JPH0156134B2

JPH0156134B2 -

Info

Publication number: JPH0156134B2
Application number: JP55044523A
Authority: JP
Inventors: Purasado Aran; Pii Dei Guranto
Original assignee: JENERITSUKU IND Inc
Current assignee: JENERITSUKU IND Inc
Priority date: 1979-11-13
Filing date: 1980-04-03
Publication date: 1989-11-29
Also published as: JPS5669343A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は陶材焼付金属歯修復体に関する。さら
に詳しくは、本発明は、珪素と硼素を含有するコ
バルト−クロム合金を用いる陶材焼付金属歯修復
体に関する。該合金は陶材焼付金属歯修復体の加
工、作製に適した物性および熱的特性を示す。（従来の技術）陶材前装・固定架工義歯や歯冠などの歯科補て
つ物の加工、製作に使用される合金は、多数の基
純に適合しなければならない。かかる合金は組織
許容性、耐変色性、耐腐食性を示し無毒性でなけ
ればならない。加おて、合金表面に形成された酸
化物は付着性を有さねばならないが、その厚さは
陶材固着工程中著しく成長せべきでない。形成さ
れた酸化物は、また陶材と適合性を示すべきで、
そうでなければ陶材との接触面において熱膨張に
悪影響を及ぼしうる。さらに、酸化物は陶材を変
色させるべきでない。また合金は、陶材を圧縮し
た場合に接触面における応力が最小になるよう
な、現在市販の陶材よりも僅かに高い熱膨張係数
を有するべきである。また、合金は陶材適用性に関する形状安定性、
機能に関する充分な強度、許容される装着性、ハ
ンダ付け適性等を有するべきである。なおまた、
合金は高い弾性モジユラス、高い降伏強さおよび
硬度を有し、歯科技工室で通常されている技術を
用いて容易に鋳造、研削、研摩できねばならな
い。陶材前装固定架工義歯や歯冠の製造に適した
合金の選択を支配する基準は、陶材に対し使用さ
れない部分義歯加工用の合金の選択の際の基準と
は、一般的に異なるものである。これらの基準は、これまで金、プラチナ、パラ
ジウム、銀、インジウム、錫、ガリウム、亜鉛な
どや、衰跡量の金属類を含む貴金属合金いよつて
ある程度まで満たされている。（例えば米国特許
第1283264号、第3413723号、第3667936号、第
3767391号、第3819366号、第3981723号および第
4007040号参照。）貴金属の価格は永久的に増大しまた変動するも
のであるため、歯科医学ではかかる貴金属合金に
代えて、優れた物性と技術的利点を有するニツケ
ルークロム・ベース合金が広く使用されるように
なつてきた。これらの合金は、一般に、ベリリウ
ム、硼素、珪素、アルミニウム、錫、ガリウムな
どの元素の微量を用いて、特別な物性を獲得して
いる。かかる合金の代表例は、米国特許第
2089587号、第3304177号、第3464817号、第
3749570号および第3914867号記載のものである。現在、ニツケルがアレルゲンであることやベリ
リウムが有毒元素であることについて、関心が高
まりつつある。多くのデータが未だ必要ではある
が、ニツケルまたはベリリウムのいずれも含有せ
ずかつ上記基準に適合するような非−貴金属合金
の必要性は、明らかである。可徹性義歯、歯冠、
架工義歯の加工製作用として、ニツケルおよび／
またはベリリウム含有または非含有コバルトーク
ロム・ベース合金がこれまで数多く歯科医学で採
用されている。しかしながら、これら組成、物
性、熱的特性は、陶材前装歯冠や架工義歯作業へ
の使用を制限するものである。（発明の目的および概要）したがつて本発明の目的は、陶材前装固定架工
義歯および歯冠の加工、製作にこれまで望ましい
ものと考えられていた貴金属合金が有する多くの
性質を示す非−貴金属合金使用の陶材焼付金属歯
修復体を提供することである。本発明の別の目的は、ニツケルおよび／または
ベリリウムを含有しない非−貴金属合金使用の陶
材焼付金属歯修復体を提供することである。これらの目的、他の目的および利点は、歯科補
てつ物の加工、製作にこれまで使用されてきた公
知のコバルト−クロム合金とは実質的に異なる本
発明のコバルト−クロム合金によつて、達成され
る。本発明のコバルト−クロム合金は、歯科技工
室で通常使用されている標準天然ガス／酸素トー
チの使用が可能な溶融特性を示す。さらに本発明
の合金は、著しく改良された耐酸化性を示し、こ
れによつて陶材との強靭な結合形成を促進する。
かくして、これまで使用されてきた貴金属および
ニツケル−クロム・ベース合金に代えて、本発明
の合金を、陶材前装固定架工義歯および歯冠の加
工、製作に使用することが可能である。すなわち本発明は、陶材と該陶材に融合したコ
バルト−クロム合金からなる陶材焼付金属歯修復
体であつて、該コバルト−クロム合金が、コバル
ト50〜70重量％、クロム25〜35重量％（ただし、
25重量％は除く。）、モリブデン２〜10重量％、マ
ンガン２重量％以下、炭素0.1重量％以下および
不可避的不純物からなる合金に、珪素２〜６重量
％および硼素0.1〜1.5重量％（ただし、珪素と硼
素の合計量は３重量％以上である。）を添加して
なる陶材焼付金属歯修復体を提供するものであ
る。（発明の詳説）本発明により、上記所定量の珪素と硼素をコバ
ルト−クロム合金に配合して得られた合金は、陶
材前装・固定架工義歯や歯冠の製造用の合金とし
て、種々の基準に精密に適合することができる。例えば、後記の実施例１および２に示すよう
に、前記所定量の珪素と硼素を使用すると、得ら
れる合金が、貴金属合金と極めて類似してて驚く
ほどに溶融しかつ溶融の際の貴金属合金と同様
な、合金インゴツトが相互に溶け合うかまたはど
ろどろになる（パドル（puddle））ような溶融特
性を示すことが判明した。したがつて本発明の合
金の鋳造は、貴金属合金での作業に従事している
当業者が簡単に行うことができる。後記の実施例２に示すように、珪素２重量％未
満に対し衰跡量以上〜１重量％の硼素の使用は、
歯科技工室で通常使用されるような標準天然ガ
ス／酸素トーチを用いて合金を溶融させる際に著
しく望ましくないスパーキングや花火現象をもた
らす。このパーキングおよび花火現象は、約２重
量％以上の珪素を用いかつ珪素と硼素を合計量約
３重量％以上存在させることによつて、はじめて
避けることができる。約1.5重量％以上の硼素が
存在する場合、得られる合金は歯科技工室で使用
される常法により機械加工や研摩するのが非常に
困難である。かくして本発明の合金において、珪素２〜６重
量％であつて硼素は0.1〜1.5重量％の量で存在す
る（ただし、珪素と硼素の合計量は３重量％以上
である）。好ましくは、珪素２〜4.5％で硼素は
0.5〜１％重量％の量で存在する（ただし、珪素
と硼素の合計量は3.5重量％以上である）。本発明の合金中の所定量の珪素は、該合金と陶
材を強固に結合させる機能を有し、かつ合金の鋳
造温度を低下させかつ耐酸化性を増大させる機能
を示すものである。かかる成分に関し、下限未満
の含量ではこれらの特性を得ることはできず、ま
た上限を越える含量では得られる合金のは低い物
性しか示さずかつ補てつ物に用いるにはもろくな
りすぎる。本発明の合金において、所定量の珪素と共に所
定量の硼素を存在させると、前記したように、貴
金属合金と極めて類似した溶融特性を示す。硼素
含量に関し、下根未満の量ではこれらの特性を得
ることはできず、また上限を越える含量では得ら
れる合金の機械加工性が実用的に許容できなくな
る。本発明における合金中の硼素は、存在しうる
格子の不連続性または粒界を満たし、これによつ
て構造の完全性を増大させるものと思われる。さらに本発明の合金は、前記したように、珪素
と硼素の各添加量を規定すると同時に、これらの
合計量を規定ることにより、貴金属合金と類似し
た良好な鋳造性、機械加工性、研摩性、物性が得
られるものである。したがつて、本発明のコバル
ト−クロム合金は、特に歯科補てつ物の加工、製
作に特に適している。該合金中のコバルトは、貴金属と緊密に対応す
る特性、とくに金と極めて緊密に対応する熱膨張
係数を付与する。合金中のクロムは、耐腐食性お
よび耐変色性を増大させる。また、クロムおよび
モリブデンは固溶体の補強剤として作用し、さら
に種々の市販陶材の使用に際して遭遇する変形例
に対し該合金の熱膨張特性を調節して適合させる
ための、都合よい手段でもある。合金中のマンガ
ンは脱硫剤として作用する。炭化物生成を実質的
に減少させるため、炭素量はできるだけ少なく、
0.1重量％以下とする。本発明の合金によつて得られる鋳造品は、公知
のものと比較して平滑で、多孔性の少ない表面を
呈する。さらに現在得られる低鋳造温度では、市
販のインベストメントとの相互作用が少ないか
ら、多孔性の少ない鋳造品の加工が可能である。本発明の合金は、約1204.4〜約1371.1℃（約
2200〜約2500〓）の融点、約33.0×10⁶〜約38.1〜
10⁶cm／2.54cm・℃（約13×10⁶〜約15×10⁶イン
チ／インチ・℃）の熱膨張係数、約4.22×10³
Kg／cm²（約6.0×10⁴psi）以上の降伏強さ、約5.27
×10³Kg／cm²（約7.5×10⁴psi）以上の極限引張り
強さ、および約３％以上の伸び率を示す。かかる
熱膨張係数は、現在市販の陶材よりもわずかに高
いものであり、これにより該陶材を圧縮し、境界
面での応力を最小にすることができる。本発明の合金は、通常の合金技術によつて製造
することができる。所望により、合金製造は大気
中、真空下またはアルゴンなどの不活性ガスによ
るガスシールを用いて行なうことができる。後者
の配慮は好ましいものであるが、必須とは思われ
ない。一般的には、溶融体におけるクロムの表面
への浮上傾向を抑えることにより該クロムの均一
な分布を保持しうるように注意しながら、例えば
誘導炉を用いて主要合金成分をまず溶融させる。
コバルトとクロムが溶融し、十分に分散した後、
モリブデンを加えることができる。その後残りの
合金成分を、元素形状またはコバルトもしくはク
ロムとの予備成形合金のいずれかの形態で添加で
きる。このように、例えばコバルト−硼素合金と
して硼素を加えることが有利である。いつたん合
金溶融体を製造しそこからインゴツトを鋳造すれ
ば、合金インゴツトの再溶融は、標準天然ガス／
酸素トーチまたは誘導溶融装置を用いて行なうこ
とができる。本発明の合金は、歯科技工室で現在行なわれて
いる以外の実質的な技術的変化を必要とせず、貴
金属およびニツケル−クロム・ベース合金に代え
て使用することができる。ニツケルおよびベリリ
ウムの欠如により、取扱いに関し特別に配慮する
必要がない。（実施例）つぎに実施例、比較例対照および参考例を挙げ
て、本発明をさらに詳しく説明する。特に断らな
い限り、％および部は全て重量単位による。実施例１以下の第１表に示す組成の合金を、前記した方
法で製造した。

【表】合金１、２、４および７は、標準天然ガス／酸
素トーチによりセラミツクるつぼ中で加熱する
と、容易に溶融するのが認められ、かつそのイン
ゴツトは容易にどろどろになつて流れ出ることが
判明した。合金３、５および６は容易に溶融する
が、どろどろにならずに、溶融状態においても独
立したインゴツト構造を維持した。実施例２以下の第２表に示した組成の合金を、実施例１
と同様な方法で製造した。

【表】 (1) 実験結果第２表に示した合金を物性および歯科用鋳造
品の製造用途への適合性、とくに溶融特性、鋳
造特性、研摩特性、機械加工特性を測定した。得られた物性、溶融特性および研摩特性を以
下の第３表に示す。

【表】Ａ溶融特性歯科技工室で通常使用されている天然ガ
ス／酸素トーチの作用下での観察により、合
金の溶融特性を調べた。合金１、９および10
はわずかに流動し、溶融の際にバイオレツ
ト・スパーキング反応が応じた。加えて実質
的な量のガスが吸着した。第２表に示した合金の相対的な流動性は以
下のとおりである。合金５＞４＞２＞６＞３＞８＞11＞10＞９＞
１＞７Ｂ鋳造特性歯科産業で使用されている代表的なインベ
ストメント鋳造法および装置を用い、溶融金
属の鋳造能力を観察することにより、鋳造特
性を調べた。第２表に掲げた合金の相対的な
鋳造特性を以下に示す。合金３＝６＝７＝８＝11＞５＞４＞２＞９
＝10＝１合金３、６、７、８および11以外の上記合
金は、全て歯科固定架工義歯作業に許容され
ない鋳造特性を示した。Ｃ機械加工特性歯科産業で使用の代表的な装置により合金
を機械加工できる容易性に基づき、機械加工
特性を調べた。第２表に掲げた合金を機械加
工できる相対的な容易性を調べた。合金７＞９＝10＞11＞３＝８＞６＞１＞２
＞４＞５ (2) 考察以上の結果から、歯科固定架工義歯および歯
冠の製造に適した本発明の臨界的基準に適合す
る合金は、合金３、６、８および11であること
が判明した当業者に明らかなように、本発明の精神およ
び範囲を逸脱することなく前記実施例を容易に
変形でき、かかる変形例は、本発明に包含され
ることを意図するものである。

Claims

【特許請求の範囲】１陶材と該陶材に融合したコバルト−クロム合
金からなる陶材焼付金属歯修復体であつて、該コバルト−クロム合金が、コバルト50〜70重
量％、クロム25〜35重量％（ただし、25重量％は
除く。）モリブデン２〜10重量％、マンガン２重
量％以下、炭素0.1重量％以下および不可避的不
純物からなる合金に、珪素２〜６重量％および硼素01〜1.5重量％
（ただし、珪素と硼素の合計量は３重量％以上で
ある。）を添加してなることを特徴とする陶材焼
付金属歯修復体。