JPH1094550A

JPH1094550A - 歯科用オペーク陶材

Info

Publication number: JPH1094550A
Application number: JP8271772A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nonokawa; 秀樹野々川; Takafumi Mitsuishi; 孝文三石; Tadao Sakakibara; 肇男榊原
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-04-14
Anticipated expiration: 2016-09-20
Also published as: JP3258242B2

Abstract

(57)【要約】【課題】焼付後の色調が安定であり、金属色の遮蔽力の
大きな歯科用オペーク陶材を提供する。【解決手段】歯科用オペーク陶材は、焼付材に歯科用金
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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯科医療等に用い
られる歯科貴金属材料（Ａｕ、Ａｇ−Ｐｄ合金等）に焼
付けて用いる審美的修復材料である金属焼付用陶材組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属焼付用陶材を製作する場合、まず金
属色を隠すために金属鋳造体にオペーク陶材が焼付られ
る。従来のオペーク陶材としては、金属酸化物を多量に
入れて不透明にしたもので、これを０．１〜０．２ｍｍ
の厚さに焼付けると記載されている（スキンナー歯科材
料学（下）８ｔｈｅｄ．ｐ４９９〜５０２医療薬出
版）。また特開平３−１１００５に記載の様に、金属焼
付用陶材の必須成分として、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＳ
ｉＯ₄が金属を遮蔽する目的で加えることも知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、色調再
現上、陶材の厚みを多くとることができない場合におい
ては、ＳｎＯ₂では金属を遮蔽するのに十分な効果が得
られない。また、ＴｉＯ₂においては、９００〜１００
０℃の温度で焼付を行うと、陶材を黄変させてしまい、
色調に影響を与えてしまう。また、ＺｒＳｉＯ₄あるい
は、ＺｒＯ₂は、金属を遮蔽するだけの量を加えると、
９００〜１０００℃の温度で焼付かないという欠点があ
った。

【０００４】また、ペースト状のオペーク陶材において
は、陶材の厚みが粉状の場合と比べて１／３程度になる
ので、特に適切な金属遮蔽材料が必要とされる。

【０００５】本願発明は、１０００℃以下の焼成温度に
対して、色調が安定であり、金属を遮蔽する効果が高
く、歯科貴金属材料に十分に焼付けることが可能な歯科
用オペーク陶材を提供することを目的とする。

【０００６】より具体的には、以下の条件を満足する歯
科用オペーク陶材を提供することを目的とする。９００〜１０００℃の焼成に対して色調が安定であ
り、金属色の濃い金属鋳造体（特に、ノンプレシャス系
合金）に対しては適宜の厚みの陶材で十分に金属色を遮
蔽できること。

【０００７】さらに金属色の薄い金属鋳造体（特にセ
ミプレシャス系、プレシャス系合金）に対してはより薄
い所定の厚みの陶材でも十分に金属色を遮蔽できるこ
と。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の視点によ
れば、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
含有する歯科用オペーク陶材が提供される。これによ
り、上述の課題の少なくとも一つが達成される。

【０００９】以下、本発明のさらなる実施の形態を、各
従属項に対応するそれぞれの第２、第３、…の視点とし
て示す。第２の視点として、陶材の軟化温度が７００〜
９００℃であることが好ましい。

【００１０】第３の視点として、陶材の軟化温度が８０
０〜９００℃であることがさらに好ましい。

【００１１】第４の視点として、２５〜４５０℃の間に
おいて陶材の線熱膨張係数が歯科貴金属材料の線熱膨張
係数（１３．０〜１５．５×１０^-6／℃）と比較して、
同等ないし若干低いある範囲（１０．０〜１３．０×１
０^-6／℃）に陶材組成を成分配合すること。

【００１２】第５の視点として、アルミノケイ酸塩ガラ
スとしては、ＳｉＯ₂ ５０〜６０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃ １
０〜２０重量％、Ｋ₂Ｏ５〜２０重量％、Ｎａ₂Ｏ５〜
２０重量％、Ｌｉ₂Ｏ０．１〜２重量％、ＣａＯ０．
１〜２重量％、ＭｇＯ０．１〜２重量％の組成（「組
成１」という）とすることが好ましい。

【００１３】第６の視点として、さらに好ましくは、ア
ルミノケイ酸塩ガラスがＫ₂Ｏ１０〜１５重量％、Ｎａ
₂Ｏ１０〜１５重量％、Ｌｉ₂Ｏ０．５〜１．０重量
％、ＣａＯ０．５〜１．０重量％、ＭｇＯ０．５〜
１．０重量％を含有する（「組成２」という）。

【００１４】第７の視点として、アルミノケイ酸塩ガラ
ス粉末は粒径５〜１５μｍであり、ＣｅＯ₂は粒径０．
５〜１．０μｍの粉末であることが好ましい。

【００１５】希土類酸化物であるＣｅＯ₂はアルカリ土
類元素の酸化物と類似した化学的性質を特徴とし、他の
塩基性酸化物や中性酸化物とは反応が起こりにくく、相
転移を起こさないため、９００〜１０００℃という焼成
温度に対して、色調が安定であり、金属を遮蔽する効果
が高く、歯科貴金属材料に十分に焼付けることが可能な
遮蔽材料としての効果を発揮する。さらに、陶材の厚み
が２０μｍでも十分に金属色の薄い金属材料、特に、セ
ミプレシャス系、プレシャス系合金の金属色を遮蔽する
ことができる。なお、金属色の濃い金属材料（特にノン
プレシャス系合金）に対しては約７０μｍの厚みで金属
色を遮蔽できるが、これは塗布、焼付の繰返しにより許
容される適宜の厚さである。

【００１６】

【発明の実施の形態】上記組成を有する金属焼付用陶材
組成物では、熱膨張曲線の測定より軟化温度が７００〜
９００℃であり、これより高い温度、例えば９８０℃で
焼成焼付することにより歯科貴金属材料（Ａｕ、Ａｇ−
Ｐｄ合金等）に十分に焼付く。

【００１７】本発明の歯科用オペーク陶材と他の陶材と
組み合わせて用いることを考慮すると、本発明の歯科用
オペーク陶材の軟化温度を８００〜９００℃とさらに選
択することで組み合わせて用いる他の陶材の軟化温度よ
りある程度（約１００℃）高くなるので変形防止や焼付
強度の維持の点で有利である。

【００１８】また、本発明の金属焼付用陶材組成物の線
熱膨張係数α（温度２５〜４５０℃の間において、以下
同じ）は、歯科貴金属材料（α＝１３．０〜１５．５×
１０^-6℃）より若干低い範囲１０．０〜１３．０×１
０^-6／℃とすることが好ましい。αが１０．０×１０^-6
／℃以上では、焼付後に陶材側に大きな圧縮応力が加わ
らずクラックが発生し難くなり、一方、αが１３．０×
１０^-6／℃以下では引張応力が生じ難くなることにな
り、引張応力が生じた場合、少しの衝撃によりクラック
が発生することが防止できる。なお、好ましくは、両者
用の線熱膨張係数αの差を２．５×１０^-6／℃以下とす
る。

【００１９】ＣｅＯ₂は１５〜５０重量％（以下、別段
の記載がなければ同じ）とするが、一般にＣｅＯ₂の添
加量の増大と共にオペーク陶材の軟化温度が増大するの
で、軟化温度を適当に保つことを主眼とする。即ち、５
０％以下では軟化温度が高くなりすぎず適切である。ま
た１５％以上では軟化温度が低下しすぎず適切であるか
らである。

【００２０】本発明におけるアルミノケイ酸塩ガラス組
成の中でＳｉＯ₂の重量％は５０〜６０％であるが、６
０％以下ではガラスの軟化温度が高くなりすぎず適切で
あり、要求される軟化温度の範囲を満足する。また、５
０％以上で耐酸、耐水性が十分良いことと、陶材の線熱
膨張係数をよく満足するため好ましいからである。

【００２１】Ａｌ₂Ｏ₃は、陶材の耐酸、耐水性を増すた
めにアルミノケイ酸塩ガラスに配合するが、１０〜２０
％に含有するのは、２０％以下ではガラスの軟化温度が
高くなりすぎず適切であり、要求される軟化温度の範囲
を満足する。また、１０％以上では耐酸、耐水性の効果
が高くなることと、陶材の線熱膨張係数を十分満足する
ため好ましいからである。

【００２２】Ｋ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｌｉ₂Ｏ、ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏは、いずれもガラスの軟化温度を低下させる効果があ
り、焼成温度を制御する上で必須の成分である。上記の
組成１の範囲とするのは、上記範囲内で耐水性の劣化が
防止できるためである。

【００２３】Ｋ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｌｉ₂Ｏ、ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏを、さらに好ましい組成範囲として組成２の範囲とす
るのは、この組成範囲にあるガラスは、熱処理する工程
においてリューサイト結晶を析出可能となり、焼付ける
金属の線熱膨張係数によりよく一致させる目的のためで
ある。

【００２４】本陶材組成中、アルミノケイ酸塩ガラス組
成を４０〜５０％とするのは、５０％以下では陶材の線
熱膨張係数の条件を十分満足することと、軟化温度が低
下しすぎず好ましい。４０％以上では焼成温度が高くな
りすぎず適切であり、陶材の線熱膨張係数を十分満足す
るため好ましいからである。アルミノケイ酸塩ガラス組
成の他の成分は、上記の範囲内でさらに線熱膨張係数や
軟化温度等を考慮して選択され、特に、アルカリ及びア
ルカリ土類は主として軟化温度を考慮して定めることが
できる。前記組成１は所定の条件を充足する。即ち、前
記組成１において、軟化温度８００〜９００℃、線熱膨
張係数１０．０〜１３．０×１０^-6／℃（温度２５〜４
５０℃の間にて）となる。さらに、好ましくは、前記組
成２とすると熱処理工程においてリューサイト結晶が析
出し、焼付用金属の線熱膨張係数によく一致する。リュ
ーサイト結晶の析出の程度により、線熱膨張係数が調節
されるからである。さらに、アルミノケイ酸塩ガラスに
は、少量のＳｂ₂Ｏ₃等の繰返し焼付時の陶材の黄変防止
剤を含むことが好ましく、その量は３％以内好ましくは
０．１〜１％とする。

【００２５】アルミノケイ酸塩ガラス粉末の粒径を５〜
１５μｍとするのが好ましいのは、１５μｍより粗いと
金属を適切に遮蔽できないことと、５μｍより細かいと
液状物質と混練した際にダイラタンシーな性状となり操
作しにくくなるからである。

【００２６】ＣｅＯ₂粉末の粒径を０．５〜１．０μｍ
とするのは、金属への塗布性に効果が得られるからであ
る。

【００２７】アルミノケイ酸塩ガラスは周知の方法でＳ
ｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃その他の原料を配合し、所定温度に加
熱溶融し、フリット化して得られるが、市販のアルミノ
ケイ酸塩ガラス（ないしそのフリット）に所要成分を添
加し溶解してフリット化してもよい。ガラス製造法の一
例を示すと次の通りである。ガラス原料を調合、混合
し、加熱溶解（例えば１４５０℃×２ｈｒ）後、水中急
冷し、乾燥、粉砕（例えば乾式トロンミル）する。粉砕
物を熱処理（例えば９００℃×０．５ｈｒ）し、粉砕、
微粉砕（トロンミル）、分級して、ガラスフリット粉末
を得る。

【００２８】アルミノケイ酸塩ガラスに対しＣｅＯ₂は
少なくとも例えば市販の試薬特級程度以上のものを用い
ることができるが、歯科用であり、純度の高いものを用
いる（例えば９５％以上、さらに好ましくは９８％以
上）ことが好ましい。

【００２９】ＣｅＯ₂の配合比は、各色調に応じてガラ
ス粉に対するＣｅＯ₂量、無機顔料量を定めて調節し、
ミキサーで混合するが、必要に応じ、いくつかの等級と
して供給でき、その中間比は、各等級の混合比を変えて
用いることができる。さらに、アルミノケイ酸塩ガラス
の軟化点とＣｅＯ₂の配合比によってオペーク陶材の軟
化点が調節されるので目的に応じ軟化点の観点から、そ
の配合比を選ぶことができる。

【００３０】なお、焼付けに際しては、単に一回のみな
らず、遮蔽層の厚さ調節目的で複数回以上の焼付けが可
能である。厚さは例えば、２回の塗布、焼付けを繰返し
てコントロールでき、７０±１０μｍの場合もこれでよ
い。

【００３１】また、本発明のオペーク陶材に必要に応じ
て所定量の着色成分を含ませることが最も好ましい。一
般に、歯科用オペーク陶材のＣｅＯ₂及びガラス成分の
残部は実質上着色成分から成る。なお、本発明におい
て、この遮蔽用オペーク陶材を施した後、必要に応じ着
色材を含む色あわせ用表面陶材層を施すことは、任意に
行うことができるが通例その必要はない。着色成分とし
ては、一般に各種の着色用無機顔料を複合して用い多様
な色調を出すが、その一例を表３に示す。

【００３２】

【実施例】次に実施例に従って本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明の範囲はこれら実施例に限定されるも
のではない。

【００３３】［実施例１］化学成分を表１のNo.１とな
る様に予め調製したガラスフリットを、９００℃で１時
間熱処理を行った後、ボールミル中で、１７０メッシュ
以下に粉砕した。次いで、各種金属遮蔽材料と、着色用
無機顔料を表２に示す配合比で配合し、有機溶剤として
グリセリンを選択し、三本ローラーにてペースト状のオ
ペーク陶材を得た。今回のテストでは、Ｙ３、Ｂ１及び
Ｇ１の配合物を用い赤色系とした。

【００３４】作業効率上使用した１７０メッシュの開孔
は約９０μｍと開孔の大きなメッシュであるが、検査に
てＣｅＯ₂粉末粒径とアルミノケイ酸塩ガラス粉末粒径
をそれぞれ上記の範囲に限定すべく管理した。

【００３５】［実施例２］実施例１にて得た各試料を用
いて、歯科貴金属材料（Ａｕ−Ｐｔ系）に焼付けた時の
焼成温度、色調安定性、及び焼付強度を調べた結果を表
１に示した。

【００３６】金属が熱変形しない温度範囲である１００
０℃より低温度の９００〜９８０℃で金属上に塗布し焼
成した際に、標準品と目視にて比較判定することで色調
安定性を評価した。色調安定性の評価基準 ○：焼成後の色調再現性良好（安定度８０〜１００％） △：焼成後の色調再現性不十分（安定度４０〜８０％）
金属色の遮蔽も不十分 ×：焼成後の色調変色（安定度０〜４０％）

【００３７】焼付強度の評価はＪＩＳＴ６１１８及び
ＩＳＯ９６９３に準じる。陶材焼成面の裏側の金属面
に直径１０．０ｍｍの金属棒を押し当て陶材を破砕する
まで折り曲げる。さらに試験片を真っすぐに直し、破砕
面の金属折り曲げ部に付着している陶材の状態を目視で
観察した。焼付強度の評価基準０：金属に焼き付いて残っている陶材の割合０〜４０％悪１：金属に焼き付いて残っている陶材の割合４０〜６０％ ↑ ２：金属に焼き付いて残っている陶材の割合６０〜８０％ ↓ ３：金属に焼き付いて残っている陶材の割合８０〜１００％良

【００３８】塗布・焼成を２回繰り返して陶材の厚みを
管理した。焼成後の陶材の厚みは７０±１０μｍであっ
た。表１にガラス組成及び遮蔽材料の組成と特性評価結
果を示し、表２にガラス：顔料：遮蔽材料の比を示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の歯科用オペー
ク陶材では、アルミノケイ酸塩ガラス４０〜５０重量％
と、ＣｅＯ₂ １５〜５０重量％を含有することで、９０
０〜１０００℃という焼成温度に対して、色調が安定で
あり、７０±１０μｍの陶材の厚みがあれば、濃い色の
金属色を含め、どの種類の金属でもその金属色を遮蔽可
能であり、特に厚みが２０μｍのペースト状のオペーク
陶材でも十分にセミプレシャス系、プレシャス系合金等
の薄い金属色を遮蔽することができるなど、金属鋳造体
の金属色を遮蔽する効果が高く、歯科貴金属材料に十分
に焼付けることが可能となり、口腔内に装着後、剥がれ
にくい（請求項１）。

【００４３】本発明の歯科用オペーク陶材では、軟化温
度が７００〜９００℃であることから、歯科貴金属材料
の熱変形を起こさない１０００℃以下で焼付焼成できる
（請求項２）。

【００４４】本発明の歯科用オペーク陶材と他の陶材と
組み合わせて用いる場合、本発明の歯科用オペーク陶材
の軟化温度を８００〜９００℃とさらに限定することに
よって、組み合わせて用いる他の陶材の軟化温度よりあ
る程度（１００℃）高くなるので変形や焼付強度の点で
好ましい（請求項３）。

【００４５】本発明の歯科用オペーク陶材では、熱膨張
率が１０．０〜１３．０×１０^-6／℃であることから、
歯科貴金属材料の熱膨張係数に比して、若干低い範囲内
にあるため、焼付焼成した時に、陶材におけるクラック
の発生を防止することができる（請求項４）。

【００４６】本発明の歯科用オペーク陶材では、アルミ
ノケイ酸塩ガラスの組成が、ＳｉＯ₂ ５０〜６０重量
％、Ａｌ₂Ｏ₃ １０〜２０重量％、Ｋ₂Ｏ５〜２０重
量％、Ｎａ₂Ｏ５〜２０重量％、Ｌｉ₂Ｏ０．１〜２
重量％、ＣａＯ０．１〜２重量％、ＭｇＯ０．１〜
２重量％であることで、軟化温度が８００〜９００℃と
なり、熱膨張率が１０．０〜１３．０×１０^-6／℃とな
る（請求項５）。

【００４７】本発明の歯科用オペーク陶材では、アルミ
ノケイ酸塩ガラスの組成において特にＫ₂Ｏ１０〜１５
重量％、Ｎａ₂Ｏ１０〜１５重量％、Ｌｉ₂Ｏ０．５〜
１．０重量％、ＣａＯ０．５〜１．０重量％、ＭｇＯ
０．５〜１．０重量％とさらに限定することによって、
熱処理する工程でリューサイト結晶が析出し、焼付ける
金属の熱膨張係数によりよく一致させる（請求項６）。

【００４８】ＣｅＯ₂粉末の粒径を０．５〜１．０μｍ
に、アルミノケイ酸塩ガラス粉末の粒径を５〜１５μｍ
に限定することによって、歯科用陶材としての操作性が
向上する（請求項７）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榊原肇男愛知県名古屋市天白区天白町植田三七川原 37番313 株式会社カスプデンタルサプライ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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 １５〜５
０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。
【請求項２】軟化温度が７００〜９００℃であることを
特徴とする請求項１記載の歯科用オペーク陶材。
【請求項３】さらに好ましくは軟化温度が８００〜９０
０℃であることを特徴とする請求項１又は２記載の歯科
用オペーク陶材。
【請求項４】２５〜４５０℃の温度範囲において線熱膨
張係数が１０．０〜１３．０×１０^-6／℃であることを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の歯科用オペ
ーク陶材。
【請求項５】アルミノケイ酸塩ガラスがＳｉＯ₂ ５０〜
６０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃ １０〜２０重量％、Ｋ₂Ｏ５〜
２０重量％、Ｎａ₂Ｏ５〜２０重量％、Ｌｉ₂Ｏ０．１
〜２重量％、ＣａＯ０．１〜２重量％、ＭｇＯ０．１
〜２重量％を含有することを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載の歯科用オペーク陶材。
【請求項６】前記のアルミノケイ酸塩ガラスがＫ₂Ｏ１
０〜１５重量％、Ｎａ₂Ｏ１０〜１５重量％、Ｌｉ₂Ｏ
０．５〜１．０重量％、ＣａＯ０．５〜１．０重量
％、ＭｇＯ０．５〜１．０重量％を含有することを特
徴とする請求項５に記載の歯科用オペーク陶材。
【請求項７】前記のアルミノケイ酸塩ガラスが粒径５〜
１５μｍの粉末であり、及び前記のＣｅＯ₂が粒径０．
５〜１．０μｍの粉末であることを特徴とする請求項１
〜６のいずれかに記載の歯科用オペーク陶材。