JPH02309970A - 歯科用インプラント部材の表面硬化方法 - Google Patents
歯科用インプラント部材の表面硬化方法Info
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- JPH02309970A JPH02309970A JP1130211A JP13021189A JPH02309970A JP H02309970 A JPH02309970 A JP H02309970A JP 1130211 A JP1130211 A JP 1130211A JP 13021189 A JP13021189 A JP 13021189A JP H02309970 A JPH02309970 A JP H02309970A
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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！Ｐ）
本発明は歯科医療分野に用いられる純チタン製歯科用イ
ンプラント部材の表面硬化方法に間するものである。
ンプラント部材の表面硬化方法に間するものである。
（従来の技術）
歯科医療用としてのインプラントは既に多種多様のもの
が出回っている。一般に、歯科用インプラントとして求
められる条件としては表面硬度が高く、 生体有為性
が無く、生体親和性があり、機械的強度があり、機械加
工性が優れ、かつ安価であることが望ましい。
が出回っている。一般に、歯科用インプラントとして求
められる条件としては表面硬度が高く、 生体有為性
が無く、生体親和性があり、機械的強度があり、機械加
工性が優れ、かつ安価であることが望ましい。
一方、医科、歯科を問わず生体内に埋入するインプラン
トは、使用される部位によりその形状に大きな制限があ
る。顎骨の厚さ、骨の太さ等人工的なインプラント移植
を受ける部位の状態はモ１者個々により異なっている。
トは、使用される部位によりその形状に大きな制限があ
る。顎骨の厚さ、骨の太さ等人工的なインプラント移植
を受ける部位の状態はモ１者個々により異なっている。
従って、人工的なインプラントは、その基材の持つ機械
的強度が大きく、かつ機械加工性が良好なほど移植でき
る適応性が増加する。斯かる理由から従来公知のセラミ
ックスを基材とするものから、次第に金属を基材とする
ものが開発されてきた。また、その金属の中でも前述の
ように生体有為性、生体親和性などを考慮してチタンま
たはチタン基合金を用いる方法が開発されてきたが、チ
タンそのものは表面硬度の観点から必ずしも断界の要求
を満足し得す、従ってこの点を改善する方法もいくつか
提案されている。
的強度が大きく、かつ機械加工性が良好なほど移植でき
る適応性が増加する。斯かる理由から従来公知のセラミ
ックスを基材とするものから、次第に金属を基材とする
ものが開発されてきた。また、その金属の中でも前述の
ように生体有為性、生体親和性などを考慮してチタンま
たはチタン基合金を用いる方法が開発されてきたが、チ
タンそのものは表面硬度の観点から必ずしも断界の要求
を満足し得す、従ってこの点を改善する方法もいくつか
提案されている。
一例として、特開昭６２−１２２６６９号公報において
、生体用インプラント材として純チタンにＣＶＤ法によ
り、膜厚１０μｍに窒化チタン被膜を形成させた実施例
が開示されている。更に、同公報には純チタン以外の所
謂チタン基合金に窒化チタン、酸化チタン、炭化チタン
、炭窒化チタン等のコート層を基材表面に０． １〜３
０μｍの膜厚で、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、レーザ
ーＣＶＤ法およびイオン注入法等を用いて形成する方法
が提案されている。
、生体用インプラント材として純チタンにＣＶＤ法によ
り、膜厚１０μｍに窒化チタン被膜を形成させた実施例
が開示されている。更に、同公報には純チタン以外の所
謂チタン基合金に窒化チタン、酸化チタン、炭化チタン
、炭窒化チタン等のコート層を基材表面に０． １〜３
０μｍの膜厚で、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、レーザ
ーＣＶＤ法およびイオン注入法等を用いて形成する方法
が提案されている。
（発明によって解決しようとする課題）しかしながら、
同公報に例示されているように純チタンを基材として膜
厚１ｏμｍの窒化チタン層を形成させた場合、歯科用イ
ンプラントとしての用途を考慮すると咬合応力による変
形のため、窒化チタン層の破壊を生じるおそれが極めて
大である。即ち、基材の特性を損なうことなく窒化チタ
ン被膜を形成するためには厚過ぎる窒化チタン被膜の形
成は、その被膜が剥離したり、破損を生じたりするため
に本来の目的を達成し得す、また、窒化チタンの被膜が
薄すぎる場合、耐摩耗性の低下をきたして実用的ではな
い、さらに同公報が例示されているものは窒化チタンの
ＩＩ厚が１０μｍで、硬度が１９００Ｈｖとなっている
が、窒化チタンの硬度は通常２０５０〜２４００Ｈｖで
あり、成膜技術に未完成な部分が残されているものと思
われる。
同公報に例示されているように純チタンを基材として膜
厚１ｏμｍの窒化チタン層を形成させた場合、歯科用イ
ンプラントとしての用途を考慮すると咬合応力による変
形のため、窒化チタン層の破壊を生じるおそれが極めて
大である。即ち、基材の特性を損なうことなく窒化チタ
ン被膜を形成するためには厚過ぎる窒化チタン被膜の形
成は、その被膜が剥離したり、破損を生じたりするため
に本来の目的を達成し得す、また、窒化チタンの被膜が
薄すぎる場合、耐摩耗性の低下をきたして実用的ではな
い、さらに同公報が例示されているものは窒化チタンの
ＩＩ厚が１０μｍで、硬度が１９００Ｈｖとなっている
が、窒化チタンの硬度は通常２０５０〜２４００Ｈｖで
あり、成膜技術に未完成な部分が残されているものと思
われる。
また、同公報によれば、他の例として多層被膜を形成す
ることにより、窒化チタン本来の硬度以上の硬度を具備
させているが、これはコストの上昇を招いて安価なイン
プラント材の供給を妨げるものとなる。
ることにより、窒化チタン本来の硬度以上の硬度を具備
させているが、これはコストの上昇を招いて安価なイン
プラント材の供給を妨げるものとなる。
さらに同公報による例示の中にはチタン基合金を基材と
して用いることが示されているが、チタン基合金は価格
も高く、かつ加工性も悪いために前述の通り、使用する
Ｉ’ｌ１位に制限が生じると共に全体的にコストアップ
につながるという問題点を有し、とくに代表的なチタン
基合金の一つである６ＡＩ＋−４Ｖ−残Ｔｉ合金の場合
は生体に冑害なバナジウムが含まれているなど、その成
分金属の安全性に疑問を持つ専門家もいる。
して用いることが示されているが、チタン基合金は価格
も高く、かつ加工性も悪いために前述の通り、使用する
Ｉ’ｌ１位に制限が生じると共に全体的にコストアップ
につながるという問題点を有し、とくに代表的なチタン
基合金の一つである６ＡＩ＋−４Ｖ−残Ｔｉ合金の場合
は生体に冑害なバナジウムが含まれているなど、その成
分金属の安全性に疑問を持つ専門家もいる。
また、歯科用インプラントの場合、その強度も欠かせな
い条件であるが、薄い歯肉を通して露出する部分はチタ
ン特有の灰色の金属色そのものを用いると、外観上不健
康な色になり、審美上問題があった。窒化チタンは一般
的に黄金色を呈し、歯肉を通じた場合相殺されてピンク
色を呈して斯かる不快感を解消してくれるが、歯肉の色
が各個人または部位によって異なるため予め歯科用イン
プラントの色をコントロールすることが必要とされる。
い条件であるが、薄い歯肉を通して露出する部分はチタ
ン特有の灰色の金属色そのものを用いると、外観上不健
康な色になり、審美上問題があった。窒化チタンは一般
的に黄金色を呈し、歯肉を通じた場合相殺されてピンク
色を呈して斯かる不快感を解消してくれるが、歯肉の色
が各個人または部位によって異なるため予め歯科用イン
プラントの色をコントロールすることが必要とされる。
しかし、従来は窒化チタン層の膜厚を変えることなく色
調を変化させるという技術的思想や概念は当該分野にお
いては存在しなかった。
調を変化させるという技術的思想や概念は当該分野にお
いては存在しなかった。
帽１を解決するための手段〉
本発明者等は以上のような７３Ｂを閘決するために種々
検討の結果、基材に純チタンを用い、低温イオンプレー
ティング法により該基材の表面に特定の膜厚の窒化チタ
ン層を形成させることにより、生体有為性がなく、生体
親和性にも優れ、表面硬度も高く、機械的硬度を有し、
機械加工性も良く、安全かつ安価で審美性にも優れた歯
科用インプラントを製造することに成功し、荘に提案す
るものである。
検討の結果、基材に純チタンを用い、低温イオンプレー
ティング法により該基材の表面に特定の膜厚の窒化チタ
ン層を形成させることにより、生体有為性がなく、生体
親和性にも優れ、表面硬度も高く、機械的硬度を有し、
機械加工性も良く、安全かつ安価で審美性にも優れた歯
科用インプラントを製造することに成功し、荘に提案す
るものである。
即ち、本発明は基材として純チタンを用い、その表面に
窒化チタン層を形成してなる歯科用インプラント部材の
表面硬化方法において５．イオンプレーティング法によ
り該基材の表面に１０〜３゜０℃の温度域で、平均膜厚
４．０〜５． ０μｍの範囲内の窒化チタン層を形成す
ることにより表面硬度を２２００Ｈｖ以上とすることを
特徴とする歯科用インプラント部材の表面硬化方法を提
供するものである。
窒化チタン層を形成してなる歯科用インプラント部材の
表面硬化方法において５．イオンプレーティング法によ
り該基材の表面に１０〜３゜０℃の温度域で、平均膜厚
４．０〜５． ０μｍの範囲内の窒化チタン層を形成す
ることにより表面硬度を２２００Ｈｖ以上とすることを
特徴とする歯科用インプラント部材の表面硬化方法を提
供するものである。
本発明の基材として用いられる純チタンは、その純度が
９９．０％以上、残部が不可避不純物からなる純チタン
材が望ましい０本発明における表面硬化方法は、純チタ
ン材の持つ欠点の一つである表面硬度の不足を補う手段
として、該基材の表面に窒化チタン層を平均膜厚が４．
０〜５． ０μｍの節囲内に形成する。その方法は１０
〜３００℃という比較的低温によるイオンプレーティン
グ法で窒化チタン層を形成する。
９９．０％以上、残部が不可避不純物からなる純チタン
材が望ましい０本発明における表面硬化方法は、純チタ
ン材の持つ欠点の一つである表面硬度の不足を補う手段
として、該基材の表面に窒化チタン層を平均膜厚が４．
０〜５． ０μｍの節囲内に形成する。その方法は１０
〜３００℃という比較的低温によるイオンプレーティン
グ法で窒化チタン層を形成する。
この方法により、表面硬度は２２００Ｈｖ以上とするこ
とができる。
とができる。
窒化チタン層の膜厚が、渾すぎる場合は充分な硬度が得
られず、色調も完全な黄金色を呈することができない。
られず、色調も完全な黄金色を呈することができない。
逆に、膜厚が５．０μｍを超えると咬合応力による変形
等により窒化チタン層にヒビ、クラックが発現したり、
最悪の場合破壊するおそれがあると共に窒化チタン層の
形成に要する時間が長くなり、製造コストも高くなる。
等により窒化チタン層にヒビ、クラックが発現したり、
最悪の場合破壊するおそれがあると共に窒化チタン層の
形成に要する時間が長くなり、製造コストも高くなる。
硬度が低い場合は耐摩耗性や引張強度などの機械的特性
が低下して好ましくない。
が低下して好ましくない。
（作用）
本発明は、基材として純チタンを用いた歯科用インプラ
ント部材の表面硬化方法であって、該基材の表面に低温
によるイオンプレーティング加工を施すことにより窒化
チタン層を形成させて硬度を高くするものであるが、低
温イオンプレーティングで窒イトチタン層を平均膜厚が
４． ０〜５．０μｍの範囲内で硬度も２２００Ｈｖ以
上に保持することができ、しかも窒化チタンの膜厚を変
えることなく、色調をコントロールし得るという作用が
あり、審美性や生体親和性も優れている。
ント部材の表面硬化方法であって、該基材の表面に低温
によるイオンプレーティング加工を施すことにより窒化
チタン層を形成させて硬度を高くするものであるが、低
温イオンプレーティングで窒イトチタン層を平均膜厚が
４． ０〜５．０μｍの範囲内で硬度も２２００Ｈｖ以
上に保持することができ、しかも窒化チタンの膜厚を変
えることなく、色調をコントロールし得るという作用が
あり、審美性や生体親和性も優れている。
一般に純チタンのような基材を加工硬化させた場合、イ
オンプレーティング法で施工すると引張強度なとの機械
的強度は若干低下するが、特に高温でのイオンプレーテ
ィング処理をした場合斯かる特性が大幅に低下する０本
発明の場合、低温でのイオンプレーティング処理をする
ため、その低下を７％程度に抑え、歯科用インプラント
として用いる場合の咬合応力による変形などに充分に耐
えることが可能である。
オンプレーティング法で施工すると引張強度なとの機械
的強度は若干低下するが、特に高温でのイオンプレーテ
ィング処理をした場合斯かる特性が大幅に低下する０本
発明の場合、低温でのイオンプレーティング処理をする
ため、その低下を７％程度に抑え、歯科用インプラント
として用いる場合の咬合応力による変形などに充分に耐
えることが可能である。
（実施例）
以下本発明を実施例および比較実験例によりさらに具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例１〜２
純度９９％以上（Ｊ ｌ５−Ｈ４６００−ＴＰ３５）、
暑さ１．３ｍｍ、幅１２．５ｍｍ、長さ６０ａｌＩｌの
Ｊ Ｉ ５−Ｚ２２０１に準拠した純チタン試験片を用
意し、十分に研暦・脱脂した後、イオンプレーティング
装贅（昭和真空園製５ＨＰ４００Ｔ）にセットし、加工
条件を変えて純チタン試験片の表面に窒化チタン被膜を
形成した。加工条件、膜厚、ビッカーズ硬度、９０℃曲
げ試験結果および引張試験結果は第１表に示すとおりで
ある。
暑さ１．３ｍｍ、幅１２．５ｍｍ、長さ６０ａｌＩｌの
Ｊ Ｉ ５−Ｚ２２０１に準拠した純チタン試験片を用
意し、十分に研暦・脱脂した後、イオンプレーティング
装贅（昭和真空園製５ＨＰ４００Ｔ）にセットし、加工
条件を変えて純チタン試験片の表面に窒化チタン被膜を
形成した。加工条件、膜厚、ビッカーズ硬度、９０℃曲
げ試験結果および引張試験結果は第１表に示すとおりで
ある。
（以下余白）
（発明の効果）
本発明によれば、歯科用インプラントの基材として純チ
タンを用いることにより、６Ａｌｌ−４Ｖ−残Ｔ１に代
表されるような合金成分中に含まれている毒性物質が溶
出するという危険性を回避し、安全かつ安価であるとい
う利点がある。
タンを用いることにより、６Ａｌｌ−４Ｖ−残Ｔ１に代
表されるような合金成分中に含まれている毒性物質が溶
出するという危険性を回避し、安全かつ安価であるとい
う利点がある。
また、１０〜３００℃という低温イオンプレーティング
法による窒化チタン被膜を、その平均膜厚が４．０〜５
．０μｍの範囲内にあるよう形成させることにより、硬
度も２２００Ｈｖ以上と実用に十分耐え得るものとなり
、加工硬化により高めた８！械的強度の低下を防ぎ、咬
合応力による変形などに十分耐え得る歯科用インプラン
トを提供できる。
法による窒化チタン被膜を、その平均膜厚が４．０〜５
．０μｍの範囲内にあるよう形成させることにより、硬
度も２２００Ｈｖ以上と実用に十分耐え得るものとなり
、加工硬化により高めた８！械的強度の低下を防ぎ、咬
合応力による変形などに十分耐え得る歯科用インプラン
トを提供できる。
さらに、窒化チタン被膜の膜厚を変えることなく色調を
コントロールできることは歯肉を通して表われる埋入部
分を外観上健康的かつ審美性に優れたものとし、移植部
位に応じて自由に使い分けられるという利点を有する。
コントロールできることは歯肉を通して表われる埋入部
分を外観上健康的かつ審美性に優れたものとし、移植部
位に応じて自由に使い分けられるという利点を有する。
純チタンそのものが生体親和性に優れ、生体有為性も少
ないということは知られているが、純チタンはその表面
硬度が１００〜３００Ｈｖと低いために耐摩耗性という
点は劣っていたが、本発明の場合、低温イオンプレーテ
ィング法により基材表面に窒化チタン層を形成させるこ
とにより斯かる不利を解決し、しかも機械的強度の低下
も最小限に抑えられるため、歯科用インプラントそのも
のの断面積の縮小イト、が図られ、顎骨輻の薄い恋邪に
も適応できるという利点もある。
ないということは知られているが、純チタンはその表面
硬度が１００〜３００Ｈｖと低いために耐摩耗性という
点は劣っていたが、本発明の場合、低温イオンプレーテ
ィング法により基材表面に窒化チタン層を形成させるこ
とにより斯かる不利を解決し、しかも機械的強度の低下
も最小限に抑えられるため、歯科用インプラントそのも
のの断面積の縮小イト、が図られ、顎骨輻の薄い恋邪に
も適応できるという利点もある。
Claims (1)
- １、基材として純チタンを用い、その表面に窒化チタン
層を形成してなる歯科用インプラント部材の表面硬化方
法において、イオンプレーティング法により該基材の表
面に１０〜３００℃の温度域で、平均膜厚４．０〜５．
０μｍの範囲の窒化チタン層を形成することにより表面
硬度を２２００Ｈｖ以上とすることを特徴とする歯科用
インプラント部材の表面硬化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130211A JP2903319B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 歯科用インプラント部材の表面硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130211A JP2903319B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 歯科用インプラント部材の表面硬化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02309970A true JPH02309970A (ja) | 1990-12-25 |
| JP2903319B2 JP2903319B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=15028748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1130211A Expired - Lifetime JP2903319B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 歯科用インプラント部材の表面硬化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903319B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007045777A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Hiroshima Univ | 抗菌性医療用補綴部材及び医療用補綴部材の抗菌処理方法 |
| ES2454165A1 (es) * | 2012-10-09 | 2014-04-09 | Biotechnology Institute, I Mas D, S.L. | Método de fabricación de una pieza destinada a estar colocada en el entorno de una prótesis dental en la boca de un paciente |
-
1989
- 1989-05-25 JP JP1130211A patent/JP2903319B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007045777A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Hiroshima Univ | 抗菌性医療用補綴部材及び医療用補綴部材の抗菌処理方法 |
| ES2454165A1 (es) * | 2012-10-09 | 2014-04-09 | Biotechnology Institute, I Mas D, S.L. | Método de fabricación de una pieza destinada a estar colocada en el entorno de una prótesis dental en la boca de un paciente |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2903319B2 (ja) | 1999-06-07 |
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