JPH01132728A - 歯科陶材焼付け用合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の・利用分野〉 開示技術は歯科治療に用いる陶材を焼き付けする合金の
組成技術の分野に属する。

く要旨の概要〉 而して、この出願の発明は金を主成分とした複数種の金
属から成る金合金が基本特性を備えるようにし、該金合
金を基合金とする場合、該基合金に対してその機能、特
性を更に向上させるべく他の元素を添加されている金色
を有する歯科陶材焼付は用合金に関する発明であり、特
に、その組成を重量比において金７５％〜９８％、白金
０．１〜１５％、鉄０．１〜１０％、インジウム０．１
〜３％、タングステン０．０５〜５％とし、そして、こ
れを基合金として添加する元素についてその配合比を重
量比において、パラジウム０．１〜３％、銀０．１〜３
％、ロジウム０．０５〜１％、イリジウム０．０５〜１
％、スズ０．１〜３％、銅０．１〜３％とし、そして、
上記配合比の組成合金に対しこれらの元素のうち少くと
も１種以上を添加させている金色を有する歯科陶材焼付
は用合金に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、歯科治療には種々の新技術が開発されて実
用化されているが、折歯等の歯の欠損部に代替機能する
ものとして義歯を装着する技法が広く用いられている。

そして、該義歯についてその一般的機能としては、使用
に耐え得る物理的性質、及び、機械的性質を備えていな
ければならず、更に、義歯としての性質上心理的側面に
大きく影響する審美的性質をも備える必要等から、従来
より金属体の表面に陶材を焼き付けた義歯が用いられ、
核種金属体としては陶材焼付は用合金と称されている。

ところで、当然のことながら、金属体とそれに焼き付け
る陶材とは相互に異物であるため、物理化学的に安定し
た結合体とするためには、単体金属では複雑な条件を満
足することが不可能であり、したがって、一般には合金
が用いられているが、該合金にとっても種々の条件が生
じてくる。

而して、かかる条件の第一には陶材の硬くはあるが脆い
というマイナス特性を合金がいかに可及的に補い、しか
も、両者の結合をどのように強固に保持させるかという
条件がある。

そして、条件の第二に義歯として一つの重要な審美的側
面である天然歯と同様な色調を再現するために、陶材色
調にマイナスを与えない合金組成であるというかなりシ
ビアな条件がおる。

しかも、この２つの条件は双方とも充分に満足されなけ
ればならないという前提がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来、このような条件を一応満足する陶材焼付は用合金
には、金、或は、パラジウムを主成分とする貴金属系合
金と、ニッケル、クロムを主成分とする非負金属系合金
等がある。

しかしながら、前者の負金属系合金は、鋳造操作性が良
い等の利点があるものの、陶材焼き付は作業において合
金表面が黒色の酸化生成物に覆われ、或は、合金色調が
白色であるために陶材に不必要な着色を生じ、天然歯の
色調再現が困難であるという難点があった。

更に、後者の非貴金属系合金は、充分な機械的特性を備
えているものの、鋳造操作性に劣り、又、その著しい酸
化生成物のため貴金属系合金以上に天然歯の色調再現が
困難である不具合がある。

このような事情から、義歯の２つの条件を完全に満たす
ものはいまだ現出されておらず、その開発が強く望まれ
ているものである。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく陶材焼付
は用合金の問題点を解決すべき技術的課題とし、天然歯
の色調を再現するために陶材に不必要な着色を生じない
よう、金色の合金色調を有し、更に、鋳造操作性、熱膨
張率、融点、陶材とのなじみ等種々の要求される性質を
備え得るように巧みに各配合金属元素を添加するように
して医療産業における歯科治療技術利用分野に益する優
れた歯科陶材焼付は用合金を提供せんとするものである
。

〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は前述問題点を解決するために、基本合金の組成とその
重量配合比を金７５〜９８％、白金０．１〜１５％、鉄
０．１〜１０％、インジウム０．１〜３％、タングステ
ン０，０５〜５％とし、併せて該基本合金を基合金とし
て、該基合金に対して次の添加元素とその重量配合比を
パラジウム０．１〜３％、銀０．１〜３％、ロジウム０
．０５〜１％、イリジウム０．０５〜１％、スズ０．１
〜３％、銅０．１〜３％とし、これらのうち少くとも１
種を所定の組合せ選択に従い添加するようにし、基合金
の金色の色調、鋳造操作性、熱膨張率、融点、陶材との
なじみ等の各特性を選択的に強化促進させ、天然歯の色
調再現を可能にし、陶材との焼き付は性を向上し、機械
的特性を良好にさせることが出来るようにした技術的手
段を講じたものである。

〈発明の背景〉 而して、この出願の発明における基本合金、及び、これ
を基合金とする添加元素とその重量配合比についての限
定理由を、物理的金属学的に定性、定量的側面から理論
、及び、実験に基づいて説明すれば次の通りである。

まず、基本的合金、及び、基合金の成分元素については
、金では基本的にはその色調を維持し、熱膨張率が陶材
の熱膨張率と一致し、したがって、陶材との結合を強固
にし、しかも、融点が陶材の焼付は温度より高くするた
めに必要であり、その重量比が７５％未満ではその効果
が期待出来ず、又、９８％より多く配合されると機械的
特性が低下し、使用中の咬合によって生じる印加圧に耐
えられなくなることが実験的に確かめられ、したがって
、７５〜９８％を最適範囲としたものである。

次に、白金については融点を陶材の焼付は温度より高く
するために必要であると共に合金の機械的特性を向上さ
せるために必要であり、０．１％未満ではその効果がな
く、又、１５％を越すと合金色調が白色になり、天然歯
の色調再現が困難となることが実験データから得られ、
したがって、その範囲を０．１〜１５％とした。

更に、鉄については合金の機械的特性を向上させるのみ
ならず、合金表面に適度の薄い金色の酸化皮膜を形成し
、陶材との結合力を増大し、加えて、合金の弾性率を高
めるために必要となるものであり、０．１％未満ではそ
の効果がなく、一方、１０％を越すとその酸化生成物の
ためそれらの効果がなくなるばかりか逆効果になること
が実験的に確認され、したがって、最適添加範囲を０．
１〜１０％とした。

そして、インジウムについてはこれを配合することによ
って鋳造性を良くするように作用し、更に、機械的特性
を向上させ、更に、合金表面に適度の酸化皮膜を形成し
、陶材との結合力を増大するように作用し、この機能を
充分に発揮させるためには最低０．１％の添加が必要で
あるが、３％を越すと合金が劣化するばかりか融点が陶
材焼付は温度以下になることが実験の結果明らかになり
、最適範囲を０．１〜３％としたものである。

而して、タングステンについては、合金の高温特性を向
上させ、そのうえ、機械的特性を著しく向上させ、合金
の弾性率を高くするために必要とされるものであり、こ
の特性を発揮させるためには添加量が０．０５％未満で
はその効果がなく、−方５％を越えて添加量を多くする
と合金の劣化が起こるばかりか鋳造性が損われることが
実験データより判明し、よって、その適合範囲を０．０
５〜５％としたものである。

そして、上記各元素配合の合金を基合金とする場合、該
基合金に対して少くとも１種、先述特許請求の範囲の限
定構成要件として選択的に添加される前記各元素、及び
、その配合比については、まず、パラジウムについては
、融点を陶材の焼付は温度より高くするために必要であ
ると共に機械的特性を向上し、更に、鋳造性を良くする
ように作用し、０．１％未満ではそうした効果がなく、
又、３％を越すと合金色調が白色になり、天然歯の色調
再現が困難になることから、０．１〜３％が最適範囲で
あることが実験的に確認された。

又、銀については鋳造操作性を良くすると共に機械的特
性を向上するために必要であり、０．１％未満ではその
効果がなく、３％を越すと陶材に着色を生じることがあ
り、そのため、実験データから最適添加範囲を０．１〜
３％としたものである。

次に、ロジウムについては、機械的特性を強める機能が
あり、その添加重量比が０．０５％より少い場合はその
効果がなく、逆に１％を越すとその酸化生成物のために
合金色調が黒色になり、天然歯の色調再現が困難になる
ばかりか、合金の劣化を生じることが実験により確認さ
れ、したがって、好ましい添加範囲を０．０５〜１％と
したものでおる。

又、イリジウムについては、機械的特性が増すのみなら
ず、合金結晶の微細化を促進させるのに役立つため積極
的に添加するものであり、その量が０．０５％未満では
その効果がなく、又、１％を越した場合には合金が劣化
することが実験的に判明し、その範囲を０．０５〜１％
としたものである。

そして、スズについては、機械的特性を向上させ、又、
陶材との結合力を増大させるのに必要であって、実験の
結果、０．１％未満ではその効果が薄く、逆に、３％を
越すと脆さが現れ、更に、融点が陶材の焼付は温度以下
になることが判明し、したがって、その最適範囲を０．
１〜３％とした。

最後に銅については、著しく機械的特性を向上し、加え
て、鋳造操作性を良好にするよう作用し、０．１％未満
ではその効果がなく、逆に３％を越すとその酸化生成物
のため合金表面色調が黒色となり、更に、陶材に不必要
な着色を生じることが確認され、したがって、その最適
添加範囲は０．１〜３％としたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を組成成分と成分配合比
（ｗｔ％）で公知例と併記して示せば次第１表 ：に 尚、上述実施例の第１〜１７番の各試料、及び、公知試
料については各素材を各々周知の高周波加熱溶解炉にて
溶解し、ｔ　１０ｘ　Ｗ５０Ｘ　１１００ｆＩｎの形状
に鋳造後、冷間圧延ロールにて所定の形状に圧延加工す
ることが出来た。

次に、上述の如くして得た各実施例試料の加工材、及び
、公知試料の加工材を遠心鋳造法によりｔ　１．０ＸＷ
１０Ｘ　１１５ｍの所望数の板状試験片に形成させ、次
の如く硬さ試験、組織観察試験を行った。

又、同じ製作方法によりφ２．ＯＸ　１４５１１１＃Ｉ
の棒状試験片を作製し、引張り強さ試験、伸び測定試験
を行った。

各試験内容 〈表面色調観察〉 エメリー紙、及び、ダイヤモンドペーストで研磨した試
料表面色調を、ＪＩＳＺ８７２３による表面色調比較方
法により観察した。

く陶材変色観察試験〉 各試験片に陶材を焼き付けした後の陶材変色の有無をＩ
２察した。

く硬さ試験〉 マイクロビッカース硬さ計を用いて、荷重２００ｇ、荷
重保持時間３０秒の条件で測定した。

〈引張り強さ試験〉 引張り試験片（ゲージ長さ２０＃）を、引張り速度１０
ｓ／ｍｉｎで、テンシロン引張り試験機を用い測定した
。

〈伸び測定試験〉 同上 〈変色１２察試験〉 各試験片についてはＪＩＳ−Ｒ・６２５３規定の６００
番研磨紙にて充分研磨後１種類の試験片は３７±２℃の
０．１％硫化ナトリウム溶液中に３日間全浸漬させた後
の変色を１２寮した。

他種類の試験片は３７±２℃の０．１％硫化ナトリウム
溶液、及び、１％乳酸等量混合溶液中に３日間全浸漬し
た後の変色観察をした。

そして、上述の各試験の結果を次の第２表に示す。

第２表 ＊ 上記第２表に示される実験データによっても分るように
、従来の公知合金の色調が全て白色であったものが、こ
の出願の発明の実施例試料では全て金色となり、したが
って、陶材の変色もなく天然歯の色調再現が可能となり
、更に、機械的特性も遜色ないことが分り、陶材焼付は
用合金としての優れたデータが得られている。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、歯科陶材焼付は用合金
において、基合金、及び、添加元素の組成と配合比を先
述特許請求の範囲の如くしたことによって合金色調が金
色となり、陶材に不必要な着色を生じることがなく天然
歯の色調再現が可能となり、該義歯としての基本的な条
件である審美性を損うことなく、そのうえ、耐蝕性を有
し、機械的特性を良好にするという優れた効果が秦され
る。

したがって、口腔内にセットされた状態においても、舌
側周辺部の金属露出部の歯肉部をより審美的な健康色に
再現し、しかも、咬合による印加圧に対しても充分な弾
性を保持し、実用性を充分満足出来る優れた効果が期待
出来る。

又、基合金の緒特性を添加元素を少くとも１種所定の組
合せ配合によって先述特許請求の範囲の如く添加したこ
とによって選択的に助長、付勢し、それによって陶材焼
付は用合金に必要な特殊条件を満足させることが出来る
という優れた効果がある。

更に、該義歯としての特性が優れているばかりか、技工
の面でも鋳造操作性が優れ、加えて、陶材の色調再現が
容易になる等の効果もある。

出願人　　石福金属興業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金を主成分とする歯科陶材焼付け用合金において
   、組成及び重量比が金７５％〜９８％、白金０．１〜１
   ５％、鉄０．１〜１０％、インジウム０．１〜３％、タ
   ングステン０．０５〜５％から成り、金色を有すること
   を特徴とする歯科陶材焼付け用合金。
2. （２）金を主成分とする歯科陶材焼付け用合金において
   、組成及び重量比が金７５％〜９８％、白金０．１〜１
   ５％、鉄０．１〜１０％、インジウム０．１〜３％、タ
   ングステン０．０５〜５％から成る基合金に、パラジウ
   ム０．１〜３％、銀０．１〜３％、ロジウム０．０５〜
   １％、イリジウム０．０５〜１％、スズ０．１〜３％、
   銅０．１〜３％の重量比元素のうちから少くとも１種以
   上添加して成り、金色を有することを特徴とする歯科陶
   材焼付け用合金。