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    公开号:WO1992004877A1
    申请号:PCT/JP1991/001223
    申请日:1991-09-13
    公开日:1992-04-02
    发明作者:Masaaki Takeshita；Sumihiko Kurita
    申请人:Kabushiki Kaisha Kouransha；
    IPC主号:A61C13-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 発明の名称
    [0003] セラ ミ ッ ク歯冠の製造方法
    [0004] 技術分野
    [0005] 本発明は歯科分野におけるセラ ミ ッ ク歯冠製造方法に関する もの である。
    [0006] 背景技術
    [0007] 歯科分野においては、 歯冠修復材料と して金属が多用されてきた。 しかし、 金属を使用する と、 その金属色によ り審美性が著し く 劣り 、 また金属ィォ ンが口腔内に流出 してァ レルギ一発生の原因となる等 の問題がある。 こ の改良策と して、 金属の表面に陶材を焼き付けた、 いわゆる メ タルボン ド歯冠が用い られてきた。
    [0008] しか し、 こ のメ タルボン ド歯冠においては、 基材が金属であるた めに、 厚さの薄い歯冠端部 （歯肉に接する部分） では金属色が露出 し、 ある いは長期間の使用によ り端部が変色する等の問題がある。 最近、 これに替る ものと してガラスを用いたオールセラ ミ ッ ク歯 冠が開発されている。 こ の歯冠は金属製歯冠やメ タルボン ド歯冠の 欠点を改善しているが、 ガラス材料を用いているために新たな問題 を抱えている。
    [0009] 即ち、 ガラ ス材料は本来脆性を示すものであるので、 歯冠用ガラ ス は こ の点を考慮して結晶化処理による靱性、 強度の向上を行な つ ているが、 現在の物性は、 破壌靱性値 ： 2. 5 M N / m 3/ 2 、 曲げ強 度 ： 1 5 kg f /薩 2 程度が限界である。
    [0010] つま り 肉厚が薄 く なる ほど、 割れ易 く な り信頼性が低下する こ と になる。 従ってこ のガラ ス製歯冠を適用する際には、 歯の削除量が 金属、 メ タルボン ド歯冠に比べて多 く なり、 適応症例が限定される と と もに、 有髄歯においては、 削除時に患者の苦痛を伴う こ と も多 く なる。
    [0011] 更に、 ガラ ス製歯冠は、 取り扱いによるキズ、 歯冠製造時に生じ た内部欠陥、 加工による残存キズ等が原因となり、 口内装着時ある いは使用中の負荷時に破損し易い。 また、 特に強度、 靱性が求めら れる多数歯欠損用連結冠 （ブリ ッ ジ） には適応できない状況にある。
    [0012] これを解決するには、 高強度、 高靱性を有する多結晶セラ ミ ッ ク を用いるのが望ま しいが、 一般に多結晶セラ ミ ッ ク は、 製造に粉末 を用いるので、 成形後焼成する と約 10〜 30 %の線収縮を生ずる。 従 つて、 患者の研削後の残存歯冠から採取した印象をも と に、 修復す べき形状をワ ッ ク ス等で成形し、 それを原型と して、 セラ ミ ッ ク粉 末を用い、 従来から歯科技工で行われている築盛法、 あるいは陶磁 器製造技術である铸込み成形法、 射出成形法等で成形後、 焼成する と、 その収縮によって患者の残存歯冠寸法よ り小さ く なつて、 合着 できな く なる。 特開昭 64 - 76848号公報には、 あ らかじめ多 く の歯冠 を作成しておき、 患者のサイズに合わせて選択し、 微妙な調整はガ ラ ス質を築盛し合わせる方法が記載されているが、 多 く の歯冠を用 意する こ と 自体、 極めて繁雑である。
    [0013] 以上のよ う に、 実用性に優れた多結晶セラ ミ ッ ク によるオールセ ラ ミ ッ ク歯冠は未だ開発されていないのが現状である。
    [0014] 本発明の目的とする と ころは、 高強度、 高靱性を有する多結晶セ ラ ミ ッ ク製歯冠を製造するに当り、 収縮による不適合性の問題を解 決するセラ ミ ッ ク歯冠の製造法を提供する こ とにある。
    [0015] 発明の開示 上記問題点を解決するために、 本発明においては、 セラ ミ ッ ク粉 末の成形一焼成によ ってセラ ミ ッ ク歯冠を製造するに際 し、 型材と して、 該セラ ミ ッ ク粉末の成形—焼成時に生ずる収縮量にほぼ等 し い量だけ等方的に膨張可能な材料を使用する。
    [0016] 上記型材と しては、 弾性ゴムと加熱膨張性樹脂を主成分とする材 料が好ま し く 、 さ らに、 上記弾性ゴムと しては、 ポ リ ウ レタ ンゴム、 シ リ コ ンゴムが、 また上記加熱膨張性樹脂と しては、 内部に加熱ガ ス化性物質を保留するカプセル状樹脂が好ま しい。
    [0017] 本発明においては、 先ず前記膨張可能な材料で患者の研削後の残 存歯冠のサイ ズに合わせた型を作り、 しかる後こ の型材を膨張させ る。 そ してこ の膨張した型を原型と してセラ ミ ッ ク粉末を成形 した 後、 これを焼成する。 セラ ミ ッ ク は焼成時に収縮するが、 その収縮 量は前記型材の膨張量にほぼ等しいので、 得られたセラ ミ ッ ク歯冠 は患者の残存歯冠に極めて良好に適合する。
    [0018] 一般に樹脂材料の膨張現象と しては、 水和膨張、 液体の浸入によ る膨張、 凝固膨張、 結晶転移に伴な う膨張等が知られているが、 こ れ らの膨張現象によ っては、 多結晶セラ ミ ッ クの焼成時における全 収縮率に匹適 し、 しかも正確かつ均一な膨張を得る こ と はできない。 歯冠製造においては、 0. 5 %以内の極めて高い精度が要求される。
    [0019] 従って本発明においては、 型材と して、 弾性ゴムと加熱膨張性樹 脂を主成分とする材料を使用する。 この材料は、 これを一定温度に 加熱する と、 3 次元的に均一な膨張現象を起す。
    [0020] さ らに、 本発明における型材は、 弾性ゴム体の中にマ イ ク ロ カ ブ セル状の加熱膨張性樹脂が均一に分散した材料から成り 、 こ のカ ブ セル伏樹脂の中にはィ ソブタ ン等の加熱ガス化性物質が封入されて おり、 加熱によ ってこれらが膨張してカプセル状樹脂を膨張させる。 樹脂の添加量は、 使用するセラ ミ ッ ク粉末の種類、 粒度によって 異なるが、 概ね 3 ~ 1 5 %添加する こ とで対応可能である。
    [0021] また、 加熱温度は、 加熱膨張性樹脂の種類によって若干異なるが、 60 - 1 00 °Cの範囲が望ま しい。 1 00 °Cをこえる加熱は、 加熱膨張性 樹脂の軟化が進行し、 ガス圧によ って壊れ易い。 60〜 100 °Cの範囲 で数分間保持する と、 型材の内部と外部の膨張差がな く な り、 極め て均一に歪みもな く 膨張させる こ とができ る。
    [0022] 弾性ゴム体と しては、 ポ リ ウ レタ ンゴム、 シ リ コ ンゴムが最も好 ま しいが、 取り扱い時に過度の外力で変形しない程度の硬度と、 加 熱時に変形、 軟化等を生じない程度の耐熱性を有する材種は、 すべ て使用可能である。
    [0023] 加熱方法は普通の加熱乾燥機による方法で良いが、 好ま し く は、 湯浴あるいはオイル浴中で加温する方法が望ま しい。
    [0024] セ ラ ミ ッ ク について、 あ らかじめ板材または棒材を用いて、 原型 による成形から焼成までの全収縮率を正確に測定しておけば、 その 値に応じた混合率で加熱膨張性樹脂を弾性ゴムに混合すれば良い。
    [0025] 本発明の加熱膨張性型材は、 患者の残存歯冠を写し取る際に用い る印象材の代わり に使用 しても良い し、 ヮ ッ ク スによる修復歯冠の 作成後その印象材を採取する時に使用 しても良く 、 セラ ミ ッ ク歯冠 製造工程における このよ う な成形作業において使用可能である。
    [0026] セ ラ ミ ッ ク の材料と しては、 高強度、 高靱性を有する ものが望ま しいが、 単にそれだけでな く 審美性が重要な要素であるため、 白色 系または淡黄白色系が好ま し く 、 透光性を有している と、 よ り好ま しい。 従ってジルコニァ、 アル ミ ナ、 ムライ ト等の単体またはジルコ二 ァーアル ミ ナ、 ジルコ二アームライ 卜等の複合組成物が使用でき る。 その他、 硬度、 加工性等を調整する 目的で、 ガラ ス成分あるいはチ タニア、 シ リ カ、 マイ 力等も歯冠と しての機能を損なわない程度の 範囲で添加でき る。
    [0027] いずれに しても、 セラ ミ ッ ク の種類、 組成に制約がある訳ではな い。 必要に応じて任意のセラ ミ ッ クを任意の組成で配合でき る。
    [0028] ¾明を実施するための最良の形態
    [0029] 実施例 1
    [0030] セ ラ ミ ッ ク粉末 ジルコニァ （平均粒径 ： 0. 55 m )
    [0031] 弾 性 ゴ ム 体 シ リ コ ン ゴム （硬度 ： 65 ) 加熱膨張性樹脂 イ ソブタ ン含有微小球状樹脂 （平均粒径 ： 20
    [0032] m )
    [0033] 日本猿の上顎前歯を全周にわた っ て約 0. 7 mmダイアモ ン ド研削 し、 支台歯を形成した。 通法に従い、 シ リ コ ン系印象材を用いて、 研削 した支台歯を写し取り、 これを石膏にてさ らに写し取り 、 支台歯模 型を作成 した。 こ の支台歯模型上にヮ ッ ク スを用いて修復すべき歯 冠形状を築盛し、 ワ ッ ク スパター ンと した。
    [0034] こ こではジルコニァ歯冠の成形法と して鍀込み成形法を用いた。 まずジルコニァの正確な線収縮率を算出するために、 铸込み成形に 用いる吸水性を有する崩壊性铸型材料によ り長さ 30. 0咖 、 径 1 0 . 0画 の原型を作成し、 該原型によ り ジルコニァを成形してこれを焼成 し た。 そ して焼成までの全収縮率を求めた。 その結果、 1 9. 50 %の値 が得られた。
    [0035] これを踏まえて、 あ らかじめシ リ コ ンゴムに対する加熱膨張性樹 脂の添加割合と膨張率との関係を調べ、 ジルコニァの収縮率 19. 50 %に対応すべく 加熱膨張性樹脂の添加量を 5. 45 %と した。
    [0036] シ リ コ ン ゴ ム 94. 55 ( w t . % )
    [0037] 加熱膨張性樹脂 5. 45
    [0038] 上記を小型ミ キサ一にて 10分間均一混合し、 前記ヮ ッ クスパター ンを固定した枠の中へ流し込み硬化させて、 外側、 内側の順で写し 取った。
    [0039] こ の型を蒸溜水を入れた恒温槽中にセ ッ 卜 し、 85 °Cで 10分間保持 した。 型は 3 次元的に均一膨張現象を生じた。 測定の結果、 線膨張 率で 19. 57 %の値を示した。 なお、 型に膨張の不均一は認められず 良好な状態であった。
    [0040] この型を石膏によって再度写し代え、 更に吸水性崩壊性鎳型に写 し、 成形用鐃込み型と した。
    [0041] ジルコニァ粉末 100 ( w t . % )
    [0042] 溜 水 20
    [0043] 分 散 剤 1. 5
    [0044] 口 剤 3
    [0045] 上記調合割合のものを小型ボ一ル ミ ルに投入し 12時間混合し、 ス ラ リ ーを作成した。 なお、 このスラ リ ー組成は先の線収縮率測定に も使用 した。 スラ リ ーは、 5 分間減圧脱泡後、 铸込み型に 1. 5気圧 下にて加圧注入した。
    [0046] 着肉後、 型を崩壊させジルコニァ成形体を取り 出 した。 铸込み口 付近のみ修正を加え、 電気炉にて 1500で、 1 時間保持条件で焼成し た。 焼成したジルコニァ製歯冠の全収縮率を測定したと ころ、 19. 44 %で、 この値は先の棒形状のジルコニァによ り得られた収縮率 19. 50 %に対して + 0.31 %の誤差であ り、 問題のない値であ つ た。
    [0047] これを石膏製支台歯模型にて試適 してみたと こ ろ、 極めて適合性 が良好であっ た。 こ の歯冠の外側にペース ト状の陶材を築盛 し、 電 気炉にて 960°Cで 10分間、 減圧下で焼き付けた。 これは、 隣接する 残存歯との色調調整と、 対合歯との摩耗防止のための硬度調整と を 目的とする ものである。
    [0048] こ の歯冠を前記日本猿の上顎前歯部の残存歯冠に試適してみたと ころ、 何の問題もな く 装着できた。 また、 隣接する残存歯との色調 の適合性も良く 、 歯冠修復後の機能状態も、 破損ある いはク ラ ッ ク 発生等は認め られず、 実用性の高いものであっ た。
    [0049] 因みに本発明の膨張性型材を用いない場合は、 ジルコユアの全収 縮率分だけ小さ く なって しま い、 装着は全く 不可能であった。
    [0050] またジルコニァのテス ト ピースを作成し得られた物性値は、 曲げ 強度 122kg f /mm 2 、 破壊靱性 9.5M N / m 3/ 2 とガラ ス製歯冠に対 して曲げ強度で約 8 倍、 破壊靱性で約 4 倍であ り、 こ の値を見て も 本発明の加熱膨張性型材を用いたセラ ミ ッ ク歯冠が優れている こ と が明らかである。
    [0051] 実施例 2
    [0052] セ ラ ミ ッ ク粉末 ： アル ミ ナ一 ジルコニァ （ 80 20、 平均粒径 ：
    [0053] 0.45 ^ m )
    [0054] 弾 性 ゴ ム 体 ポ リ ウ レタ ン ゴム系 （硬度 ： 60)
    [0055] 加熱膨張性樹脂 イ ソブタ ン含有微小球状樹脂 （平均粒径 ： 20
    [0056] m j
    [0057] 日本猿の下顎臼歯を全周にわたって 0.8画程度削り、 支台歯を形 成 した。 実施例 1 と同様に してアルミ ナ一ジルコ二ァの全収縮率を測定し た結果、 20.41 %であ っ た。 これに見合 う よ う に加熱膨張性型材の 組成を次のよ う に決定した。
    [0058] ポ リ ウ レタ ン ゴム系 94.25 %
    [0059] 加 熱 膨 張 性 樹 脂 5.75 %
    [0060] 上記組成を均一に混合し、 これを印象材と して支持台を写し取り、 湯浴中に投入し 90°Cに 5 分間保持し、 均一に膨張させた。 この加熱 処理後寸法を測定したと ころ 20.48%膨張していた。
    [0061] この型を石膏にて写し取り支台歯模型を作成した。 こ の模型上に ヮ ッ ク スを修復すべき歯冠形伏に築盛した。 ヮ ッ ク スパター ンを支 台歯模型から取り外し、 これにワ ッ クス製铸込み口を取付け、 無機 粉末ペース ト中に埋設し、 硬化後、 電気炉にて 600°Cまで昇温して ヮ ッ ク スを焼却してキヤ ビティ一を形成させた。
    [0062] アル ミ ナ一 ジルコニァ粉末 100 (w t . % )
    [0063] 蒸 溜 水 18
    [0064] 分 散 剤 0.95
    [0065] 結 合 剤 2.4
    [0066] 上記調合割合のものを小型ボールミ ルにて 15分間湿式混合してス ラ リ ーを作成した。 前記キヤ ビティ ーに 1.5 気圧で加圧铸込みし着 肉させた。 型を崩壊させ成形体を取り 出 し、 铸込み口のみ切断し、 電気炉にて 1600°C 1 時間保持条件で焼成した。 焼成体の寸法は、 元 のヮ ッ ク スパター ンに対して + 0.35%しかずれておらず良好な結果 を示した。 実施例 1 と同様に、 陶材を盛り上げて電気炉にて焼き付 けた。 作成したアル ミ ナ一ジルコニァ歯冠を日本猿の残存臼歯に試 適したと ころ、 極めて適合性が良かった。 因みに本発明の加熱膨張性型材を使用 しない場合は、 収縮のため 装着できなかった。
    [0067] 産業上の利用可能性
    [0068] 本発明は歯科分野においてセラ ミ ッ ク歯冠を製造する のに利用で き る。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲
    . セラ ミ ッ ク粉末の成形一焼成によ ってセラ ミ ッ ク歯冠を製造す るに際し、 型材と して、 該セラ ミ ッ ク粉末の成形一焼成時に生ず る収縮量にほぼ等しい量だけ等方的に膨張可能な材料を使用する こ とを特徴とするセラ ミ ッ ク歯冠の製造方法。
    . 前記型材が、 弾性ゴムと加熱膨張性樹脂を主成分とする材料で ある第 1 項記載の製造方法。
    . 前記弾性ゴムが、 シ リ コ ンゴムである第 2項記載の製造方法。. 前記弾性ゴムが、 ポ リ ウ レタ ンゴムである第 2項記載の製造方 法。
    . 前記加熱膨張性樹脂が、 内部に加熱ガス化性物質を保留する力 プセル状樹脂である第 2項記載の製造方法。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH04122360A|1992-04-22|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1992-04-02| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1992-04-02| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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