概要

歯科材料の製造工程に用いられるホソカワの装置を紹介します。

従来、歯の治療には、金属やプラスチックが使用されてきましたが、審美性や生体適合性に優れたセラミックス製歯科材料の使用が増加しています。歯科材料は、口内で使用されるため、安全性はもちろん安定性、耐久性に優れた材料である必要があります。加えて、取扱いが容易なことも重要な条件となります。一般的に歯科材料となるセラミックス原料の粒子径は10〜30μmであり、アルミナやジルコニア、ケイ酸系セラミックスなどを主原料とし、目的に応じて調合し、製品化されます。

粉砕

歯科材料の原料となるセラミックスは、用途に合わせて調合した原料をボールミルのバッチ運転で粉砕していましたが、ボールミルによる粉砕は処理時間が長く、品質の再現性も低い問題がありました。

カウンタジェットミルAFGは、連続運転によって製品の加工時間を短縮すると共に、内蔵の分級機構によってシャープな粒度分布と製品粒度の高い再現性を実現しました。

セラミックス原料は、硬度が高く、粉砕機内の摩耗による鉄分のコンタミネーションが問題でしたが、長年にわたる経験に基づく耐摩耗に関する知見から、特殊セラミックスや樹脂など、原料特性に合わせた材料で粉砕室を保護することによって、鉄分のコンタミネーションを3ppm以下に抑えることに成功しました。現在では、歯科材料用セラミックスをはじめ、ガラス粉や歯科用接着剤およびそれぞれの複合体などの粉砕に当社のカウンタジェットミルAFGが使用されています。歯科材料に求められる処理能力は、一般的に1〜10kg/h程度のため、100AFGまたは200AFGが適合機となります。

ジェットミルで微粉砕した調合セラミックス材料は、数μmの粒子径となります。この微粒子は凝集力・付着力が強く、通常の乾式混合機では分散・混合が困難です。分散には凝集力以上のせん断力を作用させる必要がありますが、それよりもさらに強い力を加えることで、調合セラミックス材料中の微粒子をそれとは種類の異なる他の材料粒子の表面に分散・固定化して被膜することにより、新しい複合材料を合成できる可能性を秘めています。

このような精密分散、複合化を可能にする装置としてはノビルタが有効です。ノビルタは粒子間に強い衝撃力、せん断力、圧縮力を与えることで、乾式による粒子精密分散、被膜、複合化を実現し、新しい歯科材料開発の道を拓く装置です。