JPH0526856B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 開示技術は、歯科治療に用いる鋳造用金属であ
つて、金、銀、パラジウム、銅、亜鉛、白金の成
分を有する基合金に対し他の元素を添加した歯科
用金合金に関する発明であり、特に、上記基合金
としてその成分重量比をそれぞれ金10〜50％、銀
10〜50％、パラジウム0.5〜15％、銅、５〜30％、
亜鉛５〜20％、白金0.1〜２％の範囲とし、この
組成の基合金に対して添加する他の元素の組成、
及び、重量比については、アンチモン0.1〜１％、
シリコン0.1〜0.5％、マグネシウム0.1〜0.5％の
少なくとも１種とニツケル0.1〜５％、ジルコニ
ウム0.1〜１％、アルミニウム0.1〜0.5％、イリジ
ウム0.05〜１％、ルテニウム0.05〜１％の少くと
も１種とを添加して基合金の基本特性の一層の助
長向上を図り、鋳造性の助長促進と機械的性質の
向上を図るようにした歯科用金合金に係る発明で
ある。 ＜従来の技術＞ 周知の如く、歯科治療に用いられている金属は
長い間の研究開発によつて合金を用いるようにさ
れているが、歯科治療用の合金はその使用態様の
性質から第一に日常生活のうえで口腔内に於いて
装着された後、経時的に安定し、変色を起こさな
いことが必要であり、第二に機能上通常の咬合に
より反復して印加される力に耐え得るだけの強度
がなくてはならず、又、それに加えて口腔に対す
る衝撃を柔かくするために、それ相当の弾性力を
有さねばならず、加えて、第三には日常対人関係
で会話等において露呈する性質上、審美性の面か
ら優れていなければならない等の条件が強く望ま
れている。 そして、これに対処するに種々の優れた合金が
開発採用されてきている。 ＜発明が解決しようとする課題＞ 而して、上述条件の内、合金の変色については
金含有量の多い高金品位合金を用いることによつ
てこれに対処することが出来るようになつてきて
いることは周知の通りであるが、金含有量が多い
ことから高価になり、結果的にコスト高になるた
め経済的に見合わないという不利点があり、した
がつて、安価なものが要望されてきた。 そのため、近時低金品位合金化が開発の対象に
されつつあるが、これまで開発されてきた低金品
位合金は実用上、機械的な性質の点からみて脆い
という欠点があり、実質的に実使用し難いという
難点につながつており、弾性力、或は、靭性力を
必要とする歯科治療には使用出来ないという不具
合があつた。 このような脆さと強度が相矛盾した性状として
現われることが歯科治療用合金の開発上極めて大
きなネツクになつていた。 ＜発明の目的＞ この発明の目的は上述従来技術に基づく歯科治
療用の金合金における問題点を解決すべき技術的
課題とし、金、銀を主成分とする基合金を有しな
がらも、該基合金の組成を最大有効状態に配合
し、更に他の元素を添加して歯科治療の鋳造用金
属の性質を総合的に向上させるようにし、又、経
済的にも充分見合うようにし、日常生活に何等支
障がないようにもして医療産業における材料技術
利用分野に益する優れた歯科用金合金を提供せん
とするものである。 ＜課題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
るこの発明の構成は、前述課題を解決するため
に、歯科治療に用いる鋳造用金属としての基合金
において金、銀、パラジウム、銅、亜鉛、白金に
つきその各成分の重量比を10〜50％、10〜50％、
0.5〜15％、５〜30％、５〜20％、0.1〜２％との
各範囲とし優れた機械的強度、及び、弾性力を有
するようにし、加えて靭性力を具備するようにも
して実使用上の機械的性質を向上させ、更に、高
頻度に露呈させた場合には、口腔内の肌の色に馴
染み、暖みのある明るい淡黄色を呈するように
し、又、鋳造中における顕著な時効硬化性を具備
し、更には高金品位合金に匹敵する耐蝕性を有す
るのみならず、色調と耐変色性に優れるように
し、而してこれらの性質をより更に助成促進して
深くこれに与かるように添加する他の金属元素の
組成についてアンチモン0.1〜１％、シリコン0.1
〜５％、マグネシウム0.1〜0.5％の少くとも１種
を添加して鋳造性の助長を図るようにし、更に、
ニツケル0.1〜５％、ジルコニウム0.1〜１％、ア
ルミニウム0.1〜５％、イリジウム0.05〜１％、
ルテニウム0.05〜１％の組成の元素を少くとも１
種添加して機械的性質の助長向上を図るようにし
た技術的手段を講じたものである。 ＜発明の背景＞ 而して、この発明における上記基合金、及び、
添加元素の組成の限定条件についてその理論的原
理、及び、経験的反復実験データに基づく理由を
説明すれば以下の通りである。 先ず、基合金の金、銀、パラジウム、銅、亜
鉛、白金の組成について述べると、金については
周知の如くその色調、耐変色性、並びに、機械的
強度に関与する機能が大であり、10％未満では耐
蝕性の効果が発揮されず、上記機能が薄れ、又、
50％以上になると、コスト的に高くなつて見合わ
ないという制約が生ずるために、その重量比は10
〜50％の範囲と規定したものである。 次に、銀についてはその添加する性質上、機械
的強度の促進、及び、鋳造性を向上するために大
きく作用する点を有効に利用したものであつて、
実験によれば、10〜50％の範囲がそれ以下、及
び、それ以上のデータに比して最適であることが
判明したことに基づく限定である。 そして、パラジウムについては、その金属的性
質が耐蝕性において口腔内で有効に作用し、変色
や溶出を防ぎ、副次的には機械的向上にも与かる
ことが分つており、重ねて行われた実験によれ
ば、0.5％未満ではこれらの総合的効果が弱く、
15％以上では加工性の劣化と合金自体の白色化を
招くことになるために最適範囲として0.5〜15％
を採用したものである。 而して、銅については金−銅、或は、パラジウ
ム−銅の規則相による時効硬化性促進機能と、銅
−亜鉛による色調バランスのために配合するよう
にしたものであつて５％未満では実験によれば、
この効果は不充分であり、一方、30％を越える
と、耐蝕性が劣化することが分つたために５〜30
％の重量比の範囲と限定したものである。 次に亜鉛については、上記銅−亜鉛による色調
と鋳造性における流動性の向上を図るべく、配合
するようにしたものであつて、実験的には５％以
下、及び、20％以上であると著しくこれらの特性
に劣化が生ずることが分かつたために最適範囲と
して、５〜20％重量比と特定したものである。 そして、白金については、全率固溶し、耐蝕性
をより向上させるのに効果的に与かり、実験の結
果、その機能が最大に発揮されるのは重量配合比
で0.1〜2.0％の範囲内であることが確認され、0.1
％未満においては効果は顕著ではなく、又2.0％
以上であると、合金の色調を白色化して好ましく
ないことが分かつたためにこの範囲を最適範囲と
したものである。 而して、上記基合金に対して添加する各元素、
及び、その選択配合について示せば次の通りであ
る。 先ず、アンチモン、シリコン、マグネシウムに
ついては、鋳造性の向上有効であることが分り、
実験的にはその添加量が重量比においてアンチモ
ンについては0.1〜１％が最適範囲であることが
分つたためにその範囲を配合比としたものであ
り、、シリコンについては0.1％未満では効果が得
られず、0.5％以上になると同じく脆化を招くた
めにその最適重量比配合については範囲を0.1〜
0.5％と限定したものである。 そして、最後にマグネシウムについては同じく
実験により確認された結果、その重量配合比が
0.1％未満では効果不充分であり、又、0.5％を越
えると、合金を脆化することが分つたために、そ
の重量配合比については添加範囲を0.1〜0.5％と
したものである。 次に、ニツケル、ジルコニウム、アルミニウ
ム、イリジウム、ルテニウムについては機械的特
性を向上させるのにも有効であることが分つたも
のであつて、その重量配合比についてはニツケル
で0.1％未満ではほとんど効果がなく、５％を越
えると色調を白色化する好ましくない現象が発見
され、これらの実験の結果、最適重量比の範囲は
0.1〜５％であることが分つたことによつてこの
範囲を限定したものである。 又、ジルコニウムについては、その優れた効果
は重量比において0.1％未満では顕著でなく、一
方１％を越えると、鋳造性を悪化するように働く
ことが分つたために、実験データからして0.1〜
１％をその重量比の範囲と限定したものである。 そして、アルミニウムについては合金の機械的
性質を飛躍的に向上させるのに有効であることが
分つており、その最適効果の重量比については
0.1〜0.5％の範囲であることが実験的に確かめら
れ、0.1％未満では効果が薄く、一方、0.5％以上
では酸化物が生じて鋳造性を悪くし、脆化を招く
ことが確認されたためにこの0.1〜0.5％の重量比
限定範囲と決めたものである。 そして、イリジウムについては、特に、結晶粒
微細化に強く与かる元素であることが分つてお
り、その結果、この添加によつて機械的性質の向
上が図れるが、その効果は0.05％未満では弱く、
一方、１％以上になると脆化することが実験的に
確かめられたためにその最適範囲を0.05〜１％と
したものである。 次に、ルテニウムについては機械的性質の向上
に有効に作用する元素であるが0.05％未満ではほ
とんどその向上につながる効果は得られず、又、
１％以上であると、合金が脆化することが実験に
よつて確かめられたためにその最適有効重量比の
範囲は0.05〜１％であると決定したものである。 ＜実施例＞ 次に、この発明の実施例を公知例と共に第１表
に基づき各試料について説明すれば以下の通りで
ある。

【表】 尚、上記第１表の実施例の金合金については、
ガス炉で溶解し、所定の形状に鋳造成形した後、
冷間ロール加工を行い、その後で所定の形状に加
工したものである。 而して、上記第１表の実施例合金と対比する公
知合金の各々についてその対比データを得るため
に行つた材料試験の結果は第２表に示す通りであ
る。

【表】 尚、この場合に各試験試料については加工材、
遠心鋳造法により、t1.0×w10×l15mmの硬さ、色
調、組織観察用板状試片、並びに、φ2.0×l50mm
の引つ張り強さ、伸び測定用棒状試片を作製した
ものである。 而して、各試験の内容について示すと、 (1) 硬さ試験 周知のマイクロビツカース硬さ試験機により
荷重200ｇ、荷重負荷時間30秒の条件で測定し
た。 (2) 引つ張り強さ試験 テンシロン引つ張り試験機により標点間距離
20mmとした試片を引つ張り速度10mm／minで測
定した。 (3) 伸び測定試験 (4) 変色観察試験 試験片についてはJIS Ｒ 6253規定の400番
研摩紙により研摩後、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
状態観察による。 (5) 色調観察 JIS Ｒ 6253（耐水研摩紙）に規定された400
番の研摩紙で研摩した後にJIS Ｚ 8721（三属
性による色の表示方法）により準拠した標準色
表により観察したものである。 上記第２表の特性データの結果からも分るよう
に、この発明の歯科用の金合金は従来公知のもの
に比して優れた時効硬化性を有しており、歯科治
療に必要とされる、或は、具備していた方がはる
かに好ましいと思われる強度、伸び、即ち、弾性
力、並びに、均整力を有していることが明瞭に示
されている。 又、色調や耐蝕性においても良好であることが
示されている。 尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、基合金、及
び、添加元素についても均等なものを配合し得る
等種々の態様が採用可能である。 ＜発明の効果＞ 以上、この発明によれば、基本的に、歯科用の
金合金において、基合金の組成について先述特許
請求の範囲の組成配合重量比にしたことにより、
又、微量添加元素の配合と重量比を設定したこと
により、低金品位であるにもかかわらず、高金品
位合金と同等の時効硬化性、弾性力、靭性力を具
備させることが出来、更には耐蝕性を良好にし、
鋳造性を向上させ、機械的特性を向上させること
が出来、各元素の治療に必要な利点を相互に最大
有効に発揮させることが出来る優れた効果が奏さ
れる。 このように実際に低品位治療に求められる強
度・伸び、即ち、弾性力や靭性力を有しており、
更に色調や耐蝕性においても優れているために、
本来的にこれまで有していた歯科治療における鋳
造用金属治療の金合金の問題点を除去し、該歯科
治療における各種の幅広い治療用に対応すること
が出来るという優れた効果が奏され、而も、低金
品位であるためにコスト的にも安く供給すること
が出来るという優れた効果が奏される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金、銀、パラジウム、銅、亜鉛、白金から成
   る基合金に他の元素を添加した歯科用金合金にお
   いて、該基合金の金、銀、パラジウム、銅、亜
   鉛、白金の組成重量比がそれぞれ10〜50％、10〜
   50％、0.5〜15％、５〜30％、５〜20％、0.1〜２
   ％であり、而して該基合金に対し、アンチモン
   0.1〜１％、シリコン0.1〜0.5％、マグネシウム
   0.1〜0.5％の重量比の各元素の少くとも１種とニ
   ツケル0.1〜５％、ジルコニウム0.1〜１％、アル
   ミニウム0.1〜0.5％、イリジウム0.05〜１％、ル
   テニウム0.05〜１％の重量比の各元素を少くとも
   一種添加して鋳造性及び機械的特性を向上するよ
   うにしたことを特徴とする歯科用金合金。