JP2009185001A - Ceramic composition for dentistry - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯科用陶材組成物に関し、特に、セラミックス製のフレームを用いた補綴物の製造において好適に使用できる歯科用陶材組成物に関する。 The present invention relates to a dental porcelain composition, and more particularly to a dental porcelain composition that can be suitably used in the production of a prosthesis using a ceramic frame.
歯科で使用される陶材組成物には、人工歯として市販されている陶歯及びポーセレンインレーやジャケットクラウン、オールセラミックス等の製作に使用されるものがある。これらの陶材組成物として最も汎用なものは、メタルボンドポーセレンと称する正長石（ＫＡlＳｉ3Ｏ8）と曹長石（ＮａＡｌＳｉ3Ｏ8）等を結晶成分として含むガラスセラミックス材である。 Among the porcelain compositions used in dentistry, there are those used for the production of porcelain teeth, porcelain inlays, jacket crowns, all ceramics and the like that are commercially available as artificial teeth. Most general-purpose ones as these porcelain composition is a glass ceramic material containing orthoclase (KAlSi 3 O 8) and albite called metal bond porcelain to (NaAlSi 3 O 8) such as a crystal component.
従来から、審美的なクラウンまたはインレーの修復には、上記のメタルボンドポーセレンを金属フレームに焼き付けた材料が用いられてきた。しかし、このような補綴物では金属イオンの溶出により歯肉が変色するという問題がある。さらには、フレームを構成する金属が光を遮断するため天然歯と同様の透明感を再現できないという問題がある。 Conventionally, a material obtained by baking the above metal bond porcelain on a metal frame has been used for aesthetic crown or inlay repair. However, such a prosthesis has a problem that the gingiva is discolored by elution of metal ions. Furthermore, since the metal constituting the frame blocks light, there is a problem in that the same transparency as natural teeth cannot be reproduced.
これに対し、フレームもセラミックスで形成したオールセラミックス補綴物を用いると、金属イオンの溶出による歯肉の変色がない。また、フレーム自体に天然歯に近い透明感を有する材料が用いられるため、自然な透明感を実現でき、陶材組成物の積層によってより天然歯に近い色感を得易い。 On the other hand, when an all-ceramic prosthesis made of ceramics is used for the frame, there is no discoloration of the gingiva due to elution of metal ions. In addition, since a material having a transparency close to natural teeth is used for the frame itself, a natural transparency can be realized, and a color feeling closer to natural teeth can be easily obtained by laminating porcelain compositions.
一般に、補綴物の製作にあたっては、天然歯に近い外観を得るために、天然歯の各構成部分に相当する部分毎に色調の異なる陶材組成物が使われている。具体的には、象牙色を再現するためのボディー陶材、歯頸部色を再現するためのサービカル陶材、切端色を再現するためのインサイザル陶材、透明感を出すためのトランスルーセント陶材を、フレームの上に層状に焼き付けるのが一般的である。これら各種の陶材組成物は、一般的に、セラミックス粉末に、必要に応じて、各陶材組成物の用途に応じた顔料が配合されている。 In general, in producing a prosthesis, a porcelain composition having a different color tone is used for each portion corresponding to each component of a natural tooth in order to obtain an appearance close to that of a natural tooth. Specifically, body porcelain for reproducing ivory color, cervical porcelain for reproducing tooth neck color, incisal porcelain for reproducing cut edge color, translucent porcelain for producing transparency It is common to bake the material in layers on the frame. In these various porcelain compositions, generally, a pigment corresponding to the use of each porcelain composition is blended with ceramic powder as necessary.
また、上記各陶材組成物を重ねて焼き付けるだけでは、天然歯の微妙な色調や個人に特有の模様等を再現するのは難しいため、顔料を比較的多く含むステインパウダーとよばれる陶材組成物を用いて彩色を施したり、顔料をほとんど含まないグレーズパウダーとよばれる陶材組成物を焼き付けて表面を滑らかにしたり透明性を付与したりすることが行われている。 In addition, it is difficult to reproduce the subtle color tone of natural teeth or patterns unique to individuals by simply baking the above porcelain compositions, so a porcelain composition called a stain powder containing a relatively large amount of pigments. Coloring is performed using an object, or a porcelain composition called glaze powder containing almost no pigment is baked to smooth the surface or impart transparency.
上述のオールセラミックス補綴物のフレームには、通常、スピネル、アルミナ、ジルコニア等が用いられる。特に、機械的強度、靭性を必要とする部分（例えば、臼歯）には、ジルコニアが用いられる。ジルコニアは、色調の面でも天然歯に近似しており、多用されている。 Usually, spinel, alumina, zirconia, or the like is used for the above-mentioned all-ceramic prosthesis frame. In particular, zirconia is used for portions (for example, molars) that require mechanical strength and toughness. Zirconia is similar to natural teeth in terms of color and is frequently used.
オールセラミックス補綴物の製造工程では、陶材組成物を水と練和して作製した練和物をセラミックス製のフレームの表面に築盛し、当該フレームを焼成炉に入れ、その後に冷却する。当該冷却工程では、練和物の硬化により形成された陶材層とフレームとの間の熱膨張率の違いに起因して、陶材層がフレームから剥離し、あるいは陶材層中にクラックが発生することがある。これを有効に防止するため、例えば、フレームの表面に、フレームと同程度の熱膨張係数を有する少なくとも二層の陶材層を形成する方法が知られている（特許文献１を参照。）。
しかし、上述の従来技術には、次のような問題がある。フレームと同程度の熱膨張係数を有する陶材層を複数層形成した場合、フレームと陶材層との間、あるいは２つの陶材層の間における層間剥離をある程度低減できるものの、未だ十分に防止できない。さらに、製造工程において急速に焼成あるいは冷却したときに陶材層中にクラックが生じるという問題がある。 However, the above prior art has the following problems. When multiple layers of porcelain layers with the same thermal expansion coefficient as the frame are formed, delamination between the frame and the porcelain layer or between the two porcelain layers can be reduced to some extent, but it is still sufficiently prevented Can not. Furthermore, there is a problem that cracks occur in the porcelain layer when rapidly fired or cooled in the manufacturing process.
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、耐熱衝撃性に優れ、層間剥離が生じず、かつ陶材層中にクラックが入りにくいセラミックス補綴物を製造するための歯科用陶材組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and is a dental porcelain composition for producing a ceramic prosthesis that is excellent in thermal shock resistance, does not cause delamination, and is difficult to crack in the porcelain layer. The purpose is to provide goods.
上記目的を達成するために、本発明者は、鋭意努力を重ねた結果、セラミックス製のフレームに軟化点が異なる２種類のガラス質粒子を混合した陶材組成物を用いることにより、焼成および冷却工程において、フレーム上に形成された陶材層とフレームとの剥離や陶材層中にクラックのないセラミックス補綴物を製造することができた。 In order to achieve the above-mentioned object, the present inventor has made extensive efforts and as a result, used a porcelain composition in which two types of glassy particles having different softening points are mixed in a ceramic frame, thereby firing and cooling. In the process, it was possible to produce a ceramic prosthesis having no peeling between the porcelain layer formed on the frame and the frame and no cracks in the porcelain layer.
具体的には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化亜鉛および酸化ナトリウムを主成分として含有するガラス質粒子を含んでなる歯科用陶材組成物であって、ガラス質粒子は、第１のガラス質粒子と第２のガラス質粒子とを含み、第１のガラス質粒子は、主成分のプラズマ発光分光分析により求められる含有割合が、上記主成分の各成分をそれぞれＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＮａ２Ｏに換算したときの合計質量を１００質量％とした場合に、ＳｉＯ２：５９〜７０質量％、Ａｌ２Ｏ３：６〜１６質量％、Ｂ２Ｏ３：１５〜２５質量％、ＺｎＯ：０．１〜５質量％のおよびＮａ２Ｏ：１〜４質量％であり、第２のガラス質粒子は、第１のガラス質粒子の軟化点より２０〜８０℃高い軟化点を有する歯科用陶材組成物を水と練和し、得られた練和泥をセラミックス製のフレームに築盛した後に焼成炉に入れ、第１のガラス質粒子のみが焼結する温度（第２のガラス質粒子の焼結は生じない温度）で焼成し、その後に冷却したところ、練和泥が硬化して形成された陶材層とフレームとの剥離や陶材層中にクラックのないセラミックス補綴物を得られることがわかった。 Specifically, a dental porcelain composition comprising vitreous particles containing silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide, zinc oxide and sodium oxide as main components, wherein the vitreous particles are first The first glassy particles include glassy particles and second glassy particles, and the content ratio obtained by plasma emission spectroscopic analysis of the main component is such that each component of the main component is SiO 2 or Al 2 O, respectively. 3 , B 2 O 3 , ZnO and Na 2 O when converted to 100% by mass, SiO 2 : 59 to 70% by mass, Al 2 O 3 : 6 to 16% by mass, B 2 O 3 : 15 to 25% by mass, ZnO: 0.1 to 5% by mass and Na 2 O: 1 to 4% by mass, and the second vitreous particles are from the softening point of the first vitreous particles. 20 ~ 80 ℃ high softening point The dental porcelain composition to be kneaded with water, and the resulting kneaded mud is built on a ceramic frame and then placed in a firing furnace, where only the first vitreous particles are sintered (second The ceramic prosthesis is baked at a temperature that does not cause sintering of the vitreous particles) and then cooled, and the porcelain layer formed by curing the kneaded mud is peeled off from the frame and there is no crack in the porcelain layer I found out I could get something.
すなわち、一般に陶材を構成するガラス質粒子は、その軟化点よりも２０℃以上高い温度で十分な焼結性を呈するようになるところ、上記２種類の陶材組成物の混和物では、第２のガラス質粒子の軟化点が第１のガラス質粒子の軟化点より２０℃以上高いため、その焼成温度を、該第１のガラス質粒子は焼結するものの、第２のガラス質粒子は焼結しない温度（第１のガラス質粒子の軟化点より２０℃以上高く、且つ、第２のガラス質粒子の軟化点より２０℃高い温度未満の範囲の温度）に設定することが可能である。したがって、かかる焼成温度で焼成することにより、上記陶材組成物の混和物では、該第１のガラス質粒子のみが焼結してマトリックスを形成し、そのマトリックス中に第２のガラス質粒子からなるフリットがフィラーのように散在する微細な海島状の構造の陶材層が得られる。しかして、かかる構造の陶材層では、第２のガラス質粒子の体積分、全体の収縮が抑えられ熱衝撃に起因するクラックの発生を良好に抑制することができる。このクラック抑制効果は、第２のガラス質粒子の表層と、前記第１のガラス質粒子から形成されるマトリックス部分とが融着、或いはできるだけそれに近い状態であるほど効果が高く、この観点から、上記焼成温度を、該第２のガラス質粒子の軟化点以上、より好適には該第２のガラス質粒子の軟化点よりも５℃〜１０℃高い温度にすることにより、得られる陶材層を一層に上記効果に優れたものにできる。なお、第２のガラス質粒子の軟化点が第１のガラス質粒子の軟化点より２２℃以上高いのがより好ましい。なお、第１のガラス質粒子と第２のガラス質粒子の軟化点の差が８０℃以上になると、第１のガラス質粒子からなるマトリックス部分と第２のガラス質粒子からなるフリットとの融着性が低下して、微細な気泡を含有し失透したような焼成となり好ましくない。よって、第１のガラス質粒子と第２のガラス質粒子の差は大きくても８０℃、より好ましくは６０℃以下とすることにより、第１のガラス質粒子から形成されるマトリックス部分と第２のガラス質粒子からなるフリットとの一体性を良くして、焼成後において透明性を確保できる。 That is, generally, the vitreous particles constituting the porcelain exhibit sufficient sinterability at a temperature 20 ° C. or more higher than the softening point, but in the mixture of the above two kinds of porcelain compositions, 2 is higher than the softening point of the first vitreous particles by 20 ° C. or more, so that the first vitreous particles sinter, while the second vitreous particles are sintered. It is possible to set the temperature at which sintering does not occur (a temperature in the range of 20 ° C. or more higher than the softening point of the first glassy particles and 20 ° C. higher than the softening point of the second glassy particles). . Therefore, by firing at such firing temperature, in the mixture of porcelain compositions, only the first vitreous particles are sintered to form a matrix, and the second vitreous particles are formed in the matrix. A porcelain layer having a fine sea-island structure in which frit is scattered like a filler is obtained. Therefore, in the porcelain layer having such a structure, the volume fraction of the second vitreous particles and the overall shrinkage can be suppressed, and the occurrence of cracks due to thermal shock can be satisfactorily suppressed. This crack suppression effect is more effective as the surface layer of the second vitreous particles and the matrix portion formed from the first vitreous particles are fused, or as close to the state as possible. Porcelain layer obtained by setting the firing temperature to a temperature equal to or higher than the softening point of the second vitreous particles, more preferably 5 ° C to 10 ° C higher than the softening point of the second vitreous particles. Can further improve the above effect. In addition, it is more preferable that the softening point of the 2nd glassy particle is 22 degreeC or more higher than the softening point of the 1st glassy particle. When the difference between the softening points of the first glassy particles and the second glassy particles is 80 ° C. or more, the fusion between the matrix portion made of the first glassy particles and the frit made of the second glassy particles. This is unfavorable because the wearability is lowered, and it becomes fired as it contains fine bubbles and devitrifies. Therefore, when the difference between the first vitreous particles and the second vitreous particles is at most 80 ° C., more preferably 60 ° C. or less, the matrix portion formed from the first vitreous particles and the second vitreous particles It is possible to improve the integrity with the frit made of glassy particles and to ensure transparency after firing.
また、本発明に係る歯科用陶材組成物は、第１のガラス質粒子の熱膨張係数と第２のガラス質粒子の熱膨張係数の比を、１より大きく２以下の範囲、より好ましくは１．２より大きく１．６以下の範囲、若しくは０．５以上で１より小さい範囲、より好ましくは０．６以上で０．８より小さい範囲とした。このような範囲の両熱膨張係数の比とすることによって、焼成から冷却を経ることで、第１のガラス質粒子が焼結してできたマトリックス中に、上記熱膨張係数の差がある第２のガラス質粒子からなるフリットが分散した形態の微細構造を実現でき、当該フリットとマトリックスとの間において、クラックを生じることなく残留応力場が形成される。フリットの熱膨張係数をα１、マトリックスの熱膨張係数をα２とすると、α２＞α１の場合には、マトリックスのフリットとの界面近傍において、その界面と接する接線の方向に引張応力が生じる。一方、α１＞α２の場合には、マトリックスのフリットとの界面近傍において、フリットの径方向に引張応力が生じる。このような応力が、クラックの進展を抑制する作用を奏するため、本発明の前記効果がより顕著に達成される。特に、α１／α２が１より大きく２以下の範囲、若しくは０．５以上で１より小さい範囲とすることにより、フリットとマトリックス間に剥離を生じることなく、適度な残留応力場を実現できる。 In the dental porcelain composition according to the present invention, the ratio of the thermal expansion coefficient of the first vitreous particles to the thermal expansion coefficient of the second vitreous particles is preferably in the range of 1 to 2 and more preferably 2 or less. The range was greater than 1.2 and less than or equal to 1.6, or 0.5 and less than 1, more preferably 0.6 and less than 0.8. By setting the ratio of both thermal expansion coefficients in such a range, there is a difference in the thermal expansion coefficient in the matrix formed by sintering the first vitreous particles through cooling from firing. It is possible to realize a microstructure in which the frit composed of two glassy particles is dispersed, and a residual stress field is formed between the frit and the matrix without causing cracks. Assuming that the coefficient of thermal expansion of the frit is α1 and the coefficient of thermal expansion of the matrix is α2, if α2> α1, tensile stress is generated in the direction of the tangent line in contact with the interface in the vicinity of the interface with the matrix frit. On the other hand, when α1> α2, tensile stress is generated in the radial direction of the frit in the vicinity of the interface between the matrix and the frit. Since such stress exerts an action of suppressing the progress of cracks, the effect of the present invention is achieved more significantly. In particular, by setting α1 / α2 to a range greater than 1 and less than or equal to 2 or less than 0.5 and less than 1, an appropriate residual stress field can be realized without causing separation between the frit and the matrix.
さらに、本発明に係る歯科用陶材組成物は、第２のガラス質粒子として、上記主成分のプラズマ発光分光分析により求められる含有割合が、上記主成分の各成分をそれぞれＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＮａ２Ｏに換算したときの合計質量を１００質量％とした場合に、ＳｉＯ２：５５〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３：３〜１６質量％、Ｂ２Ｏ３：３〜１０質量％、ＺｎＯ：０．１〜５質量％のおよびＮａ２Ｏ：１〜４質量％であるものを用いるようにした。これにより、上記作用・効果に加えて、第１のガラス質粒子と第２のガラス質粒子のそれぞれの屈折率を極めて近似させることができ、透明性のある乳白色の歯科用陶材組成物を実現することができる。 Further, in the dental porcelain composition according to the present invention, as the second vitreous particles, the content ratio obtained by the plasma emission spectroscopic analysis of the main component is SiO 2 , Al 2. When the total mass when converted to O 3 , B 2 O 3 , ZnO and Na 2 O is 100 mass%, SiO 2 : 55 to 75 mass%, Al 2 O 3 : 3 to 16 mass%, B 2 O 3 : 3 to 10% by mass, ZnO: 0.1 to 5% by mass and Na 2 O: 1 to 4% by mass were used. Thereby, in addition to the said effect | action and effect, each refractive index of a 1st glassy particle and a 2nd glassy particle can be approximated very much, and transparent milky white dental porcelain composition can be obtained. Can be realized.
また、本発明に係る歯科用陶材組成物は、ジルコニアを主成分とするセラミックスフレームを用いた歯冠の製造に使用するものとした。このため、高強度、高靭性を要する部位に使用するジルコニア補綴物にも適用可能である。 In addition, the dental porcelain composition according to the present invention is used for manufacturing a dental crown using a ceramic frame mainly composed of zirconia. For this reason, it is applicable also to the zirconia prosthesis used for the site | part which requires high intensity | strength and high toughness.
本発明によれば、耐熱衝撃性に優れ、層間剥離が生じず、かつ陶材層中にクラックが入りにくいセラミックス補綴物を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to produce a ceramic prosthesis that is excellent in thermal shock resistance, does not cause delamination, and is difficult to crack in the porcelain layer.
以下、本発明に係る歯科用陶材組成物の好適な実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the dental porcelain composition according to the present invention will be described.
Ａ．歯科用陶材組成物
本発明の実施の形態に係る歯科用陶材組成物は、組成の異なる２種類のガラス質粒子（第１のガラス質粒子、第２のガラス質粒子）から主に構成される。これら２種類のガラス質粒子以外に、必要に応じて、結晶化ガラス組成物（ガラスセラミックス）、顔料、酸化剤のような添加剤の少なくとも１種類を含めることができる。また、歯科用陶材組成物は、前記のボディー陶材、サービカル陶材、インサイザル陶材、トランスルーセント陶材、ステインパウダー、及びグレーズパウダー等を含む。
A. Dental porcelain composition The dental porcelain composition according to the embodiment of the present invention is mainly composed of two types of vitreous particles having different compositions (first vitreous particles and second vitreous particles). Is done. In addition to these two kinds of glassy particles, at least one kind of additive such as a crystallized glass composition (glass ceramic), a pigment, and an oxidizing agent can be included as necessary. The dental porcelain composition includes the body porcelain, the cervical porcelain, the insisal porcelain, the translucent porcelain, the stain powder, and the glaze powder.
１．ガラス質粒子
ガラス質粒子は、組成の異なる、第１のガラス質粒子および第２のガラス質粒子を混合した混合粒子である。第１のガラス質粒子は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化亜鉛および酸化ナトリウムを少なくともその主成分として含み、かつ第１のガラス質粒子はこれら各成分のプラズマ発光分光分析により求められる含有割合が、各成分をそれぞれＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、ＺｎＯおよびＮａ2Ｏに換算したときのこれら各成分の合計質量（以下、基準質量ともいう。）に対する質量％で表して以下に示すような範囲となるものであり、第２のガラス質粒子は、この第１のガラス質粒子の軟化点より２０〜８０℃高い軟化点を有するものが使用される。この第２のガラス質粒子は、かかる第１のガラス質粒子に対する軟化点の要件が満足されていれば、その組成は特に制限されるものではないが、層間剥離やクラックを生じさせない効果をより良好に発揮させ、さらに、第１のガラス質粒子との屈折率を近似させ、透明性の高い陶材組成物にできることから、第１のガラス質粒子と同じ、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化亜鉛および酸化ナトリウムを少なくともその主成分とする、後述のものが好適に使用される。
1. Glassy particles Glassy particles are mixed particles obtained by mixing first glassy particles and second glassy particles having different compositions. The first vitreous particles contain at least silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide, zinc oxide and sodium oxide as main components, and the first vitreous particles are contained by plasma emission spectroscopic analysis of these components. The ratio is expressed by mass% with respect to the total mass (hereinafter also referred to as reference mass) of these components when each component is converted into SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , ZnO and Na 2 O, respectively. The second vitreous particles having a softening point 20 to 80 ° C. higher than the softening point of the first vitreous particles are used. The composition of the second vitreous particles is not particularly limited as long as the softening point requirement for the first vitreous particles is satisfied. However, the second vitreous particles are more effective in preventing delamination and cracks. Since it can be used well and the refractive index of the first vitreous particles is approximated to make a highly transparent porcelain composition, the same silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide as the first vitreous particles Further, those described later, which mainly contain zinc oxide and sodium oxide as the main components, are preferably used.
（１．ａ）第１のガラス質粒子
第１のガラス質粒子における酸化ケイ素の含有量は、ＳｉＯ2換算で５９〜７０質量％であり、より好ましくは６２〜６７質量％である。酸化ケイ素の含有量が７０質量％以下の場合には、ガラスの軟化点を過度に高くしないようにできる。一方、酸化ケイ素の含有量が５９質量％以上の場合には、歯科用陶材組成物として用いたときの化学的耐久性を高めることができる。
(1.a) The content of silicon oxide in the first glassy particles first glassy particles is 59 to 70 wt% in terms of SiO 2, more preferably from 62 to 67 wt%. When the content of silicon oxide is 70% by mass or less, the softening point of the glass can be prevented from being excessively high. On the other hand, when the content of silicon oxide is 59% by mass or more, chemical durability when used as a dental porcelain composition can be enhanced.
第１のガラス質粒子における酸化アルミニウムの含有量は、Ａｌ2Ｏ3換算で６〜１６質量％であり、より好ましくは８〜１４質量％である。酸化アルミニウムの含有量が１６質量％以下の場合には、ガラスの高温での粘性を抑制し、ガラスの軟化点が高くなり過ぎるのを防止できる。一方、酸化アルミニウムの含有量が６質量％以上の場合には、歯科用陶材組成物として用いたときの化学的耐久性を高めることができる。 The content of aluminum oxide in the first vitreous particles is 6 to 16% by mass, more preferably 8 to 14% by mass in terms of Al 2 O 3 . When the content of aluminum oxide is 16% by mass or less, the viscosity of the glass at a high temperature can be suppressed and the softening point of the glass can be prevented from becoming too high. On the other hand, when the content of aluminum oxide is 6% by mass or more, chemical durability when used as a dental porcelain composition can be enhanced.
第１のガラス質粒子における酸化ホウ素の含有量は、Ｂ2Ｏ3換算で１５〜２５質量％であり、より好ましくは１５〜２０質量％である。酸化ホウ素の含有量が２５質量％以下の場合には、歯科用陶材組成物として用いたときの化学的耐久性を高めることができる。一方、酸化ホウ素の含有量が１５質量％以上の場合には、ガラスの軟化点を低くすることができる。 The content of boron oxide in the first vitreous particles is 15 to 25% by mass in terms of B 2 O 3 , and more preferably 15 to 20% by mass. When the content of boron oxide is 25% by mass or less, chemical durability when used as a dental porcelain composition can be enhanced. On the other hand, when the content of boron oxide is 15% by mass or more, the softening point of the glass can be lowered.
第１のガラス質粒子における酸化亜鉛の含有量は、ＺｎＯ換算で０．１〜５質量％であり、より好ましくは０．２〜０．５質量％である。酸化亜鉛は、ガラスにおいて融剤の働きをする。その含有量が５質量％以内の場合には、歯科用陶材組成物として用いたときの化学的耐久性を高めることができる。一方、酸化亜鉛の含有量が０．１質量％以上の場合には、融剤として有効に機能する。 The content of zinc oxide in the first glassy particles is 0.1 to 5% by mass in terms of ZnO, and more preferably 0.2 to 0.5% by mass. Zinc oxide acts as a fluxing agent in the glass. When the content is within 5% by mass, chemical durability when used as a dental porcelain composition can be enhanced. On the other hand, when the content of zinc oxide is 0.1% by mass or more, it functions effectively as a flux.
第１のガラス質粒子における酸化ナトリウムの含有量は、Ｎａ2Ｏ換算で１〜４質量％であり、より好ましくは３〜４質量％である。酸化ナトリウムは、ガラスにおいて融剤の働きをする。その含有量が４質量％以下の場合には、歯科用陶材組成物として用いたときの熱膨張係数が過度に大きくならず、それをセラミックス製のフレームに焼き付けた場合に剥離等が起きにくくなり、それと共に化学的耐久性が高まる。一方、酸化ナトリウムの含有量が１質量％以上の場合には、ガラスの軟化点を低く抑えることができる。 The content of sodium oxide in the first glassy particles is 1 to 4% by mass in terms of Na 2 O, and more preferably 3 to 4% by mass. Sodium oxide acts as a fluxing agent in the glass. When the content is 4% by mass or less, the thermal expansion coefficient when used as a dental porcelain composition does not become excessively large, and peeling or the like hardly occurs when it is baked on a ceramic frame. And chemical durability is increased with it. On the other hand, when the content of sodium oxide is 1% by mass or more, the softening point of the glass can be kept low.
第１のガラス質粒子の必須の成分は、上記の酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化亜鉛および酸化ナトリウムであるが、さらに、酸化リチウムを加えるのが好ましい。また、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよび酸化バリウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の酸化物を加えるのも好適である。前記各必須成分からなる第１のガラス質粒子の軟化点は、通常６５０〜９００℃の範囲にあり、組成によっては１０００℃を超える高温の場合もあり得る。このように軟化点が高温であると、通常の陶材用の焼成炉（最大９８０℃程度のものが多い）での焼成が困難になるため、該軟化点は第２のガラス質粒子の混合も勘案すると９００℃以下に抑えるのが好ましい。特に、前記ガラス質粒子の各必須成分の調整で軟化点を低下させようとすると、相反して熱膨張係数が大きくなる傾向がある。これに対して、酸化リチウムは、軟化点の低下に有効であるだけでなく、熱膨張係数を大きくしない効果があるので、ガラス質粒子の成分に加えるのが好ましい。その好適な含有量は、Ｌｉ２Ｏ換算で５質量％以下であり、上記軟化点の低下効果を良好に発揮させるためには０．１質量％以上は含有させるのが望ましい。 The essential components of the first vitreous particles are the above-mentioned silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide, zinc oxide and sodium oxide, but it is preferable to further add lithium oxide. It is also preferable to add at least one oxide selected from the group consisting of potassium oxide, calcium oxide, magnesium oxide and barium oxide. The softening point of the 1st glassy particle which consists of each said essential component exists in the range of 650-900 degreeC normally, and depending on a composition, it may be a high temperature exceeding 1000 degreeC. If the softening point is high, firing in a normal porcelain firing furnace (most of which is about 980 ° C. at maximum) becomes difficult, so the softening point is a mixture of the second vitreous particles. In view of the above, it is preferable to keep the temperature below 900 ° C. In particular, if the softening point is decreased by adjusting the essential components of the glassy particles, the thermal expansion coefficient tends to increase. On the other hand, lithium oxide is not only effective for lowering the softening point, but also has an effect of not increasing the thermal expansion coefficient. The preferred content is 5% by mass or less in terms of Li 2 O, and it is desirable to contain 0.1% by mass or more in order to satisfactorily exhibit the softening point lowering effect.
また、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよび酸化バリウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の酸化物を加えることにより、軟化点の低下の他、ガラスの粘度特性を緩やかに変化させることができ、歯科用陶材組成物中の気泡の減少等を図ることができる。当該効果を有効に発揮するには、当該少なくとも一種の酸化物の含有量は、当該酸化物を、それぞれＫ２Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ及びＢａＯに換算したときに、前記基準質量にこれら酸化物の質量を加えた質量を基準として５質量％以下であるのが好ましく、さらには４質量％以下とするのが好ましい。また、第１のガラス質粒子に、Ｎａ２Ｏと、Ｋ２Ｏおよび／またはＬｉ２Ｏとを含有させると、化学的耐久性をより高めることができる。 In addition, by adding at least one oxide selected from the group consisting of potassium oxide, calcium oxide, magnesium oxide and barium oxide, the viscosity characteristics of the glass can be gently changed in addition to the decrease in softening point, Reduction of bubbles in the dental porcelain composition can be achieved. In order to effectively exhibit the effect, the content of the at least one oxide is such that when the oxide is converted into K 2 O, CaO, MgO, and BaO, respectively, It is preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, based on the total mass. Further, when the first glassy particles contain Na 2 O and K 2 O and / or Li 2 O, chemical durability can be further improved.
さらに、第１のガラスには、前記必須成分以外に各種金属酸化物を配合することが可能である。これらの金属酸化物を例示すれば、酸化ストロンチウム；酸化リン；酸化錫；酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の遷移金属酸化物；および酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化タンタル等のランタノイド酸化物等を挙げることができる。 Furthermore, it is possible to mix | blend various metal oxides with the 1st glass other than the said essential component. Examples of these metal oxides include transition metal oxidation such as strontium oxide; phosphorus oxide; tin oxide; vanadium oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, copper oxide, titanium oxide, and zirconium oxide. And lanthanoid oxides such as lanthanum oxide, yttrium oxide, and tantalum oxide.
上記の各成分より成る第１のガラス質粒子の熱膨張係数は、通常、５．０×１０-6〜１４．０×１０-6（１／℃）である。 The thermal expansion coefficient of the first vitreous particles composed of the above components is usually 5.0 × 10 −6 to 14.0 × 10 −6 (1 / ° C.).
（１．ｂ）第２のガラス質粒子
第２のガラス質粒子の好適なものは、以下のものである。酸化ケイ素の含有量は、ＳｉＯ2換算で６０〜７５質量％であり、より好ましくは６２〜７０質量％である。酸化ケイ素の含有量が７５質量％以下の場合には、ガラスの軟化点を過度に高くしないようにできる。一方、酸化ケイ素の含有量が５５質量％以上の場合には、歯科用陶材組成物として用いたときの化学的耐久性を高めることができる。第２のガラス質粒子中の酸化ケイ素の含有量は、同粒子中のその他成分の含有量によっても異なるが、第１のガラス質粒子中の酸化ケイ素の含有量よりも多いのが好ましい。第２のガラス質粒子の軟化点を、第１のガラス質粒子の軟化点よりも高くし易くなるからである。この酸化ケイ素の含有量による調整で、第２のガラス質粒子の軟化点を第１のガラス質粒子の軟化点より２０〜８０℃高くする要件を主に満足させようとするのであれば、この第２のガラス質粒子中の酸化ケイ素の含有量は、第１のガラス質粒子中の酸化ケイ素の含有量よりも２質量％以上多くするのが好ましい。
(1.b) Second glassy particles The preferred second glassy particles are as follows. The content of silicon oxide is 60 to 75 wt% in terms of SiO 2, more preferably from 62 to 70 wt%. When the content of silicon oxide is 75% by mass or less, the softening point of the glass can be prevented from being excessively high. On the other hand, when the content of silicon oxide is 55% by mass or more, chemical durability when used as a dental porcelain composition can be enhanced. The content of silicon oxide in the second vitreous particles varies depending on the content of other components in the particles, but is preferably larger than the content of silicon oxide in the first vitreous particles. This is because the softening point of the second vitreous particles is easily made higher than the softening point of the first vitreous particles. If it is intended to satisfy mainly the requirement that the softening point of the second vitreous particles is 20 to 80 ° C. higher than the softening point of the first vitreous particles by adjusting the silicon oxide content, The content of silicon oxide in the second vitreous particles is preferably 2% by mass or more than the content of silicon oxide in the first vitreous particles.
酸化アルミニウムの含有量は、Ａｌ2Ｏ3換算で３〜１８質量％であり、より好ましくは８〜１６質量％である。酸化アルミニウムの含有量が１８質量％以下の場合には、ガラスの高温での粘性を抑制し、ガラスの軟化点が高くなり過ぎるのを防止できる。一方、酸化アルミニウムの含有量が３質量％以上の場合には、歯科用陶材組成物として用いたときの化学的耐久性を高めることができる。第２のガラス質粒子中の酸化アルミニウムの含有量は、同粒子中のその他成分の含有量によっても異なるが、第１のガラス質粒子中の酸化アルミニウムの含有量よりも多いのが好ましい。第２のガラス質粒子の軟化点を、第１のガラス質粒子の軟化点よりも高くし易くなるからである。この酸化アルミニウムの含有量による調整で、第２のガラス質粒子の軟化点を第１のガラス質粒子の軟化点より２０〜８０℃高くする要件を主に満足させようとするのであれば、この第２のガラス質粒子中の酸化アルミニウムの含有量を、第１のガラス質粒子中の酸化アルミニウムの含有量よりも２質量％以上多くして、第１のガラス質粒子の軟化点よりも２０〜８０℃高い軟化点とするのが好ましい。 The content of aluminum oxide is 3 to 18 wt% in terms of Al 2 O 3, more preferably 8-16 wt%. When the content of aluminum oxide is 18% by mass or less, the viscosity of the glass at a high temperature can be suppressed and the softening point of the glass can be prevented from becoming too high. On the other hand, when the content of aluminum oxide is 3% by mass or more, chemical durability when used as a dental porcelain composition can be enhanced. The content of aluminum oxide in the second vitreous particles varies depending on the content of other components in the particles, but is preferably larger than the content of aluminum oxide in the first vitreous particles. This is because the softening point of the second vitreous particles is easily made higher than the softening point of the first vitreous particles. If the adjustment based on the content of aluminum oxide is intended to mainly satisfy the requirement that the softening point of the second vitreous particles is 20 to 80 ° C. higher than the softening point of the first vitreous particles, The content of aluminum oxide in the second vitreous particles is set to be 2% by mass or more higher than the content of aluminum oxide in the first vitreous particles, and is 20 more than the softening point of the first vitreous particles. A softening point higher by -80 ° C is preferred.
酸化ホウ素の含有量は、Ｂ2Ｏ3換算で３〜１０質量％であり、より好ましくは６〜９質量％である。酸化ホウ素の含有量が１０質量％以下の場合には、歯科用陶材組成物として用いたときの化学的耐久性を高めることができる。一方、酸化ホウ素の含有量が３質量％以上の場合には、ガラスの軟化点を有意に低くすることができる。この酸化ホウ素の含有量は、第１のガラス質粒子中の酸化アルミニウムの含有量よりも多いのが好ましい。第２のガラス質粒子の軟化点を、第１のガラス質粒子の軟化点よりも高くすることができるからである。この酸化ホウ素の含有量による調整により、第２のガラス質粒子の軟化点を第１のガラス質粒子の軟化点より２０〜８０℃高くする要件を主に満足させようとするのであれば、該第２のガラス質粒子中の酸化ホウ素の含有量は、第１のガラス質粒子中の酸化ホウ素の含有量よりも５質量％以上少なくするのが好ましい。 The content of boron oxide is 3 to 10 wt% in terms of B 2 O 3, more preferably 6-9 wt%. When the content of boron oxide is 10% by mass or less, chemical durability when used as a dental porcelain composition can be enhanced. On the other hand, when the boron oxide content is 3% by mass or more, the softening point of the glass can be significantly lowered. The boron oxide content is preferably greater than the aluminum oxide content in the first vitreous particles. This is because the softening point of the second vitreous particles can be made higher than the softening point of the first vitreous particles. If the requirement to make the softening point of the second vitreous particles 20 to 80 ° C. higher than the softening point of the first vitreous particles by adjusting with the content of boron oxide is mainly satisfied, The content of boron oxide in the second vitreous particles is preferably 5 mass% or less less than the content of boron oxide in the first vitreous particles.
第２のガラス質粒子の軟化点を第１のガラス質粒子のそれよりも２０〜８０℃の範囲、より好適には２０〜６０℃の範囲で高くすると、フレーム上に陶材組成物の練和泥を盛り付けて焼成・冷却する過程において、練和泥が硬化して形成された陶材層中にクラックが入りにくい。すなわち、極めて熱衝撃性の高い陶材層を形成することができる。第２のガラス質粒子の軟化点を２０〜８０℃高くするには、既述のように、第１のガラス質粒子に含まれる酸化ケイ素を２質量％以上多くする（好適には）、第１のガラス質粒子に含まれる酸化アルミニウムを２質量％以上多くする、あるいは第１のガラス質粒子に含まれる酸化ホウ素よりも５質量％以上少なくすると良い。これらの要件を一つ以上満たす場合において、第１のガラス質粒子の軟化点よりも２０〜６０℃高くすることができる。また、その個々の含有量の要件は、上記規定値を下回る場合であっても、これらを組合わせたり、さらには、軟化点に影響する他の成分（例えば、酸化リチウムの含有量）を適宜調整することにより、この第２のガラス質粒子における軟化点の要件を満足させても良い。 When the softening point of the second vitreous particles is higher than that of the first vitreous particles in the range of 20 to 80 ° C., more preferably in the range of 20 to 60 ° C., the porcelain composition is kneaded on the frame. During the process of laying and burning Japanese mud, cracking is unlikely to occur in the porcelain layer formed by curing the kneaded mud. That is, it is possible to form a porcelain layer having extremely high thermal shock properties. In order to increase the softening point of the second glassy particle by 20 to 80 ° C., as described above, the silicon oxide contained in the first glassy particle is increased by 2% by mass or more (preferably), The amount of aluminum oxide contained in one glassy particle is preferably 2% by mass or more, or 5% by mass or less than the amount of boron oxide contained in the first glassy particle. In the case where one or more of these requirements are satisfied, the temperature can be higher by 20 to 60 ° C. than the softening point of the first vitreous particles. In addition, even if the requirements for the individual contents are less than the above specified values, these are combined, and further, other components that affect the softening point (for example, the content of lithium oxide) are appropriately selected. By adjusting, the requirements for the softening point in the second vitreous particles may be satisfied.
第２のガラス質粒子における酸化亜鉛および酸化ナトリウムの各含有量は、第１のガラス質粒子における酸化亜鉛および酸化ナトリウムの各含有量と同じである。 The contents of zinc oxide and sodium oxide in the second glassy particles are the same as the contents of zinc oxide and sodium oxide in the first glassy particles.
第２のガラス質粒子の必須の成分は、上記の酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化亜鉛および酸化ナトリウムであるが、第１のガラス質粒子と同様、酸化リチウムを加え、あるいは酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよび酸化バリウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の酸化物を加えても良い。酸化リチウムの好適な含有量および酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよび酸化バリウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の酸化物の好適な含有量についても、第１のガラス質粒子の場合と同様である。また、第２のガラス質粒子にも、第１のガラス質粒子と同様、前記必須成分以外に既述の各種金属酸化物を配合することが可能である。 The essential components of the second vitreous particles are the above-mentioned silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide, zinc oxide and sodium oxide, but like the first vitreous particles, lithium oxide is added, or potassium oxide, At least one oxide selected from the group consisting of calcium oxide, magnesium oxide and barium oxide may be added. The preferred content of lithium oxide and the preferred content of at least one oxide selected from the group consisting of potassium oxide, calcium oxide, magnesium oxide and barium oxide are the same as in the case of the first glassy particles. is there. In addition to the essential components, the above-described various metal oxides can be added to the second vitreous particles as well as the first vitreous particles.
上記の各成分より成る第２のガラス質粒子の熱膨張係数は、第１のガラス質粒子と同様に５．０×１０-6〜１４×１０-6（１／℃）であり、第１のガラス質粒子の熱膨張を勘案して組成を調整すれば良い。すなわち、前記したように第１のガラス質粒子の熱膨張係数と第２のガラス質粒子の熱膨張係数の比は、１より大きく２以下の範囲、若しくは０．５以上で１より小さい範囲が好適であるので、該要件が満足されるように調整するのが好ましい。 The thermal expansion coefficient of the second vitreous particles composed of the above components is 5.0 × 10 −6 to 14 × 10 −6 (1 / ° C.) like the first vitreous particles. The composition may be adjusted in consideration of the thermal expansion of the glassy particles. That is, as described above, the ratio of the thermal expansion coefficient of the first vitreous particles to the thermal expansion coefficient of the second vitreous particles is in the range of more than 1 to 2 or less, or from 0.5 to less than 1. Therefore, it is preferable to adjust so that the requirement is satisfied.
上述の２種類のガラス質粒子の好適な平均粒子径は、歯科用陶材組成物の用途によって異なる。具体的には、歯科用陶材組成物を、グレーズパウダーとして使用する場合には、２種のガラス質粒子を、平均粒子径が１〜１５μｍとなるように粒度調節するのが好ましい。また、歯科用陶材組成物を、ボディー陶材、インサイザル陶材、サービカル陶材として使用する場合は、２種のガラス質粒子を、平均粒子径が１５〜１００μｍとなるように粒度調節するのが好ましい。さらに、歯科用陶材組成物を、トランスルーセント陶材として使用する場合には、２種のガラス質粒子を、平均粒子径が５〜１００μｍとなるように粒度調節するのが好ましい。また、歯科用陶材組成物を、ステイン陶材として使用する場合には、２種のガラス質粒子を、平均粒子径が１〜１５μｍとなるように粒度調節するのが好ましい。 The suitable average particle diameter of the two types of glassy particles described above varies depending on the application of the dental porcelain composition. Specifically, when the dental porcelain composition is used as a glaze powder, it is preferable to adjust the particle size of the two types of glassy particles so that the average particle size is 1 to 15 μm. In addition, when the dental porcelain composition is used as a body porcelain, an incisal porcelain, or a cervical porcelain, the particle size of the two kinds of vitreous particles is adjusted so that the average particle diameter is 15 to 100 μm. Is preferred. Further, when the dental porcelain composition is used as a translucent porcelain, it is preferable to adjust the particle size of the two types of glassy particles so that the average particle diameter is 5 to 100 μm. Moreover, when using a dental porcelain composition as a stain porcelain, it is preferable to adjust the particle size of two types of glassy particles so that an average particle diameter may be set to 1-15 micrometers.
第１のガラス質粒子（ａ）と第２のガラス質粒子（ｂ）は、重量比でａ：ｂを３０：７０〜７０：３０となるように混合されるのが好ましく、特に、６０：４０もしくは４０：６０の比で混合されるのがより好ましい。 The first vitreous particles (a) and the second vitreous particles (b) are preferably mixed so that the weight ratio of a: b is 30:70 to 70:30, particularly 60: More preferably, it is mixed at a ratio of 40 or 40:60.
耐熱衝撃性に優れたクラックが生じにくい陶材層を製造するためにはα１／α２が１より大きく２以下、より好ましくは１．２より大きく１．６以下の範囲、若しくは０．５以上で１より小さい範囲、より好ましくは０．６以上で０．８より小さくするのが好ましい。このような条件を満足するように、フレーム、第１のガラス質粒子、第２のガラス質粒子の組成を決めると、フレームに歯科用陶材組成物の練和泥を築盛し、焼成、冷却を経ても、歯科用陶材組成物が硬化した陶材層とフレームとが剥離せず、かつ陶材層中にクラックが入りにくくなる。このように調整された陶材組成物を焼結させて得た陶材層の熱膨張係数は、一般に５．０×１０-6〜１２×１０-6（１／℃）の範囲である。このうち、９．０×１０-6〜１１×１０-6（１／℃）のものが、ジルコニアを主成分としているフレーム用に好適である。なお、アルミナを主成分としているフレーム用に用いる場合には、６．０×１０-6〜８．５×１０-6（１／℃）のものがより好ましい。 In order to produce a porcelain layer having excellent thermal shock resistance and less cracking, α1 / α2 is greater than 1 and less than or equal to 2, more preferably greater than 1.2 and less than or equal to 1.6, or 0.5 or more. It is preferable that the range is less than 1, more preferably 0.6 or more and less than 0.8. When the composition of the frame, the first vitreous particles and the second vitreous particles is determined so as to satisfy these conditions, a kneaded mud of a dental porcelain composition is built up on the frame, fired and cooled. Even if it passes through, the porcelain layer which the dental porcelain composition hardened | cured, and a flame | frame do not peel, but it becomes difficult to enter a crack in a porcelain layer. The thermal expansion coefficient of the porcelain layer obtained by sintering the porcelain composition thus adjusted is generally in the range of 5.0 × 10 −6 to 12 × 10 −6 (1 / ° C.). Among these, those of 9.0 × 10 −6 to 11 × 10 −6 (1 / ° C.) are suitable for a frame mainly composed of zirconia. In the case of using the frame that is a main component alumina, more preferably from 6.0 × 10 -6 ~8.5 × 10 -6 (1 / ℃).
２．顔料
この実施の形態にかかる歯科用陶材組成物をグレーズパウダーとして使用する場合には、当該歯科用陶材組成物を上述のガラス質粒子のみからなるものとし、顔料を加えない。しかし、歯科用陶材組成物をグレーズパウダー以外の用途で使用する場合には、顔料を加えるのが好ましい。
2. Pigment When the dental porcelain composition according to this embodiment is used as glaze powder, the dental porcelain composition is composed only of the glassy particles described above, and no pigment is added. However, when the dental porcelain composition is used for purposes other than glaze powder, it is preferable to add a pigment.
顔料は、焼き付け後の陶材層に色を付与したり透明性を制御したりするために添加されるものであるが、当該陶材組成物が高温で焼成されるため、顔料としては、一般に、無機顔料が好適に使用される。無機顔料として好適に使用できる代表的なものを例示すれば、バナジウム黄、コバルト青、クロムピンク、鉄クロム茶、チタン白、ジルコニア白等が挙げられる。歯科用陶材組成物を、ボディー陶材、インサイザル陶材、サービカル陶材として使用する場合は、ガラス質粒子１００質量部に対して、顔料を０．０１〜３質量部配合するのが好ましい。また、歯科用陶材組成物をトランスルーセント陶材として使用する場合には、ガラス質粒子（第１のガラス質粒子＋第２のガラス質粒子）１００質量部に対して、白色系の顔料を０．０１〜３質量部配合するのが好ましい。また、歯科用陶材組成物をステイン陶材として使用する場合には、ガラス質粒子（第１のガラス質粒子＋第２のガラス質粒子）１００質量部に対して、顔料を１〜１５質量部配合するのが好ましい。 The pigment is added to impart color to the porcelain layer after baking or to control transparency, but since the porcelain composition is baked at a high temperature, as a pigment, Inorganic pigments are preferably used. Examples of typical pigments that can be suitably used as the inorganic pigment include vanadium yellow, cobalt blue, chrome pink, iron chrome tea, titanium white, and zirconia white. When the dental porcelain composition is used as a body porcelain, an incisal porcelain, or a cervical porcelain, it is preferable to blend 0.01 to 3 parts by mass of a pigment with respect to 100 parts by mass of the vitreous particles. . When the dental porcelain composition is used as translucent porcelain, a white pigment is added to 100 parts by mass of vitreous particles (first vitreous particles + second vitreous particles). It is preferable to mix 0.01-3 mass parts. Moreover, when using a dental porcelain composition as a stain porcelain, 1-15 mass of pigments with respect to 100 mass parts of vitreous particles (1st vitreous particle + 2nd vitreous particle). It is preferable to blend partly.
３．酸化剤
酸化剤は、必要に応じて歯科用陶材組成物中に配合され、不純物として含まれる有機物が焼成中に完全に分解することなく陶材組成物中に取り込まれ、陶材組成物の色調不良を引き起こすのを防止するために添加される。該酸化剤は、酸素供給源となるものであれば特に制限されないが、中でも穏和な酸化作用があり、それ自体は焼成温度以下で昇華し焼成体中に残留しない硫酸塩、特に硫酸アンモニウム｛（ＮＨ4）2ＳＯ4｝が好適に用いられる。酸化剤の添加量は、特に限定されないが、一般的にはガラス質粒子（第１のガラス質粒子＋第２のガラス質粒子）１００質量部に対して０．１〜３質量部である。
3. Oxidizing agent Oxidizing agent is blended in the dental porcelain composition as necessary, and organic substances contained as impurities are taken into the porcelain composition without being completely decomposed during firing. It is added to prevent causing poor color tone. The oxidizing agent is not particularly limited as long as it serves as an oxygen supply source. Among them, there is a mild oxidizing action, and itself is a sulfate, particularly ammonium sulfate {(NH 4) 2 sO 4} is preferably used. Although the addition amount of an oxidizing agent is not specifically limited, Generally it is 0.1-3 mass parts with respect to 100 mass parts of glassy particles (1st glassy particle + 2nd glassy particle).
４．その他
この実施の形態にかかる歯科用陶材組成物は、ガラス質粒子、顔料、酸化剤以外に、例えば、結晶化ガラス粉末、分散剤を含んでも良い。
4). Others The dental porcelain composition according to this embodiment may include, for example, crystallized glass powder and a dispersant in addition to the vitreous particles, the pigment, and the oxidizing agent.
Ｂ．歯科用陶材組成物の製造方法
次に、この実施の形態にかかる歯科用陶材組成物の製造方法について説明する。
B. Manufacturing method of dental porcelain composition Next, the manufacturing method of the dental porcelain composition concerning this embodiment is demonstrated.
ガラス質粒子は、どのような方法で製造しても良いが、例えば次のような方法により好適に製造することが出来る。 The glassy particles may be produced by any method, but can be suitably produced by the following method, for example.
前記の各必須成分及び前記任意成分の供給源となるガラス原料をそれぞれ所定量混合し、得られた混合物を溶融した後、冷却することにより製造することが出来る。 It can be produced by mixing a predetermined amount of each of the essential ingredients and the glass raw material serving as the supply source for the optional ingredients, melting the resulting mixture, and then cooling.
上記各成分の原料となる物質は、特に限定されず、各成分そのものおよび／又は酸素共存下で加熱したときに各成分に変化するものであれば、特に限定されない。以下に、ガラスの原料に好適に使用できる物質を具体的に例示する。 The substance used as the raw material for each component is not particularly limited as long as it changes to each component when heated in the presence of each component and / or oxygen. Below, the substance which can be used conveniently for the raw material of glass is illustrated concretely.
必須成分の原料として、酸化ケイ素の原料として珪砂（ＳｉＯ2）が一般に用いられる。酸化アルミニウムの原料として、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）等が用いられる。酸化ホウ素の原料として、無水ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）、無水ホウ砂（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7）等が用いられる。酸化亜鉛の原料として、主に酸化亜鉛（ＺｎＯ）が用いられる。酸化ナトリウムの原料として、ソーダ灰（Ｎａ2ＣＯ3）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、硫酸ナトリウム（Ｎａ2ＳＯ4）、硝酸ナトリウム（Ｎａ2ＮＯ3）等が用いられる。酸化リチウムの原料として、炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）、硫酸リチウム（Ｌｉ2ＳＯ4）、硝酸リチウム（Ｌｉ2ＮＯ3）等が用いられる。酸化カルシウムの原料として、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、水酸化カルシウム｛Ｃａ（ＯＨ）2｝、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）、硝酸カルシウム（ＣａＮＯ3）等が用いられる。酸化マグネシウムの原料として、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ3）、水酸化マグネシウム｛Ｍｇ（ＯＨ）2｝が一般に用いられるが、硫酸マグネシウム（ＣａＳＯ4）、硝酸マグネシウム（ＭｇＮＯ3）等を、清澄作用を目的に添加しても良い。上記の原料は、上記成分毎に１種類のみを用いても複数種類混合して用いても良い。 As an essential component raw material, silica sand (SiO 2 ) is generally used as a raw material for silicon oxide. As a raw material for aluminum oxide, alumina (Al 2 O 3 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) or the like is used. As raw materials for boron oxide, anhydrous boric acid (B 2 O 3 ), anhydrous borax (Na 2 B 4 O 7 ), or the like is used. As a raw material for zinc oxide, zinc oxide (ZnO) is mainly used. As a raw material for sodium oxide, soda ash (Na 2 CO 3 ), sodium hydroxide (NaOH), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), sodium nitrate (Na 2 NO 3 ) and the like are used. As a raw material for lithium oxide, lithium carbonate (Li 2 CO 3 ), lithium hydroxide (LiOH), lithium sulfate (Li 2 SO 4 ), lithium nitrate (Li 2 NO 3 ), or the like is used. As a raw material of calcium oxide, calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium hydroxide {Ca (OH) 2 }, calcium sulfate (CaSO 4 ), calcium nitrate (CaNO 3 ) and the like are used. Magnesium carbonate (MgCO 3 ) and magnesium hydroxide {Mg (OH) 2 } are generally used as raw materials for magnesium oxide. Magnesium sulfate (CaSO 4 ), magnesium nitrate (MgNO 3 ), etc. are used for the purpose of clarification. It may be added. The above raw materials may be used alone or in combination as a mixture for each component.
上記各原料は、最終的に得られるガラス組成を勘案して予め計算によりその使用量を決定して混合される。混合方法は、各原料が均一に分散する方法であれば特に限定されず、Ｖ型混合機、ボールミル等の公知の混合機を用いて行うことが出来る。また、上記混合物の溶融方法は特に限定されないが、混合物をるつぼに充填し、電気炉を用いて加熱溶融すればよい。溶融条件は、原料混合物の全てが溶融し、成分の昇華等が起こらない条件であれば特に限定されないが、一般的には約１３００℃に加熱すればよい。溶融後の冷却条件も特に限定されず、空気中で徐冷または水中で急冷することにより行うことが出来る。 The above raw materials are mixed with the amount of use determined in advance in consideration of the glass composition finally obtained. The mixing method is not particularly limited as long as each raw material is uniformly dispersed, and can be performed using a known mixer such as a V-type mixer or a ball mill. The method for melting the mixture is not particularly limited, but the mixture may be filled in a crucible and heated and melted using an electric furnace. The melting condition is not particularly limited as long as all of the raw material mixture is melted and does not cause sublimation of the components, but in general, it may be heated to about 1300 ° C. The cooling conditions after melting are not particularly limited, and can be performed by slow cooling in air or rapid cooling in water.
上記方法により得られたガラス塊は、一般に粉砕、分級し、粒度調整された粉末とされ、必要に応じて顔料、及び酸化剤等を添加して、歯科用陶材組成物とされる。この実施の形態では、第１のガラス質粒子と第２のガラス質粒子とを混合する必要から、第１のガラス質粒子用のガラス塊と、第２のガラス質粒子用のガラス塊とを用意し、一緒に粉砕、分級、粒度調整を行う。ただし、各ガラス塊を別々に粉砕、分級、粒度調整して第１のガラス質粒子と第２のガラス質粒子を用意した後、これらガラス質粒子を混合しても良い。また、各ガラス塊を別々に粉砕した後、分級の前あるいは粒度調整の前に、混合しても良い。 The glass lump obtained by the above method is generally pulverized, classified, and adjusted to a particle size, and a pigment, an oxidizing agent, and the like are added as necessary to obtain a dental porcelain composition. In this embodiment, since it is necessary to mix the first vitreous particles and the second vitreous particles, a glass lump for the first vitreous particles and a glass lump for the second vitreous particles are provided. Prepare and pulverize, classify, and adjust the particle size together. However, after each glass lump is separately pulverized, classified, and adjusted in particle size to prepare first vitreous particles and second vitreous particles, these vitreous particles may be mixed. Moreover, after each glass lump is pulverized separately, it may be mixed before classification or before particle size adjustment.
ガラス塊の粉砕方法は特に限定されず、公知の粉砕方法が採用され得る。一般的な粉砕装置を例示すれば、ジョークラッシャー、コーンクラッシャー等の圧縮粉砕機、振動ボールミル、遊星ミル等のボールミル類、塔式粉砕機、撹拌槽型粉砕機、アニュラー型粉砕機等の媒体撹拌型粉砕機、ピンミル、ディスクミル等の高速回転式衝撃粉砕機、その他ロールミル、ジェット粉砕機、自生粉砕機等が挙げられる。また分級方法も特に限定される事はなく、公知の分級方法が採用され得る。一般的な分級装置を例示すれば、振動ふるい、シフター等のふるい分級機、サイクロン等の遠心式分級機、沈降分級機等の湿式分級機等が挙げられる。なお、これら粉砕機や分級機に於いては、金属不純物の混入を避けるため、セラミックス製のものや樹脂やガラスでコーティングされたものを用いるのが好適である。 The method for crushing the glass block is not particularly limited, and a known crushing method can be adopted. Examples of general crushers include compression crushers such as jaw crushers and cone crushers, ball mills such as vibration ball mills and planetary mills, tower crushers, stirring tank crushers, and agitation media such as annular crushers. Examples thereof include a high-speed rotary impact pulverizer such as a mold pulverizer, a pin mill, and a disk mill, and other roll mills, jet pulverizers, and self-pulverizers. Further, the classification method is not particularly limited, and a known classification method can be adopted. Examples of general classifiers include sieve classifiers such as vibrating sieves and shifters, centrifugal classifiers such as cyclones, and wet classifiers such as sediment classifiers. In these pulverizers and classifiers, it is preferable to use ceramics or those coated with resin or glass in order to avoid mixing metal impurities.
Ｃ．セラミックス補綴物の製造方法
この実施の形態にかかる歯科用陶材組成物は、例えば、セラミックスフレーム上に盛り付けた後に焼成、冷却される。この結果、フレームと本発明の陶材組成物が焼結された陶材層から構成されるオールセラミックス補綴物が得られる。
C. Manufacturing method of ceramic prosthesis The dental porcelain composition according to this embodiment is fired and cooled after being placed on a ceramic frame, for example. As a result, an all-ceramic prosthesis composed of a frame and a porcelain layer obtained by sintering the porcelain composition of the present invention is obtained.
フレームは、セラミックス材料であれば特に限定されず、マイカ系、アパタイト系、リン酸カルシウム系、アルミナ等が制限無く使用できるが、強度と靭性に優れ、臼歯のブリッジに適するジルコニアを主成分とするものが好ましく、このものにはイットリヤ、カルシア、セリア等によって安定化されたものを含む、現在歯科では、主にイットリヤが３質量％程度含有されて安定化されたジルコニア（熱膨張係数：１０×１０−６（１／℃）程度）が主に用いられており、本発明の歯科用陶材組成物は、こうしたジルコニア系のものに特に好適に適用できる。ジルコニアフレームは、例えば、ジルコニア成形体をＣＡＤ／ＣＡＭシステムを使って精巧に加工することによって製造される。上記の盛り付け方法及び焼成方法は、特に限定されず、一般的な陶材組成物において使用されている公知の方法が制限無く採用され得る。例えば、粉末状の陶材組成物を水で練和し、セラミックスフレーム上に築盛し、その後に焼成する。 The frame is not particularly limited as long as it is a ceramic material, and mica, apatite, calcium phosphate, alumina, etc. can be used without limitation, but it has excellent strength and toughness and is mainly composed of zirconia suitable for molar bridges. Preferably, this includes those stabilized by yttria, calcia, ceria and the like. In present dentistry, mainly zirconia stabilized by containing about 3% by weight of yttria (thermal expansion coefficient: 10 × 10 − 6 (about 1 / ° C.) is mainly used, and the dental porcelain composition of the present invention can be particularly suitably applied to such zirconia-based ones. The zirconia frame is manufactured, for example, by finely processing a zirconia molded body using a CAD / CAM system. The above-described arrangement method and firing method are not particularly limited, and any known method used in general porcelain compositions can be employed without limitation. For example, a powdery porcelain composition is kneaded with water, built on a ceramic frame, and then fired.
練和工程において、陶材組成物に近似した屈折率を有する練和液を水の代わりに用いると、練和泥が半透明となり、焼成後の色調予測が容易となる点で好ましい。また、築盛に際しては、各種陶材組成物を複数層に築盛しても良い。さらに、自然観の良好な色調を再現するために、有機溶剤で練和したステイン陶材を用いて彩色を施したり、同じく有機溶剤で練和したグレージング陶材を塗布したりするのが好適である。また、焼成温度は陶材の軟化点に依存して変化する。前記したように陶材は、通常、これを構成するガラス質粒子の軟化点よりも２０℃以上高い温度、好適には２０℃〜５０℃高い温度で加熱されると十分に焼結するため、本発明においては陶材組成物の焼成は、第１のガラス質粒子の軟化点より２０℃以上高く、且つ、第２のガラス質粒子の軟化点より２０℃高い温度未満の範囲の温度、好ましくは第２のガラス質粒子の軟化点以上の温度、より好ましくは該第２のガラス質粒子の軟化点よりも５℃〜１０℃高い温度にすることがよい。一般には、焼成温度は、使用する前記２種類のガラス質粒子の軟化点との関係から、６７０℃以上１０００℃未満の範囲から採択される。また、焼成温度は用いられる部位によって異なり、最も焼成温度が高いのがオペーク陶材となり、ボディー陶材、インサイザル陶材、サービカル陶材、およびトランスルーセント陶材はオペーク陶材より１０〜２０℃程度低い温度で焼成できるように調整すればよく、ステイン陶材に及びグレージングパウダーは更に１０〜２０℃低い温度で焼成するのが好適である。 In the kneading step, it is preferable to use a kneading liquid having a refractive index approximate to that of the porcelain composition instead of water because the kneaded mud becomes translucent and the color prediction after firing becomes easy. Moreover, when building up, various porcelain compositions may be built up in a plurality of layers. Furthermore, in order to reproduce the color tone with a good natural appearance, it is preferable to paint using stained porcelain kneaded with an organic solvent or apply glazing porcelain kneaded with an organic solvent. is there. The firing temperature varies depending on the softening point of the porcelain. As described above, the porcelain usually sinters sufficiently when heated at a temperature of 20 ° C. or higher, preferably 20 ° C. to 50 ° C. higher than the softening point of the vitreous particles constituting the porcelain, In the present invention, the firing of the porcelain composition is at a temperature in the range of 20 ° C. or more higher than the softening point of the first vitreous particles and 20 ° C. higher than the softening point of the second vitreous particles, preferably Is preferably set to a temperature equal to or higher than the softening point of the second glassy particle, more preferably 5 ° C to 10 ° C higher than the softening point of the second glassy particle. In general, the firing temperature is selected from the range of 670 ° C. or more and less than 1000 ° C. in relation to the softening point of the two types of glassy particles used. The firing temperature varies depending on the part used, and the highest firing temperature is opaque porcelain. Body porcelain, incisal porcelain, cervical porcelain, and translucent porcelain are 10-20 ° C higher than opaque porcelain. What is necessary is just to adjust so that it can be baked at a low temperature, and it is suitable to sinter at 10-20 degreeC low temperature further for a stain porcelain and glazing powder.
なお、陶材組成物を焼成して得られた陶材層の熱膨張係数および酸溶解量等の物性は、焼成前の陶材組成物の主要成分であるガラス質粒子の物性に比較的近い。陶材層の熱膨張係数は、９〜１１×１０−６（１／℃）であり、フレームとの層間剥離を低減する上では、当該陶材層は、ジルコニアフレームの上に形成されるのが好ましい。しかし、陶材層を複数形成する等によって有効に層間剥離を低減できる場合には、当該陶材層を、ジルコニア以外の別のセラミックスから成るフレーム上に形成することができる。 The physical properties such as the thermal expansion coefficient and acid dissolution amount of the porcelain layer obtained by firing the porcelain composition are relatively close to those of the vitreous particles that are the main components of the porcelain composition before firing. . The coefficient of thermal expansion of the porcelain layer is 9 to 11 × 10 −6 (1 / ° C.). In order to reduce delamination from the frame, the porcelain layer is formed on the zirconia frame. Is preferred. However, when the delamination can be effectively reduced by forming a plurality of porcelain layers, the porcelain layer can be formed on a frame made of another ceramic other than zirconia.
次に、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げるが、本発明は、以下の実施例により何等制限されるものではない。実施例における軟化点の測定方法、ならびに熱膨張係数の評価方法は、以下の通りである。 Next, examples are given to specifically describe the present invention, but the present invention is not limited to the following examples. The measuring method of the softening point and the evaluation method of the thermal expansion coefficient in the examples are as follows.
１．軟化点の測定方法
溶融により得られたガラス塊（以後、フリットという。）を成形し、ＪＩＳ−Ｒ３１０４に基づき直径０．５５〜０．７５ｍｍ、長さ２３．５ｃｍの試料片を得た。この試料片を、硝子自動軟化点・歪点測定装置（ＳＳＰＭ−３１、有限会社オプト製）を用いて、室温から８００℃まで１０℃／ｍｉｎの昇温速度にて加熱し、軟化点を測定した。なお、自重によって毎分０．１ｃｍの速度で伸びる温度を軟化点とした。
1. Method of measuring softening point A glass lump (hereinafter referred to as frit) obtained by melting was molded to obtain a sample piece having a diameter of 0.55 to 0.75 mm and a length of 23.5 cm based on JIS-R3104. This sample piece is heated from room temperature to 800 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min using a glass automatic softening point / strain point measuring device (SSPM-31, manufactured by OPT Co., Ltd.), and the softening point is measured. did. In addition, the temperature which extends at a rate of 0.1 cm per minute by its own weight was defined as the softening point.
２．熱膨張係数の評価方法
陶材試料を直径１２ｍｍ、高さ１５０ｍｍに成形し、ガラス転移点より２００℃高い温度にて３分間保持することによって、棒状の測定試料を得た。これを熱分析装置ＴＭＡ１２０（セイコー電子工業株式会社製）にて室温から５００℃まで加熱し、熱膨張係数を測定した。
2. Evaluation method of thermal expansion coefficient A porcelain sample was molded to a diameter of 12 mm and a height of 150 mm, and held at a temperature 200 ° C. higher than the glass transition point for 3 minutes to obtain a rod-shaped measurement sample. This was heated from room temperature to 500 ° C. with a thermal analyzer TMA120 (manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.), and the thermal expansion coefficient was measured.
以下、各実施例および各比較例について、表１および表２を参照しながら説明する。表１は、各種ガラス質粒子の組成および特性をまとめたものである。表２は、表１に示す各組成のガラス質粒子を混合して得た各種陶材粉を、水と練和し、その練和泥をジルコニアまたはアルミナの平板に築盛し、７４５〜８９５℃の温度にて焼成した後の特性をまとめたものである。 Hereinafter, each Example and each Comparative Example will be described with reference to Table 1 and Table 2. Table 1 summarizes the composition and properties of various glassy particles. Table 2 kneads various porcelain powders obtained by mixing the glassy particles having the respective compositions shown in Table 1 with water, builds the kneaded mud on a zirconia or alumina flat plate, 745-895 ° C. The characteristics after firing at the temperature are summarized.
（実施例１）
二酸化ケイ素（試薬特級、和光純薬工業株式会社製）２９．９ｇ、水酸化アルミニウム（試薬特級、関東化学株式会社製）９．５ｇ、酸化ホウ素（試薬特級、和光純薬工業株式会社製）８．５ｇ、炭酸ナトリウム（試薬特級、和光純薬工業株式会社製）５．２ｇ、酸化亜鉛（試薬特級、和光純薬工業株式会社製）０.１ｇを秤量、混合した後、混合物を１３００℃にて２時間溶融後、ステンレス板上に流し出して冷却し、均一な組成(組成１）を有するフリットを得た。次に、得られたフリットをアルミナ製ボールミルにより粉砕した後、１００メッシュの篩いにて分級し、平均粒子径３０μｍのガラス質粒子を製造した。このフリットの酸化ホウ素の含有量をＩＣＰ分析により求めると、１８．６質量％であった。同様に、このフリットのその他の主成分となる金属酸化物の含有量をＩＣＰ分析により求めると、酸化ケイ素はＳｉＯ２換算で６５．９質量％、酸化アルミニウムはＡｌ２Ｏ３換算で１２．２質量％、酸化ナトリウムはＮａ２Ｏ換算で３．０質量％、酸化亜鉛はＺｎＯ換算で０．３質量％であった。組成１のフリットの軟化点は７５９℃であり、熱膨張係数は７．８×１０−６（１／℃）であった。
(Example 1)
Silicon dioxide (reagent special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 29.9 g, aluminum hydroxide (reagent special grade, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) 9.5 g, boron oxide (reagent special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 8 0.5 g, 5.2 g of sodium carbonate (reagent special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 0.1 g of zinc oxide (reagent special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were weighed and mixed, and the mixture was heated to 1300 ° C. After fusing for 2 hours, it was poured onto a stainless plate and cooled to obtain a frit having a uniform composition (Composition 1). Next, the obtained frit was pulverized with an alumina ball mill and then classified with a 100 mesh sieve to produce glassy particles having an average particle diameter of 30 μm. The boron oxide content of the frit was determined by ICP analysis and found to be 18.6% by mass. Similarly, when the content of the metal oxide as the other main component of the frit is determined by ICP analysis, silicon oxide is 65.9% by mass in terms of SiO 2 and aluminum oxide is 12.2 in terms of Al 2 O 3. The mass%, sodium oxide was 3.0 mass% in terms of Na 2 O, and zinc oxide was 0.3 mass% in terms of ZnO. The softening point of the frit of composition 1 was 759 ° C., and the thermal expansion coefficient was 7.8 × 10 −6 (1 / ° C.).
同様の手法を用い、ＩＣＰ分析における組成割合が組成２となるように調整し、フリットを得た。得られたフリットをアルミナ製ボールミルにより粉砕した後、１００メッシュの篩いにて分級し、平均粒子径３０μｍのガラス質粒子を製造した。このフリットの軟化点は７８２℃であり、熱膨張係数は１２．０×１０−６（１／℃）であった。 Using the same method, the composition ratio in the ICP analysis was adjusted to be composition 2, and a frit was obtained. The obtained frit was pulverized with an alumina ball mill and then classified with a 100 mesh sieve to produce glassy particles having an average particle size of 30 μm. The frit had a softening point of 782 ° C. and a thermal expansion coefficient of 12.0 × 10 −6 (1 / ° C.).
これらの組成１と組成２の各ガラス質粒子を５０重量％ずつ混合し、陶材粉とした。この陶材粉の熱膨張係数は９．９×１０−６（１／℃）であった。また、陶材粉を構成する２種類のガラス質粒子の軟化点の差は２３℃であり、当該２種類のガラス質粒子の熱膨張係数の比は、０．６５であった。この陶材粉を水と練和した後に、ジルコニアの平板に築盛し、７９０℃の温度にて焼成した。得られた焼成体について、クラックの発生状態を下記の基準で評価したところ、◎であった。また、該焼成体とジルコニアとの剥離等も観察されず、透明性も非常に高くて良好な焼き付き性を示した。
◎：クラックは全く発生していない
○：クラックは僅かに発生しているが、実用上問題ないレベルである
×：一部においてかなりのクラックが発生している。
Each vitreous particle of Composition 1 and Composition 2 was mixed by 50% by weight to obtain a porcelain powder. The coefficient of thermal expansion of this porcelain powder was 9.9 × 10 −6 (1 / ° C.). The difference in softening point between the two types of vitreous particles constituting the porcelain powder was 23 ° C., and the ratio of the thermal expansion coefficients of the two types of vitreous particles was 0.65. After this porcelain powder was kneaded with water, it was built up on a flat plate of zirconia and fired at a temperature of 790 ° C. The obtained fired body was evaluated as ◎ when the crack generation state was evaluated according to the following criteria. Further, no peeling or the like between the fired body and zirconia was observed, and the transparency was very high and good seizure property was exhibited.
A: No cracks are generated
○: Slightly cracked, but practically no problem
X: A considerable crack has occurred in a part.
（実施例２）
実施例１と同様に調整した組成３と組成２の各ガラス質粒子を製造し、組成３のガラス質粒子が４０重量％、組成２のガラス質粒子が６０重量％となるように混合し、陶材粉を作製した。この陶材粉の熱膨張係数は１０．２×１０−６（１／℃）であった。また、陶材粉を構成する２種類のガラス質粒子の軟化点の差は４６℃であり、当該２種類のガラス質粒子の熱膨張係数の比は、０．６８であった。この陶材粉を水と練和した後に、ジルコニアの平板に築盛し、７９０℃の温度にて焼成した。得られた焼成体について、クラックの発生状態を前記の基準で評価したところ◎であった。また、該焼成体とジルコニアとの剥離等も観察されず、透明性も高くて良好な焼き付き性を示した。
(Example 2)
Each glassy particle of composition 3 and composition 2 prepared in the same manner as in Example 1 was produced, and mixed so that the glassy particle of composition 3 was 40% by weight and the glassy particle of composition 2 was 60% by weight, Porcelain powder was produced. The coefficient of thermal expansion of this porcelain powder was 10.2 × 10 −6 (1 / ° C.). Moreover, the difference of the softening point of two types of glassy particles which comprise porcelain powder was 46 degreeC, and ratio of the thermal expansion coefficient of the said two types of glassy particles was 0.68. After this porcelain powder was kneaded with water, it was built up on a flat plate of zirconia and fired at a temperature of 790 ° C. The obtained fired product was evaluated as ◎ when the crack generation state was evaluated according to the above criteria. Further, no peeling or the like between the fired body and zirconia was observed, and the transparency was high and good seizure property was exhibited.
（実施例３）
実施例１と同様に調整した組成１と組成３の各ガラス質粒子を用い、組成１のガラス質粒子が６０重量％、組成３のガラス質粒子が４０重量％となるように混合し、陶材粉を作製した。この陶材粉の熱膨張係数は７．８×１０−６（１／℃）であった。また、陶材粉を構成する２種類のガラス質粒子の軟化点の差は２３℃であり、当該２種類のガラス質粒子の熱膨張係数の比は、１．００であった。この陶材粉を水と練和した後に、アルミナの平板に築盛し、７９０℃の温度にて焼成した。得られた焼成体について、クラックの発生状態を前記の基準で評価したところ○であった。また、該焼成体とアルミナとの剥離等も観察されず、透明性も高く、良好な焼き付き性を示した。
(Example 3)
Using the vitreous particles of composition 1 and composition 3 prepared in the same manner as in Example 1, mixing was performed so that the vitreous particles of composition 1 were 60% by weight and the vitreous particles of composition 3 were 40% by weight. Lumber powder was produced. The coefficient of thermal expansion of this porcelain powder was 7.8 × 10 −6 (1 / ° C.). Moreover, the difference of the softening point of two types of glassy particles which comprise porcelain powder was 23 degreeC, and ratio of the thermal expansion coefficient of the said two types of glassy particles was 1.00. After this porcelain powder was kneaded with water, it was built up on a flat plate of alumina and fired at a temperature of 790 ° C. About the obtained sintered body, the occurrence of cracks was evaluated according to the above criteria. In addition, peeling between the fired body and alumina was not observed, transparency was high, and good seizure property was exhibited.
（実施例４）
実施例１と同様に調整した組成６と組成８の各ガラス質粒子を用い、組成６のガラス質粒子が７０重量％、組成８のガラス質粒子が３０重量％となるように混合し、陶材粉を作製した。この陶材粉の熱膨張係数は７．８×１０−６（１／℃）であった。また、陶材粉を構成する２種類のガラス質粒子の軟化点の差は７０℃であり、当該２種類のガラス質粒子の熱膨張係数の比は、１．７３であった。この陶材粉を水と練和した後に、アルミナの平板に築盛し、８９５℃の温度にて焼成した。得られた焼成体について、クラックの発生状態を前記の基準で評価したところ○であった。また、該焼成体とアルミナとの剥離等も観察されず、透明性も高く、良好な焼き付き性を示した。
Example 4
Using the vitreous particles of composition 6 and composition 8 prepared in the same manner as in Example 1, mixing was performed so that the vitreous particles of composition 6 were 70 wt% and the vitreous particles of composition 8 were 30 wt%. Lumber powder was produced. The coefficient of thermal expansion of this porcelain powder was 7.8 × 10 −6 (1 / ° C.). Moreover, the difference of the softening point of two types of glassy particles which comprise porcelain powder was 70 degreeC, and ratio of the thermal expansion coefficient of the said two types of glassy particles was 1.73. After this porcelain powder was kneaded with water, it was built up on a flat plate of alumina and fired at a temperature of 895 ° C. About the obtained sintered body, the occurrence of cracks was evaluated according to the above criteria. In addition, peeling between the fired body and alumina was not observed, transparency was high, and good seizure property was exhibited.
（実施例５）
実施例１と同様に、組成９と組成８の各ガラス質粒子を用い、組成９のガラス質粒子が４０重量％、組成８のガラス質粒子が６０重量％となるように混合し、陶材粉を作製した。この陶材粉の熱膨張係数は８．２×１０−６（１／℃）であった。また、陶材粉を構成する２種類のガラス質粒子の軟化点の差は６７℃であり、当該２種類のガラス質粒子の熱膨張係数の比は、２．１５であった。この陶材粉を水と練和した後にアルミナの平板に築盛し、８９５℃の温度にて焼成した。その結果、陶材のクラックは実用上問題のない範囲であり、陶材とアルミナとの剥離等は観察されず、良好な焼き付き性を示した。また、透明性も高かった。
(Example 5)
Similarly to Example 1, the vitreous particles of composition 9 and composition 8 were mixed and mixed so that the vitreous particles of composition 9 were 40% by weight and the vitreous particles of composition 8 were 60% by weight. Powder was prepared. The coefficient of thermal expansion of this porcelain powder was 8.2 × 10 −6 (1 / ° C.). Moreover, the difference of the softening point of two types of glassy particles which comprise porcelain powder was 67 degreeC, and ratio of the thermal expansion coefficient of the said two types of glassy particles was 2.15. After this porcelain powder was kneaded with water, it was built up on a flat plate of alumina and fired at a temperature of 895 ° C. As a result, the cracks in the porcelain were in a range where there was no problem in practical use, and peeling between the porcelain and alumina was not observed, and good seizure properties were exhibited. Moreover, transparency was also high.
（比較例１）
実施例１と同様に調整した組成４と組成２の各ガラス質粒子を用い、組成４のガラス質粒子が６０重量％、組成２のガラス質粒子が４０重量％となるように混合し、陶材粉を作製した。この陶材粉の熱膨張係数は１０．２×１０−６（１／℃）であった。また、陶材粉を構成する２種類のガラス質粒子の軟化点の差は２℃であり、当該２種類のガラス質粒子の熱膨張係数の比は、０．７０であった。この陶材粉を水と練和した後に、ジルコニアの平板に築盛し、７９０℃の温度にて焼成した。得られた焼成体について、クラックの発生状態を前記の基準で評価したところ、熱衝撃によって発生したと思われるクラックがかなり観察され、×であった。なお、該焼成体とジルコニアとの剥離等は観察されず、透明性も高いものであった。
(Comparative Example 1)
Using the vitreous particles of composition 4 and composition 2 prepared in the same manner as in Example 1, the vitreous particles of composition 4 are mixed so that the vitreous particles of composition 4 are 60% by weight and the vitreous particles of composition 2 are 40% by weight. Lumber powder was produced. The coefficient of thermal expansion of this porcelain powder was 10.2 × 10 −6 (1 / ° C.). Moreover, the difference of the softening point of 2 types of glassy particles which comprise porcelain powder was 2 degreeC, and ratio of the thermal expansion coefficient of the said 2 types of glassy particles was 0.70. After this porcelain powder was kneaded with water, it was built up on a flat plate of zirconia and fired at a temperature of 790 ° C. About the obtained fired body, when the occurrence state of cracks was evaluated according to the above criteria, cracks that were thought to have occurred due to thermal shock were considerably observed, and the result was x. In addition, peeling etc. with this baked body and a zirconia were not observed, and transparency was also high.
（比較例２）
比較例１と同様に、組成７と組成３の各ガラス質粒子を用い、組成７のガラス質粒子と組成３のガラス質粒子を５０重量％ずつ混合し、陶材粉を作製した。この陶材粉の熱膨張係数は１０．０×１０−６（１／℃）であった。また、陶材粉を構成する２種類のガラス質粒子の軟化点の差は８℃であり、当該２種類のガラス質粒子の熱膨張係数の比は、１．４６であった。この陶材粉を水と練和した後に、ジルコニアの平板に築盛し、７４５℃の温度にて焼成した。得られた陶材層について、クラックの発生状態を前記の基準で評価したところ、熱衝撃によって発生したと思われるクラックがかなり観察され、×であった。なお、該焼成体とジルコニアとの剥離等は観察されず、透明性も高いものであった。
(Comparative Example 2)
Similarly to the comparative example 1, the vitreous particles of the composition 7 and the composition 3 were used, and the vitreous particles of the composition 7 and the vitreous particles of the composition 3 were mixed by 50% by weight to prepare a porcelain powder. The coefficient of thermal expansion of this porcelain powder was 10.0 × 10 −6 (1 / ° C.). Moreover, the difference of the softening point of 2 types of glassy particles which comprise porcelain powder was 8 degreeC, and ratio of the thermal expansion coefficient of the said 2 types of glassy particles was 1.46. After this porcelain powder was kneaded with water, it was built up on a flat plate of zirconia and fired at a temperature of 745 ° C. About the obtained porcelain layer, when the generation | occurrence | production state of the crack was evaluated by the said reference | standard, the crack considered to be generated with the thermal shock was observed considerably, and it was x. In addition, peeling etc. with this baked body and a zirconia were not observed, and transparency was also high.
（比較例３）
実施例１と同様に、組成３と組成６の各ガラス質粒子を用い、組成３のガラス質粒子が６０重量％、組成６のガラス質粒子が４０重量％となるように混合し、陶材粉を作製した。この陶材粉の熱膨張係数は８．３×１０−６（１／℃）であった。また、陶材粉を構成する２種類のガラス質粒子の軟化点の差は８４℃であり、当該２種類のガラス質粒子の熱膨張係数の比は、０．９１であった。この陶材粉を水と練和した後に、アルミナの平板に築盛し、８２５℃の温度にて焼成した。その結果、焼成体は激しく白濁し、光沢のある焼成体は得られなかった。このため、陶材のクラックを確認することはできなかった。これは、軟化点の差が大きいことに起因すると考えられた。
(Comparative Example 3)
As in Example 1, the vitreous particles of composition 3 and composition 6 were used and mixed so that the vitreous particles of composition 3 were 60% by weight and the vitreous particles of composition 6 were 40% by weight. Powder was prepared. The coefficient of thermal expansion of this porcelain powder was 8.3 × 10 −6 (1 / ° C.). The difference in softening point between the two types of vitreous particles constituting the porcelain powder was 84 ° C., and the ratio of the thermal expansion coefficients of the two types of vitreous particles was 0.91. After this porcelain powder was kneaded with water, it was built up on a flat plate of alumina and fired at a temperature of 825 ° C. As a result, the fired product was vividly clouded, and a glossy fired product was not obtained. For this reason, the crack of the porcelain could not be confirmed. This was thought to be due to the large difference in softening point.
本発明の歯科用陶材組成物は、歯科の分野において、セラミックス補綴物を製造および使用する産業において利用可能である。 The dental porcelain composition of the present invention can be used in the industry of manufacturing and using ceramic prostheses in the dental field.
Claims (4)
上記ガラス質粒子は、第１のガラス質粒子と第２のガラス質粒子とを含み、
上記第１のガラス質粒子は、
上記主成分のプラズマ発光分光分析により求められる含有割合が、上記主成分の各成分をそれぞれＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＮａ２Ｏに換算したときの合計質量を１００質量％とした場合に、ＳｉＯ２：５９〜７０質量％、Ａｌ２Ｏ３：６〜１６質量％、Ｂ２Ｏ３：１５〜２５質量％、ＺｎＯ：０．１〜５質量％のおよびＮａ２Ｏ：１〜４質量％であり、
上記第２のガラス質粒子は、
上記第１のガラス質粒子の軟化点より２０〜８０℃高い軟化点を有する、
ことを特徴とする歯科用陶材組成物。 A dental porcelain composition comprising vitreous particles containing silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide, zinc oxide and sodium oxide as main components,
The vitreous particles include first vitreous particles and second vitreous particles,
The first glassy particles are:
Content obtained by plasma emission spectroscopic analysis of the principal components, the total mass of when each individual component of the main component in terms of SiO 2, Al 2 O 3, B 2 O 3, ZnO and Na 2 O 100 in case of a mass%, SiO 2: 59 to 70 wt%, Al 2 O 3: 6~16 wt%, B 2 O 3: 15~25 wt%, ZnO: 0.1 to 5% by weight and Na 2 O: 1-4% by mass,
The second glassy particles are:
Having a softening point 20 to 80 ° C. higher than the softening point of the first glassy particle,
A dental porcelain composition characterized by the above.
上記主成分のプラズマ発光分光分析により求められる含有割合が、上記主成分の各成分をそれぞれＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＮａ２Ｏに換算したときの合計質量を１００質量％とした場合に、ＳｉＯ２：５５〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３：３〜１６質量％、Ｂ２Ｏ３：３〜１０質量％、ＺｎＯ：０．１〜５質量％のおよびＮａ２Ｏ：１〜４質量％であることを特徴とする請求項１または２に記載の歯科用陶材組成物。 The second vitreous particles are:
Content obtained by plasma emission spectroscopic analysis of the principal components, the total mass of when each individual component of the main component in terms of SiO 2, Al 2 O 3, B 2 O 3, ZnO and Na 2 O 100 in case of a mass%, SiO 2: 55 to 75 wt%, Al 2 O 3: 3~16 wt%, B 2 O 3: 3~10 wt%, ZnO: 0.1 to 5% by weight and Na The dental porcelain composition according to claim 1 or 2, wherein 2 O: 1 to 4% by mass.
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