JPH0463020B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0463020B2 JPH0463020B2 JP59034990A JP3499084A JPH0463020B2 JP H0463020 B2 JPH0463020 B2 JP H0463020B2 JP 59034990 A JP59034990 A JP 59034990A JP 3499084 A JP3499084 A JP 3499084A JP H0463020 B2 JPH0463020 B2 JP H0463020B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calcium phosphate
- ivory
- weight
- glass
- parts
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は天然象牙に変わるリン酸カルシウム系
結晶化ガラスを素材とする新たな人工象牙に関す
るものである。
結晶化ガラスを素材とする新たな人工象牙に関す
るものである。
近年象資源が生物学的及び生態学的見地から保
護の対象となり、そのため天然象牙の入手が難し
く、価格は非常に高価となつており、この傾向は
将来益々著しくなるものと想像される。しかしな
がら印材、装飾品材、娯楽遊戯品材等としての象
牙の需要は多く、従つて天然象牙に変わる人工象
牙が開発され普及している。
護の対象となり、そのため天然象牙の入手が難し
く、価格は非常に高価となつており、この傾向は
将来益々著しくなるものと想像される。しかしな
がら印材、装飾品材、娯楽遊戯品材等としての象
牙の需要は多く、従つて天然象牙に変わる人工象
牙が開発され普及している。
この人工象牙材としてはプラスチツク、天然骨
あるいはセラミツクス等の材料が用いられている
が、審美性に劣る、成形が難しい、強度が小さい
あるいは重量感に乏しい等の欠点をいずれも有し
ており、安価ではあるけれども天然象牙には及ば
なく、特に審美性の点でどうしても天然の象牙に
変わり得なかつた。
あるいはセラミツクス等の材料が用いられている
が、審美性に劣る、成形が難しい、強度が小さい
あるいは重量感に乏しい等の欠点をいずれも有し
ており、安価ではあるけれども天然象牙には及ば
なく、特に審美性の点でどうしても天然の象牙に
変わり得なかつた。
本発明者等はリン酸カルシウム系ガラスに関す
る研究開発の過程で、上記欠点の克服に成功し新
たなリン酸カルシウム系人工象牙の開発を成すに
至つたものである。
る研究開発の過程で、上記欠点の克服に成功し新
たなリン酸カルシウム系人工象牙の開発を成すに
至つたものである。
本発明のリン酸カルシウムは天然象牙と同じ化
学成分を有し、しかも溶融して鋳造することが可
能である。このガラスを結晶化させることにより
強度、靭性が増し、更に衝撃に対して強いという
特徴を持ち、天然象牙のように切削加工、彫刻、
研磨等が出来る。
学成分を有し、しかも溶融して鋳造することが可
能である。このガラスを結晶化させることにより
強度、靭性が増し、更に衝撃に対して強いという
特徴を持ち、天然象牙のように切削加工、彫刻、
研磨等が出来る。
このように優れたリン酸カルシウム系結晶化ガ
ラスの唯一の欠点は色調が白色であり、天然象牙
と色調が異なるため審美性に劣る点である。本発
明は、この審美性を改善するためリン酸カルシウ
ム系素材に着色成分を添加物として加え、場合に
よつてはさらに着色助剤を添加し、溶融ガラス化
し、そのガラスを鋳造した後結晶化させ、その時
点で天然象牙の色調を得るものである。本発明に
おいては、天然象牙の色調を添加物の色によつて
発現させるのではなく、素材のリン酸カルシウム
成分との反応により発色させるもので、あくまで
も混合、溶融、鋳造、結晶化の工程を経た後、希
望の発色を得るものである。しかし本発明の人工
象牙材料は更に天然象牙の色調を呈するだけでな
く、天然象牙の透明感も発現し、さらに発色成分
の組合せ、混合及び素材に対する添加割合等によ
つて色調を微妙に調整することが可能である。
ラスの唯一の欠点は色調が白色であり、天然象牙
と色調が異なるため審美性に劣る点である。本発
明は、この審美性を改善するためリン酸カルシウ
ム系素材に着色成分を添加物として加え、場合に
よつてはさらに着色助剤を添加し、溶融ガラス化
し、そのガラスを鋳造した後結晶化させ、その時
点で天然象牙の色調を得るものである。本発明に
おいては、天然象牙の色調を添加物の色によつて
発現させるのではなく、素材のリン酸カルシウム
成分との反応により発色させるもので、あくまで
も混合、溶融、鋳造、結晶化の工程を経た後、希
望の発色を得るものである。しかし本発明の人工
象牙材料は更に天然象牙の色調を呈するだけでな
く、天然象牙の透明感も発現し、さらに発色成分
の組合せ、混合及び素材に対する添加割合等によ
つて色調を微妙に調整することが可能である。
更に本発明においてはリチウム酸化物を添加す
ることによりガラスの融点を下げ、一層鋳造操作
を容易にすることも出来る。
ることによりガラスの融点を下げ、一層鋳造操作
を容易にすることも出来る。
以下本発明のリン酸カルシウム系結晶化ガラス
を素材とする人工象牙材料の製造方法を詳細に説
明する。
を素材とする人工象牙材料の製造方法を詳細に説
明する。
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、炭酸カルシウム等焼成によつて
CaOを生成するカルシウム含有化合物と、リン
酸、ポリリン酸等同じく焼成によつてリンの酸化
物を生成するリン含有化合物である。またリン酸
カルシウム、アパタイト等のリン酸類のカルシウ
ム塩も単独で、あるいは他のカルシウム含有化合
物やリン含有化合物と混合して使用できる。
酸化カルシウム、炭酸カルシウム等焼成によつて
CaOを生成するカルシウム含有化合物と、リン
酸、ポリリン酸等同じく焼成によつてリンの酸化
物を生成するリン含有化合物である。またリン酸
カルシウム、アパタイト等のリン酸類のカルシウ
ム塩も単独で、あるいは他のカルシウム含有化合
物やリン含有化合物と混合して使用できる。
カルシウム含有化合物及びリン含有化合物の出
発原料のそれぞれ１種あるいは２種以上を選び、
固体の場合には微粉砕し、秤量する。カルシウム
含有化合物とリン含有化合物は、そのカルシウム
のリンに対する原子比Ca／Ｐで0.2〜1.7とするこ
とが望ましい。この原子比が1.7を越えると溶融
温度が高くなり、かつガラス化せず、一方原子比
が0.2を下回ると溶融温度が低下すると同時にガ
ラス化も容易になるが、逆に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、吸湿性を生じ好ましくない。
発原料のそれぞれ１種あるいは２種以上を選び、
固体の場合には微粉砕し、秤量する。カルシウム
含有化合物とリン含有化合物は、そのカルシウム
のリンに対する原子比Ca／Ｐで0.2〜1.7とするこ
とが望ましい。この原子比が1.7を越えると溶融
温度が高くなり、かつガラス化せず、一方原子比
が0.2を下回ると溶融温度が低下すると同時にガ
ラス化も容易になるが、逆に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、吸湿性を生じ好ましくない。
本発明のリン酸カルシウム系結晶化ガラスは結
晶化後に天然象牙と全く同じ色沢とするために着
色剤成分及び、必要に応じて着色助剤成分を加え
る。この着色剤成分はリン酸カルシウム成分と作
用して発色し、結晶化後に天然象牙と同じ色沢と
なる。色調は着色剤成分の種類、組合せ、添加量
を変えることによつて微妙に調整することができ
る。この着色剤成分は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種以浄であり、特に２種以上を組
合せることが好ましい。その添加量はリン酸カル
シウム組成物100重量部に対して酸化物として
0.01〜15重量部である。添加量が0.01重量部以下
では着色が不十分であり15重量部以上では混合物
の融点が上昇し、融液の粘性が増大し鋳造が困難
となる。
晶化後に天然象牙と全く同じ色沢とするために着
色剤成分及び、必要に応じて着色助剤成分を加え
る。この着色剤成分はリン酸カルシウム成分と作
用して発色し、結晶化後に天然象牙と同じ色沢と
なる。色調は着色剤成分の種類、組合せ、添加量
を変えることによつて微妙に調整することができ
る。この着色剤成分は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種以浄であり、特に２種以上を組
合せることが好ましい。その添加量はリン酸カル
シウム組成物100重量部に対して酸化物として
0.01〜15重量部である。添加量が0.01重量部以下
では着色が不十分であり15重量部以上では混合物
の融点が上昇し、融液の粘性が増大し鋳造が困難
となる。
更に必要に応じて着色助剤としてAl2O3、
SiO2、希土類酸化物の中から選ばれた１種ある
いは２種以上を10重量部以下含有させて発色を微
妙に調節することもできる。加えられた着色助剤
はリン酸カルシウム組成物をガラス化する際に酸
化物となつて分散し、リン酸カルシウム系ガラス
が結晶化する際に発色を促進すると同時に、ガラ
スとの界面に多数の結晶核の生成を促し、また結
晶粒の成長を抑制し、その結果リン酸カルシウム
系ガラスは微細な結晶粒の集合体として結晶化
し、強度や靭性をも大きく向上させることが出来
る。上述の着色剤、着色助剤共原料に添加する際
には酸化物の他アンモニウム塩、炭酸塩、酢酸
塩、塩化物、硝酸塩等、溶融過程で酸化物となり
得る化合物が用いられる。
SiO2、希土類酸化物の中から選ばれた１種ある
いは２種以上を10重量部以下含有させて発色を微
妙に調節することもできる。加えられた着色助剤
はリン酸カルシウム組成物をガラス化する際に酸
化物となつて分散し、リン酸カルシウム系ガラス
が結晶化する際に発色を促進すると同時に、ガラ
スとの界面に多数の結晶核の生成を促し、また結
晶粒の成長を抑制し、その結果リン酸カルシウム
系ガラスは微細な結晶粒の集合体として結晶化
し、強度や靭性をも大きく向上させることが出来
る。上述の着色剤、着色助剤共原料に添加する際
には酸化物の他アンモニウム塩、炭酸塩、酢酸
塩、塩化物、硝酸塩等、溶融過程で酸化物となり
得る化合物が用いられる。
また本発明においては、更にリン酸カルシウム
系結晶化ガラスの融点を下げるために添加物とし
て酸化リチウムを加えることも出来る。その量は
リン酸カルシウムとして100重量部に対し、LiO2
に換算して0.1〜30重量部である。添加する化合
物の形態としては水酸化物、炭酸塩、塩化物、硝
酸塩、有機酸塩等溶融中に酸化物となるものが使
用出来る。酸化リチウムの添加量が0.1重量部以
下では融点はほとんど低下せず添加効果は発揮さ
れない。添加量が増加するにつれて、次第に融点
は低下するが、添加量が20重量部を越えると添加
した割には融点は低下しなくなり、それと同時に
次第に化学的に不安定となり始め、30重量部以上
では、もう融点はほとんど低下せず、ガラスは化
学的に非常に不安定となる。
系結晶化ガラスの融点を下げるために添加物とし
て酸化リチウムを加えることも出来る。その量は
リン酸カルシウムとして100重量部に対し、LiO2
に換算して0.1〜30重量部である。添加する化合
物の形態としては水酸化物、炭酸塩、塩化物、硝
酸塩、有機酸塩等溶融中に酸化物となるものが使
用出来る。酸化リチウムの添加量が0.1重量部以
下では融点はほとんど低下せず添加効果は発揮さ
れない。添加量が増加するにつれて、次第に融点
は低下するが、添加量が20重量部を越えると添加
した割には融点は低下しなくなり、それと同時に
次第に化学的に不安定となり始め、30重量部以上
では、もう融点はほとんど低下せず、ガラスは化
学的に非常に不安定となる。
原料配合はよく混合し、適当な容器に入れて、
900℃以上、好ましくは1000〜1600℃に加熱溶融
する。溶融用容器は白金が最も好ましいが高価で
あるので、アルミナやジルコニアのルツボでも温
度によつては内面がやや侵される場合もあるが使
用できる。溶融は1700℃以上となるとリン成分の
蒸発が始まり、組成がカルシウム過多にかたより
融点が次第に上昇するので注意が必要である。こ
の融液の気泡が十分抜けた後冷却しガラスとす
る。冷却法は特に問わない。
900℃以上、好ましくは1000〜1600℃に加熱溶融
する。溶融用容器は白金が最も好ましいが高価で
あるので、アルミナやジルコニアのルツボでも温
度によつては内面がやや侵される場合もあるが使
用できる。溶融は1700℃以上となるとリン成分の
蒸発が始まり、組成がカルシウム過多にかたより
融点が次第に上昇するので注意が必要である。こ
の融液の気泡が十分抜けた後冷却しガラスとす
る。冷却法は特に問わない。
次いでこのガラスを望みの形状に成形するので
あるが、本発明のリン酸カルシウム系ガラスの場
合は鋳造法が適している。その鋳造法も歯科技工
において行われるロストワツクス法が特に好まし
い。鋳造成形の場合は酸化リチウム成分を含有し
ない場合は溶融温度1000〜1600℃で、酸化リチウ
ムを含む場合は800〜1600℃で行う。ロストワツ
クス法を適用する際には遠心、圧迫、真空鋳造い
ずれの方法でも構わない。埋没型も歯科技工で用
いられるものと同じものが使用出来る。
あるが、本発明のリン酸カルシウム系ガラスの場
合は鋳造法が適している。その鋳造法も歯科技工
において行われるロストワツクス法が特に好まし
い。鋳造成形の場合は酸化リチウム成分を含有し
ない場合は溶融温度1000〜1600℃で、酸化リチウ
ムを含む場合は800〜1600℃で行う。ロストワツ
クス法を適用する際には遠心、圧迫、真空鋳造い
ずれの方法でも構わない。埋没型も歯科技工で用
いられるものと同じものが使用出来る。
更に成形体を結晶化させるためガラス体を適当
な加熱装置中でガラス体の融点以下の温度で熱処
理する。熱処理の好ましい条件は昇温速度50〜
400℃／hr、加熱温度400〜900℃、保持時間0.5〜
100hrである。
な加熱装置中でガラス体の融点以下の温度で熱処
理する。熱処理の好ましい条件は昇温速度50〜
400℃／hr、加熱温度400〜900℃、保持時間0.5〜
100hrである。
こうして得られたリン酸カルシウム系結晶化ガ
ラスを素材とする人工象牙の成形体は表面を研磨
して仕上げる。本発明による人工象牙は天然象牙
に非常に近い色調を持ち審美性は十分で、加工や
彫刻も出来るし、強度は天然象牙より優れている
ため耐久性がある。しかも表面が滑らかであり、
傷がつきにくいことから、汚れにくいという特徴
も持つ。更に比重が天然象牙と似かよつているの
で、プラスチツクの場合のように中に重りを入れ
ないでも、そのまま象牙の感触となる。
ラスを素材とする人工象牙の成形体は表面を研磨
して仕上げる。本発明による人工象牙は天然象牙
に非常に近い色調を持ち審美性は十分で、加工や
彫刻も出来るし、強度は天然象牙より優れている
ため耐久性がある。しかも表面が滑らかであり、
傷がつきにくいことから、汚れにくいという特徴
も持つ。更に比重が天然象牙と似かよつているの
で、プラスチツクの場合のように中に重りを入れ
ないでも、そのまま象牙の感触となる。
本発明のリン酸カルシウム系結晶化ガラスの素
材による人工象牙は印材として、娯楽遊戯材とし
て、あるいは装飾品材料として天然象牙に替わる
材料として利用出来る。特に印材として使用する
時には、本発明のリン酸カルシウム系結晶化ガラ
スは鋳造時の融体の粘性が低く、細部への融液の
回込みがよいので、歯科技工で用いられるロスト
ワツクス法により、字体の部分まで鋳造型を作り
印章を一気に鋳造することも可能である。
材による人工象牙は印材として、娯楽遊戯材とし
て、あるいは装飾品材料として天然象牙に替わる
材料として利用出来る。特に印材として使用する
時には、本発明のリン酸カルシウム系結晶化ガラ
スは鋳造時の融体の粘性が低く、細部への融液の
回込みがよいので、歯科技工で用いられるロスト
ワツクス法により、字体の部分まで鋳造型を作り
印章を一気に鋳造することも可能である。
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例 １
カルシウムのリンに対する原子比Ca／Ｐが0.5
となる様に秤量した炭酸カルシウムとリン酸の混
合物に、リン酸カルシウムに換算して100重量部
にCeO240重量％、TiO240重量％、NiO20重量％
の割合の混合粉末を、0.6重量部、SiO20.3重量
部、硝酸イツトリウムをY2O3に換算して1.3重量
部となる様に秤量添加し、よく混練後白金ルツボ
に入れ電気炉中で300℃で乾燥した後、1100℃で
溶融し1hr保つた。同時にロストワツクス法によ
り作製した10φx70mm形状の鋳型を500℃に予熱し
遠心鋳造機にセツトし前記溶融物を鋳込んだ。冷
却後鋳造したガラスを埋没材から取り出し電気炉
で300℃／hrの昇温速度で750℃まで昇温し10hr保
持して結晶化した。
となる様に秤量した炭酸カルシウムとリン酸の混
合物に、リン酸カルシウムに換算して100重量部
にCeO240重量％、TiO240重量％、NiO20重量％
の割合の混合粉末を、0.6重量部、SiO20.3重量
部、硝酸イツトリウムをY2O3に換算して1.3重量
部となる様に秤量添加し、よく混練後白金ルツボ
に入れ電気炉中で300℃で乾燥した後、1100℃で
溶融し1hr保つた。同時にロストワツクス法によ
り作製した10φx70mm形状の鋳型を500℃に予熱し
遠心鋳造機にセツトし前記溶融物を鋳込んだ。冷
却後鋳造したガラスを埋没材から取り出し電気炉
で300℃／hrの昇温速度で750℃まで昇温し10hr保
持して結晶化した。
結晶化の完了した試料の表面を研磨する事によ
り、試料は審美性に優れた象牙色となり、天然象
牙と区別がつかなかつた。これに彫刻して印章に
仕上げたが彫刻中の欠けもなかつた。試料の曲げ
強さは850Kg／cm2であつた。
り、試料は審美性に優れた象牙色となり、天然象
牙と区別がつかなかつた。これに彫刻して印章に
仕上げたが彫刻中の欠けもなかつた。試料の曲げ
強さは850Kg／cm2であつた。
実施例 ２
実施例１の配合に更に酸化リチウムに換算して
3.0重量部に相当する量の炭酸リチウムを加えた
他は実施例１と同様の操作で結晶化ガラスを調製
した。得られた結晶体も天然象牙と見分けのつか
ないものであつた。
3.0重量部に相当する量の炭酸リチウムを加えた
他は実施例１と同様の操作で結晶化ガラスを調製
した。得られた結晶体も天然象牙と見分けのつか
ないものであつた。
この時の鋳造温度は950℃、結晶化温度は550℃
と実施例１より150〜200℃も低くすることが可能
であつた。
と実施例１より150〜200℃も低くすることが可能
であつた。
この試料の曲げ強さは830Kg／cm2であり、実施
例１とほとんど変わりなかつた。
例１とほとんど変わりなかつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リン酸カルシウム系結晶化ガラス素材より成
ることを特徴とする人工象牙。 ２ リン酸カルシウム系結晶化ガラス素材がリン
酸カルシウム100重量部に対し着色成分として
Zn、Fe、Mn、Ｗ、Ce、Ti、Ni、Co、Cr、Ｖの
酸化物から選ばれた１種あるいは２種以上を0.01
〜15重量部、必要に応じて着色助剤として
Al2O3、SiO2、希土類酸化物の１種あるいは２種
以上を10重量部以下添加することを特徴とする特
許請求の範囲１記載の人工象牙。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3499084A JPS60180933A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 人工象牙 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3499084A JPS60180933A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 人工象牙 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180933A JPS60180933A (ja) | 1985-09-14 |
| JPH0463020B2 true JPH0463020B2 (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=12429579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3499084A Granted JPS60180933A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 人工象牙 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180933A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013241313A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Hamamatsu Marukichi Co Ltd | 骨灰を使用したガラス製品の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58214B2 (ja) * | 1978-07-12 | 1983-01-05 | 株式会社日立製作所 | 多重化装置 |
| JPS6096544A (ja) * | 1983-10-29 | 1985-05-30 | Kyushu Refract Co Ltd | 高強度リン酸カルシウム系結晶化ガラス |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP3499084A patent/JPS60180933A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60180933A (ja) | 1985-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |