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JPS60211063A - Preparation of dental material comprising calcium phosphate having low melting point - Google Patents

Preparation of dental material comprising calcium phosphate having low melting point

Info

Publication number
JPS60211063A
JPS60211063AJP59067210AJP6721084AJPS60211063AJP S60211063 AJPS60211063 AJP S60211063AJP 59067210 AJP59067210 AJP 59067210AJP 6721084 AJP6721084 AJP 6721084AJP S60211063 AJPS60211063 AJP S60211063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
calcium phosphate
melting
melting point
calcium
glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59067210A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Watanabe
明 渡辺
Yoshimitsu Takeuchi
武内 祥光
Seiji Kihara
木原 誠治
Makoto Koto
光藤 誠
Yoichi Wakabayashi
若林 陽一
Yukio Imada
今田 幸生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krosaki Harima Corp
Original Assignee
Kyushu Refractories Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyushu Refractories Co LtdfiledCriticalKyushu Refractories Co Ltd
Priority to JP59067210ApriorityCriticalpatent/JPS60211063A/en
Publication of JPS60211063ApublicationCriticalpatent/JPS60211063A/en
Pendinglegal-statusCriticalCurrent

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Abstract

PURPOSE:To develop a dental ceramic material capable of high precision molding by mixing a specified amt. of Li compd. with calcium phosphate and melting the mixture under reduced pressure. CONSTITUTION:0.1-30pts.wt. Li compd. such as hydroxide, carbonate, chloride, nitrate, org. acid salt, of Li forming oxide during melting (basing on an amt. expressed in terms of Li2O) is added to 100pts.wt. calcium phosphate having 0.35- 1.7 atomic ration (Ca/P) in order to obtain a dental ceramic material capable of being shaped easily and optionally without lacking affinity to living body unlike conventional metal or plastics. Or, the material is prepd. by adding further a metal oxide as a coloring component for giving the material the same tone as the tooth of a living body. Obtd. material can be easily shaped to an optional shape by melting by heating under reduced pressure by such as lost-wax process.

Description

Translated fromJapanese

【発明の詳細な説明】本発明は歯科材料として最適なリン酸カルシウム系歯科
材料の製造方法の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a method for producing a calcium phosphate dental material that is most suitable as a dental material.

近年セラミックの応用範囲の拡大は目ざましく医用分野
にまで適用が及んでおり、従来は金属、プラスチックが
主に使用されて来た医用材料ミ例えば人工歯根等へもセ
ラミックの応用が試みられている。その背景としては以
下の理由が挙げられる。即ち、金属、プラスチック等は
何れも医用材料として最も重要な特性の一つである生体
との親和性に著しく欠け、使用条件によっては金属イオ
ンあるいはプラスチックモノマー等が生体中に溶出し為
害作用を示すこともあり決して好ましい材料とは言えな
い。一方、それらをセラミック化することによってこれ
らの問題点を完全に取払うことが可能である。
In recent years, the range of applications of ceramics has expanded rapidly, reaching the medical field, and attempts are being made to apply ceramics to medical materials, such as artificial tooth roots, for which metals and plastics have traditionally been used. . The reasons behind this are as follows. In other words, metals, plastics, etc. all lack compatibility with living organisms, which is one of the most important properties for medical materials, and depending on the conditions of use, metal ions or plastic monomers may elute into living organisms, causing harmful effects. For this reason, it cannot be said to be a desirable material. On the other hand, it is possible to completely eliminate these problems by making them ceramic.

しかしながら、現在の段階においてはセラミックの医用
分野における適用は十分とは言えない。
However, at the current stage, the application of ceramics in the medical field cannot be said to be sufficient.

その主因はセラミックが成形性に劣り、多様な形状を要
求される場合の多い医用材料に柔軟に対応しきれないか
らである。つまり、金属、プラスチック等は鋳造あるい
は射出成形等の方法によって容易に任意の形状に成形出
来るのに反し、セラミックはそれが出来ず、通常粉末を
機械成形した後焼結させるかあ゛るいは、単結晶のブロ
ック体を育成したのち機械加工することによって目的と
する材料を形成するという複雑な方法をとらざるを得ず
、従って任意の形状に精密に成形することば極めて困難
であった。
The main reason for this is that ceramics have poor formability and cannot be flexibly adapted to medical materials that often require a variety of shapes. In other words, unlike metals, plastics, etc., which can be easily formed into any shape by methods such as casting or injection molding, ceramics cannot be formed into any desired shape, and are usually formed by mechanically forming powder and then sintering it. This requires a complicated method of growing a single crystal block and then machining it to form the desired material, making it extremely difficult to precisely mold it into an arbitrary shape.

このため例えば人工歯冠、インレー、ブリッジ等の歯科
材料において、複雑でかつ多様な形状を精密に再現する
必要のある用途に対しては実質的に対応出来ないか、あ
るいは可能であるにしても極めて煩雑かつ非能率な作業
工程が要求される結果、著しく高コストとなることが避
けられない。
For this reason, for example, in dental materials such as artificial crowns, inlays, and bridges, it is virtually impossible to use them for applications that require precise reproduction of complex and diverse shapes, or even if it is possible, As a result of requiring extremely complicated and inefficient work processes, extremely high costs are unavoidable.

このような理由からセラミックが歯科材料として基本的
に優れた特性を備えているにもかかわらず必ずしも一般
化していない訳である。
For these reasons, ceramics have not necessarily become popular as dental materials, even though they have fundamentally excellent properties.

本発明者らはセラミックを任意の形状に自由にかつ高精
度に成形して高強度セラミックを製造する方法に関して
研究を重ねた結果、リン酸カルシウム系材料を素材とし
て選択することにより、それが可能であることを見出し
、それについて鋭意研究を重ねている。
The present inventors have conducted extensive research on a method of manufacturing high-strength ceramic by freely and precisely forming ceramic into any shape, and have found that this is possible by selecting a calcium phosphate-based material as the material. He has discovered this and is conducting extensive research on it.

一般にアルミナや長石等のセラミック材料は3次元構造
を持つため著しく高い融点を有し、しかも溶融状態にお
いても融液の粘性が高く、歯科技工で用いられるロスト
ワックス法を用いる鋳造には適用出来ない。またガラス
質セラミックを用いて融点及び融液の粘性を下げると、
冷却時の収縮率が高いため形状再現性が悪く、しかも結
晶化後もガラスが残り鋳造体はもろ(なってしまう欠点
がある。
In general, ceramic materials such as alumina and feldspar have a three-dimensional structure, so they have extremely high melting points, and even in the molten state, the viscosity of the melt is high, so they cannot be applied to casting using the lost wax method used in dental technology. . In addition, when glassy ceramics are used to lower the melting point and viscosity of the melt,
Due to the high shrinkage rate during cooling, shape reproducibility is poor, and glass remains even after crystallization, making the cast body brittle.

これに対してリン酸カルシウム系ガラスは1次元的な短
鎖の鎮状構造を有するため比較的低い溶融温度を有し、
また溶融温度を若干越えただけで融液の粘性が著しく低
下するため、金属材料と同様に外力を加えたロストワッ
クス法等によって任意の形状に鋳造出来るのである。
On the other hand, calcium phosphate glasses have a relatively low melting temperature because they have a one-dimensional short chain structure.
Furthermore, since the viscosity of the melt decreases significantly when the melting temperature is slightly exceeded, it can be cast into any shape using the lost wax method, which applies an external force, just like metal materials.

このように優れた特徴を有するリン酸カルシウム系材料
も、その色調が白色であるため審美性に劣っていたが、
特定の金属酸化物を添加しリン酸カルシウム成分と反応
、結晶化させることにより解決することが出来た。
Calcium phosphate materials with such excellent characteristics were also inferior in aesthetics due to their white color.
We were able to solve this problem by adding a specific metal oxide, reacting with the calcium phosphate component, and causing it to crystallize.

この着色成分の添加により天然歯にかなり近い色調を得
ることが出来るが、透明感が無いため天然歯の間に挿入
された場合、どうしても周囲の天然歯と違和感があった
。本発明の製造方法の特徴の一つは、この違和感を解消
するため原料配合を加熱溶融する工程を減圧下(真空中
を含む。以下同じ)で行うことにより、製品の透明感を
増し、従来のリン酸カルシウム系結晶化ガラス材料の上
述の欠点を大きく改良するものである。
By adding this coloring component, it is possible to obtain a color tone that is quite close to that of natural teeth, but since it is not transparent, when inserted between natural teeth, it inevitably feels out of place with the surrounding natural teeth. One of the features of the manufacturing method of the present invention is that in order to eliminate this strange feeling, the process of heating and melting the raw material mixture is performed under reduced pressure (including in a vacuum; the same applies hereinafter), which increases the transparency of the product and improves the transparency of the product. This greatly improves the above-mentioned drawbacks of the calcium phosphate-based crystallized glass materials.

この原料配合の溶融時に減圧下で作業を行うことにより
、後の結晶化工程で生成する結晶粒は粒成長が抑制され
るため結晶粒子が非常に小さく、しかもその方向がそろ
い、また粒子間にはボアー等の欠陥が無くなるので透光
性が出、強度や靭性が大きくなる、透明感が増すので色
調に深みが出て同量の着色成分が添加された場合より色
調が濃く感じられるので着色成分が従来より少なくてす
み色がシャープになると同時にコスト低減となる。
By working under reduced pressure when melting this raw material mixture, the grain growth of the crystal grains generated in the subsequent crystallization process is suppressed, so the crystal grains are very small, their directions are aligned, and there are gaps between the grains. Since defects such as bores are eliminated, translucency is achieved, and strength and toughness are increased.Transparency is increased, so the color tone becomes deeper, and the color tone feels darker than when the same amount of coloring ingredients are added, so it is colored. It contains fewer ingredients than conventional products, resulting in sharper corner colors and lower costs.

等の利点が生ずる。更に粒成長が抑制されるため結晶化
時間に幅が出来、ブリッジ等で部位によって厚さの異な
る場合でも結晶化度の差による色む1らがない。
The following advantages arise. Furthermore, since grain growth is suppressed, there is a wide range of crystallization time, and there is no uneven color due to differences in crystallinity even when the thickness differs depending on the part such as a bridge.

また、上述したように、リン酸カルシウム系ガラス材料
は他のセラミック材料に比較して低融点である特徴を有
していた。低融点であることはガラスの作製に際して、
低温で溶融することが出来るため、溶融操作が簡単であ
ること、溶融に必要な熱量が少なくてすむこと、溶融用
ルーツボの消耗が少ないこと等の利点がある。またガラ
スに熱処理を加えて結晶化させ、結晶化ガラスとして利
用する際にも融点の低いことは結晶化温度の低いことに
対応し、ガラスの作製の時と同様な利点がある。このよ
うにガラスの融点を下げることは製造上のメリットが多
大である。
Furthermore, as described above, calcium phosphate glass materials have a characteristic of having a lower melting point than other ceramic materials. The low melting point is important when making glass.
Since it can be melted at low temperatures, it has advantages such as easy melting operation, less heat required for melting, and less wear and tear on the melting pot. Furthermore, when glass is crystallized by heat treatment and used as crystallized glass, a low melting point corresponds to a low crystallization temperature, and there are the same advantages as when producing glass. Lowering the melting point of glass in this way has many advantages in manufacturing.

リン酸カルシウム系ガラスの融点を更に低下せしめるた
めには、リン酸カルシウム系ガラスのリンとカルシウム
との比率(Ca/P)を下げることが有効である。しか
し、Ca / P比の低減は直接にリン酸カルシウムの
融点の低下をもたらす反面、リン酸成分の増大がリン酸
カルシウム系ガラス中に遊離のり、ン酸を生じ、ガラス
の化学的安定性を大幅に低下せしめるのである。即ち、
大気中の湿気を吸収して崩壊したり、酸性あるいはアル
カリ性水溶液中で溶解したりする欠点を生ずるのである
In order to further lower the melting point of the calcium phosphate glass, it is effective to lower the phosphorus to calcium ratio (Ca/P) of the calcium phosphate glass. However, while reducing the Ca/P ratio directly brings about a decrease in the melting point of calcium phosphate, an increase in the phosphoric acid component causes free glue and phosphoric acid in the calcium phosphate glass, which significantly reduces the chemical stability of the glass. It is. That is,
They have the disadvantage of absorbing atmospheric moisture and disintegrating, or dissolving in acidic or alkaline aqueous solutions.

本発明のリン酸カルシウム系材料の製造方法の第2の特
徴は、この融点を大幅に低減し、しかも化学的安定性を
損なうことのない方法である。すなわち、リン酸カルシ
ウム系材料中に酸化リチウムを添加することにより融点
及び結晶化温度の著しい低下を実現することが出来、し
かも酸化リチウム添加リン酸カルシウム系ガラスは物性
や化学的安定性の面においても何等問題の無いことが判
明した。さらに、前記の透明感をも保持するのである。
The second feature of the method for producing calcium phosphate materials of the present invention is that the melting point can be significantly reduced without impairing chemical stability. In other words, by adding lithium oxide to a calcium phosphate-based material, it is possible to significantly lower the melting point and crystallization temperature, and calcium phosphate-based glass containing lithium oxide has no problems in terms of physical properties or chemical stability. It turns out there isn't. Furthermore, it also maintains the above-mentioned transparency.

例えば、リン酸カルシウムガラス(Ca/P=0.55
)に酸化リチウムを3重量%(外掛け)添加すると、融
点において215901結晶化温度において100’c
もの温度低下に成功したのである。しかも化学的安定性
は低下しないのである(第1表)。
For example, calcium phosphate glass (Ca/P=0.55
) when 3% by weight (external) of lithium oxide is added to the melting point of 215901 and the crystallization temperature of 100
They succeeded in lowering the temperature of things. Moreover, chemical stability does not decrease (Table 1).

以下本発明の体融点リン酸カルシウム系ガラスの製造方
法を詳細に説明する。
The method for producing the body melting point calcium phosphate glass of the present invention will be explained in detail below.

本発明の出発原料は酸化カルシウムあるいは水酸化カル
シウム、炭酸カルシウム、修酸カルシウム等焼成によっ
てCaOを生成するカルシウム含有化合物と、リン酸、
ポリリン酸等同じく焼成によってリンの酸化物を生成す
るリン含有化合物である。またリン酸カルシウム、アパ
タイト等ノリン酸類のカルシウム塩も単独で、あるいは
他のカルシウム含有化合物やリン含有化合物と混合して
使用出来る。
The starting materials of the present invention are calcium-containing compounds that produce CaO upon calcination, such as calcium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, and calcium oxalate; phosphoric acid;
Like polyphosphoric acid, it is a phosphorus-containing compound that produces phosphorus oxide when fired. Calcium salts of phosphoric acids such as calcium phosphate and apatite can also be used alone or in combination with other calcium-containing compounds or phosphorus-containing compounds.

カルシウム含有化合物及びリン含有化合物の出発原料の
それぞれ1種あるいは2種以上を選び、カルシウム含有
化合物とリン含有化合物が、そのカルシウムのリンに対
する原子比Ca / pとして0.35〜1.7とする
。この原子比が1.7を越えると溶融温度が高くなり、
かつガラス化しない。一方原子比か0.35を下回ると
溶融温度が低下すると同時にガラス化も容易になるが、
逆に結晶化処理が難しくなり、かつ過剰のリン酸が遊離
して化学的に不安定となり好ましくない。
One or more starting materials for a calcium-containing compound and a phosphorus-containing compound are selected, and the calcium-containing compound and phosphorus-containing compound have an atomic ratio Ca/p of calcium to phosphorus of 0.35 to 1.7. . When this atomic ratio exceeds 1.7, the melting temperature increases,
and does not become vitrified. On the other hand, when the atomic ratio is lower than 0.35, the melting temperature decreases and at the same time vitrification becomes easier.
On the contrary, the crystallization process becomes difficult, and excessive phosphoric acid is liberated, resulting in chemical instability, which is undesirable.

次に本発明の特徴である融点を下げるための添加物は酸
化リチウムであり、その量はリン酸カルシウムとして1
00重量部に対し、LiOに換算して0.1〜30重量
部である。添加する化合物の形態としては水酸化物、炭
酸塩、塩化物、硝酸塩、有機酸塩等溶融中に酸化物とな
るものが使用出来る酸化リチウムの添加量が0.1重量
部以下では融点はほとんど低下せず添加効果は発揮され
ない。
Next, the additive for lowering the melting point, which is a feature of the present invention, is lithium oxide, the amount of which is 1 as calcium phosphate.
The amount is 0.1 to 30 parts by weight in terms of LiO. The forms of compounds to be added include hydroxides, carbonates, chlorides, nitrates, organic acid salts, etc. that become oxides during melting.If the amount of lithium oxide added is 0.1 part by weight or less, the melting point will be almost negligible. It does not decrease and the effect of addition is not exhibited.

添加量が増加するにつれて、次第に融点は低下するが、
添加量が20重量部を越えると添加した割には融点は低
下しなくなり、それと同時に次第に化学的に不安定とな
り始め、30重量部以上では、もう融点はほとんど低下
せず、ガラスは化学的に非常に不安定となる。
As the amount added increases, the melting point gradually decreases, but
When the amount added exceeds 20 parts by weight, the melting point no longer decreases, and at the same time it gradually begins to become chemically unstable, and when the amount exceeds 30 parts by weight, the melting point hardly decreases anymore, and the glass becomes chemically unstable. It becomes very unstable.

本発明のリン酸カルシウム系ガラスは基本的にはCa、
P及びLiの3成分から構成されるが、生体の歯牙と全
く同じ色沢とするために着色剤成分、及び必要に応じて
着色助剤成分を加えることが出来る。この着色剤成分は
リン酸カルシウム成分と作用して発執し、その色調は着
色剤成分の種類、組合せ、添加量を変えることによって
微妙に調整することが出来る。着色剤成分を加える場合
にはZn、 Fe、 Mn、 W、 Ce、 Ti、 
Ni。
The calcium phosphate glass of the present invention basically consists of Ca,
Although it is composed of three components, P and Li, a colorant component and, if necessary, a coloring aid component can be added to achieve the same color as that of a living tooth. This colorant component develops by acting with the calcium phosphate component, and the color tone can be finely adjusted by changing the type, combination, and amount of the colorant components. When adding colorant components, Zn, Fe, Mn, W, Ce, Ti,
Ni.

Co、Cr、Vの酸化物の中から選ばれた1種あるいは
2種以上であり、特に2種以上を組合せることが好まし
い。その添加量はリン酸カルシウム100重量部に対し
て0.1〜15重量部である。添加量が15重量部以上
では混合物の融点が上昇し、融液の粘性が増大し鋳造が
困難となり、0.01重量部以下では着色が不十分であ
る。更に必要に応じて着色助剤としてA lコ03 、
S i Oユ、希土類酸化物の中から選ばれた1種ある
いは2種以上を10重量部以下含有させて発色を微妙に
調節することもできる。加えられた着色助剤はリン酸カ
ルシウム組成物をガラス化する際に酸化物となって分散
しリン酸カルシウム系ガラスが結晶化する際に発色を促
進すると同時に、ガラスとの界面に多数の結晶核の生成
を促し、また結晶粒の成長を抑制し、その結果リン酸カ
ルシウム系ガラスは微細な結晶粒の集合体として結晶化
し、強度や靭性をも太き(向上させることが出来る。上
述の着色剤、着色助剤共、原料に添加する際には酸化物
の他アンモニウム塩、炭酸塩、酢酸塩、塩化物、硝酸塩
等、溶融過程で酸化物となり得る化合物が用いられる。
One or more kinds selected from oxides of Co, Cr, and V, and a combination of two or more kinds is particularly preferable. The amount added is 0.1 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of calcium phosphate. If the amount added is 15 parts by weight or more, the melting point of the mixture will rise, and the viscosity of the melt will increase, making casting difficult, while if it is less than 0.01 part by weight, the coloring will be insufficient. Furthermore, if necessary, as a coloring aid, Alco03,
The color development can also be subtly adjusted by containing 10 parts by weight or less of one or more selected from S i O and rare earth oxides. The added coloring aid disperses as an oxide when vitrifying the calcium phosphate composition, and promotes color development when the calcium phosphate glass crystallizes, while at the same time promoting the formation of a large number of crystal nuclei at the interface with the glass. As a result, the calcium phosphate glass crystallizes as an aggregate of fine crystal grains, and its strength and toughness can also be increased (improved). In addition to oxides, compounds that can become oxides during the melting process are used, such as ammonium salts, carbonates, acetates, chlorides, and nitrates.

原料配合は秤iit&よく混合し、容器に入れ800・
C以上、好ましくは900〜1600”Cに加熱溶融す
る溶融用容器は白金が最も好ましいが高価であるので、
アルミナやジルコニアのルツボでも温度によっては内面
がやや侵される場合もあるが使用可能である。溶融は1
7000C以上となるとリン成分の蒸発が始まるので注
意が必要である。
Mix the raw materials on a scale, mix well, and place in a container.
Platinum is the most preferable melting container for heating and melting at temperatures higher than C, preferably 900 to 1600"C, but since it is expensive,
Alumina and zirconia crucibles can also be used, although the inner surface may be slightly corroded depending on the temperature. Melting is 1
When the temperature exceeds 7000C, evaporation of the phosphorus component begins, so care must be taken.

この溶融工程を減圧下で行うのが本発明の特徴である。A feature of the present invention is that this melting step is performed under reduced pressure.

減圧度は10口Torr以下、好ましくは40〜10’
Torrである。減圧度が増すほど透光性が増し、透明
感が上がる。溶融終了後減圧を解除し冷却ガラス化する
。冷却方法は特に問わない。また多量の原料を溶融し、
以下の鋳造に必要な量だけ小分けしながら冷却してもよ
い。
The degree of reduced pressure is 10 Torr or less, preferably 40 to 10'
Torr. As the degree of reduced pressure increases, the translucency increases and the transparency increases. After melting is completed, the reduced pressure is released and the material is cooled and vitrified. The cooling method is not particularly limited. We also melt a large amount of raw materials,
The mixture may be cooled while being divided into portions in the amount necessary for the following casting.

こうして製造されたガラスはロストワックス法により鋳
造成形蓋るか、あるいは微粉砕後圧綿成形により所定の
形状に加工する。鋳造成形の場合は溶融温度800〜1
600°Cで遠心、圧迫あるいは真空鋳造のいずれかの
方法で鋳造する。鋳造型の予熱温度は800’C以下、
好ましくは2oo〜5oo6cノ範囲で鋳造型の材質、
ガラス質の組成により適宜選択される。
The glass thus produced is processed into a predetermined shape by casting into a lid by the lost wax method or by pulverizing and compressing. For casting molding, the melting temperature is 800-1
Cast at 600°C by centrifugation, compression, or vacuum casting. The preheating temperature of the casting mold is 800'C or less,
The material of the casting mold is preferably in the range of 2oo to 5oo6c,
It is selected as appropriate depending on the glassy composition.

本発明に基づいて鋳造された鋳造物はガラス質である。Castings made according to the invention are vitreous.

このガラス質のままでも比較的高い機械的強度、耐摩耗
性を有し、歯科材料として実用に供することが可能であ
る。しかし、このガラス質の材料に適切な熱処理を加え
て結晶化ガラス質とすることにより一段と特性を向上さ
せることができる。
Even in this glassy state, it has relatively high mechanical strength and wear resistance, and can be used practically as a dental material. However, by applying appropriate heat treatment to this glassy material to make it crystallized glass, the properties can be further improved.

本発明によるリン酸カルシウム系結晶化ガラスの結晶化
方法は次の通りである。ロストワックス法等により成形
された成形体は電気炉などの適当な加熱装置中で加熱さ
れる。この際の昇温速度は50〜10009C/hr、
加熱温度g;! 400〜900’C,保持時間は[1
,1−10Ohrである。この結晶化操作によって材料
中には0.1〜5μのリン酸カルシウムの微細結晶が多
数生成する。
The method for crystallizing the calcium phosphate-based crystallized glass according to the present invention is as follows. A molded body formed by a lost wax method or the like is heated in a suitable heating device such as an electric furnace. The temperature increase rate at this time is 50 to 10009C/hr,
Heating temperature g;! 400-900'C, holding time [1
, 1-10 Ohr. This crystallization operation produces many fine crystals of calcium phosphate of 0.1 to 5 microns in the material.

本発明によるリン酸カルシウム系歯科材料は基本的に天
然の歯を構成する主成分と同一のリン酸及びカルシウム
から成ることから、生体との親和性に本質的に優れるこ
とは言うまでもなく、金属やプラスチックで懸念される
生体への為害作用は皆無である。本発明の特徴はリン酸
カルシウム系原料配合物に酸化リチウムを添加してその
融点を低下させ、さらに溶融を減圧下で行わせて、より
審美性に優れた歯科材料を、より有利に製造するもので
、以下実施例を挙げて説明する。
Since the calcium phosphate-based dental material according to the present invention basically consists of phosphoric acid and calcium, which are the same as the main components that make up natural teeth, it goes without saying that it has essentially excellent compatibility with living organisms, and it is also compatible with metals and plastics. There are no concerns about any harmful effects on living organisms. A feature of the present invention is that lithium oxide is added to a calcium phosphate-based raw material mixture to lower its melting point, and the melting is performed under reduced pressure to advantageously produce dental materials with better aesthetics. , will be explained below by giving examples.

実施例 1カルシウムのリンに対する原子比Ca/Pが0.55と
なるように秤量した炭酸カルシウム粉末と正リン酸の混
合物に、リン酸カルシウムに換算して100重量部に対
して、酸化リチウムに換算して3重量部に相当する量の
炭酸リチウムと、Ce0240重量%、’l’ 10:
L40 重量%、Ni02G重量%の割合の混合粉末を
0.6重量部、A 1ira 3.0重量部を加えよく
混練した後、白金ルツボ中1200’C,20Torr
の条件でlhr溶融を続けた。その後黒鉛板上へ流出急
冷してガラス化した。このガラスを電気炉中6006C
,2hr熱処理して結晶化した。
Example 1 To a mixture of calcium carbonate powder and orthophosphoric acid weighed so that the atomic ratio of calcium to phosphorus, Ca/P, was 0.55, 100 parts by weight in terms of calcium phosphate and 100 parts by weight in terms of lithium oxide were added. and an amount corresponding to 3 parts by weight of lithium carbonate, and 40% by weight of Ce02, 'l' 10:
After adding 0.6 parts by weight and 3.0 parts by weight of A 1ira to a mixed powder containing % by weight of L40 and % by weight of Ni02G and kneading well, the mixture was heated at 1200'C and 20 Torr in a platinum crucible.
The lhr melting was continued under the following conditions. Thereafter, it was poured onto a graphite plate and rapidly cooled to vitrify it. This glass was heated to 6006C in an electric furnace.
, 2 hours of heat treatment to crystallize.

比較例 1溶融を常圧で行った以外は実施例1と全く同様にしてリ
ン酸カルシウム結晶化ガラスを得た。
Comparative Example 1 A calcium phosphate crystallized glass was obtained in exactly the same manner as in Example 1, except that the melting was carried out at normal pressure.

比較例 2実施例1の炭酸リチウムを含まない原料配合を溶融を常
圧で行ない、実施例1と同様に処理してリン酸カルシウ
ム結晶化ガラスを得た。なお結晶化は71口’C,2h
rの条件で行った。
Comparative Example 2 The raw material composition of Example 1 that does not contain lithium carbonate was melted at normal pressure and treated in the same manner as in Example 1 to obtain calcium phosphate crystallized glass. The crystallization time was 71°C, 2h.
The test was carried out under the conditions of r.

比較例 3Ca/P=0.3にした以外は比較例2と同様に処理し
たリン酸カルシウム結晶化ガラスを調製した。
Comparative Example 3 A calcium phosphate crystallized glass was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that Ca/P=0.3.

実施例1及び比較例1〜3の4種のガラスの融点、結晶
化温度、結晶化後の試料の曲げ強さ及びビッカース硬度
とガラスの化学的安定性についての比較を第1表に示す
Table 1 shows a comparison of the melting point, crystallization temperature, bending strength and Vickers hardness of the sample after crystallization, and chemical stability of the four glasses of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3.

本発明の酸化リチウムを含有する低融点リン酸カルシウ
ム系ガラス(実施例1)は酸化リチウムを含有しないリ
ン酸カルシウム系ガラス(比較例2)と比較して、融点
と結晶化温度は大幅に低下しているにもかかわらず、物
性や化学的安定性の面では遜色ないものである。一方、
融点や結晶化温度を下げるためリン酸カルシウムのCa
 / P比を下げた試料(比較例3)では、安定性の面
で非常に劣っている。
Although the low melting point calcium phosphate glass containing lithium oxide of the present invention (Example 1) has a significantly lower melting point and crystallization temperature than the calcium phosphate glass that does not contain lithium oxide (Comparative Example 2). Nevertheless, it is comparable in terms of physical properties and chemical stability. on the other hand,
Ca in calcium phosphate to lower the melting point and crystallization temperature
The sample with a lower /P ratio (Comparative Example 3) is very poor in terms of stability.

また審美性の点では、実施例1で得られたリン酸カルシ
ウム結晶化ガラスの色調は非常に透明感のある象牙色で
、天然歯と見分けがつかないほどであった。しかし溶融
を常圧で行った比較例1の色調は天然歯に比較してや1
白っぽく、透明感に乏しかった。
In terms of aesthetics, the color tone of the calcium phosphate crystallized glass obtained in Example 1 was a very transparent ivory color and was indistinguishable from natural teeth. However, the color tone of Comparative Example 1, which was melted under normal pressure, was 1.5% compared to natural teeth.
It was whitish and lacked transparency.

特許出願人九州耐火煉瓦株式会社patent applicantKyushu Firebrick Co., Ltd.

Claims (1)

Translated fromJapanese
【特許請求の範囲】[Claims]カルシウムのリンに対する原子比Ca/Pが0.35〜
1.7の範囲のリン酸カルシウム系原料配合物にリン酸
カルシウム100重量部に対し酸化リチウムに換算して
0.1〜30重量部に相当するリチウム化合物を添加し
、減圧下で溶融することを特徴とする低融点リン酸カル
シウム系歯科材料の製造方法。
The atomic ratio of calcium to phosphorus Ca/P is 0.35~
It is characterized by adding a lithium compound equivalent to 0.1 to 30 parts by weight in terms of lithium oxide per 100 parts by weight of calcium phosphate to a calcium phosphate-based raw material blend in the range of 1.7 and melting under reduced pressure. A method for producing a low melting point calcium phosphate dental material.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
KR20190024301A (en)*2017-08-312019-03-08목포대학교산학협력단Calcium Phosphate Bioglass Using Egg Shell And Manufacturing Method thereof

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