JPH0149782B2 - - Google Patents

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。 ＜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
付け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％と、白金0.1〜15
％と、鉄0.1〜10％と、インジウム0.1〜３％と、
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％と、銀0.1〜
３％と、ロジウム0.05〜１％と、イリジウム0.05
〜１％と、スズ0.1〜３％と、銅0.1〜３％のうち
少くとも１種以上から成り、金色を有する歯科陶
材焼付け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、該種金属体と
しては陶材焼付け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、したがつて、一般には合金が用いられている
が、該合金にとつ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ある。 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課題＞ 従来、このような条件を一応満足する陶材焼付
け用合金には、金、或は、パラジウムを主成分と
する貴金属系合金と、ニツケル、クロムを主成分
とする非貴金属系合金等がある。 しかしながら、前者の貴金属系合金は、鋳造操
作性が良い等の利点があるものの、陶材焼き付け
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
るという難点があつた。 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
陶材焼付け用合金の問題点を解決すべき技術的課
題として、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、熱膨脹率、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け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％と、白金0.1〜15％と、鉄0.1〜10％と、イ
ンジウム0.1〜３％と、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、該基合金
に対して次の添加元素とその重量配合比について
パラジウム0.1〜３％と、銀0.1〜３％と、ロジウ
ム0.05〜１％と、イリジウム0.05〜１％と、スズ
0.1〜３％と、銅0.1〜３％とし、これらのうち少
くとも１種を所定の組合せ撰択に従つて成るよう
にし、基合金の金色の色調、鋳造操作性、熱膨脹
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
材との焼き付け性を向上し、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脹率と一致し、したがつ
て、陶材との結合を強固にし、しかも、融点が陶
材の焼付け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、使用中の咬合によつ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
がつて、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け温度
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、したがつて、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、したがつて、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
ことによつ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け
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、一方
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、よつて、その適合範囲を0.05〜５％
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し
て成るようにされる前記各元素、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
点を陶材の焼付け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、したがつて、
好ましい添加範囲を0.05〜１％としたものであ
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
あつて、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
が陶材の焼付け温度以下になることが判明し、し
たがつて、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、したがつて、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
の第１表の通りである。

【表】 尚、上述実施例の第１〜24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、t10×w50×1100mm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
t1.0×w10×115mmの所望数の板状試験片に形成さ
せ、次の如く硬さ試験、組織観察試験を行つた。 又、同じ製作方法によりφ2.0×145mmの棒状試
験片を作製し、引張り強さ試験、伸び測定試験を
行つた。 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。 ＜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
有無を観察した。 ＜硬さ試験＞ マイクロビツ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20mm）を、引張り速
度10mm／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 ＜変色観察試験＞ 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日間の全浸漬
させた後の変色を観察した。 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。

【表】

【表】 上記第２表に示される実験データによつても分
るように、従来の公知合金の色調が全て白色であ
つたものが、この出願の発明の実施例試料では全
て金色となり、したがつて、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、陶材焼付け用合金として
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
け用合金において、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
によつ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奏され
る。 したがつて、口腔内にセツ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、基合金の諸特性を少くとも１種所定の組合
せ配合によつて先述特許請求の範囲の如く添加し
たことによつて選択的に助長、付勢し、それによ
つて陶材焼付け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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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％と、白金
   0.1〜15％と、鉄0.1〜10％と、インジウム0.1〜３
   ％と、タングステン0.05〜５％とから成り、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 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％と、白金
   0.1〜15％と、鉄0.1〜10％と、インジウム0.1〜３
   ％と、タングステン0.05〜５％とから成る基合金
   に、添加する元素そしてパラジウム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％の重量
   比元素のうちから少くとも１種以上から成り、金
   色を有することを特徴とする歯科陶材焼付け用合
   金。