JP6532225B2

JP6532225B2 - ガラス材料及び歯科用補綴物

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Publication number: JP6532225B2
Application number: JP2014245354A
Authority: JP
Inventors: 山田　和広; 和広山田; 肇男榊原
Original assignee: Kuraray Noritake Dental Inc
Current assignee: Kuraray Noritake Dental Inc
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2034-12-03
Also published as: JP2016108173A

Description

本発明は、ガラス材料、及びガラス材料を有する歯科用補綴物に関する。

ガラス材料は、例えば、歯科用陶材として利用されている（例えば、特許文献１及び２参照）。歯科用陶材は、歯科用補綴物において天然歯と同様の外観を再現するために、又は歯科用補綴物の外形を調整するために、結晶化ガラスやジルコニア等の歯科用補綴物の基材（セラミックフレーム、セラミックコアとも呼ばれる）上に焼き付けられるものである。

特許文献１には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化亜鉛、酸化ナトリウム、及び酸化リチウムを主成分として含有するガラスを含んでなる歯科用陶材であって、該ガラス中のこれら各成分の含有割合が、各成分をそれぞれＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、Ｎａ_２Ｏ、及びＬｉ_２Ｏに換算したときのこれら各成分の合計に対する重量％で表して、それぞれＳｉＯ_２：５７〜６５重量％、Ａｌ_２Ｏ_３：８〜１８重量％、Ｂ_２Ｏ_３：１５〜２５重量％、ＺｎＯ：０．１〜２重量％、Ｎａ_２Ｏ：３〜７重量％、及びＬｉ_２Ｏ：２〜８重量％である歯科用陶材が開示されている。

特許文献２には、結晶化ガラスからなる歯科補綴物母材の表面に塗布した後焼成してグレーズ材となる歯科用グレーズ材原料組成物であって、焼成後の熱膨張係数が４２〜６０×１０^−７／℃であり、ＳｉＯ_２６６〜７３重量％、Ｂ_２Ｏ_３６．０〜１５．５重量％、Ａｌ_２Ｏ_３４．０〜５．５重量％、Ｌｉ_２Ｏ０〜５．５重量％、Ｎａ_２Ｏ１．０〜８．０重量％、Ｋ_２Ｏ０．２〜１．１重量％、ＣａＯ０．１〜４．０重量％、ＢａＯ０．１〜５．５重量％、ＺｎＯ０〜２，０重量％およびＴｉＯ_２０〜５．０重量％からなる歯科用グレーズ材原料組成物が開示されている。

特開２０００−１３９９５９号公報特開平８−１５７３１９号公報

以下の分析は、本発明の観点から与えられる。

ガラス材料を歯科用陶材として使用する方法の一例について説明する。まず、粉末状のガラス材料を溶媒に分散させてガラス材料の液状物を作製する。次に、当該液状物を歯科用補綴物の基材上に築盛（塗布）した後、基材と共に焼成して、ガラス材料を基材上に焼き付ける（焼結させる）。これにより、基材上に陶材を有する歯科用補綴物が作製される。ガラス材料の築盛及び焼成は、１つの基材に対して複数回繰り返し行われることもある。

ガラス材料の上記使用例において、ガラス材料の焼結可能温度が高いとガラス材料及び基材の変形量が大きくなり、外形の調整が困難となる。また、基材が高温によって損傷を負うおそれもある。

ガラス材料の上記使用例において、通常、ガラス材料及び基材は、熱膨張係数が近いものが選択される。したがって、ガラス材料の熱膨張係数が焼成によって大きく変動すると、ガラス材料と基材との熱膨張係数の差が大きくなって、不具合が生じることがある。

ガラス材料の上記使用例において、ガラス材料の外観は重要である。したがって、焼成によってガラス材料の透明性が変化してしまうと、外観の調整が困難になると共に、天然歯の外観を再現することが困難になる。

ガラス材料の上記使用例において、ガラス材料は人の口腔内に露出する。人の口腔環境は酸性である。したがって、歯科用陶材として使用されるガラス材料は、耐酸性を有することが望まれる。

以上より、ガラス材料を歯科用補綴物に使用する場合、焼結可能温度が低いこと、焼成による熱膨張係数の変化が小さいこと、焼成による透明性の変化が小さいこと、及び高い耐酸性を有することが望まれる。特許文献１及び特許文献２では、これらの性状を有するガラス材料を得ることはできない。

本発明の第１視点によれば、ガラス相を含むガラス材料が提供される。ガラス相は、６５．１質量％〜７９．９質量％のＳｉＯ_２成分、４質量％〜８質量％のＡｌ_２Ｏ_３成分、３質量％〜１４．９質量％のＢ_２Ｏ_３成分、０．１質量％〜５質量％のＬｉ_２Ｏ成分、２質量％〜５質量％のＮａ_２Ｏ成分、及び１質量％〜４質量％のＺｎＯ成分を含有する。
前記第１視点の変形として、ガラス相を含むガラス材料であって、前記ガラス相が、６５．１質量％〜７９．９質量％のＳｉＯ_２成分、４質量％〜８質量％のＡｌ_２Ｏ_３成分、３質量％〜１４．９質量％のＢ_２Ｏ_３成分、０．１質量％〜５質量％のＬｉ_２Ｏ成分、２質量％〜５質量％のＮａ_２Ｏ成分、１質量％〜４質量％のＺｎＯ成分、及び０質量％〜５質量％のＫ _２Ｏ成分、を含有し、８６０℃未満の焼結温度で１回焼成した前記ガラス材料の第１の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した第１の熱膨張係数と、前記第１の焼結体を前記焼結温度でさらに３回焼成した前記ガラス材料の第２の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した第２の熱膨張係数との差（絶対値）が０．８×１０^−６Ｋ^−１以下であり、前記焼結温度で１回焼成した前記ガラス材料の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した熱膨張係数が５×１０ ^−６Ｋ ^−１以下である。

本発明の第２視点によれば、基材と、基材の上に配された第１視点に係るガラス材料の焼結体と、を備える歯科用補綴物が提供される。

本発明によれば、ガラス材料の焼結可能温度を低くすることができる。ガラス材料の焼結体において、焼成に伴う熱膨張係数の変化を抑制することができる。ガラス材料の焼結体焼成に伴う透明性の低下を抑制することができる。ガラス材料の耐酸性を高くすることができる。

欠陥の発生が抑制されていると共に、口腔環境に適した歯科用補綴物を提供することができる。

以下に、上記各視点の好ましい形態について記載する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、ガラス相は、２質量％〜５質量％のＫ_２Ｏ成分、０．４質量％〜２質量％のＣａＯ成分、及び０．３質量％〜１質量％のＣｅＯ_２成分からなる群から選択される少なくとも１つの成分をさらに含有する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、ガラス材料の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した酸に対する溶解量が１００μｇ／ｃｍ^２以下である。

上記第１視点の好ましい形態によれば、焼結条件で１回焼成したガラス材料の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した熱膨張係数が５×１０^−６Ｋ^−１以下である。

上記第１視点の好ましい形態によれば、焼結条件で１回焼成したガラス材料の第１の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した第１の熱膨張係数と、第１の焼結体を焼結条件でさらに３回焼成したガラス材料の第２の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した第２の熱膨張係数との差（絶対値）が０．８×１０^−６Ｋ^−１以下である。

上記第１視点の好ましい形態によれば、ガラス材料は、顔料、蛍光顔料及び不透明剤のうちの少なくとも１つをさらに含有する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、ガラス材料は、８５０℃以下で焼結させた焼結体である。

上記第２視点の好ましい形態によれば、基材は、ジルコニア系セラミックス、アルミナ系セラミックス、又はガラスである。

上記第２視点の好ましい形態によれば、基材は、マイカ結晶を含む結晶化ガラスである。

本発明のガラス材料について説明する。

ガラス材料は、組成物であってもよいし、焼結体であってもよい。組成物には、粒子状態、粉末、溶媒に分散させた液状体（スラリー含む）、成形体、焼結に至らない温度で焼成された仮焼体が含まれる。焼結体は、組成物の粒子を焼結させたものが含まれる。

ガラス材料は、主として非晶質とすることができ、結晶化ガラスを含有してもよい。ガラス材料は、ガラス相を含む。ガラス相は、下記に挙げるような成分を含有することができる。

ガラス材料は、ガラス相を構成する成分として、ＳｉＯ_２成分を含有することができる。ガラス相において、ＳｉＯ_２成分は、６５．１質量％以上であると好ましく、６６質量％以上であるとより好ましく、６７質量％以上であるとさらに好ましい。ガラス相において、ＳｉＯ_２成分は、７９．９質量％以下であると好ましく、７５質量％以下であるとより好ましく、７３質量％以下であるとさらに好ましい。

ガラス材料は、ガラス相を構成する成分として、Ａｌ_２Ｏ_３成分を含有することができる。ガラス相において、Ａｌ_２Ｏ_３成分は、４質量％以上であると好ましく、５質量％以上であるとより好ましく、６質量％以上であるとさらに好ましい。ガラス相において、Ａｌ_２Ｏ_３成分は、８質量％以下であると好ましく、７．８質量％以下であるとより好ましく、７．６質量％以下であるとさらに好ましい。

ガラス材料は、ガラス相を構成する成分として、Ｂ_２Ｏ_３成分を含有することができる。ガラス相において、Ｂ_２Ｏ_３成分は、３質量％以上であると好ましく、６質量％以上であるとより好ましく、９質量％以上であるとさらに好ましい。ガラス相において、Ｂ_２Ｏ_３成分は、１４．９質量％以下であると好ましく、１４．７質量％以下であるとより好ましく、１４．４質量％以下であるとさらに好ましい。

ガラス材料は、ガラス相を構成する成分として、Ｌｉ_２Ｏ成分を含有することができる。ガラス相において、Ｌｉ_２Ｏ成分は、０．１質量％以上であると好ましく、１質量％以上であるとより好ましく、１．９質量％以上であるとさらに好ましい。ガラス相において、Ｌｉ_２Ｏ成分は、５質量％以下であると好ましく、４．５質量％以下であるとより好ましく、４．１質量％以下であるとさらに好ましい。

ガラス材料は、ガラス相を構成する成分として、Ｎａ_２Ｏ成分を含有することができる。ガラス相において、Ｎａ_２Ｏ成分は、２質量％以上であると好ましく、２．１質量％以上であるとより好ましく、２．２質量％以上であるとさらに好ましい。ガラス相において、Ｎａ_２Ｏ成分は、５質量％以下であると好ましく、４．４質量％以下であるとより好ましく、４．１質量％以下であるとさらに好ましい。

ガラス材料は、ガラス相を構成する成分として、Ｋ_２Ｏ成分を含有することができる。ガラス相において、Ｋ_２Ｏ成分は、０質量％以上とすることができ、２質量％以上であるとより好ましく、３質量％以上であるとさらに好ましい。ガラス相において、Ｋ_２Ｏ成分は、５質量％以下であると好ましく、４．８質量％以下であるとより好ましく、４．６質量％以下であるとさらに好ましい。

ガラス材料は、ガラス相を構成する成分として、ＣａＯ成分を含有することができる。ガラス相において、ＣａＯ成分は、０質量％以上とすることができ、０．４質量％以上であるとより好ましく、０．５質量％以上であるとさらに好ましい。ガラス相において、ＣａＯ成分は、２質量％以下であると好ましく、１．８質量％以下であるとより好ましく、１．５質量％以下であるとさらに好ましい。

ガラス材料は、ガラス相を構成する成分として、ＺｎＯ成分を含有することができる。ガラス相において、ＺｎＯ成分は、１質量％以上であると好ましく、１．２質量％以上であるとより好ましく、１．３質量％以上であるとさらに好ましい。ガラス相において、ＺｎＯ成分は、４質量％以下であると好ましく、３．５質量％以下であるとより好ましく、３質量％以下であるとさらに好ましい。

ガラス材料は、ガラス相を構成する成分として、ＣｅＯ_２成分を含有することができる。ガラス相において、ＣｅＯ_２成分は、０質量％以上とすることができ、０．３質量％以上であるとより好ましく、０．４質量％以上であるとさらに好ましい。ガラス相において、ＣｅＯ_２成分は、１質量％以下であると好ましく、０．７質量％以下であるとより好ましく、０．５質量％以下であるとさらに好ましい。

ガラス相は、ＳｉＯ_２成分、Ａｌ_２Ｏ_３成分、Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分、Ｋ_２Ｏ成分、ＣａＯ成分、ＺｎＯ成分、Ｂ_２Ｏ_３成分及びＣｅＯ_２成分からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含むことができる。

ガラス相は、ＳｉＯ_２成分、Ａｌ_２Ｏ_３成分、Ｂ_２Ｏ_３成分、Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分及びＺｎＯ成分を含有すると好ましい。ガラス相は、Ｋ_２Ｏ成分、ＣａＯ成分及びＣｅＯ_２成分からなる群から選択される少なくとも１つの成分をさらに含有することができる。

第１の組み合わせの例において、ガラス相は、ＳｉＯ_２成分、Ａｌ_２Ｏ_３成分、Ｂ_２Ｏ_３成分、Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分及びＺｎＯ成分を含むことができる。第２の組み合わせの例において、ガラス相は、ＳｉＯ_２成分、Ａｌ_２Ｏ_３成分、Ｂ_２Ｏ_３成分、Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分、Ｋ_２Ｏ成分、ＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＣｅＯ_２成分を含むことができる。第３の組み合わせの例において、ガラス相は、ＳｉＯ_２成分、Ａｌ_２Ｏ_３成分、Ｂ_２Ｏ_３成分、Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分、Ｋ_２Ｏ成分、ＣａＯ成分、及びＺｎＯ成分を含むことができる。第４の組み合わせの例において、ガラス相は、ＳｉＯ_２成分、Ａｌ_２Ｏ_３成分、Ｂ_２Ｏ_３成分、Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分、ＣａＯ成分、ＺｎＯ成分、及びＣｅＯ_２成分を含むことができる。第５の組み合わせの例において、ガラス相は、ＳｉＯ_２成分、Ａｌ_２Ｏ_３成分、Ｂ_２Ｏ_３成分、Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分、Ｋ_２Ｏ成分、ＺｎＯ成分、及びＣｅＯ_２成分を含むことができる。

ガラス材料は、その性状に影響の無い範囲内において、ガラス相を構成する上記成分以外の成分を含有することができる。

ガラス材料は、顔料（着色剤）、蛍光顔料（蛍光材）及び不透明剤（乳白剤）のうちの少なくとも１つを含有することもできる。顔料は、上記組成に影響しない程度に添加することができる。顔料、蛍光顔料及び不透明剤（乳白剤）のうちの少なくとも１つは、ガラス相を構成しなくてもよい。顔料又は蛍光顔料としては、例えば、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ及びＥｒの群から選択される少なくとも１つの元素の酸化物を利用することができる。不透明剤としては、例えば、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｒＳｉＯ_４、ＳｎＯ_２及びＣｅＯ_２の群から選択される少なくとも１つの化合物を利用することができる。ガラス材料に添加される顔料、蛍光顔料及び不透明剤は、１つの化合物であってもよいし、複数の化合物であってもよい。ガラス材料において、顔料、蛍光顔料及び不透明剤（乳白剤）のうちの少なくとも１つの含有率は例えば２０質量％以下とすることができる。

ガラス材料の組成において、ＳｉＯ_２成分、Ａｌ_２Ｏ_３成分、Ｎａ_２Ｏ成分、Ｋ_２Ｏ成分、及びＣａＯ成分の含有率は、例えば、蛍光Ｘ線分析によって測定することができる。Ｌｉ_２Ｏ成分の含有率は、例えば、原子吸光分光分析によって測定することができる。Ｂ_２Ｏ_３成分、ＺｎＯ成分及びＣｅＯ_２成分の含有率は、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Inductively Coupled Plasma）発光分光分析によって測定することができる。あるいは、ガラス材料を構成する各成分の原料中の配合割合から算出した組成をガラス材料の組成とみなすことができる。ガラス材料の組成と原料の組成とは実質的には同じであるとみなすことができるからである。

ガラス材料の組成（各成分の含有率）は、組成物又は焼結体の組成分析によって導き出すことができる。また、ガラス材料の組成は、ガラス材料の原料（酸化物及び酸化物を生成する化合物）に基づく酸化物換算した組成によっても導き出すことができる。

ガラス材料の組成物の焼結可能温度は、８６０℃未満であると好ましく、８５０℃以下であるとより好ましく、８４０℃以下であるとより好ましく、８００℃以下であるとさらに好ましい。これにより、例えば、ガラス材料を歯科用調整材として用いて基材上で焼結させた場合に、基材が損傷することを抑制することができる。また、ガラス材料と基材の変形量を抑制することができる。ガラス材料の組成物は、例えば、７４０℃以上の焼成温度で焼結させることができる。

本発明のガラス材料は、他の材料（基材）に対する調整用材料として使用する場合、基材の熱膨張係数と近い範囲にある熱膨張係数を有すると好ましい。ガラス材料の焼結体の熱膨張係数は、ＪＩＳＴ６５２６（２０１２）に準拠して２５℃〜５００℃の温度範囲で測定すると好ましい。本明細書においては、焼結のための焼成以外の焼成を行っていない焼結体（すなわち、焼結条件で１回焼成された試料片）の熱膨張係数を「第１熱膨張係数」と称する。また、焼結時の焼成のみを施した焼結体（１回焼成された試料片）に対して、焼結時と同じ焼成条件でさらに焼成した後に室温まで冷却するという再焼成（空焼き）工程を３回施した焼結体（すなわち、焼結条件で計４回焼成された試料片）の熱膨張係数を「第２熱膨張係数」と称する。第２熱膨張係数は、第１熱膨張係数を測定した試料片を焼結条件でさらに３回焼成して得た試料片をもって測定すると好ましい。

本発明のガラス材料の焼結体の第１熱膨張係数は、例えば、６×１０^−６Ｋ^−１以下であると好ましく、５×１０^−６Ｋ^−１以下であるとより好ましい。また、ガラス材料の焼結体の第１熱膨張係数は、３×１０^−６Ｋ^−１以上であると好ましい。これにより、ガラス材料の組成物を基材に適用して焼成したとしても、欠陥の発生を抑制することができる。

本発明のガラス材料の焼結体の第２熱膨張係数は、７×１０^−６Ｋ^−１以下であると好ましく、６×１０^−６Ｋ^−１以下であるとより好ましく、５×１０^−６Ｋ^−１以下であるとさらに好ましい。これにより、本発明のガラス材料を歯科用補綴物に使用する場合に、焼成を複数回繰り返したとしても欠陥の発生を抑制することができる。

また、ガラス材料と基材の熱膨張係数の差に起因する不具合の発生を抑制するためには、ガラス材料の焼結体を複数回焼成しても熱膨張係数の変動が小さいと好ましい。したがって、第２熱膨張係数と第１熱膨張係数との差が小さい方が好ましい。第２熱膨張係数と第１熱膨張係数の差の絶対値は、０．８×１０^−６Ｋ^−１以下であると好ましく、０．６×１０^−６Ｋ^−１以下であるとより好ましく、０．５×１０^−６Ｋ^−１以下であるとより好ましく、０．３×１０^−６Ｋ^−１以下であるとより好ましく、０．２×１０^−６Ｋ^−１以下であるとさらに好ましい。

ガラス材料の焼結体の酸に対する溶解量は、１００μｇ／ｃｍ^２以下であると好ましく、５０μｇ／ｃｍ^２以下であると好ましく、２０μｇ／ｃｍ^２以下であるとさらに好ましい。例えば、ガラス材料を歯科用補綴物として使用する場合に、口腔内におけるガラス材料の減損を抑制するためである。酸に対する溶解量は、ＪＩＳＴ６５２６（２０１２）に準拠して測定すると好ましい。

ガラス材料の焼結体の透明性（透光性）は、焼成による変化（例えば低下）が小さいと好ましい。例えば、透明性のあるガラス材料の焼結体を複数回（例えば、焼結時の焼成含めて４回）焼成しても、白濁が生じない焼結体であると好ましい。

本発明の歯科用補綴物について説明する。

歯科用補綴物は、基材と、基材上に配された上記ガラス材料と、を備える。基材上のガラス材料は、焼結体とすることができる。ガラス材料は、組成が異なる複数の層の積層体であってもよい。基材としては、例えば、ジルコニア系セラミックス、アルミナ系セラミックス、ガラス等を使用することができる。基材のガラスは、結晶化ガラスを含むことができ、非晶質であってもよい。基材のガラスは、例えば、マイカ結晶を含有することができる。

上記ガラス材料を歯科用補綴物に用いることにより、欠陥の発生を抑制することができる。また、口腔環境に適した歯科用補綴物を作製することができる。

次に、ガラス材料及び歯科用補綴物の製造方法の一例について説明する。

まず、目的とするガラス材料のガラス相を構成する各成分を生成する化合物を準備する。当該化合物としては、例えば、ガラス相を構成する酸化物、又は当該酸化物を生成する化合物を用いることができる。次に、各化合物を乾燥させた後、組成に従い秤量する。次に、各化合物を混合する。次に、例えば、混合物を熔融させた後、冷却してカレットを作製する。次に、カレットを粉砕した後、所定の粒径範囲の粒子となるようにふるい分けする。これにより、ガラス材料の組成物を得ることができる。

ガラス材料の色、蛍光性、透過率等を調整する場合には、ガラス材料の組成物に顔料、蛍光顔料及び不透明剤のうち少なくとも１つを添加し、混合することができる。

次に、ガラス材料の組成物を、アルコール、精製水等の溶媒に混合、スラリー化させ、必要があれば、所定の形状及び大きさに成形する。歯科用補綴物を製造する場合には、基材上に、ガラス材料の組成物を成形する。次に、成形体を乾燥させた後、成形体を加熱してガラス材料の組成物を焼結させて、ガラス材料の焼結体を得ることができる。焼結温度は、例えば、７４０℃以上８６０℃未満とすることができる。

ガラス材料の組成物及び焼結体を作製し、焼結体について熱膨張係数の測定及び耐酸性試験を行った。比較例３及び４は、特許文献１に記載の実施例１及び２の組成の再現を試みた試験例である。比較例５及び６は、特許文献２に記載の、熱膨張係数が４．２×１０^−６／Ｋ及び５．０×１０^−６／Ｋの欄の組成の再現を試みた試験例である（特許文献２における組成の単位は質量％であると解釈した）。

まず、ガラス相を構成する各成分を生成するための化合物を１２０℃で加熱して乾燥した。次に、ガラス相における酸化物の組成が表１及び表２となるように各化合物を秤量し、ボールミルを用いて混合した。表１に、実施例１〜９の組成を示す。表２に、比較例１〜６の組成を示す。表１及び表２に示す組成は、原料の化合物の配合割合に基づき、ガラス相の構成元素の酸化物に換算した組成である。表１及び表２の単位は質量％である。

次に、混合物を熔融坩堝に充填して、大気中において１５００℃で熔融させた。熔融体を冷却後、カレット化し、さらにカレットをボールミルを用いてさらに粉砕した。次に、粉砕物を＃２００メッシュの篩を通過させふるい分けした。これにより、ガラス材料の組成物（粉末）を作製した。

次に、ガラス材料の組成物（粉末）を精製水に混合、スラリー化させた後、各種物性を測定するための試料片に成形した。成形体を乾燥させた後、表３に示す焼結温度で１分間加熱して、ガラス材料の焼結体を作製した。表３に示す焼結温度は、ガラス材料の組成物の粉末が焼結に至る適正焼結温度である。適正焼結温度とは、焼成体の表面に少し光沢が出た状態（すなわち焼結に至った状態）であると共に、焼成前の形状が維持されている状態（すなわち、過剰焼成により変形が生じていない状態）が得られる温度をいう。

得られた焼結体について組成分析を行った。その結果、分析結果は、表１に示す原料に基づく組成を整合することが確認された。すなわち、表１及び表２に示す組成は、ガラス材料の組成物及び焼結体の組成と同視できることが確認された。

得られたガラス材料の焼結体について、ＪＩＳＴ６５２６（２０１２）（温度範囲２５℃〜５００℃）に準拠して上述の第１熱膨張係数及び第２熱膨張係数を測定した。また、ＪＩＳＴ６５２６（２０１２）に準拠して酸に対する溶解量を測定した。さらに、第１熱膨張係数を測定するための試料片と第２熱膨張係数を測定するための試料片とを比較することによって複数回による焼成による焼結体の透明性の変化を観察した。結果を表３に示す。

表１における実施例１〜９の各成分の範囲は、ＳｉＯ_２成分６５．３質量％〜７９．５質量％、Ａｌ_２Ｏ_３成分４．７質量％〜８．０質量％、Ｂ_２Ｏ_３成分３．４質量％〜１４・４質量％、Ｌｉ_２Ｏ成分０．９％〜４．１％、Ｎａ_２Ｏ成分２．２％〜４．５質量％、Ｋ_２Ｏ成分０質量％〜４．６質量％、ＣａＯ成分０質量％〜１．５質量％、ＺｎＯ成分１．０質量％〜２．７質量％、及びＣｅＯ_２成分０質量％〜０．７質量％であった。

実施例１〜９においては、適正焼結温度は８５０℃以下であった。一方、比較例１及び２においては、適正焼結温度が８６０℃以上であった。実施例１〜９おける適正焼結温度は、比較例１及び２における適正焼結温度も低くすることができた。ガラス材料を歯科用補綴物に適用する場合、ガラス材料の組成物は、例えば、マイカ系セラミック材料等の基材上で焼結させることになる。適正焼結温度が高いと、基材の損傷等の不具合が発生するおそれが高くなる。したがって、本発明のガラス材料は、例えば、歯科用補綴物に好適に適用可能であることが分かる。

実施例１〜９においては、ガラス材料の焼結体について、酸に対する溶解量は、５０μｇ／ｃｍ^２以下であった。一方、比較例３、５及び６においては、酸に対する溶解量は、１００μｇ／ｃｍ^２以上となった。実施例１〜９における耐酸性は、比較例３、５及び６における耐酸性よりも高くすることができた。人の口腔環境は酸性であるので、本発明のガラス材料は、歯科用補綴物に好適に適用可能であることが分かる。

実施例１〜９においては、第１熱膨張係数と第２熱膨張係数との差は０．３×１０^−６Ｋ^−１以下であった。一方、比較例１及び３においては、差は０．９×１０^−６Ｋ^−１以上であった。実施例１〜９においては、焼成による熱膨張係数の変化を比較例１及び３よりも小さくすることができた。ガラス材料を歯科用補綴物に適用する場合、熱膨張係数の変化が大きいと、基材とガラス材料の熱膨張の大きさの差異によって損傷が発生することがある。したがって、本発明のガラス材料は、例えば、歯科用補綴物に好適に適用可能であることが分かる。

実施例１〜９においては、計４回の焼成によっても焼結体の透明性の低下は観察されなかった。一方、比較例３、４及び６においては、再焼成によって焼結体に白濁が生じ、透明性の低下が観察された。ガラス材料を歯科用補綴物に適用する場合、ガラス材料の透明性が焼成回数によって変化してしまうと、天然歯の外観の再現が困難となる。したがって、本発明のガラス材料は、例えば、歯科用補綴物に好適に適用可能であることが分かる。

以上より、実施例１〜９においては、低焼結温度、高耐酸性、熱膨張係数の変化の抑制、及び透明性の低下の抑制を実現することができた。一方、比較例１〜６においては、これらをすべて実現する焼結体を得ることはできなかった。したがって、本発明のガラス材料を用いると、好適な歯科用補綴物を作製可能であることが分かる。

上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明のガラス材料及び歯科用補綴物は、上記実施形態に基づいて説明されているが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の全開示に枠内において、かつ本発明の基本的技術思想に基づいて、種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の全開示の枠内において、種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。

本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。

本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

Claims

ガラス相を含むガラス材料であって、
前記ガラス相が、
６５．１質量％〜７９．９質量％のＳｉＯ_２成分、
４質量％〜８質量％のＡｌ_２Ｏ_３成分、
３質量％〜１４．９質量％のＢ_２Ｏ_３成分、
０．１質量％〜５質量％のＬｉ_２Ｏ成分、
２質量％〜５質量％のＮａ_２Ｏ成分、
１質量％〜４質量％のＺｎＯ成分、及び
０質量％〜５質量％のＫ _２Ｏ成分、
を含有し、
８６０℃未満の焼結温度で１回焼成した前記ガラス材料の第１の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した第１の熱膨張係数と、前記第１の焼結体を前記焼結温度でさらに３回焼成した前記ガラス材料の第２の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した第２の熱膨張係数との差（絶対値）が０．８×１０^−６Ｋ^−１以下であり、
前記焼結温度で１回焼成した前記ガラス材料の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した熱膨張係数が５×１０ ^−６Ｋ ^−１以下である、
ガラス材料。
前記ガラス相は、２質量％〜５質量％のＫ_２Ｏ成分を含有し、かつ、０．４質量％〜２質量％のＣａＯ成分、及び０．３質量％〜１質量％のＣｅＯ_２成分からなる群から選択される少なくとも１つの成分をさらに含有する、請求項１に記載のガラス材料。
前記ガラス材料の焼結体についてＪＩＳＴ６５２６に準拠して測定した酸に対する溶解量が１００μｇ／ｃｍ^２以下である、請求項１又は２に記載のガラス材料。
顔料、蛍光顔料及び不透明剤のうちの少なくとも１つをさらに含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス材料。
基材と、
前記基材の上に配された、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス材料の焼結体と、
を備える歯科用補綴物。
前記基材は、ジルコニア系セラミックス、アルミナ系セラミックス、又はガラスである、請求項５に記載の歯科用補綴物。
前記基材は、マイカ結晶を含む結晶化ガラスである、請求項５に記載の歯科用補綴物。
前記ガラス相は、０質量％より多く、かつ、５質量％以下のＫ _２Ｏ成分を含有する、
請求項１に記載のガラス材料。