JPH0856964A - 義歯部材間の接合構造及びその接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メタルフレーム等の義歯部材を変形・欠損さ
せることなく、その表面に複雑な巣状の凹凸形状を付与
して、これに築盛若しくは焼成する前装材等を強力に接
合し得る接合構造及びその接合方法を提供する。また、
貴金属粉体や貴金属合金粉体の焼結時における被接合体
への接合力に着目し、インプラント技工などにおける義
歯間の接合にも適用する。 【構成】 義歯部材の融点より低い温度で焼結する貴金
属粉末又は貴金属合金粉末と、この貴金属粉末又は貴金
属合金粉末の焼結温度以下で消失する微粒子の混合材と
を希釈したペースト状の接合材をつくる。そして、義歯
部材の接合面において、所定時間予備加熱して乾燥させ
た後、この接合材を焼成し、貴金属粉末又は貴金属合金
粉末の融着・焼結によって、ポーラス状態の焼結層を形
成する。混合材は、例えばレジン粉末である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、義歯部材間の接合方
法及びその接合方法に関し、補綴物同士や義歯用メタル
フレームと前装材の接合において、強力な接合力を得る
と同時に、優れた緩衝効果及び審美効果を得るものであ
る。更に詳述すれば、陶歯と金属の接合、レジンと金属
の接合、金属同士の接合など義歯製作時に広く利用で
き、具体的にはクラスプや金属床とレジンの接合や、イ
ンプラント技工における上部構造体（クラウンとボル
ト）の接合などにも適応し得るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばメタルフレーム等の平滑な金属面
と歯科用レジンを直接接合することは困難である。この
ためメタルフレームにオペークレジンなどの前装材を築
盛するには、メタルフレーム面に予め凹凸形状を付与し
ておくのが通例である。

【０００３】そこで従来は、常法で得たメタルフレーム
の前装部分にアルミナ等でサンドブラストする研削的方
法や、予めワックスパターンの前装部分に多数の樹脂ビ
ーズを付着若しくは埋設させた型を用いてメタルフレー
ムを鋳造し、メタルフレーム表面に凹凸形状を付与する
方法を採用していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前者の方法で
は、メタルフレーム面を物理的に削合するので、フレー
ム厚が薄い部分を変形させたり、削合過多によってメタ
ルフレームの一部に穴があく恐れがあった。また、凹凸
の断面形状は鋭角な山切り状となるため築盛するレジン
等の引っ掛かりが悪く、また表面積はそれ程広くならな
いので、強力な接合力を維持できなかった。特に前装材
がレジンの場合、恒久的に接着力を維持する目的で、無
機質な安定層を形成しようとすれば、レジンの築盛に先
立ち表面酸化、金属メッキまたはシリカ層の焼き付け等
の前処理が必要となり、これらに高価な機械装置や材料
を要するという課題があった。

【０００５】一方、後者による場合は、ワックスパター
ンの細かな溝や複雑な形状部分にはビーズの付着が困難
である。また、ビーズの付着にムラが生じ易く、メタル
フレーム面に均一な細かい凹凸形状を付与することは期
待できない。従って、前装材の維持力が均等に得られな
いという課題があった。さらに、鋳造後のメタルフレー
ム面はビーズの径分だけ突出した形態となるので、築盛
する前装材の厚みが減少して、オペーク効果が低下す
る。そこで最終工程では、研削して義歯形態を整える
が、例えばフィニッシュラインなど前装材が薄くなる部
分では、研削によって付与した凹凸形状を削り落とすた
め、この部分の接合力が落ちるという課題があった。

【０００６】本発明は上述の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、例えば前装材等を築盛
するメタルフレーム等の義歯部材を変形・欠損させるこ
となく、その表面に複雑な巣状の凹凸形状を付与して、
これに築盛若しくは焼成する前装材等を強力に接合し得
る接合構造及びその接合方法を提供することである。ま
た、貴金属粉体や貴金属合金粉体の焼結時における被接
合体への接合力に着目し、インプラント技工などにおけ
る義歯間の接合も試みる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１は、義歯部材の融点より低い温度で焼結す
る貴金属粉末又は貴金属合金粉末と、この貴金属粉末又
は貴金属合金粉末の焼結温度以下で消失する微粒子の混
合材とを希釈したペースト状の接合材を焼成することに
より、義歯部材の接合面に貴金属粉末又は貴金属合金粉
末が融着して、ポーラス状態の焼結層を形成して接合構
造を構成した。なお本発明でいう義歯部材は、義歯を構
成するための種々部材の観念を有し、例えばレジン前装
冠を築盛する場合は義歯基体となるメタルフレームを指
し、インプラント技工において粘膜貫通部品に上部構造
体をネジ止めする場合はクラウンとボルトの両者を指
す。つまり、本発明による接合構造は結果として義歯部
材間に形成されるものであって、二部材のうち被接合体
となる部材の表面に構成する場合と二部材間に構成する
場合とがある。

【０００８】また、請求項２では、義歯部材の融点より
低い温度で焼結する貴金属粉末又は貴金属合金粉末と、
この貴金属粉末又は貴金属合金粉末の焼結温度以下で消
失する微粒子の混合材とを希釈したペースト状の接合材
を、上記義歯部材の接合面に塗布して、予備加熱した
後、焼成して接合面に上記貴金属粉末又は貴金属合金粉
末の焼結層を形成するという手段を用いた。また、請求
項３では混合材としてレジン粉末を選択的に採用した。

【０００９】

【作用】請求項１の接合構造は、大別して例えば前装材
等の築盛に先立ってメタルフレームなどの被接合体に形
成する場合と、上部構造体におけるクラウン冠と支台歯
などのように義歯部材同士の間に形成する場合とがあ
る。前者の場合、接合材を焼成することによって、混合
材及び希釈剤は揮発し、残部として貴金属粉末又は貴金
属合金粉末の焼結層が形成される。この場合、被接合体
側から加熱し焼成することが好ましい。焼結層は、混合
材が揮発・燃焼によって消失してなる気孔を有し、被接
合体の表面にポーラスな状態の凹凸形状を付与する。ま
た、貴金属粉末又は貴金属合金粉末は焼成時に半溶融状
となって被接合体の表面に融着し、強力に接合する。さ
らに後者の場合、貴金属粉末又は貴金属合金粉末は、樹
脂粉末の揮発時の膨張作用を受けて各部材の接合界面に
均等に焼結する。このときもまた、焼結層はポーラスな
状態になり、且つ強力な接合力をもって各部材の接合界
面と接合する。つまり、貴金属粉末または貴金属合金粉
末は義歯部材の融点よりも低い温度で部材同士の接合を
可能とするものであり、具体的には、金粉ペーストを素
材とするものは７５０度Ｃで焼結層を形成する。

【００１０】一方、請求項２の接合方法において、予備
加熱することによって、接合材を徐々に濃厚にして部材
への定着性を高め、貴金属粉末又は貴金属合金粉末と樹
脂粉末との位置関係を保持する。また、請求項３では混
合材としてレジン粉末を採用したので、貴金属粉末また
は貴金属合金粉末の焼結時には完全に消失し、よりポー
ラス状態の焼結層を得る。

【００１１】

【実施例】以下、添付した図面に従って本発明に係る実
施例を説明し、本発明の作用、効果を明らかにする。図
１〜図２は、第一実施例の接合方法を作業工程順に模式
的に説明したものである。この実施例は、義歯基体に前
装材を築盛することを想定したものであり、義歯基体と
して板状のメタルフレーム１を用いて、これと前装材と
の接合を行った。メタルフレーム１は、パラジウム合金
で製作した。そして、金粉を希釈剤と混合した歯科用の
金粉ペーストと、レジン粉末とを混合してペースト状の
接合材２を作り、すばやくメタルフレーム１の所要表面
に塗布する（図１参照）。このとき、メタルフレーム１
に対する接合材２の濡れ性を高めるために、メタルフレ
ーム１の表面を清浄にすることはいうまでもない。さら
に定着性を向上するために、カーボランダムポイントで
研削してもよい。但し、このときメタルフレーム１を変
形・欠損させないことが重要である。また、希釈剤の量
は少な目にするのが好ましい。これは、接合材の粘性を
保ってメタルフレームへの定着性をよくし、ペースト中
のレジン粉末の均一な分散状態を維持するためである。
なお、この実施例では金粉ペーストに２４カラットのブ
レンドゴールド（商品名：Ｂｌｅｎｄｇｏｌｄ）、レジ
ン粉末にはアクリルポリマー粉である２０〜５０μｍ径
のパラプレスバリオ（商品名：ＰａｌａｐｒｅｓｓＶａ
ｒｉｏ）を採用した。また、金粉は本発明でいう貴金属
粉末の一例であり、レジン粉末は混合材の一例である。

【００１２】次に、このメタルフレーム１を焼成する。
このときの焼成条件は、大気解放状態で１００度Ｃで予
備加熱して６分間乾燥させた後、昇温条件７０度Ｃ／分
のペースで９５０度Ｃまで加熱し、１分間係留した。予
備加熱する理由は、ペースト中の希釈剤を揮発・消失さ
せ、徐々に接合材の粘性を高め、さらに乾燥することに
よって、金粉とレジン粉末の位置関係を安定的に保つた
めである。この条件で焼成したメタルフレーム１の表面
には、接合材２のうち、レジン粉末および金粉ペースト
のペースト成分が揮発した残部である金粉が焼結してな
る焼結層２０が形成された（図２、および断面図である
図３参照）。この焼結層２０は表面からルーペで観察す
れば、径が５０μｍ程度の凹みを多数有し、断面を観察
した場合でも内部に同程度の大きさを基準とする複雑な
空洞を確認することができた。すなわち、焼結層２０は
安定したポーラスな状態になった。また、凹みの形状
は、焼結層２０表側から内部に向けて拡大した略水滴状
であった。この凹みの大きさは、接合材２に混合された
レジン粉末の大きさに符合する。レジン粉末やペースト
成分は約３００度Ｃを越えれば沸騰し、気泡が発生する
が、１００度Ｃで予備加熱して乾燥させることによって
金粉の位置はある程度固定される。さらに、徐々に加熱
することによってレジン粉末が揮発し、金粉のみが内部
に空隙を保ったポーラス状態で焼結されることになる。

【００１３】このようにして、メタルフレーム１の所要
部分に凹凸形状の焼結層２０を形成した後、焼結層２０
表面に対して常法に倣ってオペークレジンなどの前装材
３を築盛する。本実施例における前装材３の築盛手順
は、シリシール塗布後、デンタカラーオペーク、デンタ
カラーＳＡ１０（以上、全て商品名）、オペークレジン
の順でそれぞれ９０秒間重合させながら積層した。前装
材３の築盛態様は厚さ約３ｍｍ程度が好ましい。ここ
で、剪断試験を行いメタルフレーム１と前装材３との接
合力を測定した値は３９．５５ｋｇｆであった。

【００１４】以上のように、本実施例によれば、従来の
サンドブラストによる研削法等に比べ、その接合力を向
上させることができた。これは、焼成によって残留した
金粉がメタルフレーム１の表面にポーラスな層で焼結
し、接着面積を飛躍的に拡大できたことに起因する。さ
らに、部位によって接合力のムラがなく、特に義歯のフ
ィニッシュラインに相当するメタルフレームの周縁で
も、前装材の接合力は強力な状態を維持するので、その
剥離を防止することができた。また、接合材を焼成した
ことによって残留成分は金粉だけになり、従ってメタル
フレーム表面に金色層を呈するので、義歯に適用した場
合には審美性を高めることができる。さらに、金は熱伝
導性が良好であるので、装着した場合には食物の熱を有
効に伝達することができ、自然歯に近い感覚を保証する
ことができる。なお、金粉に代えてプラチナやパラジウ
ムなどの貴金属粉末、またはこれらの合金粉末を採用す
ることもできる。

【００１５】次に第二実施例では、金粉ペーストとレジ
ン粉末との混合比（重量比）を違えた接合材を準備し、
焼成後の焼結層の形状をそれぞれ観察した。焼成スケジ
ュールとして、接合材を１００度Ｃで６分乾燥させた
後、昇温条件７０度Ｃ／分で３００〜７５０度Ｃまで加
熱し、７５０度Ｃで５分間係留した。この結果、レジン
の混合比を高めるにつれて、焼結層の表面はより緻密且
つ複雑な凹凸形状となった。これは、金粉ペーストに対
するレジン粉末の量が多くなることによって、焼結時の
揮発部分が大きくなり、複雑な凹みが多数形成できたも
のと推測できる。また、これによって接着面積が大きく
することができ、前装材との接合力を向上させることが
期待できる。

【００１６】続いて第三実施例では、焼成温度（焼成時
の最高温度）を違えて形成した焼結層に第一実施例と同
様手順で前装材を築盛し、焼成温度と前装材の接合力と
の関係を測定した。結果は表１に示す数値から明らかな
ように、金粉ペーストとレジン粉末との混合比が同じ条
件下では、焼成時の最高温度を高く設定するにつれ、そ
の最大引張荷重は高くなった。これは、焼成温度によっ
て金粉の焼結状態及びペーストとレジン粉末の揮発状態
が相違することを示している。すなわち、この実施例で
は焼成温度が高くなるのつれて、金粉ペーストはより強
固に凝固してメタルフレーム面と強力に接合し、且つペ
ーストやレジン粉末は完全に揮発して、焼結層により多
数の凹みを形成したものと推測できる。換言すれば、メ
タルフレームと焼結層との接合力は金粉の焼結状態に起
因し、さらに焼結層と前装材との接合力はペースト及び
レジン粉末の揮発状態に起因する。

【００１７】

【表１】

【００１８】続いて、板状のメタルフレームを図４に示
すコ字型のメタルフレーム１０に置換した第四実施例を
説明する。この実施例では義歯とインプラントのように
金属部材同士の接合を想定したものである。なお、０．
０７グラムの金粉と０．０２グラムのレジン粉末とを混
合したものに溶剤を混ぜてペースト状の接合材１０を作
り、これをメタルフレーム１０の端部４・４間に介在さ
せて、上記第二実施例と同様の条件で焼成した。この実
施例において、両端部４・４が接合する金属部材同士に
相当する。

【００１９】ところで、金属粉末を焼結させた場合、加
熱側とは反対側に凝固収縮が発生する。つまり、二部材
間に接合材を介在させ焼成した場合は、加熱側の部材に
は金属粉末の焼結体が強力に接合しているが、他方の凝
固が遅れる側では焼結体の接合力がこれより低くなる。
また、大気開放状態で焼結させた場合は、重力方向に金
属粉末が片寄るため、上下関係など位置による焼結状態
の差異が発生する。

【００２０】そして、焼成後の端部４・４間の断面を観
察すると、両者間には金粉の焼結層が観察でき、また金
粉は端部４・４に均等に焼結していた。また、焼結層に
は先の実施例と同様に、多数の気泡が内在してポーラス
な状態になっていた。この気泡は、接合材中のレジン粉
末及びペーストが揮発したものである。これらを総合的
に判断して、金粉が加熱方向や重力の影響を受けず両端
部４・４に均等に焼結したのは、レジン粉末が揮発する
際の膨張力が金粉に働き、押圧して金粉を端部４・４側
へ押しやったものと推測できる。

【００２１】従って、この実施例によれば、金粉とレジ
ン粉末とを混合した接合材を部材間に介在させて焼成す
ることによって、両部材は焼結層を介して強力に接合す
ることができる。これに加えて、焼結層は多数の気泡を
内在しているため、咬合時の緩衝作用を行うと共に、接
合材として金粉などの貴金属粉末を用いた場合でも義歯
の重量化を回避することができる。

【００２２】なお、上述した第一から第四実施例では、
混合材としてアクリルポリマー材のレジン粉末を用いた
が、混合材はこれに限定されず、貴金属粉末または貴金
属合金粉末の焼結温度で燃焼・揮発などによって消失す
ることを条件に、例えばセルロース粉など他の材質のも
のであってもよい。また、接合する対象が陶材と金属で
あっても、緩衝作用、接合力の向上などにおいてこれら
実施例と同様の作用効果を得ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
義歯部材にポーラス状態の凹凸層を付与することができ
たので、義歯部材同士の接合力を向上することができ
た。さらに、前装材の築盛に先立って部材表面を物理的
に削合することがないので義歯形態を保持し、且つ審美
性を維持することができた。また、義歯製作時において
適用範囲が広く、上部構造体の接合に適用すれば、部材
同士を接合する焼結層は気泡を内在したポーラス状態で
あるので、緩衝作用が働くと共に、義歯の重量化を助長
せず、長期使用しても疲労感をもたらすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の接合方法において、第一工程を模
式的に示した斜視図

【図２】同、第二工程を模式的に示した斜視図

【図３】第一実施例の接合方法における焼結層の断面を
模式的に描写した断面図

【図４】第四実施例におけるコ字型のメタルフレームを
示した斜視図

【符号の説明】

１ メタルフレーム ２ 接合材 ３ 前装材 ４ 端部 １０ コ字型メタルフレーム ２０ 焼結層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】義歯部材の融点より低い温度で焼結する貴
   金属粉末又は貴金属合金粉末と、この貴金属粉末又は貴
   金属合金粉末の焼結温度以下で消失する微粒子の混合材
   とを希釈したペースト状の接合材を焼成することによ
   り、上記義歯部材の接合面に上記貴金属粉末又は貴金属
   合金粉末が融着して、ポーラス状態の焼結層を形成した
   ことを特徴とする義歯部材間の接合構造。
2. 【請求項２】義歯部材の融点より低い温度で焼結する貴
   金属粉末又は貴金属合金粉末と、この貴金属粉末又は貴
   金属合金粉末の焼結温度以下で消失する微粒子の混合材
   とを希釈したペースト状の接合材を、上記義歯部材の接
   合面に塗布して、予備加熱した後、焼成して上記接合面
   に上記貴金属粉末又は貴金属合金粉末の焼結層を形成し
   たことを特徴とする義歯部材間の接合方法。
3. 【請求項３】混合材はレジン粉末である請求項１記載の
   義歯部材間の接合構造。