JP2703520B2 - リュウサイト含有リンケイ酸塩ガラスセラミック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リュウサイト含有リン
ケイ酸塩ガラスセラミックに関する。より詳細には、本
発明は、その機械的、光学的、化学的、生物学的、およ
び加工特性のため、歯科医療分野での使用に極めて適す
るリュウサイト含有リンケイ酸塩ガラスセラミックに関
する。

【０００２】

【従来の技術】リンケイ酸塩ガラスセラミックは、主に
SiO₂から構成され、かつ他の成分としてP₂O₅を含有する
物質である。これらは、１つ以上の結晶相および１つ以
上のガラス相を有し、そして結晶を有さないP₂O₅含有ケ
イ酸塩を出発ガラスとして、制御された結晶化によって
得られる。

【０００３】リュウサイト含有ガラスセラミックを用い
た、出発ガラスの制御された結晶化は、失透とも呼ば
れ、K[AlSi₂O₆]タイプのリュウサイト結晶を形成する。

【０００４】第一にリュウサイトを含まないリンケイ酸
塩ガラスセラミック、第二に、リンケイ酸塩系由来では
ないリュウサイト含有ガラスセラミックおよびセラミッ
クは、従来技術から公知である。

【０００５】骨置換用の、リュウサイトを含まないリン
ケイ酸塩ガラスセラミックは、例えば、Kokubo（Biomat
erials 12 (1991) 155）に記載されている。このガラス
セラミックは、アパタイト（Ca₁₀(PO₄)₆O,F₂）およびβ
珪灰石（CaO・SiO₂）が均一に分布しているMgO-CaO-SiO₂
ガラスマトリックスを有する。しかし、このガラスセラ
ミックは生体活性である。すなわち、これらは非常に高
い表面反応性を有し、体液と反応してその表面に結晶を
成長させる。このような特性により、これらは、実質的
に結合組織が存在しなくても生体骨と直接結合し得る。
しかし、歯科医療においては、例えば、クラウンやブリ
ッジとしてガラスセラミックを使用する場合には、この
ような生体活性の表面反応は望ましくない。

【０００６】さらに、リュウサイトを含まない生体活性
ガラスセラミックは、DE-PS 33 06648およびDE-OS 39 3
9 831から公知である。これらのガラスセラミックは、
主要な結晶相として雲母およびアパタイトを有する。し
かし、これらのガラスセラミックにおいては、歯科用材
料および歯科用製品として重要な特性を同時に満足する
こと、例えば、高強度と半透明性を同時に満足すること
は困難である。

【０００７】リュウサイトを含まないガラスセラミック
は、DD-PS 291 982からも公知である。これらは、アパ
タイトを含有し得、歯科医療用ガラスアイオノマーセメ
ントとして有用である。しかし、これらは、熱膨張係数
が低い、強度が不十分であるといった欠点を有する。そ
のため、これらは、歯科用補修材料としては適当ではな
い。このことは、DD-PS 242 216に記載されている、雲
母およびコージライトを結晶相として含有するガラスセ
ラミックにもまたあてはまる。

【０００８】上記のリュウサイトを含まないガラスセラ
ミック以外に、リュウサイト含有ガラスセラミックもま
た公知である。しかし、これらはリンを含有しない。こ
のような材料は、例えば、米国特許第4,604,366号およ
び米国特許第4,798,536号に記載されている。これらの
材料が歯科用クラウンに加工し得るとしても、それらは
やはり低い強度しか有さず、そして、これらの材料から
得られる歯科用製品は、その光学的および機械的−生物
学的特性（例えば、生体適合性および耐摩耗性）におい
て不十分である。

【０００９】最後に、長石ベースの、リン酸塩を含まな
いリュウサイト含有ガラスセラミックは、EP-A-0 155 5
64から公知である。種々のガラスセラミックを混合する
ことにより、所望の熱膨張係数を得ることが可能であ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特
に、その優れた加工性、高強度、耐薬品性、および光学
的に有利な挙動のため、歯科用材料およびそのような材
料から得られる総セラミック歯科用補修物（例えば、ク
ラウン、ブリッジ、および人工歯）のような歯科用成形
製品として使用され得るガラスセラミックを提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的は、以下に記載
の本発明のリュウサイト含有リンケイ酸塩ガラスセラミ
ックによって、驚くべきほどに達成される。

【００１２】本発明の主題はまた、このガラスセラミッ
クを調製する方法、このガラスセラミックの使用、およ
び、このガラスセラミックから成形され、従ってこのガ
ラスセラミックを含有する歯科用成形製品でもある。

【００１３】本発明のリュウサイト含有リンケイ酸塩ガ
ラスセラミックは、以下の成分を含有し、かつ、リュウ
サイト結晶相、少なくとも１つの他の結晶相および１以
上のガラス相を有する：

【００１４】

【表３】

【００１５】このガラスセラミックは、好ましくは、本
質的に上述の成分からなる。全く驚くべきことに、本発
明のガラスセラミックを得るため上述の化学的組成を有
する出発ガラスを制御して結晶化することにより、リュ
ウサイト結晶相が形成され、かつ、少なくとも１つの他
の結晶相、好ましくはリン酸塩含有結晶相が形成される
ことが見出された。好ましくはこのリン酸塩含有結晶相
はアパタイト結晶相である。本発明のガラスセラミック
の優れた特性は、好ましくは主要な結晶相を形成するリ
ュウサイト結晶と、他の結晶とが同時に存在することに
特に起因すると考えられる。

【００１６】いくつかの成分については、好ましい量の
範囲が存在する。これらは、それぞれ独立して、以下の
ように選択され得る：

【００１７】

【表４】

【００１８】各相の結晶が各ケースにおいて本質的に同
じサイズであり、かつ、すべての結晶相の結晶が、該結
晶の数平均で５μｍより小さい、好ましくは３μｍより
小さい平均サイズを有する場合には、ガラスセラミック
の特性に関して、特に機械的強度に関して好ましい。

【００１９】特に好ましいガラスセラミックは、リュウ
サイト結晶相、および縦長のリン酸塩含有結晶を有する
結晶相が結晶相として存在するセラミックであることが
わかっている。この伸長されたリン酸塩含有結晶が、該
結晶の数平均で好ましくは２μｍより小さい平均サイズ
を有する針状アパタイト結晶であることが、極めて好ま
しい。

【００２０】本発明のガラスセラミックを調製するため
には、その手順は以下の工程を包含する： （ａ）上述の成分を含有するガラスを調製する工程、
（ｂ）粉末状または粒状、あるいは粉末を圧縮して得ら
れる圧粉体状の上記ガラスを、850℃〜1200℃の温度範
囲で30分〜４時間、特に好ましくは１〜2.5時間熱処理
し、ガラスセラミックを形成する工程、および（ｃ）形
成されたガラスセラミックに、添加剤を任意に添加する
工程。

【００２１】特に、工程（ａ）における手順としては、
例えば、酸化物、炭酸塩、リン酸塩、およびフッ化物の
ような適切な出発材料を所望の重量比で混合し、1400〜
1700℃、好ましくは1500〜1650℃で0.5〜４時間溶融
し、均一なガラス溶融体を得る。次いで、この溶融ガラ
スは、水中でクエンチされ（すなわち、フリットにす
る）、その結果、粒状ガラスが得られる。

【００２２】次の工程（ｂ）は、好ましくは、得られた
粒状ガラスを乾燥し、そして粉砕して所望の粒子サイズ
にするような方法で行われる。好ましくは、工程（ｂ）
における熱処理前に、調製されたガラスが、粒子の数平
均で９０μｍより小さい平均粒子サイズまで微粉化また
は粒化される。粒子サイズを変更することにより、最終
的に形成されるガラスセラミックの特性を変化させるこ
とが可能である。すなわち、例えば、粗大な粒状ガラス
を用いることにより、リン酸塩含有結晶に有利になるよ
うにリュウサイト結晶の形成を抑制することが可能であ
る。好ましい平均粒子サイズは、90μｍより小さく、特
に好ましくは45μｍより小さい。次いで、この粉砕され
たガラスは、すでに述べた熱処理を施される。その結
果、所望の結晶相が形成される。

【００２３】染料および蛍光物質のような添加剤を、ガ
ラスセラミックに添加することもまた可能である。適切
な添加剤は、着色顔料、３ｄ元素の酸化物または金属コ
ロイドである。有用な蛍光物質は、ｄ元素および／また
はｆ元素がドープされたケイ酸イットリウムである。

【００２４】特に、ガラスセラミックの熱的特性および
光学特性を変化させるために、他のガラス、セラミッ
ク、他のガラスセラミック、乳白剤、および／または安
定剤もまた、添加剤として添加され得る。

【００２５】本発明のガラスセラミックのミクロ不均一
構造、すなわち、少なくとも２つの異なる結晶相および
少なくとも１つのガラス相が存在することは、走査型電
子顕微鏡により証明された。形成された結晶は、Ｘ線回
折により同定された。

【００２６】２つのガラス相を有するガラスセラミック
の場合には、液−液相分離の結果として、一方のガラス
相が、他方のガラス相によって形成されたマトリックス
に埋め込まれた滴状で存在し得る。このような脱混合
は、電子顕微鏡によって非常に良好に検出し得る。

【００２７】第一の、または主要な結晶相は、好ましく
はリュウサイト結晶によって形成される。これらは、お
そらく、出発ガラスの個々の粒子表面における制御され
た表面結晶化のメカニズムによって、必須の熱処理中に
形成すると考えられる。結晶化の初期段階においては、
リュウサイト結晶は、個々のガラス粒の粒界にほとんど
独占的に存在するが、結晶化が進むにつれて、リュウサ
イト結晶はガラス粒内部にも形成される。その結果、リ
ュウサイト結晶は、最終的に試料全体にわたって均一に
分布する。形成された結晶のサイズ分布は非常に狭い。

【００２８】リュウサイト結晶の析出に加えて、少なく
とも１つの他の結晶相、好ましくはリン酸塩含有、特に
好ましくはリン酸カルシウム含有、そして、とりわけ好
ましくはアパタイト含有結晶相が形成される。アパタイ
トは、例えば、ヒドロキシルアパタイトおよび／または
フルオロアパタイトとして存在し得る。

【００２９】Ｘ線回折による試験によれば、リン酸塩含
有結晶相は、初期には球状で析出し、温度が上昇し、そ
してテンパリング時間が増加するにつれて、結晶は小さ
な棒状または針状の形状を有するようになることが示さ
れる。析出する結晶の正確な形状は、出発ガラスのCa
O、P₂O₅、およびフッ素含有量にとりわけ依存する。リ
ュウサイトに加えて、小さな棒状または針状の形状を有
するリン酸塩含有結晶が内部に存在するガラスセラミッ
クは、とりわけ優れた機械的強度を有することが示され
た。

【００３０】本発明のガラスセラミックの成分の所定の
量の範囲は、小さな棒状または針状の形状を有するリン
酸塩含有結晶の形成に影響を与える必要がある。低CaO
濃度（2.5重量％）および低P₂O₅濃度（0.5重量％）の場
合でも、縦長の結晶からなる結晶相が、リュウサイトに
加えてガラスセラミック構造中に存在することがわかっ
ている。しかし、そのサイズが小さいため、これらの結
晶はＸ線レベルで非晶性の場合がある。その結果、Ｘ線
回折によってこれらを明確に同定することは不可能であ
った。しかし、同一の形状であるという理由で、これら
の析出物もまたリン酸塩含有結晶相であると推定され
る。

【００３１】本発明のガラスセラミック中に含有される
結晶は、好ましくは最大で３μｍの平均長さを有し、特
に好ましくは２μｍより小さい平均長さを有する。そし
て、好ましくは、100ｎｍより小さい直径を有する。

【００３２】本発明のガラスセラミックは、上述の相に
加えて、例えば、SiO₂、またはZrO₂結晶のような結晶相
もさらに有し得る。

【００３３】その優れた特性、特に高強度および高耐薬
品性により、本発明のガラスセラミックは、ガラスセラ
ミックセメントのような歯科用材料、あるいはその構成
成分として好適に使用され得る。

【００３４】歯科用成形製品もまたこのガラスセラミッ
クから容易に形成され得る。あるいは、このガラスセラ
ミックは、そのような歯科用製品の構成成分として使用
され得る。好ましい歯科用成形製品は、クラウン、ブリ
ッジ、パートクラウン、インレー、アンレー、人工歯、
スタンプ構造物またはファセットのような総セラミック
または金属セラミック補修物である。

【００３５】本発明のガラスセラミックは、例えば、ブ
リッジやクラウンのような、個々の患者に対して各ケー
ス毎に個別に適合させなければならない歯科用補修物の
加工において、とりわけ好ましい。ガラスセラミックか
ら形成されたインゴットを、1200℃より低い温度におい
ても加熱粘性状態で所望の形状にプレスすることが可能
である。従来のガラスセラミックの場合とは異なり、こ
の処理においては、外殻の（investment）材料との望ま
しくない反応さえ起こらない。これは、歯科技術者にと
って重要な利点である。

【００３６】歯科用成形製品を製造するために、特に、
以下の方法が採用され得る。最初に、好ましくは90μｍ
より小さい粒子サイズを有する粉末を、出発ガラスまた
は既に調製された本発明のガラスセラミックから形成す
る。この粉末に、室温で、一軸の乾燥プレスを施し、次
いで、850℃〜1200℃、好ましくは900℃〜1000℃で、15
分〜２時間、好ましくは30分〜１時間焼結する。このよ
うにして得られたガラスセラミックインゴットを、次い
で、1200℃までの温度、好ましくは950℃〜1150℃の温
度で、例えばEP-A-0 231 773に記載のような特別な加圧
炉中の空の型に押し込む。この工程は、「粘性流れ」と
も呼ばれる。型は、クラウン、パートクラウン、または
ブリッジのような所望の歯科用上部構造（suprastructu
re）に対応する。冷却および離型後、所望の仕上がった
製品が得られる。

【００３７】本発明の歯科用製品は、製造され、そして
／または、追加の釉薬(glaze)層、焼結セラミック層ま
たはガラスセラミック層が設けられた後、さらに熱的後
処理も施され得る。これらの追加処理は、通常、700℃
〜1000℃の温度で行われる。ガラスセラミックが最初に
追加の熱処理を施されてガラスセラミック自体の固有の
釉薬層が形成され、次いで、さらに釉薬層またはガラス
セラミック層が設けられる場合には、特に高強度が達成
される。このようにして得られた本発明の歯科用製品
は、半透明性を有し、かつ、400MPaまでの曲げ強度を有
する。

【００３８】歯科用成形製品は、モノリスのガラスセラ
ミックインゴットを粉砕することによっても製造され得
る。

【００３９】最後に、本発明のガラスセラミックは、粉
末状で例えば水と混合され得、金属またはセラミック基
材に付与され得る。成形し、700℃〜1100℃の温度で焼
き付けることによって、ブリッジ、クラウン、パートク
ラウン、ファセット、スタンプ構造物または取り外し可
能な補綴のための人工歯のような、仕上がった歯科用補
修物が得られる。

【００４０】要約すれば、機械的、光学的、化学的、生
物学的特性、および加工特性に優れることにより、本発
明のガラスセラミックは、例えば、歯科用補修物の調製
のような、歯科医療分野での使用に極めて適している。

【００４１】

【実施例】以下の実施例を参照して、本発明をより詳細
に説明する。 （実施例１〜２９）本発明のガラスセラミックを、合計
で29種調製した。その化学組成を以下の表に示す。これ
らのガラスセラミックのいくつかについて、各ケースで
用いた熱処理方法、追加処理、および選択された特性を
以下の表に示す。これらの実施例は、出発ガラスの化学
組成および調製方法を変化させることにより、異なる構
造および特性を有するガラスセラミックが得られ得るこ
とを示している。

【００４２】

【表５】

【００４３】

【表６】

【００４４】

【表７】

【００４５】

【表８】

【００４６】（実施例３０）本実施例は、本発明のガラ
スセラミックの調製、ならびに、適合する歯科用焼結セ
ラミックがさらに焼結されている、例えば、クラウンま
たはブリッジのような個別に成形可能な総セラミック製
品を調製するための骨格材料としての、本発明のガラス
セラミックの使用可能性を説明する。

【００４７】最初に、上記表の実施例４の化学組成を有
する出発ガラスを調製した。このために、酸化物、炭酸
塩、リン酸塩、およびフッ化物の混合物を、白金／ロジ
ウムるつぼ中、1500〜1640℃、１時間の均一化時間で溶
融した。ガラス溶融体を水中でクエンチし、形成された
ガラスフリットを乾燥し、Achatボールミルで２時間粉
砕し、そして粒子サイズが45μｍより小さくなるように
ふるいにかけた。次いで、得られたガラス粉末を、室温
で、1000barのプレス圧で、一軸乾燥プレスによってプ
レスし、各々が約４ｇの重量を有する円柱状の圧粉体を
得た。

【００４８】次いで、この圧粉体を炉中で真空で焼結
し、インゴットの形状の本発明のガラスセラミックを得
た。この操作は、昇温速度30℃／分、そして950℃の最
終温度で30分保持して行った。

【００４９】得られたインゴットを、該当する試験の所
望の形状の試料となるように、真空下、粘性状態でプレ
スした。プレス方法および加圧炉は、EP-A-0 231 773に
記載のものを採用した。加圧炉の予熱温度は600℃、プ
レス温度までの昇温速度は60℃／分、プレス温度は1100
℃、プレス温度での保持時間は10分、そしてプレス圧力
は８barであった。プレス操作の後、プレス型を空気中
で冷却し、そしてガラスビーズのサンドブラストにより
試料体を離型した。

【００５０】得られた試料を以下の試験に供した。 〈３点曲げ強度〉この試験のために、1.5×4.8×20ｍｍ
の寸法のロッドをプレスし、SiC湿式研磨紙（粒子サイ
ズ1000）ですべての側面を研磨した。15ｍｍの支持体
幅、0.5ｍｍ／分の負荷速度で、曲げ強度を調べた。こ
の条件下でISO 6872-1984に準拠して決定された３点曲
げ強度は209±19MPaであった。

【００５１】研磨操作後、適切な熱膨張係数を有する歯
科用セラミックを、パートクラウン、クラウンまたはブ
リッジの調製における通常の方法で、プレスされたロッ
ド上の一部に焼結した。焼結操作を５回繰り返した後、
各ケースにおける焼結された釉薬層は、約20〜30μｍの
厚みを有していた。このようにして処理されたロッドに
ついて、224±10MPaの曲げ強度が上述の条件下で測定さ
れた。

【００５２】〈線熱膨張係数〉直径６ｍｍ、長さ26ｍｍ
の円柱状試料をプレスした。これらの試料に対して100
〜500℃の範囲で測定された膨張係数は18.6×10^-6Ｋ^-1
であった。

【００５３】〈耐酸性〉この試験のために、直径15ｍ
ｍ、厚さ1.5ｍｍの円盤状試料をプレスし、次いで、SiC
湿式研磨紙（1000粒子サイズ）ですべての側面を研磨し
た。４容積％酢酸水溶液中に16時間放置した後、ISO 68
72-1984に準拠して測定された試料の重量減少率は、わ
ずか0.292％であり、歯科用セラミックについての規準
値0.5％よりも明らかに小さかった。

【００５４】（実施例３１）実施例３０と同様にして、
本実施例は、本発明のガラスセラミックの調製、ならび
に、クラウンまたはブリッジのような個別に成形可能な
総セラミック製品を調製するための骨格材料としての本
発明のガラスセラミックの使用可能性を示す。

【００５５】上記表の実施例９の化学組成を有するプレ
スされたガラスセラミックを調製した。以下の点を変更
したこと以外は実施例３０に記載の手順と同様に行っ
た： ・ガラスセラミックインゴットを得るための圧粉体の焼
結工程を、最終温度920℃で行った； ・プレス温度までの昇温速度：60℃／分； ・プレス温度：1050℃； ・プレス圧力：５bar。

【００５６】実施例３０と同様にして行われた試験の結
果は以下の通りである。

【００５７】〈３点曲げ強度〉種々の試料について測定
した： 試料（ａ）：追加処理を行わずにプレスした：207±21M
Pa。 試料（ｂ）：研磨操作の後、空気中950℃で１時間のテ
ンパリングを施し、その結果、表面上に固有の釉薬層が
形成された。曲げ強度は260±21MPaと顕著に高かった。 試料（ｃ）：研磨工程終了後、850℃、保持時間２分
で、適切な熱膨張係数を有する歯科用セラミックを通常
の方法で表面上に焼結させた。焼結操作を５回繰り返し
た後、焼結された釉薬層は、約20〜30μｍの厚みを有し
ていた。このようにして処理された試料の曲げ強度は、
260±65MPaであった。 試料（ｄ）：試料（ｂ）の場合と同様にしてテンパリン
グを施し、続いて試料（ｃ）の場合と同様にして歯科用
セラミックを焼結することにより試料を得た。固有の釉
薬層および焼結された釉薬の層の厚みの合計は約50μｍ
であった。このようにして処理された試料の曲げ強度
は、334±34MPaと極めて優れていた。

【００５８】〈線熱膨張係数〉この試験のために、追加
の熱処理を施さない試料を用いた。この試料は、16.7×
10^-6Ｋ^-1の膨張係数を有していた。

【００５９】〈耐酸性〉この試験のために、プレス操作
後に追加の熱処理を施さない試料を用いた。試料の重量
減少率は0.049％であった。

【００６０】（実施例３２）本実施例は、その半透明性
により、パートクラウンとして、あるいはクラウンまた
はブリッジのような総セラミック製品用の骨格材料とし
て使用され得る本発明のガラスセラミックの調製を説明
する。

【００６１】上記表の実施例１１の化学組成を有する、
プレスされたガラスセラミック試料を調製した。以下の
点を変更したこと以外は実施例３０に記載の手順と同様
に行った： ・ガラスセラミックインゴットを得るための圧粉体の焼
結工程を、最終温度920℃で行った； ・プレス温度：1020℃； ・プレス圧力：５bar。

【００６２】実施例３０と同様にして行われた試験の結
果は以下の通りである。 〈３点曲げ強度〉種々の試料について測定した： 試料（ａ）：追加処理なし：154±29MPa。 試料（ｂ）：研磨操作の後、空気中900℃で１時間のテ
ンパリングを施し、その結果、表面上に固有の釉薬層が
形成された。曲げ強度は208±66MPaと明らかに高かっ
た。 試料（ｃ）：研磨工程終了後、850℃、保持時間２分
で、適切な熱膨張係数を有する歯科用セラミックを通常
の方法で表面上に焼結させた。焼結操作を５回繰り返し
た後、焼結した上塗り層は、約20〜30μｍの厚みを有し
ていた。このようにして処理された試料の曲げ強度は、
290±34MPaであった。

【００６３】〈線熱膨張係数〉この試験のために、追加
の熱処理を施さない試料を用いた。この試料は、１６．
６×１０^−６Ｋ^-1の膨張係数を有していた。

【００６４】〈耐酸性〉この試験のために、プレス操作
後に追加の熱処理を施さない試料を用いた。試料の重量
減少率は0.045％であった。

【００６５】（実施例３３）本実施例は、金属基板上に
焼き付けるのに適しており、従って、金属セラミックク
ラウンまたはブリッジのような金属セラミック歯科用製
品の構成成分として使用され得る本発明のガラスセラミ
ックの調製を説明する。

【００６６】最初に、上記表の実施例７の化学組成を有
する出発ガラスを調製した。このために、酸化物、炭酸
塩、リン酸塩、およびフッ化物の混合物を、白金／ロジ
ウムるつぼ中、1500〜1650℃、１〜1.5時間の均一化時
間で溶融した。ガラス溶融体を水中でクエンチし、形成
された粒状ガラスを乾燥した。形成された粒状ガラスの
一部を粉砕し、平均粒子サイズが90μｍより小さいガラ
ス粉末を得た。

【００６７】出発ガラスからガラスセラミックを形成す
るために、粒状ガラスを1000℃で0.5時間熱処理し、そ
してガラス粉末を950℃で１時間熱処理した。各ケース
において形成されたガラスセラミックを走査型電子顕微
鏡で調べ、形成された結晶をＸ線回折で同定した。どち
らのガラスセラミックにおいても、リュウサイト結晶相
およびリン酸塩含有結晶相を検出することが可能であっ
た。

【００６８】粒状ガラスおよびガラス粉末から形成され
たガラスセラミックを、各々再度粉砕し、そして焼結
し、小さな棒状の圧粉体を得た。焼結は、真空炉中、昇
温速度60℃／分、960〜980℃で保持時間１分間で行っ
た。このようにして得られた試料、および同一の条件で
出発ガラスから調製された圧粉体に対して、100〜500℃
の範囲で以下の熱膨張係数を測定した： ・粒状ガラスから調製されたガラスセラミック：10.8×
10^-6Ｋ^-1 ・ガラス粉末から調製されたガラスセラミック：15.2×
10^-6Ｋ^-1 ・出発ガラス：10.7×10^-6Ｋ^-1。

【００６９】これらの３つの材料の適切な混合によっ
て、熱膨張係数が調整され得、その結果、得られる歯科
用セラミックは、歯科用アロイ上に焼結されるのに使用
され得、従って、金属セラミック歯科用補修物の形成に
使用され得る。

【００７０】同様にして、所望の膨張係数を達成するた
めに、本発明の異なるガラスセラミックが、互いに、あ
るいは出発ガラスと混合され得る。従って、優れた光学
特性を有し、かつ、例えば13.0×10^-6Ｋ^-1の膨張係数を
有する本発明のガラスセラミックを得るために、例え
ば、実施例７のガラスセラミックと、実施例２４の化学
組成でなる出発ガラスとを、重量比70：30で混合するこ
とが可能である。このようなガラスセラミックは、歯科
用アロイに対する焼結用セラミックとして特に適してい
る。

【００７１】（実施例３４）本実施例は、粉末状の本発
明のガラスセラミックが、有機可塑剤を添加することに
より可塑状態に変化させることが可能であり、適切な成
形操作により人工歯のような歯科用製品に加工され得る
ことを説明する。

【００７２】最初に、上記表の実施例２２の化学組成を
有する出発ガラスを調製した。このために、実施例３３
と同様の手順で、平均粒子サイズが90μｍより小さいガ
ラス粉末を調製した。次いで、このガラス粉末を、温度
1050℃で１時間テンパリングした。このようにして得ら
れたガラスセラミックにおいて、リュウサイト結晶相お
よびリン酸塩含有結晶相を検出することが可能であっ
た。

【００７３】上記ガラス粉末から形成された上記ガラス
セラミックを、再度粉砕し、そして加工して試験片を得
た。次いで、膨張係数および耐酸性を実施例３２と同様
にして測定し、以下の結果を得た： ・膨張係数：14.1×10^-6Ｋ^-1 ・重量減少率：0.017％。

【００７４】リュウサイト含有リンケイ酸塩ガラスセラ
ミックスが記載される。これはリュウサイト結晶相およ
び少なくとも１つの他の結晶相に加えて、１以上のガラ
ス相を有する。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、特に、その優れた加工
性、高強度、耐薬品性、ならびに化学的、生物学的およ
び光学的特性のため、歯科用材料およびそのような材料
から得られる総セラミック歯科用補修物（例えば、クラ
ウン、ブリッジ、および人工歯）のような歯科用成形製
品として使用され得るガラスセラミックが提供される。

フロントページの続き (72)発明者 マーセル シュウェイガー スイス国 チュール シーエイチ− 7000，スエスウィンケルガッセ ５ (72)発明者 フォルカー ラインベルガー リヒティンシュタイン公国 バドゥズ エフエル−9490，マレーシュトラーセ 34 (72)発明者 ヴォルフラム ホーランド リヒティンシュタイン公国 シャーアン エフエル−9494，イム ガペスク 12

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の成分を含有し、かつ、リュウサイ
   ト結晶相、少なくとも１つの他の結晶相および１以上の
   ガラス相を有する、リュウサイト含有リンケイ酸塩ガラ
   スセラミック： 【表１】
2. 【請求項２】 前記成分のうちのいくつかの量が、それ
   ぞれ独立して、以下の通りである、請求項１に記載のガ
   ラスセラミック： 【表２】
3. 【請求項３】 前記他の結晶相として、リン酸塩含有結
   晶相を有する、請求項１または２に記載のガラスセラミ
   ック。
4. 【請求項４】 前記リン酸塩含有結晶相がアパタイト結
   晶相である、請求項３に記載のガラスセラミック。
5. 【請求項５】 前記各相の結晶が各ケースにおいて本質
   的に同じサイズであり、かつ、すべての結晶相の結晶
   が、該結晶の数平均粒径で５μｍより小さい平均サイズ
   を有する、請求項１から４のいずれかに記載のガラスセ
   ラミック。
6. 【請求項６】 前記各相の結晶が各ケースにおいて本質
   的に同じサイズであり、かつ、すべての結晶相の結晶
   が、該結晶の数平均粒径で３μｍより小さい平均サイズ
   を有する、請求項５に記載のガラスセラミック。
7. 【請求項７】 リュウサイト結晶相、および縦長のリン
   酸塩含有結晶を有する結晶相が、結晶相として存在す
   る、請求項１から６のいずれかに記載のガラスセラミッ
   ク。
8. 【請求項８】 前記縦長のリン酸塩含有結晶が、該結晶
   の数平均粒径で２μｍより小さい平均サイズを有する針
   状アパタイト結晶である、請求項７に記載のガラスセラ
   ミック。
9. 【請求項９】 添加剤として、染料、蛍光物質、他のガ
   ラス、セラミック、他のガラスセラミック、乳白剤、お
   よび／または安定剤を含有する、請求項１から８のいず
   れかに記載のガラスセラミック。
10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれかに記載のガ
    ラスセラミックを調製する方法であって、以下の工程を
    包含する、方法： （ａ）請求項１に記載のガラスセラミックの成分を含有
    するガラスを調製する工程、および （ｂ）粉末状または粒状、あるいは粉末を圧縮して得ら
    れる圧粉体状の該ガラスを、８５０℃〜１２００℃の温
    度範囲で３０分〜４時間熱処理し、ガラスセラミックを
    形成する工程。
11. 【請求項１１】 前記工程（ｂ）における前記熱処理
    が、１〜２．５時間行われる、請求項１０に記載の方
    法。
12. 【請求項１２】 前記工程（ｂ）における前記熱処理前
    に、前記調製されたガラスが、粒子の数平均粒径で９０
    μｍより小さい平均粒子サイズまで微粉化または粒化さ
    れる、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 請求項１から９のいずれかに記載のガ
    ラスセラミックからなる、歯科用材料または該歯科用材
    料から成形される歯科用成形製品。
14. 【請求項１４】 請求項１から９のいずれかに記載のガ
    ラスセラミックを構成成分とする歯科用材料、または該
    歯科用材料から成形される歯科用成形製品。
15. 【請求項１５】 クラウン、ブリッジ、パートクラウ
    ン、インレー、アンレー、人工歯、スタンプ構造物また
    はファセットとして使用される、請求項１３または１４
    に記載の歯科用成形製品。
16. 【請求項１６】 総セラミックまたは金属セラミック歯
    科用製品である、請求項１３から１５のいずれかに記載
    の歯科用成形製品。
17. 【請求項１７】 請求項１から９のいずれかに記載のガ
    ラスセラミックを含有する、歯科用成形製品。