JP2019532009A - 人工歯用ミセライト系結晶化ガラス及びこの着色方法 - Google Patents

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Abstract

結晶化ガラスを製造する際、少量の着色添加剤粉末を単に添加することで、物性を低下することなく、均一な色相を具現し得る人工歯用ミセライト系結晶化ガラス及びこの着色方法について開示する。本発明による人工歯用ミセライト系結晶化ガラスは、歯色基準表であるビタシェードガイド（Ｖｉｔａ ｓｈａｄｅ ｇｕｉｄｅ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ系列の色相のうちいずれかで着色がなされた人工歯用ミセライト系結晶化ガラスであって、ミセライト（ｍｉｓｅｒｉｔｅ）結晶相が主相であり、さらなる相としてヒドロキシアパタイト（ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ）結晶相及びゾノトライト（ｘｏｎｏｔｏｌｉｔｅ）結晶相を含むことを特徴とする。

Description

本発明は、人工歯用ミセライト系結晶化ガラス及びこの着色方法に関し、より詳細には、結晶化ガラスを製造する際、少量の着色添加剤粉末を単に添加することで、物性を低下することなく、均一な色相を具現し得る人工歯用ミセライト系結晶化ガラス及びこの着色方法に関する。
天然歯の色は、人種や年齢によってかなり多様であるため、患者別に既存の天然歯に正確な色調化を達成することは、非常に重要な事項である。現在、人工歯として広く商用化されている安定化ジルコニアは、透光度がほとんどなくて、審美性が落ち、さらに自体固有の色があるため色相具現が困難である問題がある。
一方、結晶化ガラスの特性上、適当な可視光線透光度があるため、審美性に優れており、機械的物性に優れ、最近、使用が増えている二ケイ酸リチウム系（ｌｉｔｈｉｕｍ ｄｉｓｉｌｉｃａｔｅ）結晶化ガラスの場合には、固有の色相があるため、やはり色相の具現と調節に苦労する。
従って、最近は、人工歯用結晶化ガラスとして二ケイ酸リチウム系にほとんど限定されている状況下で、新しい種類の人工歯用結晶化ガラスを研究しようとする努力が活発に行われている。
関連する先行文献としては、韓国公開特許公報第１０−２０１４−００６３５２６号（２０１４年５月２７日に公開）があり、同文献にはセラミック、ガラスセラミック、又はガラスのドーピング又は着色方法が記載されている。
上述した先行文献の場合には、着色元素を含有する溶液を製造（相応する金属塩を相応する溶媒に溶解して製造）して噴霧する方式もあるが、この場合、製造工程が一層加える短所があり、色相が不均一に具現される可能性が高いという問題がある。
本発明の目的は、人工歯として用いられるために要する機械的物性を満たすと同時に、結晶化されたときに明るい白色であるため、色相の具現と調節が容易な人工歯用ミセライト系結晶化ガラス及びこの着色方法を提供することである。
上記目的を達成するための本発明の実施例による人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法は、（ａ）ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＣａＦ2及びＫ2Ｏを含むガラス原料粉末及び着色添加剤粉末を乾燥した後、秤量してボールミリングを行うステップ；（ｂ）前記ボールミリングを終えたガラス原料粉末及び着色添加剤粉末をるつぼに投入した後、９５０〜１０５０℃で１〜３時間か焼した後、常温まで冷却するステップ；（ｃ）前記か焼粉末を溶融させてガラスを形成するステップ；（ｄ）前記ガラスを４５０〜５５０℃に予熱されたモールドに注いだ後、４５０〜５５０℃で１〜３時間熱応力除去熱処理を行った後、常温まで冷却するステップ；及び（ｅ）前記ガラスを結晶化熱処理を行った後、常温まで冷却して結晶化ガラスを形成するステップ；を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明の実施例による人工歯用ミセライト系結晶化ガラスは、歯色基準表であるビタシェードガイド（Ｖｉｔａ ｓｈａｄｅ ｇｕｉｄｅ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ系列の色相のうちいずれかで着色がなされた人工歯用ミセライト系結晶化ガラスであって、ミセライト（ｍｉｓｅｒｉｔｅ）結晶相が主相であり、さらなる相としてヒドロキシアパタイト（ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ）結晶相及びゾノトライト（ｘｏｎｏｔｏｌｉｔｅ）結晶相を含むことを特徴とする。
本発明による人工歯用ミセライト系結晶化ガラス及びこの着色方法は、人工歯用結晶化ガラスを製造する際、ガラス原料粉末に少量の着色添加剤粉末を単に添加する方式で着色がなされるため、人工歯用結晶化ガラス本来の物性を低下することなく、均一な色相を具現し得るため、人工歯のコ―ピング、クラウン等の素材として活用するに適する。
この結果、本発明による方法で製造された人工歯用ミセライト系結晶化ガラスは、歯色基準表であるビタシェードガイド（Ｖｉｔａ ｓｈａｄｅ ｇｕｉｄｅ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ系列の色相のうちいずれかで着色がなされ、ミセライト（ｍｉｓｅｒｉｔｅ）結晶相が主相であり、さらなる相としてヒドロキシアパタイト（ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ）結晶相及びゾノトライト（ｘｏｎｏｔｏｌｉｔｅ）結晶相を含む。
また、本発明による方法で製造された人工歯用ミセライト系結晶化ガラスは、ビッカース硬さ６．５〜７．２ＧＰａ、破壊靱性２．５〜３．２ＭＰａ・ｍ-2、屈曲強度３００〜３６０ＭＰａ、及び１ｍｍ厚さ基準で可視光透過率３０〜４０％を示す。
本発明の実施例による人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法を示した工程順序図。 歯色基準表であるビタシェードガイドを示した図面。 実施例１〜９による試片の結晶化熱処理の前後を示した図面。 実施例１０〜１８による試片の結晶化熱処理の前後を示した図面。 実施例１９〜２６による試片の結晶化熱処理の前後を示した図面。 実施例１による試片のＸＲＤ測定結果を示したグラフ。
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は、以下に開示される実施例に限定されるものではなく、異なる形態に具現されるものである。但し、本実施例は、本発明の開示を完全にして、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によって定義されるだけである。全明細書における同じ参照符号は、同じ構成要素を称する。
以下に添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例による人工歯用ミセライト系結晶化ガラス及びこの着色方法について詳説すれば、次のとおりである。
図１は、本発明の実施例による人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法を示した工程手順図である。
図１を参照すれば、示されている人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法は、乾燥及びボールミリングステップ（Ｓ１１０）、か焼ステップ（Ｓ１２０）、溶融ステップ（Ｓ１３０）、熱応力除去熱処理ステップ（Ｓ１４０）、及び結晶化熱処理ステップ（Ｓ１５０）を含む。
乾燥及びボールミリング
乾燥及びボールミリングステップ（Ｓ１１０）では、ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＣａＦ2及びＫ2Ｏを含むガラス原料粉末及び着色添加剤粉末を乾燥した後、秤量してボールミリングを行う。
このとき、乾燥は、ガラス原料粉末及び着色添加剤粉末の水気を除去するための目的で行われることであり、１００〜１５０℃で３０〜１２０分間行うことが好ましい。
このようなガラス原料粉末は、化学組成式が［ＫＣａ5（Ｓｉ2Ｏ7）（Ｓｉ6Ｏ15）（ＯＨ）Ｆ］であるミセライト結晶相が主相を有する結晶化ガラスを製造するために、ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＣａＦ2及びＫ2Ｏを含む混合粉末を用いた。
より具体的には、ガラス原料粉末は、ＳｉＯ2：５０〜５５重量％、ＣａＯ：２４〜３０重量％、ＣａＦ2：１０〜１５重量％、及びＫ2Ｏ：５〜１０重量％の組成に秤量することが好ましい。
ＳｉＯ2は、ガラス網状構造を形成する役割を行い、ミセライト結晶相の主成分である。かかるＳｉＯ2は、ガラス原料粉末の全体重量の５０〜５５重量％含量比で添加されることが好ましい。ＳｉＯ2の添加量が５０重量％未満である場合、ミセライト結晶相が形成されにくく、過度な結晶化でガラスの光透過率が低下し得る。反面、ＳｉＯ2の添加量が５５重量％を超える場合、結晶化が良く行われないし、特に、ミセライト結晶相が形成されにくく、強度及び靱性が不十分である。
ＣａＯは、ミセライト結晶相の主成分であり、ガラス原料粉末の全体重量の２４〜３０重量％含量比で添加されることが好ましい。ＣａＯの添加量が２４重量％未満である場合には、ミセライト結晶相が形成されにくい。反面、ＣａＯの添加量が３０重量％を超える場合には、強度確保に苦労し得る。
ＣａＦ2は、ミセライト結晶相の主成分であり、また、むし歯の予防及び微生物の繁殖抑制効果を発揮するための目的に添加される。かかるＣａＦ2は、ガラス原料粉末の全体重量の１０〜１５重量％含量比で添加されることが好ましい。ＣａＦ2の添加量が１０重量％未満である場合には、ミセライト結晶相が形成されにくく、むし歯の予防及び微生物の繁殖抑制効果をまともに発揮し難い可能性がある。反面、ＣａＦ2の添加量が１５重量％を超える場合には、製造コストのみを上昇させる要因として作用し得るため、経済的ではない。
Ｋ2Ｏは、ガラス形成のための溶融の際、溶融性を向上させて、ミセライト結晶相の形成を促進する役割を行う。かかるＫ2Ｏは、ガラス原料粉末の全体重量の５〜１０重量％含量比で添加されることが好ましい。Ｋ2Ｏの添加量が５重量％未満である場合には、その添加量が微量であり、溶融性の向上効果がほとんど表れず、ミセライト結晶相が形成されにくい。反面、Ｋ2Ｏの添加量が１０重量％を超える場合には、強度を低下させる要因として作用し得る。
図２は、歯色基準表であるビタシェードガイドを示した図面である。
図２を参照すれば、着色添加剤粉末は、歯色基準表であるビタシェードガイド（Ｖｉｔａ ｓｈａｄｅ ｇｕｉｄｅ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ系列の色相を具現できるように、物性を低下させない範囲内で添加されることが好ましい。
このとき、本発明では、人工歯用ミセライト系結晶化ガラスを製造する際、出発物質であるガラス原料粉末のみで結晶化熱処理を行い、結晶化されたときには明るい白色を示すため、ガラス原料粉末に少量の着色添加剤粉末を単に添加する方式で着色を行うと、人工歯用結晶化ガラス本来の物性を低下することなく、均一な色相具現が容易であり、優れた審美性を発揮することができる。
従って、本発明の実施例による人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法は、ガラス原料粉末に着色添加剤粉末を直接に混合して溶融させる方式で着色がなされるため、噴霧コーティングのような別途工程を省略できるだけでなく、均一な色相を具現することが可能になり得る。
このような着色添加剤粉末としては、Ｅｒ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｕ、Ｃｅ等から選択された１種以上の酸化物を用いることができ、より具体的には、Ｅｒ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｍｎ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、ＣｕＯ及びＣｅＯ2のうち１種以上が用いられてもよい。
このとき、着色添加剤粉末は、ガラス原料粉末１００重量部に対し、０．００１〜５重量部添加することが好ましい。着色添加剤粉末の添加量がガラス原料粉末１００重量部に対し、０．００１重量部未満である場合には、その添加量が微量であり、着色効果をまともに発揮し難い可能性がある。反面、着色添加剤粉末の添加量がガラス原料粉末１００重量部に対し、５重量部を超える場合には、それ以上の効果が上昇せずに製造コストのみを上昇させる要因として作用し得るし、結晶化ガラスの機械的物性を低下させる問題を引き起こし得る。
か焼
か焼ステップ（Ｓ１２０）では、ボールミリングを終えたガラス原料粉末及び着色添加剤粉末をるつぼに投入した後、９５０〜１０５０℃で１〜３時間か焼した後、常温まで冷却する。
このように、９５０〜１０５０℃で１〜３時間か焼すると、不純物である有機物成分が焼かれて外部へ排出され得るし、二酸化炭素ガスも発生して、外部へ排出されるようになる。
仮に、か焼温度が９５０℃未満であるか、か焼時間が１時間未満である場合には、有機物成分及び二酸化炭素が除去し切れずに残留することに起因して、追って行われる結晶化熱処理の際、結晶化ガラスの物性を低下させる要因として作用し得る。反面、か焼温度が１０５０℃を超えるか、か焼時間が３時間を超える場合には、それ以上の効果が上昇せずに生産収率を阻害する要因として作用し得るため、好ましくない。
このとき、冷却は、 炉冷（ｃｏｏｌｉｎｇ ｉｎ ｆｕｒｎａｃｅ）方式で行われることが好ましい。空冷又は水冷を適用する場合、ガラスに内部応力が形成され過ぎて、場合によっては、クラックが発生し得るところ、ガラスの冷却は、炉冷が好ましい。ここで、常温は、１〜４０℃であってもよいが、これに制限されるものではない。
溶融
溶融ステップ（Ｓ１３０）では、か焼粉末を溶融させてガラスを形成する。
このとき、溶融は、か焼が終わったガラスを溶融炉に投入して、８〜１２℃／ｍｉｎの速度で１３００〜１４００℃まで昇温させた後、１３００〜１４００℃で１０〜６０分間行うことが好ましい。
本ステップにおいて、昇温速度が８℃／ｍｉｎ未満と遅すぎる場合には、時間が長くかかり、生産性が落ちる。反面、昇温速度が１２℃／ｍｉｎを超えて早過ぎる場合には、ガラス原料粉末及び着色添加剤粉末の揮発量が多くなり、結晶化ガラスの物性を低下させる要因として作用し得るため、好ましくない。
このとき、溶融温度が１３００℃未満であるか、溶融時間が１０分未満である場合には、ガラス原料粉末及び着色添加剤粉末が溶融し切れず、成形性を低下させる問題がある。反面、溶融温度が１４００℃を超えるか、溶融時間が６０分を超える場合には、過度なエネルギー及び時間を要するため経済的ではない。
熱応力除去熱処理
熱応力除去熱処理ステップ（Ｓ１４０）では、ガラスを４５０〜５５０℃に予熱されたモールドに注いだ後、４５０〜５５０℃で１〜３時間熱応力除去熱処理を行った後、常温まで冷却する。
このとき、熱応力除去熱処理温度が４５０℃未満であるか、熱応力除去熱処理時間が１時間未満である場合には、ガラスの熱応力を除去し切れ難い可能性がある。反面、熱応力除去熱処理温度が５５０℃を超えるか、熱応力除去熱処理時間が３時間を超える場合には、過度なエネルギー及び時間がかかるため、経済的ではなく、所望していない結晶相の形成をもたらし得る。
結晶化熱処理
結晶化熱処理ステップ（Ｓ１５０）では、ガラスに対して結晶化熱処理を行った後、常温まで冷却して結晶化ガラスを形成する。
このとき、結晶化熱処理は、５８０〜６３０℃で３０分〜１２０分間熱処理する核生成熱処理過程と、７８０〜８６０℃で３〜７時間熱処理する１次結晶化熱処理過程と、１０００〜１０８０℃で３〜７時間熱処理する２次結晶化熱処理過程に細分化することができる。
このように、核生成熱処理過程、１次結晶化熱処理過程及び２次結晶化熱処理過程の３段階の多段熱処理を行う場合、１段階熱処理に比べて、より安定して結晶化ガラスを製造することが可能になり得る。
このとき、２次結晶化熱処理温度が１０００℃未満であるか、２次結晶化熱処理時間が３時間未満である場合には、不完全な熱処理によって結晶化が不十分であり得る。反面、２次結晶化熱処理温度が１０８０℃を超えるか、２次結晶化熱処理時間が７時間を超える場合には、過度な熱処理による粒子成長によって機械的物性が低下する問題を引き起こし得る。
上述したように、本発明の実施例による人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法は、人工歯用結晶化ガラスを製造する際、ガラス原料粉末に少量の着色添加剤粉末を単に添加する方式で着色がなされれるため、人工歯用結晶化ガラス本来の物性を低下することなく、均一な色相を具現し得るため、人工歯のコーピング、クラウン等の素材として活用するに適する。
この結果、本発明の実施例による方法で製造された人工歯用ミセライト系結晶化ガラスは、歯色基準表であるビタシェードガイド（Ｖｉｔａ ｓｈａｄｅ ｇｕｉｄｅ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ系列の色相のうちいずれかで着色がなされ、ミセライト（ｍｉｓｅｒｉｔｅ）結晶相が主相であり、さらなる相としてヒドロキシアパタイト（ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ）結晶相及びゾノトライト（ｘｏｎｏｔｏｌｉｔｅ）結晶相を含む。
また、本発明の実施例による方法で製造された人工歯用ミセライト系結晶化ガラスは、ビッカース硬さ６．５〜７．２ＧＰａ、破壊靱性２．５〜３．２ＭＰａ・ｍ-2、屈曲強度３００〜３６０ＭＰａ、及び１ｍｍ厚さ基準で可視光透過率３０〜４０％を示す。
実施例
以下では、本発明を理解するために好ましい実施例を説明する。しかし、下記の実施例は、本発明を例示するだけであり、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは、当業者にとって明白であり、このような変形及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然である。
１．試片製造
表１の組成及び工程条件で、実施例１〜２６による人工歯用結晶化ガラスの着色試片を製造した。
このとき、実施例１〜２６による試片は、水気を除去するためにガラス原料粉末及び着色添加剤粉末を乾燥器に投入した後、１２０℃で１時間乾燥させた。
その後、乾燥したガラス原料粉末及び着色添加剤粉末を表１の組成に合わせて秤量した後、２４時間乾式ボールミリングを行った。
ボールミリングが終わったガラス原料粉末及び着色添加剤粉末をふるいにかけた後、白金るつぼに入れた。
次に、か焼のために、白金るつぼを電気炉に投入して、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で１０００℃まで昇温させた後、１０００℃で１時間３０分間維持した後、常温（１５℃）まで炉冷を行ってガラスを形成した。
か焼が終わったガラスを溶融炉に投入して、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で１３６０℃まで昇温させた後、１３６０℃で３０分間維持して溶融させた。
次に、溶融させたガラスを５００℃に予熱されたグラファイトモールド（ｇｒａｐｈｉｔｅ ｍｏｌｄ）に注いだ後、グラファイトモールドを５００℃で２時間維持して熱応力除去熱処理を行った後、常温まで炉冷を行った。
その後、ガラスに対して結晶化熱処理を行った後、常温まで炉冷を行い、人工歯用結晶化ガラス着色試片を製造した。
このような結晶化熱処理の際、実施例１〜１３による試片に対しては、６１０℃の核生成温度で１時間、８００℃の１次結晶化温度で５時間、及び１０１０℃の２次熱処理温度で５時間熱処理する３段階熱処理を行った。
そして、実施例１４〜２６による試片に対しては、６１０℃の核生成温度で１時間、８５０℃の１次結晶化温度で５時間、及び１０６０℃の２次熱処理温度で５時間熱処理する３段階熱処理を行った。
２．物性評価
表２は、実施例１〜２６による人工歯用結晶化ガラス着色試片に対する機械的物性及び光学的物性を測定した結果を示したものである。
表１及び表２を参照すれば、実施例１〜２６による試片の場合、目標値に相当するビッカース硬さ６．５〜７．２ＧＰａ、破壊靱性２．５〜３．２ＭＰａ・ｍ-2、屈曲強度３００〜３６０ＭＰａ、及び１ｍｍ厚さ基準で可視光透過率３０〜４０％をいずれも満すことを確認することができる。
図３は、実施例１〜９による試片の結晶化熱処理の前後を示した図面であり、図４は、実施例１０〜１８による試片の結晶化熱処理の前後を示した図面で、図５は、実施例１９〜２６による試片の結晶化熱処理の前後を示した図面である。
図３〜図５に示したように、実施例１〜２６による試片の場合、着色添加剤粉末の種類及び含量によって様々な色相で着色がなされたことを確認することができる。
従って、歯色基準表であるビタシェードガイド（Ｖｉｔａ ｓｈａｄｅ ｇｕｉｄｅ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ系列の色相を具現できるように、少量の着色添加剤粉末を直接に添加する場合、人工歯用結晶化ガラス本来の物性を低下することなく、均一な色相具現が可能であることが分かる。
このとき、実施例１〜１３及び実施例１４〜２６の場合、色相が微細に変化したことを確認することができるが、これは、結晶化熱処理条件、すなわち、１次及び２次結晶化熱処理温度条件を変化したことに起因すると判断される。
一方、図６は、実施例１による試片のＸＲＤ測定結果を示したグラフである。
図６に示したように、Ｘ線回折相分析の結果、実施例１による試片の場合、ミセライト（ｍｉｓｅｒｉｔｅ）結晶ピークが複数観察されており、ヒドロキシアパタイト（ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ）結晶ピーク及びゾノトライト（ｘｏｎｏｔｏｌｉｔｅ）結晶ピークが一部観察された。
以上では、本発明の実施例を中心に説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する技術者の水準で様々な変更や変形を加えることができる。このような変更と変形は、本発明が提供する技術思想の範囲を脱しない限り、本発明に属すると言える。従って、本発明の権利範囲は、以下に記載する請求範囲によって判断すべきである。

Claims (8)

  1. （ａ）ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＣａＦ2及びＫ2Ｏを含むガラス原料粉末及び着色添加剤粉末を乾燥した後、秤量してボールミリングを行うステップ；
    （ｂ）前記ボールミリングを終えたガラス原料粉末及び着色添加剤粉末をるつぼに投入した後、９５０〜１０５０℃で１〜３時間か焼した後、常温まで冷却するステップ；
    （ｃ）前記か焼粉末を溶融させてガラスを形成するステップ；
    （ｄ）前記ガラスを４５０〜５５０℃に予熱されたモールドに注いだ後、４５０〜５５０℃で１〜３時間熱応力除去熱処理を行った後、常温まで冷却するステップ；及び、
    （ｅ）前記ガラスを結晶化熱処理を行った後、常温まで冷却して結晶化ガラスを形成するステップ；
    を含む人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法。
  2. 前記（ａ）ステップにおいて、
    前記ガラス原料粉末は、
    ＳｉＯ2：５０〜５５重量％、ＣａＯ：２４〜３０重量％、ＣａＦ2：１０〜１５重量％、及びＫ2Ｏ：５〜１０重量％の組成に秤量することを特徴とする、請求項１に記載の人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法。
  3. 前記（ａ）ステップにおいて、
    前記着色添加剤粉末は、
    Ｅｒ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｍｎ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、ＣｕＯ及びＣｅＯ2のうち１種以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法。
  4. 前記（ａ）ステップにおいて、
    前記着色添加剤粉末は、
    前記ガラス原料粉末１００重量部に対し、０．００１〜５重量部添加することを特徴とする、請求項１に記載の人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法。
  5. 前記（ｃ）ステップにおいて、
    前記溶融は、
    ８〜１２℃／ｍｉｎの速度で１３００〜１４００℃まで昇温させた後、前記１３００〜１４００℃で１０〜６０分間行うことを特徴とする、請求項１に記載の人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法。
  6. 前記（ｅ）ステップにおいて、
    前記結晶化熱処理は、
    ５８０〜６３０℃で３０分〜１２０分間熱処理する核生成熱処理と、
    ７８０〜８６０℃で３〜７時間熱処理する１次結晶化熱処理と、
    １０００〜１０８０℃で３〜７時間熱処理する２次結晶化熱処理を含むことを特徴とする、請求項１に記載の人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法。
  7. 請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載された人工歯用ミセライト系結晶化ガラスの着色方法で製造され、歯色基準表であるビタシェードガイド（Ｖｉｔａ ｓｈａｄｅ ｇｕｉｄｅ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ系列の色相のうちいずれかで着色がなされた人工歯用ミセライト系結晶化ガラスであって、
    ミセライト（ｍｉｓｅｒｉｔｅ）結晶相が主相であり、さらなる相としてヒドロキシアパタイト（ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ）結晶相及びゾノトライト（ｘｏｎｏｔｏｌｉｔｅ）結晶相を含む人工歯用ミセライト系結晶化ガラス。
  8. 前記結晶化ガラスは、
    ビッカース硬さ６．５〜７．２ＧＰａ、破壊靱性２．５〜３．２ＭＰａ・ｍ-2、屈曲強度３００〜３６０ＭＰａ、及び１ｍｍ厚さ基準で可視光透過率３０〜４０％を有することを特徴とする、請求項７に記載の人工歯用ミセライト系結晶化ガラス。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108467205A (zh) * 2018-04-18 2018-08-31 福州大学 一种Ce、V、Er共掺的齿科微晶玻璃及其制备和应用
WO2020144915A1 (ja) * 2019-01-10 2020-07-16 Ｊｘ金属株式会社 光吸収層及び光吸収層を備えた接合体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5891043A (ja) * 1981-10-05 1983-05-30 コ−ニング・グラス・ワ−クス アルカリ金属−カルシウム−フツ化ケイ素酸系ガラスセラミツク製品とその製造方法
JPS63176335A (ja) * 1987-01-14 1988-07-20 Nippon Electric Glass Co Ltd 結晶化ガラス及びその製造方法
US6130178A (en) * 1998-04-16 2000-10-10 Corning Incorporated Strong miserite glass-ceramics
KR101616947B1 (ko) * 2014-12-16 2016-05-11 순천향대학교 산학협력단 인공치아용 결정화 유리의 착색 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101262121B1 (ko) 2010-12-27 2013-05-14 주식회사 하스 치아용 고강도 결정화유리의 제조방법
DE102011101661A1 (de) 2011-05-13 2012-11-15 Wieland Dental + Technik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Dotierung oder zum Einfärben von Keramik, Glaskeramik oder Glas
KR101556899B1 (ko) * 2014-05-30 2015-10-05 주식회사 엠앤씨덴탈 강도가 우수한 인조치아용 세라믹 잉곳 및 그 제조방법
KR101648175B1 (ko) * 2014-08-29 2016-08-16 주식회사 하스 고강도와 심미성을 지닌 크리스토벌라이트 결정상 함유 리튬 디실리케이트 결정화 유리 및 이의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5891043A (ja) * 1981-10-05 1983-05-30 コ−ニング・グラス・ワ−クス アルカリ金属−カルシウム−フツ化ケイ素酸系ガラスセラミツク製品とその製造方法
JPS63176335A (ja) * 1987-01-14 1988-07-20 Nippon Electric Glass Co Ltd 結晶化ガラス及びその製造方法
US6130178A (en) * 1998-04-16 2000-10-10 Corning Incorporated Strong miserite glass-ceramics
KR101616947B1 (ko) * 2014-12-16 2016-05-11 순천향대학교 산학협력단 인공치아용 결정화 유리의 착색 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAMEDANI, M.T. ET AL.: "Effect of composition and heat treatment on the phase evolution and mechanical properties of tough m", J. NON-CRYST. SOLIDS, vol. 382, JPN6020019342, 12 November 2013 (2013-11-12), NL, pages 112 - 120, ISSN: 0004279791 *

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