JPH083013A - 陶材焼付用表面処理材 - Google Patents

陶材焼付用表面処理材

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JPH083013A
JPH083013A JP13579494A JP13579494A JPH083013A JP H083013 A JPH083013 A JP H083013A JP 13579494 A JP13579494 A JP 13579494A JP 13579494 A JP13579494 A JP 13579494A JP H083013 A JPH083013 A JP H083013A
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JP
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gold
fine particles
porcelain
alloy
baking
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JP13579494A
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Mamoru Tsukaguchi
衛 塚口
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Yamamoto Precious Metal Co Ltd
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Yamamoto Precious Metal Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】金合金微粒子と、酸化防止剤及びバインダーと
からなる陶材焼付用表面処理材において、焼付による陶
材とメタルフレームの接着強度が十分で且ブリッジ型の
メタルフレームの変形等を防止できるようにすること。 【構成】金合金微粒子と、酸化防止剤及びバインダーと
からなる陶材焼付用表面処理剤において、前記金合金微
粒子は、金と珪素の共晶合金の微粒子を含む構成とした
こと

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、人工歯用の陶材をメタ
ルフレームに焼付る際に使用する陶材焼付用表面処理材
に関するものである。
【0002】
【従来技術及び課題】この種焼付用表面処理材として、
既に純金に白金微粒子を一定量加えたものが知られてい
る。このものの焼付温度は1000℃〜1010℃程度で、ブリ
ッジ型メタルフレームの製作の際にメタルフレーム相互
をロウ着するためのロウ剤の液相点(1040℃〜1100℃)
と近似する。従って、このようにロウ付けによって作成
されたブリッジ型のメタルフレームに前記焼付用表面処
理材を用いて陶材を焼付ると、このメタルフレームが変
形し易い。上記のように、陶材焼付の際に、ロウ着部の
ロウ剤がその液相点近傍にまで加熱されることから、こ
のロウ着部の結合状態にズレ等が生じ易く、全体として
は変形が生じ易い。
【0003】このような不都合を解消する為に、純金を
粒状からプレート状の微粒子とすることで、焼付温度を
900 ℃程度に低くしたものが特公平2−38642号と
して提案されている。この場合には、前記焼付温度と上
記ロウ剤の液相点との間に十分な温度があることから、
上記したような不都合が生じない。ところが、このもの
では、陶材層とメタルフレームとの接着強度が不十分で
あることから焼付られる陶材層に亀裂が生じることが多
かった。
【0004】これは、成分中に添加されている二酸化珪
素(SiO2 )によって形成される凹凸面と陶材とが十
分に機械的結合されるが、メタルフレームと焼付用表面
処理材との接着強度が不十分でメタルフレームに外力が
加わった場合に陶材層が剥離したり、これに亀裂が入っ
たりすることとなるからである。また、通常は、ペース
ト状となった組成物をメタルフレームに塗布して、その
上に陶材を築盛して焼付るが、この場合に、焼付用表面
処理材表面の凹凸と陶材層との間に微細な空隙が生じ易
く、焼付の際に前記空隙部にガスが生じたりして両者の
結合力を低下させる要因となるからである。
【0005】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
有り、陶材をメタルフレーム焼付る際等に使用する陶材
焼付用表面処理材において、焼付による陶材とメタルフ
レームの接着強度が十分で且ブリッジ型のメタルフレー
ムの変形等を防止できるようにすることである。
【0006】
【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『金合金微粒子と、酸化防止剤及びバインダ
ーとからなる陶材焼付用表面処理剤において、前記金合
金微粒子は、金と珪素の共晶合金の微粒子を含む構成と
した』ことである。尚、ここで、共晶合金としては亜共
晶から過共晶までの範囲の共晶合金が含まれる。
【0007】
【作用.効果】金と珪素の共晶合金の液相点は、370
℃程度であり、金と珪素の共晶合金の微粒子を含有する
処理材が450℃〜900℃程度の焼付温度でメタルフ
レームに焼付られる。従って、既述したような、焼付温
度が高温であることの不都合、つまり、ブリッジ型メタ
ルフレームへの陶材の焼付に使用した場合におけるメタ
ルフレームの変形等が防止できる。そして、この処理材
表面に陶材が焼付られる。
【0008】なお、メタルフレームと陶材との接着要因
は、酸化物相互の拡散固溶による接着とぬれによる接
着、さらには、機械的結合による接着とであり、前記拡
散固溶による接着力は、全体の接着力の50パーセント
であることが知られている。上記構成の処理材を表面へ
の焼付の場合、金と珪素との合金層の珪素が、メタルフ
レームの合金成分及び陶材成分の珪素と拡散固溶する態
様で相互に接着結合される。従って、前記した拡散固溶
による接着力が十分に確保されたものとなり、従来のよ
うな、機械的結合による接着の場合に比べて接着強度が
向上する。
【0009】また、焼付によってメタルフレームと陶材
層との間に形成される処理材層の表面には凹凸が生じて
機械的に結合するものではなく、当該処理材層は拡散固
溶によって相手の層内に拡散侵入するものであるから、
処理材層とこれに接合される層との境界部に空隙が生じ
ることもなく、この空隙の存在による不都合、つまり、
接着力の低下も生じない。
【0010】さらに、焼付後の焼付用処理材層が灰白色
又は黒灰色のメタルフレームの色調を隠蔽し、しかもこ
の処理材層の色がオレンジ色となるから、陶材によって
健全歯の色調を模倣するのに有利である。 [その他の発明について]上記処理材中に、『金とアル
ミニュウムの共晶合金の微粒子、金と錫の共晶合金の微
粒子、金とインジュウムの共晶合金の微粒子、の少なく
とも一つを含有させたもの』でも、ほぼ同等の作用・効
果が得られる。
【0011】この組成のものにおいて、『金と珪素の共
晶合金成分を主成分とし他の合金成分比率を小さく設定
した』ものでは、接着強度が向上する。これは、陶材成
分の2酸化珪素との拡散固溶による接着要因の割合が多
くなるからであろう。特に望ましくは、酸化防止剤とバ
インダー以外の合金成分を『金と珪素の共晶合金の微粒
子を主成分とし、これに対して金とアルミニュウムの共
晶合金及び金と錫の共晶合金の微粒子を含有させた組
成』とする。この場合には、接着強度が格段に優れたも
のとなる。
【0012】また、上記合金成分を『金と錫の共晶合金
の微粒子をさらに含有させ、金と珪素の微粒子と金と錫
の微粒子との重量比を1:(0.02〜0.1 )とした』とし
たものでは、陶材層の厚さが薄い領域では、焼付用処理
材の層が焼付完了後に陶材層と反応して薄いピンク色に
発色する。一般的に、歯牙と歯肉の移行部では陶材層の
厚さが薄く形成されることから、口腔内では、この部分
の陶材層はその下地の焼付用処理材層の色調に影響され
る。上記組成のものでは、陶材層の薄い部分では焼付用
処理材の層が歯肉の色調に近似した薄いピンク色となっ
て、この部分から陶材層の厚い部分は健全歯に近いオレ
ンジ色の色調となる。従って、人工歯の口腔内における
前記色調の変化、つまり、グラデーション効果によっ
て、この人工歯が健全歯のイメージに極めて近似したも
のとなる。
【0013】
【実施例】次に、上記した本発明の実施例詳述する。以
下に示す実施例は、何れも、酸化防止剤として、塩化リ
チュウムとアビエチン酸を採用し、バインダーとしては
トリエタノールアミンを採用したものである。そして、
これらに以下に示す共晶合金微粒子が所定量混合されて
全体としてペースト状としたものである。以下に各実施
例の共晶合金微粒子の組成を示す。 上の表に於いて、AuSiは金と珪素の共晶合金微粒子
を、AuAlは金とアルミニュウムの共晶合金微粒子
を、AuSnは金と錫との共晶合金微粒子を、AuIn
は金とインジュウムの共晶合金微粒子を示す。
【0014】また、接着強度は、図1の形式のテストピ
ースを打抜剪断試験によって試験したときの測定値(M
Pa)を示す。この測定値(MPa)は、次式によって
求められる。 MPa=W/(0.102 πdL) ただし、上の式において、d及びLは図1に示すテスト
ピースの各部の寸法(単位:mm)であり、Wは、剪断
時の荷重(単位:kgf )である。
【0015】このテストピースの断面は図2のような構
造であり、出願人会社のメタルフレーム材(商品名:ブ
レンディN−78,組成:金78重量%、白金9.3重
量%、パラジュウム8.7重量%、銀1.5重量%、イ
ンジュウム1.0重量%、その他1.5重量%)から構
成された軸(1) の陶材築盛域と同じ範囲に各実施例の処
理材(5) を焼成し、この処理表面に環状に陶材((株)
ノリタケ社製、製品名:ノリタケ、スーパーポーセレン
AAA)を築盛して、当該陶材の焼付温度にて焼付けた
ものである。
【0016】以上の実施例についての接着強度の測定か
ら、各実施例の接着強度が比較例のそれよりも優れてい
ることが明らかになる。実施例1及び実施例2について これらの接着強度が他の実施例の接着強度よりも優れて
いるが、実施例2の処理材は特に接着強度が大きい。
【0017】実施例3について この実施例では、AuSiの成分比率がAuAlの成分
比率よりも大きい場合も小さい場合にも接着力に殆ど差
異がない。実施例4について この実施例でもAuSiのAuSnに対する成分比率
は、接着強度に大きな影響を与えるものではなく、前記
成分比率の如何に関わらずほぼ同等の強度を示すした。
【0018】なお、この内、AuSiの成分比率を1と
し、AuSnの成分比率を0.02〜0.1 としたものでは、
陶材層0.5mm程度以下の場合に、焼付用処理材層が
陶材層との反応によって薄いピンク色に発色した。従っ
て、陶材を焼付て人工歯を製作する場合に、陶材周縁の
薄肉部に前記発色現象が生じることとなり、健全歯と極
めて近時した色調の人工歯に製作できる。
【0019】実施例5について この実施例でもAuSiのAuInに対する成分比率
は、接着強度に大きな影響を与えるものではなかった。
なお、この内、AuSiの成分比率を1とし、AuIn
の成分比率を0.02〜0.1 としたものでは、陶材層0.5
mm程度以下の場合に、焼付用処理材層が陶材層との反
応によって同様に薄いピンク色に発色した。その他何れ
の実施例もAuSiの成分を含むが、この成分の有効性
は、図3〜図6のグラフからも証明できる。
【0020】これらの図は、上記実施例2のうち、Au
Si:AuAl:AuSnの重量比を0.7:0.2:
0.02に設定した焼付用処理材を用いてメタルフレー
ム合金表面に陶材を焼付けた場合の断面の、メタルフレ
ーム合金層(M) と、焼付用処理材合金層(L) と、陶材層
(N) の各層とこれらの境界部のX線マイクロアナライザ
ーによる線分析グラフのトレース図であり、このうちの
図3は、前記トレース図と、走査電子顕微鏡写真のトレ
ース図との複合図である。
【0021】何れの図の線分析グラフも、図3の走査電
子顕微鏡写真のトレース図に示した横軸上の各成分量を
示すものである。図3の線分析グラフはSi成分を、図
4のAl成分、図5のSn成分、図6のIn成分を示し
たものである。この図によれば、焼付用処理材合金層
(L) のSi成分が陶材層(N) 内に拡散していることがわ
かる。また、図4、図5からはAl成分やSn成分の拡
散が著しいことがわかる。なお、図6は、メタルフレー
ム合金層(M) に含まれるIn成分の拡散度合いを示す
が、この図からわかるIn成分の拡散度合いに比較し
て、図3〜図5の各成分の拡散度合が顕著である。この
ことから、この実施例の場合には、Si、Al、Snが
共に大きな拡散結合作用を発揮しているものと考えられ
る。
【0022】尚、上記焼付用処理材の酸化防止剤として
は、ロジン、ホウ酸ナトリウム、リン酸、リン酸塩、塩
化亜鉛、塩化カリウム、塩化ナトリウム、或は、弗化リ
チウム、弗化カリウム、弗化アルミニウム、弗化ナトリ
ウム、又はこれらの2種以上の組み合わせ等が採用で
き、バインダーとしては、モノエタノールアミンやジエ
タノールアミン等が採用できる。
【0023】また、酸化防止材は、上記金合金微粒子
「1」に対して重量比「0.05〜0.3 」程度が好ましい。
更に好ましくは、前記酸化防止剤の比率を「0.1 〜0.2
」程度とする。尚、この酸化防止剤の両が多くなると
焼成時に、吹いて(沸騰状態となって)良好な焼成がで
きない不都合がある。また、上記各実施例の金合金微粒
子の大きさは、直径1ミクロン〜50ミクロン程度のも
のが使用できるが、好ましくは、直径4ミクロン〜10
ミクロン程度に設定する。この範囲よりも大きい粒子の
場合には、メタルフレームに焼付て表面を処理する時の
加熱所要時間が長く、加熱温度が高くなる傾向となる。
【0024】前記範囲の直径よりも小さな微粒子の場
合、上記した各性能の点では変わりないが、共晶合金を
微粒子に粉砕加工するに要する時間が多くなる点で若干
の不具合がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】テストピースの外観斜視図
【図2】その断面図
【図3】実施例2を用いて焼付けた場合のメタルフレー
ム合金層と焼付用処理材合金層と陶材層との境界部の操
作電子顕微鏡写真のトレース図及びX線マイクロアナラ
イザーによる線分析のトレースと、Si成分の量を示す
グラフの複合図
【図4】同部のX線マイクロアナライザーによる線分析
におけるAl成分の量を示すグラフ
【図5】同部のX線マイクロアナライザーによる線分析
におけるSn成分の量を示すグラフ
【図6】同部のX線マイクロアナライザーによる線分析
におけるIn成分の量を示すグラフ
【符号の説明】 (1) ・・・軸 (3) ・・・受圧リング (4) ・・・陶材 (5) ・・・処理材

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金合金微粒子と、酸化防止剤及びバイン
    ダーとからなる陶材焼付用表面処理剤において、前記金
    合金微粒子は、金と珪素の共晶合金の微粒子を含む構成
    とした陶材焼付用表面処理材。
  2. 【請求項2】 金合金微粒子と、酸化防止剤及びバイン
    ダーとからなる陶材焼付用表面処理材において、金合金
    微粒子を、金と珪素の共晶合金の微粒子のみとした陶材
    焼付用表面処理材。
  3. 【請求項3】 金とアルミニュウムの共晶合金の微粒
    子、金と錫の共晶合金の微粒子、金とインジュウムの共
    晶合金の微粒子、の少なくとも一つをさらに含有させて
    なる請求項1に記載の陶材焼付用表面処理材。
  4. 【請求項4】 金とアルミニュウムの共晶合金の微粒
    子、金と錫の共晶合金の微粒子をさらに含有させてなる
    請求項1に記載の陶材焼付用表面処理材。
  5. 【請求項5】 金と珪素の共晶合金成分を金合金微粒子
    の主成分とした請求項1、請求項3又は請求項4に記載
    の陶材焼付用表面処理材。
  6. 【請求項6】 金と珪素の共晶合金微粒子:金とアルミ
    ニュウムの共晶合金の微粒子:金と錫の共晶合金の微粒
    子の重量比を、(0.7 〜1 ):(0.2 〜0.5):(0.02
    〜0.1 )とした請求項4又は請求項5に記載の陶材焼付
    用表面処理材。
  7. 【請求項7】 金と錫の共晶合金の微粒子をさらに含有
    させ、金と珪素の微粒子と金と錫の微粒子との重量比を
    1:(0.02〜0.1 )とした請求項1に記載の陶材焼付用
    処理材。
  8. 【請求項8】 金とインジュウムの共晶合金の微粒子を
    さらに含有させ、金と珪素の微粒子と金とインジュウム
    の微粒子との重量比を1:(0.02〜0.1 )とした請求項
    1に記載の陶材焼付用処理材。
  9. 【請求項9】 金合金微粒子の各成分微粒子の大きさを
    直径4ミクロン〜10ミクロンに設定した請求項1から
    請求項8までの何れかに記載の陶材焼付用表面処理材。
JP13579494A 1994-06-17 1994-06-17 陶材焼付用表面処理材 Withdrawn JPH083013A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0773014A1 (en) * 1995-11-13 1997-05-14 Yamamoto Kikinzoku Jigane, Co., Ltd. Surface treatment material required in fusing dental porcelain
EP1777287A1 (de) * 2005-10-21 2007-04-25 Symrise GmbH & Co. KG Allergiereduktion in Parfümölen und Duftstoffen
WO2012057252A1 (ja) * 2010-10-29 2012-05-03 学校法人神奈川歯科大学 歯科用陶材焼き付け用基材の処理方法、歯科用陶材焼き付け用基材、歯冠修復材の製造方法、歯冠修復材の処理方法、及び歯冠修復材
JP2012161818A (ja) * 2011-02-08 2012-08-30 Mitsubishi Materials Corp 液相拡散接合用Agペースト、および、この液相拡散接合用Agペーストを用いたパワーモジュール用基板の製造方法

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