各種の歯科用結晶化ガラスが提案されている。現
在提案されている歯科用結晶化ガラスは大きく２つの系
に分かれ、すなわち１つは特開昭５１１−１９９７４２
号公報に開示されているようなマイカ系結晶を析出させ
るもの、またもう１つは特公昭６３ｉ０９３９号公報に
開示されているようなアパタイト結晶等のリン酸カルシ
ウム系結晶を析出させるものである。
［発明が解決しようと、する問題点］ 元肥したように２つの系に分かれる歯科用結晶化ガラス
は、総じて天然歯と同様の審美性分有し、且つ色々な形
状に成形することが可能であるが、各々一長一短がある
。すなわちマイカ系結晶を析出する結晶化ガラスは、脆
性が無く、点衝撃に対して抗することができ、且つ破壊
を伝播することがないが、相対的に生体親和性に乏しく
、また寸法精度が悪いという欠点があり、またリン酸カ
ルシウム系結晶を析出する結晶化ガラスは、歯肉組織等
との生体親和性に１ぐれているが、強度が相対的に弱く
、特に傷に対する強度劣化が大きいという欠点がある。
本発明の目的は、先記した歯科材料に要求される特性を
全て満足し、特に従来の歯科用結晶化ガラスに（ＡＮわ
っていなかった優れた生体親和性と高い機械的強度を兼
ね備えた歯科用結晶化ガラスを提供することである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は種々の研究を重ねた結果、各ガラス組成の
含有量を厳密に規制することによってガラス中に所望の
量の四珪化フルオロマイカ系結晶とリン酸カルシウム系
結晶を析出させて優れた生体親和性と高い機械的強度を
有する結晶化ガラスを得ることができることを見い出し
た。
すなわち本発明の歯科用結晶化ガラスは、重量百分率で
ＳｉＯ□　４０．０〜７０，０％、ＭｇＯ　５．０〜３
４．０％、Ｆ　　１．１１〜１１．０％、Ａｌ２Ｏ，０
〜２．０％、Ｋ２Ｏ　４．０〜２０３０％、ＺｒＯ２０
〜７．０％、ＣａＯ０．０１〜２０．０％、Ｐ２ｏ５０
．０１〜２０．０％の組成を有し、本質的にＮａ２Ｏを
含有せず、四珪化フルオロマイカ系結晶とリン酸カルシ
ウム系結晶を析出してなることを特徴とする。
また本発明の歯科用結晶化ガラスは、好ましくは重量百
分率で５ｉ０２　４２．０〜６５．０％、ＭｇＯ７，０
〜２５．０％、Ｆ２，５〜８．０％、ＡＩ□０３０〜１
．９％、Ｋ２ＯＬＯ〜１８．０％、Ｚ「０□０〜６．０
％、ＣａＯ　０．５〜ＩＯ。
０％、Ｐ２Ｏ５０，５〜ＩＯ１θ％の組成を有し、本質
的にＮａ２Ｏを含有しないことを特徴とする。
本発明の歯科用結晶化ガラスの組成範囲を上記のように
限定したのは以下の理由による。
５ｉ０２は、四珪化フルオロマイカ系結晶（にＭｇ２−
５Ｓｉ４０１゜Ｆ２）の構成成分であると共にガラスマ
トリックス相の強度を向上する成分であるが、４０．０
％より少ない場合はガラスを結晶化熱処理する際にガラ
スが軟化変形しやすくなり、７０．０％より多い場合ガ
ラスの溶融が困難になり、均一なガラスが得難くなる。
ＭｇＯは、四珪化フルオロマイカ系結晶の構成成分であ
るが、５．０％より少ない場合は四珪化フルオロマイカ
系結晶の析出量が極端に少なくなるため潟に対する強度
劣化が大きくなり、３４．０％より多い場合はガラスを
結晶化熱処理する際にエンスタタイト結晶（ＭｇＯＳ　
ｉｔｓ　＞等の様な異種結晶が析出してガラスが白色化
して審美性が悪くなる。
Ｆは、四珪化フルオロマイカ系結晶の構成成分であるが
、１４％より少ない場合は四珪化フルオロマイカ系結晶
の析出量が極端に少なくなるため傷に対する強度劣化が
大きくなり、１１．０％より多い場合はガラスを結晶化
熱処理する際にガラスが軟化変形しやすくなる。
＾１□０３は、リン酸カルシウム系結晶を安定化させて
化学耐久性を良好にする成分であるが、２．０％より多
い場合はガラスを結晶化熱処理する際に異種結晶である
アイオライド結晶（Ｍｇ２＾１４Ｓｉ５０＋ａ）が析出
しやすくなり好ましくない。すなわちアパタイト結晶が
析出するとガラスが白濁して審美性が悪くなると共に硬
度が高くなりすぎるという問題が生じる。
Ｋ２Ｏは、四珪化フルオロマイカ系結晶の構成成分であ
るか、４．１）％より少ない場合はエンスタタイト結晶
等のＷ種結晶が析出するためにガラスが白濁して審美性
か悪くなり、２０．０％より多い場合はカラスを結晶化
熱処理する際にマイカ系の粗大結晶が析出して均一なガ
ラスが得難くなる。
ＺｒＯ２は、四珪化フルオロマイカ系結晶の大きさを制
御する成分であるが、７．０％より多い場合はエンスタ
タイト結晶等の異種結晶が析出してガラスが白濁する。
ＣａＯ及びＰ２Ｏ５は、リン酸カルシウム系結晶の構成
成分で生体親和性を良好にするために含有する成分であ
り、その含有量は各々０．０１〜２０．０％である。Ｃ
ａＯ及びＰ２Ｏ５が各々０．０１％より少ない場合は、
アパタイト結晶（ＣａＬＯ（ＰＯ４）６０）やＩ・ライ
カルシウムホスフェート結晶（３ＣａＯＰ２０５）等の
リン酸カルシウム系結晶の析出がほとんどなく生体親和
性に乏しくなり、各々２０．０％より多い場合はガラス
が失透しやすく均一なガラスが得難くなり、且つ大きな
粒径のアパタイト結晶が析出して審美性が悪くなる。
本発明の歯科用結晶化ガラスは、半透明の乳白色の色調
を呈しており、天然歯の外観と近似しているが、天然歯
の色調は各人によって微妙に異なっているためガラスを
着色させることによってより天然歯に近似させることが
できる。この着色方法には２通りあり、すなわち１つは
ガラス原料に着色剤としてＣｅＯ□、ＭｎＯ□、センイ
金属酸化物、貴金属酸化物、貴金属ハロゲン化物、貴金
属塩等の成分を添加する方法であり、もう１つは結晶化
ガラスを成形した後、上薬を塗布する方法である。
尚、着色剤の添加量はガラス１００％に対して０゜旧〜
８％であることが好ましい。すなわち０．０１％より少
ない場合は着色剤としての効果が得られず、また８％よ
り多い場合は着色が濃くなりすぎるため好ましくない。
さらに本発明の結晶化ガラスは、先記した成分以外にも
四珪化フロオロマイカ結晶と適合する他の成分及びリン
酸カルシウム結晶と適合する他の成分、具体的には周期
律表第１族、第１族の金属酸化物およびセンイ金属の酸
化物を添加することが可能である。
しかしながら本発明では、Ｎａ２Ｏを含有するとガラス
が分相して均一なガラスが得難くなると共に四珪化フル
オロマイカ系結晶の粒径が大きくなって審美性が悪くな
るため好ましくない。
先記した成分から構成される本発明の結晶化ガラスは、
ガラス原料を１３００〜１５５０℃で２〜６時間溶融し
た後、鋳造成形して出来た成形体を６００〜１１５０℃
で約１〜１０時間の熱処理工程を経て製造される。
［実施例］ 以下本発明を実施例に基づいて説明する。
次表は本発明の歯科用結晶化ガラスの実施例（試料Ｎａ
　１〜６〉及び比較例（試料Ｎａ７，８＞を示すもので
ある。
（重量％） 表の各ガラス試料は、次のように調製した。
表に示す各ガラス組成になるように調合した原料を白金
るつぼに入れ、電気炉中で約１４５０℃で約４時間溶融
した。次にこの溶融ガラスをブロック状に成形し、約１
０５０〜１０７５°Ｃで約４時間熱処理を行い結晶化ガ
ラスを作製した。粉末Ｘ線法によって各試料の結晶相を
観察したところ試料Ｎ［Ｌ　１〜６の結晶化ガラスには
四速化フルオロマイカ結晶とアパタイト結晶が共に析出
し、試料Ｎ１１．７の結晶化ガラスには四速化フルオロ
マイカ結晶のみが析出し、また試料Ｎ［１，８の結晶化
ガラスにはアパタイト結晶のみが析出していた。
こうして出来た結晶化ガラスのブロックを加工して８φ
Ｘ１ｍｍのプレート及び３　Ｘ　４　Ｘ　３６１ｍの角
柱を作製した。表の生体親和性は元肥プレート状に加工
した結晶化ガラスを用い、その平滑面及び粗造面に健康
人の皮膚線維芽細胞を４８時間、３７℃の条件で培養し
、その細胞増殖の程度によって、階、良の二段階で評価
して表に示した。また曲げ強度は、元肥角柱に加工した
結晶化ガラスを＃６００の研摩紙によって傷を付けた後
、周知の三点荷重試験法によってスパン３０ｍｍ、クロ
スヘツドスピード０．５ｍｍ／分でＪｌす定したもので
ある。
本発明品（試料ＮＦＬ１〜６）と従来品（試料Ｎａ　７
及び８）の生体親和性及び曲げ強度を比べると本発明品
が生体親和性に優れ、且つ高い曲げ強度を有しているの
に対して、従来品である試料ＮｆＬ７は曲げ強度は本発
明品と同程度であるが、生体親和性は本発明品に比べて
やや劣っており、また試料Ｎａ　８は生体親和性に優れ
ているが曲げ強度が極端に低い。
また元肥各溶融カラスをロストワックス法を用いて次の
ように鋳造した。即ち用意した原型に溶融したパラフィ
ンを流し込み、パラフィンを硬化させ、ワックス模型を
作製し、該ワックス模型にガラスを導くためのパラフィ
ンのスプール線を溶着した後、エチルシリケート系埋没
材に埋没した。
埋没材が硬化した後、徐々に１２０〜１５０℃まで昇温
してワックス模型及びスプール線を焼却し、次いで徐々
に昇温して７００〜８００℃で継留することによって鋳
型を作製した。一方、溶融ガラスを小さなブロックに成
形し、それを１３００〜１５００℃に再溶融したガラス
融液を該鋳型の上面に注ぎ、遠心鋳造機を用いて完成し
た。こうして作製したガラス体を鋳型からはずして約１
０００〜１１００℃で約４時間熱処理した。各試料を目
視によって観察しなところいずれも天然歯と同等の良好
な半透明性を有しており、特に着色剤を含有させたｈ　
３とＮＬ６の試料が天然歯に近い色調を呈し審美性に優
れていた。
［発明の効果］ 以上のように本発明の歯科用結晶化ガラスは、審美性に
優れ、特に優れた生体親和性と高い機械的強度を兼ね備
え、さらに鋳造法によって製造することが可能であるた
め寸法精度の高い人工歯を得るのに適している。また本
発明の歯科用結晶化ガラスは歯学教育過程における切削
実習用や供覧用としても用いることができるのは言うま
でもない。
特許出願人　　日本電気硝子株式会社 代表者　岸　１）清　作

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）重量百分率でＳｉＯ＿２４０．０〜７０．０％、
    ＭｇＯ５．０〜３４．０％、Ｆ１．８〜１１．０％、Ａ
    ｌ＿２Ｏ＿３０〜２．０％、Ｋ＿２Ｏ４．０〜２０．０
    ％、ＺｒＯ＿２０〜７．０％、ＣａＯ０．０１〜２０．
    ０％、Ｐ＿２Ｏ＿５０．０１〜２０．０％の組成を有し
    、本質的にＮａ＿２Ｏを含有せず、四珪化フルオロマイ
    カ系結晶とリン酸カルシウム系結晶を析出してなること
    を特徴とする歯科用結晶化ガラス。
  2. （２）重量百分率でＳｉＯ＿２４２．０〜６５．０％、
    ＭｇＯ７．０〜２５．０％、Ｆ２．５〜８．０％、Ａｌ
    ＿２Ｏ＿３０〜１．９％、Ｋ＿２Ｏ８．０〜１８．０％
    、ＺｒＯ＿２０〜６．０％、ＣａＯ０．５〜１０．０％
    、Ｐ＿２Ｏ＿５０．５〜１０．０％の組成を有し、本質
    的にＮａ＿２Ｏを含有せず、四珪化フルオロマイカ系結
    晶とリン酸カルシウム系結晶を析出してなることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の歯科用結晶化ガラス
    。
JP63306261A 1988-12-01 1988-12-01 歯科用結晶化ガラス Pending JPH02149447A (ja)

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JP63306261A JPH02149447A (ja) 1988-12-01 1988-12-01 歯科用結晶化ガラス
US07/443,743 US5034353A (en) 1988-12-01 1989-11-30 Biocompatible glass ceramics
DE3939831A DE3939831A1 (de) 1988-12-01 1989-12-01 Biokompatible glaskeramik

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JP (1) JPH02149447A (ja)
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