JP3352784B2 - 歯科鋳造用銀合金 - Google Patents
歯科鋳造用銀合金Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は歯科補綴物を鋳造によ
って製造する場合に使用する銀合金に関するものであ
る。
って製造する場合に使用する銀合金に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】歯科に於いては歯科補綴物を製作する際
には金合金、金銀パラジウム合金、銀合金、ニッケルク
ロム合金、コバルトクロム合金など各種の歯科用合金が
使用されているが、物性、操作性、口腔内の耐食性など
の点で金合金が最も賞用されている。しかしながら歯科
用金合金の主成分である金や白金は高価であり、金及び
白金を全く含有しないものか、或いは含んでいるとして
も極めて少量で金合金に匹敵する優れた性質を有する合
金の開発を強く要望されている。
には金合金、金銀パラジウム合金、銀合金、ニッケルク
ロム合金、コバルトクロム合金など各種の歯科用合金が
使用されているが、物性、操作性、口腔内の耐食性など
の点で金合金が最も賞用されている。しかしながら歯科
用金合金の主成分である金や白金は高価であり、金及び
白金を全く含有しないものか、或いは含んでいるとして
も極めて少量で金合金に匹敵する優れた性質を有する合
金の開発を強く要望されている。
【０００３】歯科補綴物としてはインレー、クラウン、
ブリッジ、バー、クラスプ、床など各種あり、これ等が
口腔内で各々の役割を果たすためには口腔内の過酷な腐
食環境下で充分な耐食性を有することの他に使用される
部位にふさわしい物理的性質、機械的性質を有すること
が必須条件である。日本工業規格で定める歯科鋳造用銀
合金（JIS-T6108）では高価な金を全く含有せず、白金
族元素（主としてパラジウム）の含有量も10％以下と限
定していて比較的安価な歯科用合金としている。このた
めの歯科鋳造用銀合金の第１種合金では亜鉛、錫などの
低融点元素を多量に含有させて耐食性を向上させてお
り、第２種合金では主としてインジウムを多量に含有さ
せ、口腔内での過酷な環境下での使用を可能としてい
る。
ブリッジ、バー、クラスプ、床など各種あり、これ等が
口腔内で各々の役割を果たすためには口腔内の過酷な腐
食環境下で充分な耐食性を有することの他に使用される
部位にふさわしい物理的性質、機械的性質を有すること
が必須条件である。日本工業規格で定める歯科鋳造用銀
合金（JIS-T6108）では高価な金を全く含有せず、白金
族元素（主としてパラジウム）の含有量も10％以下と限
定していて比較的安価な歯科用合金としている。このた
めの歯科鋳造用銀合金の第１種合金では亜鉛、錫などの
低融点元素を多量に含有させて耐食性を向上させてお
り、第２種合金では主としてインジウムを多量に含有さ
せ、口腔内での過酷な環境下での使用を可能としてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
歯科鋳造用銀合金に於いて第１種合金では合金の組成か
ら金属間化合物が多く生成して機械的性質が脆弱とな
り、その結果として主用途が単純なインレーに限定され
ているのが現状である。また第２種合金では組成の関係
で合金組織が単相となり鋳造操作後の冷却過程に於いて
結晶粒が粗大化するために合金の機械的性質である引張
強さ及び伸びが小さいため、用途はクラウンまでが限界
とされている。この発明は上記の事情に注目して成され
たものであり、歯科鋳造用銀合金の第２種合金の脆弱な
る機械的性質を組成の問題から改良して歯科鋳造用銀合
金の用途をより大きな咬合圧が掛かるため機械的性質で
ある引張強さ及び伸びが大きいことが必要な部位にまで
拡大するものである。
歯科鋳造用銀合金に於いて第１種合金では合金の組成か
ら金属間化合物が多く生成して機械的性質が脆弱とな
り、その結果として主用途が単純なインレーに限定され
ているのが現状である。また第２種合金では組成の関係
で合金組織が単相となり鋳造操作後の冷却過程に於いて
結晶粒が粗大化するために合金の機械的性質である引張
強さ及び伸びが小さいため、用途はクラウンまでが限界
とされている。この発明は上記の事情に注目して成され
たものであり、歯科鋳造用銀合金の第２種合金の脆弱な
る機械的性質を組成の問題から改良して歯科鋳造用銀合
金の用途をより大きな咬合圧が掛かるため機械的性質で
ある引張強さ及び伸びが大きいことが必要な部位にまで
拡大するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の発明として、歯科鋳造用銀合金の第２種合金の脆弱な
る性質の原因とされる鋳造後の冷却過程での結晶粒の粗
大化を防止するための結晶粒微細化剤としての添加元素
として鉄を含有させたことを特徴とするものである。以
下、本発明の構成と数値限定を行った根拠に就いて詳述
する。本発明の銀合金は銀の耐食性、耐硫化性を付与す
るのに効果的なインジウムを利用するものであるが、イ
ンジウムの含有量を15〜30重量％と規定した。即ちJIS-
T6108“歯科鋳造用銀合金の変色試験”に於ける規定限
界を維持するためにはインジウムの含有量が15重量％以
上必要であり、下限を15重量％と規定した。更にインジ
ウムを30重量％を超えて配合すると合金組織に金属間化
合物が多量に生成して合金が脆くなるためインジウムの
含有量を15〜30重量％と規定した。
の発明として、歯科鋳造用銀合金の第２種合金の脆弱な
る性質の原因とされる鋳造後の冷却過程での結晶粒の粗
大化を防止するための結晶粒微細化剤としての添加元素
として鉄を含有させたことを特徴とするものである。以
下、本発明の構成と数値限定を行った根拠に就いて詳述
する。本発明の銀合金は銀の耐食性、耐硫化性を付与す
るのに効果的なインジウムを利用するものであるが、イ
ンジウムの含有量を15〜30重量％と規定した。即ちJIS-
T6108“歯科鋳造用銀合金の変色試験”に於ける規定限
界を維持するためにはインジウムの含有量が15重量％以
上必要であり、下限を15重量％と規定した。更にインジ
ウムを30重量％を超えて配合すると合金組織に金属間化
合物が多量に生成して合金が脆くなるためインジウムの
含有量を15〜30重量％と規定した。
【０００６】また亜鉛は合金の鋳造時の酸化を防止し、
繰り返し鋳造時に於ける合金の物性の劣化を防ぐ効果を
有しているが、その効果が発揮されるのは0.1重量％以
上であり、また５重量％を超えると合金組織の中に金属
間化合物として析出し、その結果として合金の機械的性
質が脆弱となるために亜鉛の組成の範囲を0.1〜５重量
％と規定した。ガリウムはその作用として亜鉛と同様な
機能を有して溶解時に脱酸剤として機能している。合金
の溶解時の流動性を高め、溶解している状態を容易に目
視により判定することが出来るように合金の酸化を予防
する効果がある。その効果が発揮されるのはその含有量
が0.1重量％以上であり、また５重量％を超えると合金
組織に多量の金属間化合物が生成して合金の機械的性質
が脆弱となるためガリウムの有効範囲を0.1〜５重量％
とした。
繰り返し鋳造時に於ける合金の物性の劣化を防ぐ効果を
有しているが、その効果が発揮されるのは0.1重量％以
上であり、また５重量％を超えると合金組織の中に金属
間化合物として析出し、その結果として合金の機械的性
質が脆弱となるために亜鉛の組成の範囲を0.1〜５重量
％と規定した。ガリウムはその作用として亜鉛と同様な
機能を有して溶解時に脱酸剤として機能している。合金
の溶解時の流動性を高め、溶解している状態を容易に目
視により判定することが出来るように合金の酸化を予防
する効果がある。その効果が発揮されるのはその含有量
が0.1重量％以上であり、また５重量％を超えると合金
組織に多量の金属間化合物が生成して合金の機械的性質
が脆弱となるためガリウムの有効範囲を0.1〜５重量％
とした。
【０００７】パラジウムは合金の機械的性質を向上させ
る効果を有し、且つ合金の耐食性をも向上させる効果的
な元素であるが、機械的性質を向上させるには最低0.1
重量％以上の添加が必要である。パラジウムの溶融温度
は1554℃と高く、パラジウム添加は合金の溶融温度を上
昇させるという現象を伴うことに加えて、パラジウムは
比較的高価な元素であり、10重量％以上の含有量では日
本工業規格に適合しなくなり、比較的安価な歯科用合金
を提供するという本発明の意図から外れるため、パラジ
ウムの限定範囲を0.1〜10重量％とした。またパラジウ
ムには本発明に於いては結晶粒微細化剤としての鉄の添
加のための合金化のマトリックスとして作用するという
重要な役割がある。銀を主成分とする合金に鉄を添加す
る場合にそれぞれの構成元素をそのまま加熱しても鉄と
銀は溶融状態に於いても混合せず２相に分離して了い合
金化は不可能である。このような場合には銀と鉄の両者
どちらにも容易に固溶する元素を仲立ちして介在させて
溶融することにより合金化が可能となる。パラジウムは
鉄及び銀の両者に対して全率固溶体を生成するため、こ
の場合には最適な元素である。
る効果を有し、且つ合金の耐食性をも向上させる効果的
な元素であるが、機械的性質を向上させるには最低0.1
重量％以上の添加が必要である。パラジウムの溶融温度
は1554℃と高く、パラジウム添加は合金の溶融温度を上
昇させるという現象を伴うことに加えて、パラジウムは
比較的高価な元素であり、10重量％以上の含有量では日
本工業規格に適合しなくなり、比較的安価な歯科用合金
を提供するという本発明の意図から外れるため、パラジ
ウムの限定範囲を0.1〜10重量％とした。またパラジウ
ムには本発明に於いては結晶粒微細化剤としての鉄の添
加のための合金化のマトリックスとして作用するという
重要な役割がある。銀を主成分とする合金に鉄を添加す
る場合にそれぞれの構成元素をそのまま加熱しても鉄と
銀は溶融状態に於いても混合せず２相に分離して了い合
金化は不可能である。このような場合には銀と鉄の両者
どちらにも容易に固溶する元素を仲立ちして介在させて
溶融することにより合金化が可能となる。パラジウムは
鉄及び銀の両者に対して全率固溶体を生成するため、こ
の場合には最適な元素である。
【０００８】結晶粒微細化剤としての鉄の添加量は下限
として0.01重量％（100ppm）以上が必要であり、それ未
満では結晶粒の微細化の効果は認められない。また添加
量が0.5重量％を超えると鉄の合金化がパラジウムが介
在しても完全ではなくなり、鉄を主成分とする相が合金
組織内に生成して過酷な口腔内環境下では充分な耐食性
を維持することが出来ず臨床での使用が不可能となるた
め鉄の組成範囲を0.01〜0.5重量％と規定した。
として0.01重量％（100ppm）以上が必要であり、それ未
満では結晶粒の微細化の効果は認められない。また添加
量が0.5重量％を超えると鉄の合金化がパラジウムが介
在しても完全ではなくなり、鉄を主成分とする相が合金
組織内に生成して過酷な口腔内環境下では充分な耐食性
を維持することが出来ず臨床での使用が不可能となるた
め鉄の組成範囲を0.01〜0.5重量％と規定した。
【０００９】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明する。各
試験合金の溶製は合金の配合量を100gとして各元素を１
mgの精度で電子天秤で秤量し黒鉛坩堝の中で高周波誘導
加熱装置を用いて行った。耐食性試験は硫化ソーダ0.1
％溶液中へ浸漬して37℃、72時間保持する方法即ち、JI
S T-6108に示される変色試験に準じて実施した。引張強
さの測定は直径2.0mm、平行部の長さ25mmの丸棒を歯科
精密鋳造方法に準じて鋳造し、室温まで放置して鋳型か
ら取り出し試料とした。その試料を万能試験機により引
張速度1mm/分の速度で引張り、その最大抗張力を求め
た。その測定値の平均を算出して表示した。伸びの値は
引張試験の試料に試験前に標点間距離を投影機で測定し
ておき、引張試験後の標点間距離の差から伸びの値を求
めて平均値を表示した。合金の平均粒径は10×10mmの板
状の試験体を鋳造し、樹脂に包埋した後に研磨して鏡面
状態に仕上げて王水により合金組織を腐食した後に金属
顕微鏡によって合金組織を観察して10個の結晶の粒径を
求めて平均値を算出し、その合金の結晶の直径として表
示した。
試験合金の溶製は合金の配合量を100gとして各元素を１
mgの精度で電子天秤で秤量し黒鉛坩堝の中で高周波誘導
加熱装置を用いて行った。耐食性試験は硫化ソーダ0.1
％溶液中へ浸漬して37℃、72時間保持する方法即ち、JI
S T-6108に示される変色試験に準じて実施した。引張強
さの測定は直径2.0mm、平行部の長さ25mmの丸棒を歯科
精密鋳造方法に準じて鋳造し、室温まで放置して鋳型か
ら取り出し試料とした。その試料を万能試験機により引
張速度1mm/分の速度で引張り、その最大抗張力を求め
た。その測定値の平均を算出して表示した。伸びの値は
引張試験の試料に試験前に標点間距離を投影機で測定し
ておき、引張試験後の標点間距離の差から伸びの値を求
めて平均値を表示した。合金の平均粒径は10×10mmの板
状の試験体を鋳造し、樹脂に包埋した後に研磨して鏡面
状態に仕上げて王水により合金組織を腐食した後に金属
顕微鏡によって合金組織を観察して10個の結晶の粒径を
求めて平均値を算出し、その合金の結晶の直径として表
示した。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】実施例１では結晶粒微細化のための鉄が0.
1重量％含有されており、鉄が全く含有されていないで
他の組成が同じ比較例１と物性を比較すると平均粒径が
比較例１の合金が135μmであるのに対して実施例１では
25μmと約５分の１以下と微細化されており、その結果
として引張強さ及び伸びの値が大幅に向上しており特に
伸びの値では６倍にもなっている。実施例９では鉄の含
有量が0.01重量％であり他の組成は比較例１とほぼ一致
する合金であるが平均粒径は55μmと比較例１の135μm
の半分以下と微細化されており物性もそれに伴って向上
している。比較例２では鉄の含有量が0.005重量％と限
定範囲の下限よりも少ない合金であり、その平均粒径は
鉄の添加量が少ないため110μmと比較例１と比較しても
大きな微細化の効果は確認されず物性の充分な向上も確
認されない。
1重量％含有されており、鉄が全く含有されていないで
他の組成が同じ比較例１と物性を比較すると平均粒径が
比較例１の合金が135μmであるのに対して実施例１では
25μmと約５分の１以下と微細化されており、その結果
として引張強さ及び伸びの値が大幅に向上しており特に
伸びの値では６倍にもなっている。実施例９では鉄の含
有量が0.01重量％であり他の組成は比較例１とほぼ一致
する合金であるが平均粒径は55μmと比較例１の135μm
の半分以下と微細化されており物性もそれに伴って向上
している。比較例２では鉄の含有量が0.005重量％と限
定範囲の下限よりも少ない合金であり、その平均粒径は
鉄の添加量が少ないため110μmと比較例１と比較しても
大きな微細化の効果は確認されず物性の充分な向上も確
認されない。
【００１３】比較例３では鉄の含有量が1.0重量％と限
定範囲の上限を超えて配合した合金であり結晶粒の平均
粒径は鉄の添加により25μmと微細化されるが、鉄の金
属間化合物が合金組織内に生成して合金が脆弱なため引
張強さ及び伸びの値が大幅に減少することが確認され
る。実施例２ではパラジウムを限定範囲の上限とした合
金であり引張強さの大幅な向上が認められる。比較例４
では耐食性を維持するためのインジウムの含有量が限定
範囲の下限よりも少ない合金であり、そのため変色す
る。実施例４ではインジウムの含有量が限定範囲の下限
であり変色試験では稍々変色を呈するがJIS T-6108には
合格する。
定範囲の上限を超えて配合した合金であり結晶粒の平均
粒径は鉄の添加により25μmと微細化されるが、鉄の金
属間化合物が合金組織内に生成して合金が脆弱なため引
張強さ及び伸びの値が大幅に減少することが確認され
る。実施例２ではパラジウムを限定範囲の上限とした合
金であり引張強さの大幅な向上が認められる。比較例４
では耐食性を維持するためのインジウムの含有量が限定
範囲の下限よりも少ない合金であり、そのため変色す
る。実施例４ではインジウムの含有量が限定範囲の下限
であり変色試験では稍々変色を呈するがJIS T-6108には
合格する。
【００１４】
【発明の効果】鉄を結晶粒微細化剤として歯科鋳造用銀
合金に添加することにより、結晶粒微細化剤としての鉄
を含有させない以外はインジウム，亜鉛，ガリウム，パ
ラジウムの各成分の含有量が同じ場合に機械的性質であ
る引張強さ及び伸びの大幅な向上が達成され歯科鋳造用
銀合金を広い用途に使用することが可能となった。
合金に添加することにより、結晶粒微細化剤としての鉄
を含有させない以外はインジウム，亜鉛，ガリウム，パ
ラジウムの各成分の含有量が同じ場合に機械的性質であ
る引張強さ及び伸びの大幅な向上が達成され歯科鋳造用
銀合金を広い用途に使用することが可能となった。
Claims (1)
- 【請求項１】 インジウム15〜30重量％，亜鉛0.1〜５
重量％，ガリウム0.1〜５重量％，パラジウム0.1〜10重
量％，鉄0.01〜0.5重量％，残部が銀から成ることを特
徴とする歯科鋳造用銀合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24859493A JP3352784B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 歯科鋳造用銀合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24859493A JP3352784B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 歯科鋳造用銀合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776744A JPH0776744A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3352784B2 true JP3352784B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=17180442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24859493A Expired - Fee Related JP3352784B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 歯科鋳造用銀合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3352784B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP24859493A patent/JP3352784B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0776744A (ja) | 1995-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |