JPH05228161A - 歯科補綴物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】製造が容易でかつ人体に無害な歯科補綴物を提
供する。 【構成】純チタンからなるポスト１１の他端部の表面
に、ワックスパターン１２を築盛する。次に、ワックス
パターン１２を使用して鋳型を作成する。この後、鋳型
を約 575℃に保持しつつ、純チタンの熱膨脹係数に対し
て±５×１０^-7の範囲内であるガラスセラミックスを溶
融した後鋳型に鋳込む。得られた鋳造品に、さらに加熱
処理を施して結晶化させて歯科補綴物１７を得る。純チ
タンからなるポスト１１およびガラスセラミックスから
なるコア１６の間は化学的に結合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯科補綴物に関する。

【０００２】

【従来の技術】罹患した歯または脱落した歯を修復する
ために歯科補綴物が用いられている。従来、歯科補綴物
としては、例えば、ニッケル・クロム系合金、コバルト
・クロム系合金等の卑金属や、金、白金等の貴金属およ
びそれらの合金のような金属からなるポストに、例え
ば、ビタジューム、デュラセム等の陶材を盛り上げて焼
成した後に加熱処理を施して、ポストに焼き付ける金属
焼き付け陶材冠（メタルボンド）が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
金属焼き付け冠は、所望の形状を得るまでに、陶材を何
回も盛りつけて形態修正を繰り返すため、一つの歯科補
綴物を製造するのに多大な時間を必要である。

【０００４】また、ポストを構成する金属として最も頻
繁に使用される卑金属はイオン化傾向が高く、金属イオ
ンが溶出しやすい。また、貴金属を含有する合金を使用
した場合にも、口腔内において、異種金属の間でいわゆ
るガルバニック作用が生じて金属イオンが溶出しやす
い。溶出した金属イオンは、人によってはアレルギー症
状を起すことが知られている。本発明は、かかる点に鑑
みてなされたものであり、製造が容易でかつ人体に無害
な歯科補綴物を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、生体に対する為害性作用を有しないチタ
ン系金属と、成形性に優れたガラスセラミックスとを複
合した歯科補綴物により、上述の課題を解決できること
を見出だし、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、チタン系金属からな
る支持部材と、少なくとも歯冠に対応した形状を有し、
熱膨脹係数が前記チタン系金属の熱膨張係数に対して±
５×１０^-7の範囲内であるガラスセラミックスからなる
補綴物本体とを具備する歯科補綴物であって、前記支持
部材および前記補綴物本体を化学的に結合したことを特
徴とする歯科補綴物を提供する。以下、本発明の歯科補
綴物を詳細に説明する。

【０００７】まず、本発明の歯科補綴物では、チタン系
金属からなる支持部材を使用する。ここで、チタン系金
属とは、例えば、表面に酸化チタンが被覆された純チタ
ンである。通常純チタンは、表面が酸化されて酸化チタ
ンとなっている。酸化チタンは、生体に対して安全であ
ることが知られている（バイオセラミックス、各種セラ
ミックスに対する生体反応Ｐ４６〜４６、１９８４年、
技報堂出版、牧島亮男、青木秀希）。また、窒化チタ
ン、炭窒化チタン等で表面を被覆された純チタンを使用
することもできる。このようなチタンは、純チタンまた
は酸化チタンの表面の金属色を改善できると共に、チタ
ンの熱膨脹係数を調整することもできる。

【０００８】本発明の歯科補綴物で使用するガラスセラ
ミックスは、チタン系金属の熱膨張係数に対して、±５
×１０^-7の範囲内の熱膨脹係数を有するものである。熱
膨脹係数がこの範囲以外のガラスセラミックスを使用し
た場合には、チタン系金属とガラスセラミックスとの結
合が不完全になり、歯科補綴物として十分な機械的強度
を得られないからである。

【０００９】本発明の歯科補綴物において、チタン系金
属からなる支持部材およびガラスセラミックスからなる
補綴物本体は、化学的に結合している。ここで化学的に
結合しているとは、チタン表面に形成された酸化チタン
層の酸素とガラスセラミックス表面の酸素等が互いに共
有して結合が形成されることを意味する。

【００１０】チタン系金属およびガラスセラミックスの
化学的な結合は、例えば、支持部材および補綴物本体と
が接触した状態で加熱処理を施すことにより形成するこ
とができる。チタン系金属は、例えば、７００℃〜９０
０℃の温度で加熱処理を施すことにより表面に酸化層が
形成される。その表面に溶融したガラス（各種アニオン
が混在した状態のもの）が遠心鋳造圧で圧接され、さら
にその鋳造圧により化学反応が高められて化学的に結合
する。

【００１１】さらに具体的には、チタン系金属からなる
支持部材の少なくとも一部を含むキャビティが形成され
た鋳型の内部に、溶融したガラスセラミックスを鋳込ん
だ際に、この際の鋳型内部の温度により、チタン系金属
およびガラスセラミックスの化学的な結合を形成するこ
とができる。

【００１２】また、ガラスセラミックス粉末を支持部材
の少なくとも一部を含むように成形し、所定の圧力で圧
縮した後、所定温度で焼結処理を施すことによりチタン
系金属およびガラスセラミックスの化学的な結合を形成
することもできる。

【００１３】さらに、ガラスセラミックスおよびチタン
系金属が互いに接触する状態において、例えば、高周波
によりチタン系金属を加熱して、チタン系金属およびガ
ラスセラミックスの化学的な結合を形成することもでき
る。

【００１４】ガラスセラミックスからなる補綴物本体と
組み合わせて使用する支持部材の形状は、補綴物本体に
歯科補綴物として必要な機械的強度を付与できるもので
あれば特に限定されない。例えば、歯冠状に成形したガ
ラスセラミックスからなるコアを支持するためのポスト
であってもよい。また、補綴物本体の骨組みとして使用
する線材であってもよい。

【００１５】

【作用】本発明の歯科補綴物は、機械的強度および人体
に対する毒性がないチタン系金属からなる支持部材と、
生体親和性および成形性に優れたガラスセラミックスか
らなる補綴物本体とが化学的な結合により強固に接合さ
れているので、所望の形状に簡単に成形できると共に、
歯科補綴物として十分な機械的強度を有する。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する 実施例１ 図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の歯科補綴物の一例の製
造方法の各工程を示す説明図である。

【００１７】まず、純チタン丸棒（神戸製鉄所製１種；
直径３ｍｍ，長さ２０ｍｍ；熱膨張係数α＝８．５×１
０^-6）の先端部を角とり加工してなるポスト１１を用意
する。ポスト１１の他端部の表面に、ワックスパターン
１２を所望の形状に築盛した。次に、ワックスパターン
１２の所定箇所にワックスからなるスプルー線１３を取
り付けた。

【００１８】次いで、このように形成したワックスパタ
ーン１２を、図１（Ｂ）に示す如く、スプルー線１３を
介して、クルシブルフォーマー１４の突起部の先端部に
植立した。この後、クルシブルフォーマー１４の周縁部
に、金属リング１５を、ポストコア１１、ワックスパタ
ーン１２、スプルー線１３およびクルシブルフォーマー
１４の突起部を囲包するように載置した。

【００１９】次に、金属リング１５の内部に、スラリー
状にしたリン酸塩系鋳型材を流し込んで、ポスト１１を
埋没させた。鋳型材が完全に固化した後、クルシブルフ
ォーマーを取り外し、所定温度で焼成した。これによ
り、鋳型材が焼成されると共に、ワックスパターン１２
及びスプルーワックス１３を焼失させて、内部に、ポス
ト１１の他端部を含むワックスパターン１２に対応した
形状の窩洞が形成された鋳型を得た。

【００２０】このようにして得られた鋳型を約５７５℃
に保持しつつ、結晶化ガラスセラミックス［オリンパス
キャスタブルセラミックス（オリンパス社製）；熱膨張
係数α＝８．２×１０^-6；結晶化した後にマイカ結晶お
よびβ−スポジュメン結晶の両方が析出する。（以下，
ＯＣＣと略す）］を専用溶融鋳造炉で溶融した後、鋳型
に鋳込んだ。鋳造終了後、鋳型が冷えたところで鋳造品
を掘り出した。得られた鋳造品において、ポスト１１お
よびＯＣＣからなるコア１６は互いに化学的に結合して
いた。

【００２１】さらに、掘り出した鋳造品に、例えば、８
８０℃〜９００℃で加熱処理を施して結晶化させて、図
１（Ｃ）に示すような、完成品の歯科補綴物１７を得
た。得られた歯科補綴物１７を、図１（Ｃ）中のＣ−Ｃ
´線で切断して光学顕微鏡（×５）で観察した結果、図
２に示す如く、ポスト１１およびコア１６が、チタン−
ＯＣＣ拡散層２１を介して十分に化学的に結合している
ことが確認された。また、得られたコア１６の表面には
酸化チタン膜が形成されて金属色を呈していた。 実施例２

【００２２】実施例１において用いた純チタン丸棒の表
面を脱脂洗浄した後、窒化チタン成膜装置に入れて、そ
の表面に約１ｍｍ厚の窒化チタン膜を生成した。以下、
この窒化チタンで被覆された純チタン丸棒を使用して、
実施例１と同様の手順に従って鋳造品を得た。得られた
鋳造品では、実施例１と同様に、ポストおよびコアが化
学的に結合していた。

【００２３】さらに、鋳造品を、実施例１と同様にして
結晶化させて、歯科補綴物を得た。得られた歯科補綴物
を切断して観察したところ、実施例１と同様にポストお
よびコアが十分に化学的に結合していることが確認され
た。本実施例の歯科補綴物は、ポストの表面が窒化チタ
ンで被覆されているので黄金色を呈し、酸化チタンが直
接露出する実施例１の歯科補綴物（金属色を呈する）よ
りも審美性の点で優れていることが確認された。 実施例３ 本実施例では、ガラスセラミックスの熱膨脹係数を変更
した場合におけるチタン系金属とガラスセラミックスの
化学的な結合の状態について調べた。

【００２４】純チタン（熱膨張係数α＝８．５×１
０^-6）からなるブリッジ支台歯に、純チタンよりもわず
かに熱膨張係数が小さい陶材（α＝８．０×１０^-6）
を、約７８０℃で焼き付けた。次いで、得られたブリッ
ジ支台歯にワックスパターンを築盛して、実施例１と同
様の手順に従って鋳型を作成した。このようにして得ら
れた３つの鋳型に、夫々、実施例１で使用したＯＣＣ
（α＝８．２×１０^-6）、ガラスセラミックスＩ（α＝
８．０×１０^-6）およびガラスセラミックスII（α＝１
２．０×１０^-6）を熔融した後に鋳込み結晶化させた。
ここで、鋳型の保持温度は、使用したガラスセラミック
スの種類に応じて変更した。このようにして得られた本
発明の歯科補綴物、比較例１，２の歯科補綴物につい
て、チタンとの結合状態並びにチタンの酸化状態につい
て調べた。この結果を表１に示す。 セラミックスの 鋳型 Tiとの Ti表面の 熱膨張係数（α） の保持温度 結合状態 酸化状態 実施例３ 8.2 ×10^-6 良 好 適 比較例１ 8.0 ×10^-6 約９００℃ 適 不 適 比較例２ 12.0×10^-6 使用不可 適

【００２５】表１から明らかなように、ＯＣＣを使用し
た本発明の歯科補綴物では、チタンとの結合状態および
にチタンの酸化状態のいずれについても良好若しくは適
であった。これに対して、比較例２の歯科補綴物では、
セラミックス部分が崩壊しなかったが、鋳型保持温度が
９００℃と高いため、チタン系金属が内部まで酸化され
てかなり変質してしまった。また、比較例３の歯科補綴
物では、セラミックス部分が崩壊してしまい。チタン系
金属およびガラスセラミックスの間に化学的な結合を形
成されなかった。

【００２６】このような結果から、鋳型の保持温度は、
なるべく純チタンの酸化が発生しない温度が好ましいこ
と、および、セラミックスの熱膨張係数はチタン系金属
に近い方が好ましいことが確認された。 実施例３

【００２７】直径約０．１ｍｍのチタン製軟線を用いて
所定形状の骨組みを作成した。この後、この骨組みの回
りにワックスで３×４×４０ｍｍの方形状のワクッスパ
ターンを作成した。このワックスパターンに、同じくワ
ックス製のスプルー線を取り付けた。次に、このワック
スパターンを用いて、実施例１と同様にして、鋳型を作
成した。得られた鋳型は、ワックスパターンに対応した
形状であって内部にチタン製の軟線からなる骨組みを有
する窩洞が形成されている。

【００２８】このような鋳型を約５７５℃に維持しつ
つ、実施例１で使用したＯＣＣを溶融し、鋳型に流し込
んで遠心鋳造した。鋳造品を、実施例１と同様の条件で
結晶化して、チタン軟線入りの本実施例の試料を得た。
一方、チタン軟線を組み入れていない以外は、同様の手
順に従って、比較例４の試料を作成した。これらの試料
について、曲げ強度および破損状態について調べた。

【００２９】この結果、骨組みが入っている本実施例の
試料では、曲げ強度が３５００±５００kg／cmであり、
破損が起きても断片があまり飛散しなかった。これに対
して、骨組みを有しない比較例４の試料では、曲げ強度
が２４００±４５０kg／cmであり、破損が起きると断片
が周囲に飛散した。

【００３０】以上の結果から、本実施例の歯科補綴物
は、比較例４よりも高い曲げ強度（約１．５倍）を有
し、たとえ破損が起きた場合にも断片が飛散し難いこと
が確認された。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明の歯科補綴物
は、人体に対して無害で機械的強度に優れたチタン系金
属と、生体親和性および成形性に優れたガラスセラミッ
クスの利点を併せることにより、所望の形状に簡単に成
形でき、かつ、歯科補綴物として十分な機械的強度を有
する。このため、製造が容易できると共に、人体に対す
る有害な影響が極めて少ない等顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、本発明の歯科補
綴物の一例の製造方法の各工程を示す説明図。

【図２】本発明の歯科補綴物の一実施例においてコアお
よびポストの結合状態を説明するための説明図。

【符号の説明】

１１…ポスト、１２…ワックスパターン、１３…スプル
ー線、１６…コア、１７…歯科補綴物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チタン系金属からなる支持部材と、少な
   くとも歯冠に対応した形状を有し、熱膨脹係数が前記チ
   タン系金属の熱膨張係数に対して±５×１０^-7の範囲内
   であるガラスセラミックスからなる補綴物本体とを具備
   する歯科補綴物であって、前記支持部材および前記補綴
   物本体を化学的に結合したことを特徴とする歯科補綴
   物。