JP3437590B2 - 歯科用セラミックと配合可能な義歯用のパラジウム合金 - Google Patents

歯科用セラミックと配合可能な義歯用のパラジウム合金

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JP3437590B2 JP23553092A JP23553092A JP3437590B2 JP 3437590 B2 JP3437590 B2 JP 3437590B2 JP 23553092 A JP23553092 A JP 23553092A JP 23553092 A JP23553092 A JP 23553092A JP 3437590 B2 JP3437590 B2 JP 3437590B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、歯科用セラミックと配
合可能な固定及び抜歯可能な義歯を製造するためにパラ
ジウムベース合金を使用することに関する。固定及び抜
歯可能な義歯は、主としていわゆる蝋溶融法に基づき耐
食性の生体適合性の貴金属合金から製造され、その際自
然の歯牙に相応する外観を得るために、鋳造物に歯科用
セラミックが配合される。このためには、合金は優れた
強度の他になお特殊な、歯科用セラミックに特定された
特性、例えば熱膨張率、溶融温差及びセラミックと合金
の間の接着力を有するべきである。
【0002】例えばドイツ国特許第1183247号明
細書及び同第1523233号明細書に記載されている
ような金含有率の高い合金は、前記目的のためには特に
好適である。しかしながら、金の高い価格のために、近
年では金含有率の高い合金の対する廉価な代用品がます
ます所望される。貴金属の範囲内で、代用品として比較
的廉価であり、金に比して明らかに低い密度及び金に匹
敵する耐食性もしくは口腔内安定性に基づきパラジウム
が提供される。
【0003】主な合金要素としてパラジウムを含有する
従来開発された焼成合金は、大まかに3つのグループに
分類することができる。
【0004】第1のグループは、一般に銀不含であるか
又はごく僅かな量の銀を含有するに過ぎない金−パラジ
ウム合金である。典型的な代表物は、ドイツ国特許第3
4506712号明細書及び同第2944755号明細
書に記載されている。しかし、これらの合金は、まさに
高い金の割合に基づきなお常に比較的高価である。
【0005】第2のグループは、例えばドイツ国特許第
3316595号、同第3304183号、同第352
2523号及び同第3247398号明細書に記載され
ているような、一般に銀不含のパラジウムベースの合金
からなる。これらの主合金元素は、銅及びゲルマニウム
である。その他の、この系でしばしば使用される合金元
素は、錫、インジウム及びコバルトである。しかしなが
ら、金含有率の高い焼成合金に比較して、これらは加工
が困難でありかつ敏感に加工欠陥に反応する。該合金は
はんだ付けが困難であり、かつ溶融液状では炭素を吸収
する。従って、これらは、焼成セラミック材料内での気
泡形成を回避するためには、セラミック坩堝内で溶融で
きるにすぎない。更に、これらの全ての合金は、セラミ
ック焼成中に形成される極めて暗色〜黒色の酸化物を有
する。それにより配合物のふち領域に暗色のふちが生
じ、該ふちは義歯の美的外観を損なう。
【0006】米国特許第4539176号明細書には、
パラジウムの他に金10〜40重量%、ガリウム3〜8
重量%、インジウム及び/又は錫0.5〜10重量%及
びルテニウム0.1〜1.5重量%を含有する、銀不含
のパラジウム合金が記載されている。しかし、これらの
合金は使用可能であることは立証されていない。
【0007】第3のグループは、パラジウム−銀合金か
らなる。これらはその加工特性が金含有率の高い合金と
銀不含のパラジウム合金の間に分類される。このような
合金の典型的な組成は、Forschungsinstitut fuer die
zahnaeztliche Versorgung(FZV), Stand 1. Juli 1986,
p.31/32に発表された“ドイツ連邦共和国における歯科
用貴金属合金及び歯科用非貴金属合金に関する概要”に
見られる。これらの合金は、パラジウム及び銀の他に、
主として錫、インジウム及び亜鉛を含有する。別の合金
元素として、銅又はガリウムも挙げられる。一般に、こ
れらの合金の酸化物色は、銀不含のパラジウム合金の色
よりも明らかに明るい。しかしながら、その欠点は、そ
れらが配合セラミックを焼成過程で黄色ないしは黄緑色
に変色することにある。この原因は、銀が拡散ないしは
気相を介してセラミック中に侵入することにある。既
に、適当な合金組成によりパラジウム−銀合金の変色傾
向を阻止するか又は少なくとも軽減させるために、多数
のバッチが調査された。
【0008】この目的のために、例えばドイツ国特許第
2523971号明細書には、チタンを0.1〜0.5
%の程度で添加する、及び米国特許第4350526号
明細書には、珪素0.1〜1%を添加することが提案さ
れた。
【0009】両者の解決手段は、歯科技術的加工特性に
関して著しい欠点と結び付いている。例えば、両者の元
素は鋳造物への埋没材の強度の接着を惹起し、このこと
は離型及び仕上げを困難にしかつ時間を要する。
【0010】更に、パラジウムは珪素と内部金属相を形
成するので、合金の強度の脆弱化及び鋳造破壊を生じる
ことがある。更に、チタン並びに珪素は空気酸素に対す
る高い反応性を有するので、溶融物は比較的急速にこれ
らの元素を失い、ひいては意図した作用が低下する。こ
のことは特に廃物(ランナー、ランナーヘッド)を使用
する際に当てはまる。
【0011】ドイツ国特許第3905987号明細書
に、元素ゲルマニウムがガリウム及び/又はコバルトと
一緒に一定の量割合で存在する場合、変色に対する不感
性が達成されるパラジウム−銀合金が記載された。しか
しながら、その際でも、好ましくない幾何学的比率の場
合及び配合ふち部に、変色に敏感なセラミックは変色の
兆候を呈する。更に、たとえ変色傾向が少ないか又は存
在しないとしても、銀含有パラジウム合金は市場で敬遠
されることが判明した。
【0012】ドイツ国特許第3146794号明細書
は、歯科用陶材を焼成するための貴金属合金が開示さ
れ、該合金はパラジウム85重量%、金0〜55重量
%、銀0〜40重量%、錫及び/又はインジウム1〜1
5重量%、及びガリウム0.1〜3重量%の他に破断点
伸び及び鋳造破壊強度を改良するためになお元素タンタ
ル、タングステン及びイットリウムの1種以上それぞれ
0.05〜1重量%を含有する。
【0013】しかしながら、タンタル及びイットリウム
は、極めて容易に酸化し、従ってセラミック坩堝内でス
ラグを形成するという欠点を有する。タングステンは揮
発性酸化物を形成し、かつ溶融の際に煙り発生及び鋳造
物内の気泡形成により有害である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、銅、タンタル、タングステン及びイットリウム不含
であり、セラミック焼成後に有害な、美観を害する変色
を呈さない、歯科用セラミックと配合可能な義歯を製造
するためのパラジウム合金を開発することであった。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、パラジウム66〜85重量%、金1〜20重量%、
銀0〜4重量%、白金、鉄及び/又はコバルト0.5〜
4重量%、ガリウム、錫及びインジウムそれぞれ0.5
〜7重量%(但し、これらの含量の和は9〜14重量%
であるべきである)、ゲルマニウム及び/又は亜鉛0〜
2重量%及びイリジウム、ルテニウム及び/又はレニウ
ム0〜1重量%を含有するパラジウム合金を使用するこ
とにより解決される。
【0016】パラジウム66〜85重量%、金2〜20
重量%、鉄1〜3.5重量%、ガリウム3.1〜7重量
%、錫及びインジウムそれぞれ1.5〜7重量%(但
し、これらの含量の和は9〜14重量%であるべきであ
る)、ゲルマニウム及び/又は亜鉛0〜1重量%、及び
イリジウム、ルテニウム及び/又はレニウム0〜1重量
%を含有するパラジウム合金を使用するのが有利であ
る。これらの銀不含の合金は、鉄だけを含有し、コバル
トを含有していなければ、特に明色の酸化物を形成す
る。
【0017】前記の合金成分の他に強制的にゲルマニウ
ム及び/又は亜鉛0.5〜2重量%を含有するパラジウ
ム合金も有利である。これらの添加物は、場合により生
じる多孔性を低下させる。
【0018】同様に、パラジウム66〜85重量%、金
10〜20重量%、白金0.5〜4重量%、ガリウム
3.1〜7重量%、錫及びインジウムそれぞれ1.5〜
7重量%(但し、これらの含量の和は9〜14重量%で
あるべきである)、ゲルマニウム及び/又は亜鉛0〜2
重量%、及びイリジウム、ルテニウム及び/又はレニウ
ム0〜1重量%を含有するパラジウム合金も有利である
ことが立証された。
【0019】銀を含有しないか又は僅かな割合の銀を含
有するに過ぎないパラジウム合金は、一般に、それらが
溶融温差を低下させかつ熱膨張率(WAK)を上昇させ
る別の非貴金属を含有する際にのみ歯科技術的加工のた
めに好適である。その際にのみ、該合金は通常の鋳造装
置で鋳造しかつ従来の歯科用セラミックと配合すること
ができる。
【0020】しかしながら、一般に、これらの非貴金属
は、該合金の酸化物を著しく暗色にするので、公知の美
的を問題を生じる。ところで驚異的にも、非貴金属ガリ
ウム、錫及びインジウムが同時にそれぞれ1.5〜7重
量%の量でかつ合計して9〜14重量%の量で合金内に
存在する場合には、著しく明るい酸化物層が生じること
が判明した。元素の銀、金、白金、ゲルマニウム、亜
鉛、鉄及びコバルトは、合金の物理的特性、例えば強
度、硬度、鋳造性、熱膨張率及び溶融温差を調和させる
ために役立つ。
【0021】ルテニウム、レニウム及び/又はイリジウ
ムは、細粒化添加物として0〜1重量%の濃度で合金す
る。更に、種々の配合セラミックを用いた実験で、この
合金組成で約4重量%までの僅かな銀成分はいかなる変
色も惹起しないことが判明した。
【0022】銀含有パラジウム合金は多くの歯科技術者
からは敬遠されるので、絶対的に銀不含の明色の酸化物
を有するパラジウム合金を製造することが所望された。
銀の排除はまず明らかな酸化物暗色化及び溶融温差の上
昇をもたらす。しかしながら、ゲルマニウム含量を少な
くとも3.1重量%まで上昇させることにより、溶融温
差も再び低下させることができることが判明した。
【0023】1重量%の鉄の最低含量により、また極め
て明色の酸化物が達成される。更に、該鉄成分は溶融温
差の好ましい低下及びWAKの上昇をもたらすので、銀
の排除によるWAKの低下も相殺される。しかしなが
ら、鉄含量は高すぎるてはいけない、というのもさもな
ければ解放火炎を用いた鋳造の際に強度の酸化物形成を
惹起するからである。更に、この酸化現象は、気泡状の
多孔質球状コアを生じる。少量のゲルマニウム及び/又
は亜鉛の添加により、これらの現象は明らかに軽減され
る。
【0024】合金内の鉄並びにコバルト含量は、鋳造の
際に、埋込み材料の液状金属と接触する表面で褐色ない
しは青色への変色を生じる。
【0025】このことは歯科技術的鋳造物の品質及び加
工には、いかなる影響を及ぼさない。それにもかかわら
ず、この変色は不利と認められる。鉄及びコバルトを放
棄することは、もちろん認容されない高い溶融温差及び
極めて高いWAK値をもたらすことがある。10重量%
の金の最低含量及び3.1重量%のガリウム含量から明
色の酸化物及び良好な歯科技術的加工特性を有するパラ
ジウム合金が製造可能であることが判明した。
【0026】特に比較的高い金含量では、鉄及びコバル
ト不含の合金は、幾分か低い硬度値及び粗粒状の組織を
生じる。
【0027】これらの硬度値は高金含有焼成合金の硬度
の範囲内あるにもかかわわらず、パラジウムベース合金
の普及した使用に起因し、今日では一般に高い硬度値が
有利である。この見地において、驚異的にも白金の合金
化が特に有利であることが判明した。白金の添加によ
り、硬度は上昇せしめられ、この場合白金含量をコバル
ト含量の値に高めれば、溶融温差の上昇は生じない。付
加的に、白金は組織の微細度に有利に作用する、従って
細粒化剤の割合は高める必要はない。従って、白金は合
金の研磨性に二重の有利な作用を及ぼす。一面では、高
い硬度はこの場合好ましく作用し、他面では細粒化剤の
割合を白金の作用により低い水準に抑えることができる
ので、研磨性は硬質の細粒化剤によっては劣化されな
い。
【0028】第1表は、本発明による合金の若干の実施
例の組成を示し、第2表はそれらの特性及び公知の銅含
有パラジウム合金ないしはパラジウム−銀合金との酸化
物との色比較を示す。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】酸化物色の測定は、銅を含有する通常の銅
不含のパラジウムベース合金、及びパラジウム−銀合金
との直接的比較により行った。通常の歯科技術的加工工
程を試料製造の際にできるだけ正確に追跡した。歯科技
術的鋳造後に、個々の歯冠を離型し、酸価アルミニウム
(110μm)を吹き付け、引き続きシュミレートした
セラミック焼成を行った、その際試料を全ての処理工
程、酸化物焼成〜光沢焼成にさらした、但しセラミック
は被覆しなかった。引き続き、そうして得られた酸化物
の色を昼光下で、2個の標準試料と直接比較して、二人
の検査者によって評価した。
【0032】以下の評価段階を付与した:それぞれの比
較試料と同じ、より明色、暗色(第2表には、“0”,
“+”,“−”で示す)。本発明による合金は全て、通
常の銀不含、但し銅含有パラジウム合金よりも明色の酸
化物を呈するので、この欄には“+”のみが記載されて
いる。パラジウム−銀合金に比較して、より明るいかな
いしは同じ酸化物色が確認可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルノート シェーック ドイツ連邦共和国 ブルッフケーベル バーンホフシュトラーセ 56 (56)参考文献 特開 昭60−235530(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61K 6/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅、タンタル、タングステンイットリ
    ウム及びホウ素を含まず、パラジウム66〜85重量
    %、金〜20重量%、銀0〜4重量%、白金、鉄及び
    /又はコバルト0.5〜4重量%、ガリウム、錫及びイ
    ンジウムそれぞれ0.5〜7重量%(但し、これらの含
    量の和は9〜14重量%であるべきである)、ゲルマニ
    ウム及び/又は亜鉛0〜2重量%、及びイリジウム、ル
    テニウム及び/又はレニウム0〜1重量%を含有するこ
    とを特徴とする、歯科用セラミックと配合可能な義歯用
    のパラジウム合金。
  2. 【請求項2】 パラジウム66〜85重量%、金2〜2
    0重量%、鉄1〜3.5重量%、ガリウム3.1〜7重
    量%、錫及びインジウムそれぞれ1.5〜7重量%(但
    し、これらの含量の和は9〜14重量%であるべきであ
    る)、白金0〜4重量%、ゲルマニウム及び/又は亜鉛
    0〜1重量%、及びイリジウム、ルテニウム及び/又は
    レニウム0〜1重量%を含有する、請求項1記載の歯科
    用セラミックと配合可能な義歯用のパラジウム合金。
  3. 【請求項3】 パラジウム66〜85重量%、金2〜2
    0重量%、白金0.5〜3.5重量%、鉄1〜3.5重
    量%、ガリウム3.1〜7重量%、錫及びインジウムそ
    れぞれ1.5〜7重量%(但し、これらの含量の和は9
    〜14重量%であるべきである)、ゲルマニウム及び/
    又は亜鉛0.5〜1重量%、及びイリジウム、ルテニウ
    ム及び/又はレニウム0〜1重量%を含有する、請求項
    1記載の歯科用セラミックと配合可能な義歯用のパラジ
    ウム合金。
  4. 【請求項4】 パラジウム66〜85重量%、金10〜
    20重量%、白金0.5〜4重量%、ガリウム3.1〜
    7重量%、錫及びインジウムそれぞれ1.5〜7重量%
    (但し、これらの含量の和は9〜14重量%であるべき
    である)、ゲルマニウム及び/又は亜鉛0〜2重量%、
    及びイリジウム、ルテニウム及び/又はレニウム0〜1
    重量%を含有する、請求項1記載の歯科用セラミックと
    配合可能な義歯用のパラジウム合金。
JP23553092A 1991-09-06 1992-09-03 歯科用セラミックと配合可能な義歯用のパラジウム合金 Expired - Lifetime JP3437590B2 (ja)

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DE4226484.7 1992-08-11

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