JP2002294375A - 軟磁性合金、およびそれを用いた歯科用磁性アタッチメント - Google Patents
軟磁性合金、およびそれを用いた歯科用磁性アタッチメントInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性かつ磁気特性に優れる安価なを提供す
ること、およびそれを用いた孔食およびすき間腐食に対
する耐食性かつ優れた吸引力を有するコバルト−クロム
合金、および歯科用磁性アタッチメントを提供する。 【解決手段】 重量％でＣｒ１７〜３５％、Ｍｏ０．７
５〜２．５％、Ｆｅ３０〜５５％、残部Ｃｏ、および不
可避的不純物からなることを特徴とする軟磁性コバルト
−クロム合金。
ること、およびそれを用いた孔食およびすき間腐食に対
する耐食性かつ優れた吸引力を有するコバルト−クロム
合金、および歯科用磁性アタッチメントを提供する。 【解決手段】 重量％でＣｒ１７〜３５％、Ｍｏ０．７
５〜２．５％、Ｆｅ３０〜５５％、残部Ｃｏ、および不
可避的不純物からなることを特徴とする軟磁性コバルト
−クロム合金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、口腔内環境の腐食
に耐えうるコバルト−クロム系の軟磁性合金に関し、ま
た歯科医療分野における義歯の固定に永久磁石の吸引力
を利用した歯科用磁性アタッチメントに関する。
に耐えうるコバルト−クロム系の軟磁性合金に関し、ま
た歯科医療分野における義歯の固定に永久磁石の吸引力
を利用した歯科用磁性アタッチメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に、歯科用磁性アタッチメントの概
略図を示す。歯科用磁性アタッチメントは、磁石構造体
とキーパーから構成される。この内磁石構造体は、永久
磁石とこれから発生する磁束をキーパー側に誘導するヨ
ークを基本構成部品としている。これを、軟磁性材料か
らなるキーパーに対抗させ、磁石構造体とキーパー間の
吸引力によって義歯を固定するものである。歯科用磁性
アタッチメントのヨーク、キーパー材料は、口腔内の環
境に耐える優れた耐食性、かつ義歯を安定して固定する
ため高い磁気特性が要求され、例えばＡｕ−Ｃｏ−Ｎｉ
合金がある。
略図を示す。歯科用磁性アタッチメントは、磁石構造体
とキーパーから構成される。この内磁石構造体は、永久
磁石とこれから発生する磁束をキーパー側に誘導するヨ
ークを基本構成部品としている。これを、軟磁性材料か
らなるキーパーに対抗させ、磁石構造体とキーパー間の
吸引力によって義歯を固定するものである。歯科用磁性
アタッチメントのヨーク、キーパー材料は、口腔内の環
境に耐える優れた耐食性、かつ義歯を安定して固定する
ため高い磁気特性が要求され、例えばＡｕ−Ｃｏ−Ｎｉ
合金がある。
【０００３】また、特許第２６２７０２６号には、重量
比にしてＣ；０．０２％以下、Ｓｉ；０．５０％以下、
Ｍｎ；０．４０％以下、Ｓ；０．０１５％以下、Ｃｒ；
１８．５〜２４．０％、Ｍｏ；０．５〜３．５％、Ａ
ｌ；０．０２％以下、Ｔｉ；０．０５〜０．３０％、
Ｎ；０．０２％以下、Ｏ；０．０１％以下からなり、残
部がＦｅおよび不純物元素からなることを特徴とする歯
科アタッチメント用軟磁性ステンレス鋼が開示されてお
り、これによればＣ＋Ｎ含有量を極力低減すること、Ｍ
ｏとＴｉを複合添加することにより耐食性および磁気特
性を向上させることが記載されている。
比にしてＣ；０．０２％以下、Ｓｉ；０．５０％以下、
Ｍｎ；０．４０％以下、Ｓ；０．０１５％以下、Ｃｒ；
１８．５〜２４．０％、Ｍｏ；０．５〜３．５％、Ａ
ｌ；０．０２％以下、Ｔｉ；０．０５〜０．３０％、
Ｎ；０．０２％以下、Ｏ；０．０１％以下からなり、残
部がＦｅおよび不純物元素からなることを特徴とする歯
科アタッチメント用軟磁性ステンレス鋼が開示されてお
り、これによればＣ＋Ｎ含有量を極力低減すること、Ｍ
ｏとＴｉを複合添加することにより耐食性および磁気特
性を向上させることが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】歯科用Ａｕ−Ｃｏ−Ｎ
ｉ系磁性合金は、耐食性は高いもののＡｕを含有するた
めコスト的にも高価となる上、アレルギーの原因となる
可能性のあるＮｉが少量とはいえ溶出することも懸念さ
れ、磁気特性も十分ではない。一方、生体用コバルト−
クロム合金としてはＡＳＴＭ規格にＦ７５−９２等の合
金が規定されているが、これらは非磁性合金であり、磁
性を利用する用途には適用できない。図２に歯科用磁性
アタッチメントの使用環境を示す。９は歯根１０に埋設
される根面板であり、その上端面に磁性材料からなるキ
ーパー２が備えられる。８は義歯の土台となる義歯床で
あり、この義歯床８内に永久磁石構造体１が備えられ
る。このように歯科用磁性アタッチメントは義歯床、根
面部材に適用され、非常に腐食を生じやすい環境下に置
かれる。生体用としてさらに安全性の高い歯科用磁性ア
タッチメントが求められ、特許第２６２７０２６号に記
載の歯科アタッチメント用軟磁性ステンレス鋼よりも耐
食性の良好なものが求められてきた。従って、本発明は
耐食性かつ磁気特性に優れる安価なものを提供するこ
と、およびそれを用いた孔食およびすき間腐食に対する
耐食性かつ優れた吸引力を有するコバルト−クロム系の
軟磁性合金、および歯科用磁性アタッチメントを提供す
ることを目的とする。
ｉ系磁性合金は、耐食性は高いもののＡｕを含有するた
めコスト的にも高価となる上、アレルギーの原因となる
可能性のあるＮｉが少量とはいえ溶出することも懸念さ
れ、磁気特性も十分ではない。一方、生体用コバルト−
クロム合金としてはＡＳＴＭ規格にＦ７５−９２等の合
金が規定されているが、これらは非磁性合金であり、磁
性を利用する用途には適用できない。図２に歯科用磁性
アタッチメントの使用環境を示す。９は歯根１０に埋設
される根面板であり、その上端面に磁性材料からなるキ
ーパー２が備えられる。８は義歯の土台となる義歯床で
あり、この義歯床８内に永久磁石構造体１が備えられ
る。このように歯科用磁性アタッチメントは義歯床、根
面部材に適用され、非常に腐食を生じやすい環境下に置
かれる。生体用としてさらに安全性の高い歯科用磁性ア
タッチメントが求められ、特許第２６２７０２６号に記
載の歯科アタッチメント用軟磁性ステンレス鋼よりも耐
食性の良好なものが求められてきた。従って、本発明は
耐食性かつ磁気特性に優れる安価なものを提供するこ
と、およびそれを用いた孔食およびすき間腐食に対する
耐食性かつ優れた吸引力を有するコバルト−クロム系の
軟磁性合金、および歯科用磁性アタッチメントを提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決するため鋭意研究を重ねた結果、次のような知見を
得た。コバルト−クロム合金の主成分であるＣｏは磁性
を有する元素であり、Ｃｏ−Ｃｒ系合金は成分範囲によ
っては強磁性を示すことが知られている。更に、代表的
強磁性元素であるＦｅを添加することにより、コバルト
−クロム合金を強磁性化することが可能である。特にＣ
ｏを添加することでＣｒを含有する際に問題となる磁気
特性の劣化を緩和する効果があるため歯科用磁性アタッ
チメント材料として好適である。
解決するため鋭意研究を重ねた結果、次のような知見を
得た。コバルト−クロム合金の主成分であるＣｏは磁性
を有する元素であり、Ｃｏ−Ｃｒ系合金は成分範囲によ
っては強磁性を示すことが知られている。更に、代表的
強磁性元素であるＦｅを添加することにより、コバルト
−クロム合金を強磁性化することが可能である。特にＣ
ｏを添加することでＣｒを含有する際に問題となる磁気
特性の劣化を緩和する効果があるため歯科用磁性アタッ
チメント材料として好適である。
【０００６】以下に、本発明による軟磁性合金の組成限
定理由を述べる。組成は重量％で示す。ＣｒおよびＭｏ
は、コバルト−クロム合金の基本的な耐食性を決定する
元素であり、Ｃｒは１７〜３０％、Ｍｏは０．７５〜３
％の範囲で添加する。コバルト−クロム合金の耐食性は
おもにＣｒの不動態皮膜によったものであるため、Ｃｒ
量が１７％未満であると歯科用磁性アタッチメントに用
いるコバルト−クロム合金としての耐食性は不十分であ
り、３５％を超えると材質的に硬すぎ、かつ脆化の原因
となり機械的強度の低下をもたらすので１７〜３５％と
する。Ｍｏは、表面の不動態皮膜を強化し耐食性を向上
させるので０．７５％以上添加し、３％を超えるとやは
り脆化の原因となり、また熱処理条件によっては金属組
織がスピノーダル分解を生じやすなり、磁気特性的に硬
磁性を示す場合があるので０．７５〜３％とする。Ｆｅ
は、磁気的特性を決定する元素であり３０％以上添加す
る。しかし、多量に添加すると金属組織的に異相が出現
するため５５％以下とした。
定理由を述べる。組成は重量％で示す。ＣｒおよびＭｏ
は、コバルト−クロム合金の基本的な耐食性を決定する
元素であり、Ｃｒは１７〜３０％、Ｍｏは０．７５〜３
％の範囲で添加する。コバルト−クロム合金の耐食性は
おもにＣｒの不動態皮膜によったものであるため、Ｃｒ
量が１７％未満であると歯科用磁性アタッチメントに用
いるコバルト−クロム合金としての耐食性は不十分であ
り、３５％を超えると材質的に硬すぎ、かつ脆化の原因
となり機械的強度の低下をもたらすので１７〜３５％と
する。Ｍｏは、表面の不動態皮膜を強化し耐食性を向上
させるので０．７５％以上添加し、３％を超えるとやは
り脆化の原因となり、また熱処理条件によっては金属組
織がスピノーダル分解を生じやすなり、磁気特性的に硬
磁性を示す場合があるので０．７５〜３％とする。Ｆｅ
は、磁気的特性を決定する元素であり３０％以上添加す
る。しかし、多量に添加すると金属組織的に異相が出現
するため５５％以下とした。
【０００７】従って、本発明は、重量％でＣｒ１７〜３
５％、Ｍｏ０．７５〜２．５％、Ｆｅ３０〜５５％、残
部Ｃｏ、および不可避的不純物からなる軟磁性合金、お
よび、軟磁性材料からなる外殻によって内部に永久磁石
を配置した磁石構造体と、義歯に固定した義歯床の底部
に設けた穴に装着し歯牙の残根もしくは人工歯根に固定
した軟磁性材料からなるキーパーとからなる歯科用磁性
アタッチメントであって、軟磁性材料のうち少なくとも
一部が重量％でＣｒ１７〜３５％、Ｍｏ０．７５〜２．
５％、Ｆｅ３０〜５５％、残部Ｃｏ、および不可避的不
純物からなる軟磁性合金であることを特徴とする歯科用
磁性アタッチメントである。この歯科用磁性アタッチメ
ントは磁石構造体とキーパー間で作用する吸引力により
前記義歯床を歯根に固定するように構成した口腔内で使
用される。ＦｅとＣｏの比は５０〜８０：５０〜２０と
することが好ましい。また、吸着力を必要とする歯科用
磁性アタッチメント材としてＣｒ２０〜３０％，Ｃｏ１
５〜２５％を含むものが好ましい。詳細な義歯アタッチ
メント１の構成を図１に示す。図１において、４は永久
磁石、３はケース、５および６はシール部材である。シ
ール部材はシール縁部材６とシール中央部材５とにより
構成され、シーム溶接によってシール中央部材とシール
縁部材とケースとが一体にシーム溶接されて形成されて
いる。シール縁部材は例えばＳＵＳ３１６Ｊなどからな
るオーステナイト系ステンレス鋼であり、ケースとシー
ル中央部材の間を磁気的に遮断する役割を果たす。永久
磁石からの磁束はケースからキーパ２を介し、シール中
央部材を通るという磁気回路を形成する。特に本発明の
組成のようにＣｏを含む材料を用いると非磁性のシール
縁部材を溶接した際に磁性材への転換が抑制され、ケー
スとシール中央部材との磁気的な遮断が保持されやす
い。
５％、Ｍｏ０．７５〜２．５％、Ｆｅ３０〜５５％、残
部Ｃｏ、および不可避的不純物からなる軟磁性合金、お
よび、軟磁性材料からなる外殻によって内部に永久磁石
を配置した磁石構造体と、義歯に固定した義歯床の底部
に設けた穴に装着し歯牙の残根もしくは人工歯根に固定
した軟磁性材料からなるキーパーとからなる歯科用磁性
アタッチメントであって、軟磁性材料のうち少なくとも
一部が重量％でＣｒ１７〜３５％、Ｍｏ０．７５〜２．
５％、Ｆｅ３０〜５５％、残部Ｃｏ、および不可避的不
純物からなる軟磁性合金であることを特徴とする歯科用
磁性アタッチメントである。この歯科用磁性アタッチメ
ントは磁石構造体とキーパー間で作用する吸引力により
前記義歯床を歯根に固定するように構成した口腔内で使
用される。ＦｅとＣｏの比は５０〜８０：５０〜２０と
することが好ましい。また、吸着力を必要とする歯科用
磁性アタッチメント材としてＣｒ２０〜３０％，Ｃｏ１
５〜２５％を含むものが好ましい。詳細な義歯アタッチ
メント１の構成を図１に示す。図１において、４は永久
磁石、３はケース、５および６はシール部材である。シ
ール部材はシール縁部材６とシール中央部材５とにより
構成され、シーム溶接によってシール中央部材とシール
縁部材とケースとが一体にシーム溶接されて形成されて
いる。シール縁部材は例えばＳＵＳ３１６Ｊなどからな
るオーステナイト系ステンレス鋼であり、ケースとシー
ル中央部材の間を磁気的に遮断する役割を果たす。永久
磁石からの磁束はケースからキーパ２を介し、シール中
央部材を通るという磁気回路を形成する。特に本発明の
組成のようにＣｏを含む材料を用いると非磁性のシール
縁部材を溶接した際に磁性材への転換が抑制され、ケー
スとシール中央部材との磁気的な遮断が保持されやす
い。
【０００８】本系合金は不可避的不純物としてC,N,P,S,
Oの混入が考えられる。不可避的不純物の上限は以下の
ように規定する。CはCr、Moと化合物を形成するため、C
rまたはMoの欠乏層の原因となる。このため、耐食性を
低下させない範囲として0.005％以下とする。NもCr,Mo
と化合物を形成してCr,Mo欠乏層の原因となるため、同
様に0.04％以下とする。Pは結晶粒界に偏析し、耐食性
を低下させる働きがあるため、限界値として0.01％以下
とする。SはMn等と化合し硫化物系非金属介在物となっ
て局部腐食の起点となるため、0.01％以下とする。OはA
l,Si,Mn等の脱酸化剤と化合し、分離しきれない酸化物
系非金属介在物となるため最大0.003％とする。
Oの混入が考えられる。不可避的不純物の上限は以下の
ように規定する。CはCr、Moと化合物を形成するため、C
rまたはMoの欠乏層の原因となる。このため、耐食性を
低下させない範囲として0.005％以下とする。NもCr,Mo
と化合物を形成してCr,Mo欠乏層の原因となるため、同
様に0.04％以下とする。Pは結晶粒界に偏析し、耐食性
を低下させる働きがあるため、限界値として0.01％以下
とする。SはMn等と化合し硫化物系非金属介在物となっ
て局部腐食の起点となるため、0.01％以下とする。OはA
l,Si,Mn等の脱酸化剤と化合し、分離しきれない酸化物
系非金属介在物となるため最大0.003％とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】（実施例）表１に示すように、コ
バルト−クロム合金を製造し、耐食性および磁気特性を
評価した。耐食性は、ＪＩＳ Ｔ ６１０１歯科用ニッ
ケルクロム合金線の溶出試験方法に準じて試験した。す
なわち、試験片の表面積１ｃｍ２とし、１％乳酸水溶液
５０ｍｌに３７℃で７日間全浸漬し、浸漬液中の金属イ
オン溶出量を分析した。磁気特性はＢ−Ｈ曲線より求め
た飽和磁束密度Ｂｓを示す。また、別途本発明の組成の
ものに対し、Ｃｏ含有量分をＦｅで置換したものも測定
したがＢｓは本発明のものより低いことを確認した。
バルト−クロム合金を製造し、耐食性および磁気特性を
評価した。耐食性は、ＪＩＳ Ｔ ６１０１歯科用ニッ
ケルクロム合金線の溶出試験方法に準じて試験した。す
なわち、試験片の表面積１ｃｍ２とし、１％乳酸水溶液
５０ｍｌに３７℃で７日間全浸漬し、浸漬液中の金属イ
オン溶出量を分析した。磁気特性はＢ−Ｈ曲線より求め
た飽和磁束密度Ｂｓを示す。また、別途本発明の組成の
ものに対し、Ｃｏ含有量分をＦｅで置換したものも測定
したがＢｓは本発明のものより低いことを確認した。
【００１０】
【表１】
【００１１】（比較例および従来例）比較例として、Ａ
ｕ−Ｃｏ−Ｎｉ系の合金組成で実施例１と同様の実験を
行なった。溶出量は低いがＢｓが本発明のものより低
く、十分な磁気特性が得られない。また、Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｍｏ系についても同様の実験を行なったがＢｓは極短に
低く、本発明の歯科用磁性アタッチメントとしては不適
である。
ｕ−Ｃｏ−Ｎｉ系の合金組成で実施例１と同様の実験を
行なった。溶出量は低いがＢｓが本発明のものより低
く、十分な磁気特性が得られない。また、Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｍｏ系についても同様の実験を行なったがＢｓは極短に
低く、本発明の歯科用磁性アタッチメントとしては不適
である。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば耐
孔食性に優れ、かつ磁気特性に優れた歯科用磁性アタッ
チメントの材料として最適なコバルト−クロム系の軟磁
性合金が得られる。
孔食性に優れ、かつ磁気特性に優れた歯科用磁性アタッ
チメントの材料として最適なコバルト−クロム系の軟磁
性合金が得られる。
【図１】歯科用アタッチメントの概略構成図。
【図２】歯科用アタッチメントの適用例。
１ 磁石構造体、２ キーパー、３ カップヨーク、４
永久磁石、５ フタ材、６ 非磁性材
永久磁石、５ フタ材、６ 非磁性材
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％でＣｒ１７〜３５％、Ｍｏ０．７
５〜２．５％、Ｆｅ３０〜５５％、残部Ｃｏ、および不
可避的不純物からなることを特徴とする軟磁性合金。 - 【請求項２】 軟磁性材料からなる外殻によって内部に
永久磁石を配置した磁石構造体と、義歯に固定した義歯
床の底部に設けた穴に装着し歯牙の残根もしくは人工歯
根に固定した軟磁性材料からなるキーパーと、からなる
歯科用磁性アタッチメントであって、軟磁性材料のうち
少なくとも一部が重量％でＣｒ１７〜３５％、Ｍｏ０．
７５〜２．５％、Ｆｅ３０〜５５％、残部Ｃｏ、および
不可避的不純物からなる軟磁性合金であることを特徴と
する歯科用磁性アタッチメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001096500A JP2002294375A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 軟磁性合金、およびそれを用いた歯科用磁性アタッチメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001096500A JP2002294375A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 軟磁性合金、およびそれを用いた歯科用磁性アタッチメント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002294375A true JP2002294375A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18950407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001096500A Pending JP2002294375A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 軟磁性合金、およびそれを用いた歯科用磁性アタッチメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002294375A (ja) |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001096500A patent/JP2002294375A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040526 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070613 |