JPH0733476A - 良好なｘ線吸収性を持つバリウムを含まない歯科用ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歯科用充填材として用いられる合成樹脂ペー
スト用充填剤として有用な、有害である酸化バリウムを
含まないＸ線高吸収性ガラスを提供する。 【構成】 バリウムを含まないＸ線高吸収性ガラスは、
酸化物を基準とした重量％で、ＳｉＯ₂ ４５〜６５、
Ｂ₂ Ｏ₃ ５〜２０、Ａｌ₂ Ｏ₃ ５〜２０、ＣａＯ
０〜１０、ＳｒＯ １５〜３５、Ｆ₂ −Ｏ ０〜２％の
組成を有する。このガラスは、屈折率１．５６以下、ア
ルミニウム当量厚さ３ｍｍ以上、熱膨張率αは−３０か
ら＋７０℃の範囲で５×１０^-6／Ｋ以下である。機械
的、化学的特性に優れ、歯科用サイズに粉砕された後、
歯科用充填材として適した合成樹脂ペースト用の歯科用
合成物中に添加して用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高いＸ線吸収性を持
ち、バリウムを含まない歯科用ガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】近年、ア
マルガム充填材により起こりうる副作用を防ぐために、
歯科用合成物が歯科用充填材として多用されている。歯
科用合成物は、一般的に無機成分と有機合成樹脂バイン
ダーから構成されている。無機成分はガラス粉末から作
られる。良好な充填材に要求されるこの粉末の性質はさ
ておき、この粉末に使われるガラスの物性に関して、幾
つかの要求が提示されている。

【０００３】まず第１に、ガラスは合成樹脂バインダー
の屈折率に適応した屈折率を持っていなければならな
い。この屈折率の調整は、その充填材が歯のエナメル質
とはっきり識別されることを確実なものとする。次に、
Ｘ線写真で充填材が何であるかよく分かることが重要で
ある。これによって、屈折率の調整によりたいてい見分
けがつかなくなる充填材でも、歯科医によってＸ線写真
で充填材であると確実に認められるようになる。さら
に、ガラスの熱膨張率は、歯のエナメル質のそれと同じ
ような範囲内にあるべきである。もし無機充填剤の熱膨
張率が歯のエナメル質の熱膨張率よりはるかに逸脱する
ならば、食べ物による種々の熱レベルにより口腔内で受
ける熱応力で、その充填材の耐久性が弱められる危険が
ある。

【０００４】高いＸ線吸収は対応するＢａＯ含有量によ
り達成されることが知られている。しかし、この成分は
本質的に有害である。そこで、歯科用充填材のために使
われるガラスの一成分としてＢａＯを使うことは純粋に
予防上の理由から避けられるべきである。従って、本発
明の課題は、酸化バリウムを含まないにも拘らず高いＸ
線吸収性を有する歯科用ガラスを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題は、酸化物基準
で以下の組成ＳｉＯ₂ ４５〜６５重量％、Ｂ₂
Ｏ₃ ５〜２０重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ５
〜２０重量％、ＣａＯ ０〜１０重量％、Ｓ
ｒＯ １５〜３５重量％、Ｆ₂ −Ｏ
０〜２重量％を有する本発明のバリウムフリーの歯科
用ガラスにより解決される。

【０００６】

【発明の作用及び態様】本発明に係る高いＸ線吸収性を
有する歯科用ガラスは、最小数の成分から作られる。こ
の最小数の成分は、ガラスの毒性評価をできるだけ少な
い成分に限定するように選ばれた。成分ＳｉＯ₂ とＢ₂
Ｏ₃ は、ガラス化剤として用いられている。Ｂ₂ Ｏ₃ 成
分はガラスの溶解の間、溶融温度を下げるために加えら
れる。これは、ガラスの生成がそれによってより容易と
なることと、低い溶融温度により溶解装置のライニング
によってガラス内に入る不純物が最小になるという２つ
の効果がある。ＳｉＯ₂ は４５〜６５重量％の量でガラ
スに含まれる。ＳｉＯ₂ 含有量が６５重量％を超える
と、溶融温度は上昇し、それによって溶解装置のライニ
ングによるガラス内への不純物の混入も増加してしま
う。一方、４５重量％の下限値に達しないと、ガラスの
加水分解安定性が減少する。４８〜６０重量％のＳｉＯ
₂ 含有量、特に５０〜５６重量％が好ましい。というの
も、この範囲ではガラスの溶融温度と化学的特性が共に
好ましい値が達成されるからである。また、本発明のガ
ラスは５〜２０重量％、好ましくは５〜１８．５重量
％、特に好ましくは６〜１５重量％の量のＢ₂ Ｏ₃ を含
有する。Ｂ₂ Ｏ₃ 含有量が２０重量％の上限を超える
と、ガラスにしては例外的に低い溶融温度となる。しか
し、加水分解安定性もまた望ましくないほどに減少す
る。Ｂ₂ Ｏ₃ 含有量が５重量％未満では、溶融温度と溶
解装置のライニングから入る不純物は増々増大する。５
〜１８．５重量％、特に６〜１５重量％の範囲にあるＢ
₂ Ｏ₃ 含有量では、ガラスの生成及びその用途特性に対
する特に好ましい値が得られる。

【０００７】本発明のガラスは、さらにガラス化剤とし
てＡｌ₂ Ｏ₃ を含んでいる。この成分はガラスの化学的
安定性と硬さに不可欠である。しかしながら、Ａｌ₂ Ｏ
₃ の含有量にも限界がある。というのは、ガラス中のＡ
ｌ₂ Ｏ₃ 含有量を上げることにより、ガラスの溶融性を
連続的に低下させる結果になり、それは加工温度が増々
上げられねばならないことを意味しているからである。
それ故、Ａｌ₂ Ｏ₃ 含有量は２０重量％を超えるべきで
ない。高いＡｌ₂ Ｏ₃ 含有量はまた、ガラスの失透傾向
を増大させることにもなり、そしてそれは微粉砕後不均
一な粒子組成をもつ粉末を生ずるガラスをその溶融過程
で製造してしまう危険性を必然的に伴っている。もし、
Ａｌ₂ Ｏ₃ 含有量が５重量％未満になると、先に述べた
安定性と硬さに関して、Ａｌ₂ Ｏ₃ 含有による利点はも
はや十分に実現されない。ガラスの溶融性とその特性に
関する大変良い結果が、５〜１８．５重量％、特に６〜
１５重量％のＡｌ₂ Ｏ₃ 含有量で得られる。

【０００８】十分なＸ線吸収を得るために、１５〜３５
重量％の含有量で酸化ストロンチウムがガラスに加えら
れている。ストロンチウムのＸ線吸収挙動は酸化バリウ
ムのそれと似ているが、後者の毒性を有していない。そ
の毒性はむしろ、酸化カルシウムのそれに近く、酸化カ
ルシウムも１０重量％までの量で存在し得る。酸化カル
シウムと酸化ストロンチウムは、ガラスに互換的に使用
され得る。しかしながら、酸化カルシウムのＸ線吸収能
力は酸化ストロンチウムより著しく低い。それ故、もし
酸化カルシウムしか用いられないなら、必要とされるＸ
線吸収は達成され得ない。従って、十分なＸ線吸収を得
るには、１５重量％以上のＳｒＯ含有量が守られなけれ
ばならない。しかしながら、最低限の酸化ストロンチウ
ム含有量としては、１７重量％、とりわけ２０重量％が
好ましい。また好ましい上限は３２重量％である。ガラ
スは１０重量％までの酸化カルシウムを含むことができ
る。しかしながら、最高７重量％、特に最高６重量％の
酸化カルシウム含有量が好ましい。酸化ストロンチウム
及び酸化カルシウム共に、このガラス系において失透を
促進させるので、ＳｒＯとＣａＯの最高含有量は超過す
べきではない。

【０００９】必要に応じて、ガラスはＦ₂ −Ｏとして計
算して２重量％までのフッ素を含むことができる。値Ｆ
₂ −Ｏは２つのフッ素イオンで１つの酸素イオンを置き
換えて得られる重量関係を意味している。本発明のガラ
スは、それ以上の成分、特にアルカリは含まない。アル
カリはガラスの溶融性を改善し得るが、それらは加水分
解安定性に悪影響を与える。しかるに、良い加水分解安
定性はガラスと自然環境との相互作用をできる限り妨げ
るのに重要である。ガラスに使われる原料は、毒性成分
によるガラスの汚染が２０ｐｐｍ以下にとどまるよう
に、それらが有している可能性のある毒性成分に関し慎
重に制御されるべきである。

【００１０】歯科用には、Ｘ線写真でよく見分けがつく
ことがどうしても重要となる。それ故、アルミニウム当
量厚さが３ｍｍ以上であることが求められ、そして守ら
れるべきである。好ましいアルミニウム当量厚さは４ｍ
ｍ以上である。アルミニウム当量厚さとは、２ｍｍの厚
さのガラス板と同じＸ線吸収を生じるアルミニウム板の
厚さを意味している。また、適切な熱膨張率αが、その
後の充填材の耐久性のために、さらに要求される。この
熱膨張率αは、−３０℃から＋７０℃の範囲で５×１０
^-6／Ｋの値を超えるべきでない。この範囲内では４．５
×１０^-6／Ｋ未満の熱膨張率がより好ましい。本発明に
従って製造されたガラスはこれらの必要な特性を有し、
それ故、特に歯の複製の用途に適している。

【００１１】製造後、ガラスはそれ自体公知の方法、例
えばグラインディング法により粉砕され、必要に応じて
１０μｍ未満、特に０．５〜５μｍ、さらに好ましくは
０．７〜１．５μｍの歯科用途用の平均粒径を持ったガ
ラス粉末となるようにふるい分けされる。良好な機械的
特性を得るためには、粗い部分の通常の粉砕やふるい分
けにより得られるような、狭すぎない粒径分布が好都合
である。しかしながら、最大の粒径は４０μｍ、好まし
くは２０μｍ、とりわけ１０μｍを超えるべきでない。
この形態でのガラス粉末は、歯科用充填材として供され
る歯科用合成物への充填剤としての使用にとりわけ適し
ている。

【００１２】歯科用充填材として有用な歯科用合成物を
製造するために、ガラス粉末は、歯科医業で通常使われ
ている硬化性合成樹脂と混合される。合成樹脂として
は、アクリレート、メタクリレート、ビス−ＧＭＡ
（２，２−ビス−［４−（３−メタクリロキシ−２−ヒ
ドロキシプロポキシ）−フェニル］−プロパン）、ウレ
タンメタクリレート、アルカンジオール−ジメタクリレ
ートあるいはシアンアクリレートを基礎とした紫外線硬
化性樹脂が主として用いられる。充填剤として用いられ
るガラス粉末は、最終合成樹脂ペースト中に８０重量％
以下の重量割合で存在するが、強度の点から、できるだ
け高いガラス粉末含有量を選ぶことが望ましい。

【００１３】

【実施例】以下、実施例を示して本発明の効果について
具体的に示すが、本発明が下記実施例に限定されるもの
でないことはもとよりである。通常の純粋な原料から、
６種類のガラスを溶解した。これらのガラスは、表１に
示す組成と特性を有していた。物性に関しては５８７ｎ
ｍの波長に対する屈折率（ｎ_d ）、−３０℃から＋７０
℃の範囲における熱膨張率α、そしてＩＳＯ４０４９に
従ってアルミニウム当量厚さを測定した。全てのガラス
が、加水分解クラス１に属していた（ＩＳＯ ７１９に
よる）。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る歯科用ガラ
スは、酸化バリウムを含まないにも拘らず、高いＸ線吸
収を示し、また毒性成分による汚染も極めて低く、また
機械的性質及び化学的性質にも優れている。従って、歯
科充填用合成物の充填剤として有用であり、歯科医によ
ってＸ線写真で歯科用充填材の存在を確実に識別できる
ようになる。また、歯科用充填材の合成樹脂バインダー
の屈折率に適応した屈折率を有するため、歯のエナメル
質と識別し得ると共に、歯のエナメル質と対応した熱膨
張率を有するため、食事の際の口腔内の食物の種々の熱
レベルによる熱応力にも充分に対応でき、耐久性も維持
されるという効果を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハン、ダイメル ドイツ連邦共和国、84051 オベラーライ ン、アム・ミュールバッハ 30 (72)発明者 マルク、クレメント ドイツ連邦共和国、55118 マインツ、ゼ ーメリングシュトラーセ 19 (72)発明者 ハルトムート、パシュケ ドイツ連邦共和国、84030 エルゴルディ ング、バルグラーベンシュトラーセ 11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化物基準で以下の組成 ＳｉＯ₂ ４５〜６５重量％、Ｂ₂ Ｏ₃
   ５〜２０重量％、 Ａｌ₂ Ｏ₃ ５〜２０重量％、ＣａＯ
   ０〜１０重量％、 ＳｒＯ １５〜３５重量％、Ｆ₂ −Ｏ
   ０〜２重量％ を有することを特徴とする高いＸ線吸収性を持ち、バリ
   ウムを含まない歯科用ガラス。
2. 【請求項２】 酸化物基準で以下の組成 ＳｉＯ₂ ４８〜６０重量％、Ｂ₂ Ｏ₃ ５
   〜１８．５重量％、 Ａｌ₂ Ｏ₃ ５〜１８．５重量％、ＣａＯ
   ０〜７重量％、 ＳｒＯ １７〜３５重量％、Ｆ₂ −Ｏ
   ０〜２重量％ を有することを特徴とする請求項１に記載の歯科用ガラ
   ス。
3. 【請求項３】 酸化物基準で以下の組成 ＳｉＯ₂ ５０〜５６重量％、Ｂ₂ Ｏ₃
   ６〜１５重量％、 Ａｌ₂ Ｏ₃ ６〜１５重量％、ＣａＯ
   ０〜６重量％、 ＳｒＯ ２０〜３２重量％、Ｆ₂ −Ｏ
   ０〜２重量％ を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の歯科
   用ガラス。
4. 【請求項４】 １．５６以下の屈折率ｎ_d 、３ｍｍ以
   上、特に４ｍｍ以上のアルミニウム当量厚さ、及び５×
   １０^-6／Ｋ以下、特に４．５×１０^-6／Ｋ未満の熱膨張
   率α_-30+70を有することを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれか一項に記載の歯科用ガラス。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の
   歯科用ガラスを１０μｍ未満の平均粒径を有するガラス
   粉末として使用することを特徴とする歯科用充填材とし
   て用いられる合成樹脂ペースト用充填剤。