JPS6156640A - 歯科用鋳造体の鑞接方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分針） 本発明は、チタン又はチタンを主成分とする合金により
形成した歯科用鋳造体の頒接法に関するものである。

（従来の技術） チタン又はチタンを主成分とする合金（以下チタン等と
呼ぶ）は、耐食性に秀れると共に生体組織との親和性も
極めて良く、新しい回科用金属として注目を集めている
。また、これに呼応して、その鋳造法に付いても様々な
技術が開発され、インレーやクラウン、ブリッヂ、金属
床、インブラント等の歯科臨床に於いてその適応性が口
々検討されている。

一方、ブリッジ等に於いては、鋳造体をＰｉ接すること
によって形成できれば極めて好都合であり、又、実際に
鑞接を必要とするケースも雲々ある。

然し乍ら、チタン等は、他の金属に比較して特に高温で
の酸化が徴しく、その結果、金属表面が酸化し母材の流
れが極端に悪くなる。従って、チタン合金等が将来歯科
臨床に適用される様になった場合でも、その鑞接が歯科
技工上最大の困難点になることは明白である。

１　　　　而して、航空機産業等の分野に於いては、チ
タン等の鑞接技術に付いて既に相当の技術開発が行なわ
れている（例えばチタニウム・ジルユニウムＶＯＬ２４
．Ａ１昭和５１年１月等）。

また、歯科分野に於いても、銀・カドミウム・コ系の口
材を用いたチタン等の鑞接について、研究開発が進めら
れている（歯科材料研究所報告１（６）、３４〜４０頁
、１９５６年、歯科用チタニウム及びジルユニラム合金
の研究）。

然し乍ら、前記工業界に於けるチタン等の鑞接は、何れ
も大気からの完全なシールドを必要とするものであり、
歯科用鋳造体の様ｔζ小規模で且つ複雑な形状の鋳造体
の鑞接では、工業用の技術をそのまま適用することが＋
ａである。

また、前記銀１カドミウム・銅系の黛材を使用する場合
には、カドミウムの人体に及ぼす影響の点に問題があり
、カドミウムの使用が規制されていることとも相俟って
、歯科臨床に当該技術を適用することは困難である。

上述の如く、現在の歯科技工操作に於いては、チタン等
から成る鋳造体を鑞接強度、耐食性、耐変色、安全性及
び簡便性等を全く充足した状態で経済的に鑞接できる技
術は未だ完成されておらず、その開発が待望されている
。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、チタン又はチタン合金製の歯科用鋳造体の簡
抜ξζ於ける上述の如き問題、即ち（イ）大気から完全
にシールドをして鑞接する様な複雑な装置を使用しなけ
ればならないこと、（ロ）鑞材が良好な状態で流れ難り
＜、小形で複雑な形状の言科用鋳造体では、完全な鑞接
が困難であること、（ハ）鋤材の耐変色性、耐食性及び
安全性等が十分でないこと等の問題を騨決し、完全な大
気からのシールドを必要とすることなく、しかも簡単且
つ確実に強度、耐食性、安全性等の要件を具備した鑞接
を出来るようにした、全（新規なチタン等の鑞接方法、
を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本願第１発明は、チタン又はチタンを主成分とする合金
により形成した歯科用鋳造体の鑞接部に、Ｋ　ＨＦｚ　
５０〜９０重量％とＬ　ｉ　Ｈ１０〜３０重量％を含有
するフラックスを塗付すると共に、不活性ガス中に於い
て前記鑞接部へ通電してこれを加熱し、Ａｕ５０〜８５
　ｆｆｉ量％、Ａｇ５〜２０ｆｆｉｆｆ１％、Ｃｕ　５
〜２０重量％及びＺｎ０〜２５重量％を含有する金鉱材
又はＡ　ｇ　３０〜５０重量％、Ａ　ｕ　１５〜２５重
星％、Ｐｄ５〜１５重量％及びＣｕ０〜３０重量％を含
有するパラジウム鑞材を前記鮎接部へ流鑞せしめること
を、発明の基本構成とするものである。

また、本願第２発明は、チタン又はチタンを主成分とす
る合金ｌこより形成した歯科用鋳造体の鋳造時に小突起
体を一体的に形成し、鑞接する鋳造体を模型上に装着し
て鑞接面同士を前記小突起体を介して接触させると共に
、前記模型上に於いて鑞接面をスポット溶接により仮付
けし、その後仮付けした鋳造体を模型より取外して鑞接
面にＫｌ（Ｆｔ５０〜９０Ｍｆｎ％トＬ　ｉ　ＨＩＯ〜
３０　”ｆｆｌ　量％を含有するフラックスを塗付する
と共に不活性ガス中ｌζ於いて前記痴接面へ通電してこ
れを加熱し、Ａｕ５０−お重量％、Ａｇ５〜２０重量％
、Ｃｕ５〜２０重量％及びＺｎＯ〜２５重社％を含有す
る金鉱材又はＡｇ５Ｑ−５０重全形、Ａｕ１５〜２５重
量％、Ｐｄ５〜１５重二％及びＣｕＯ−３０重量％を含
有するパラジウム鑞材を前記鑞接面へ流織せしめること
を、発明の基本構成とするものである。

（作　用） 本願第１発明に於いては、活性の高いＫ　ＨＦ２及びＬ
ｉＦを主成分とするフラックスと比較的低融点で温間性
に秀れた金Ｑ材又はパラジウム鑞材を用い、且つ不活性
ガス中でジュール熱により短時間で鑞接部を加熱するよ
うにしているため、顔接部の酸化が有効に抑制されると
共に前記金鐵材又はパラジウム鑞材の秀れた温間性が相
乗的に機能し、確実で且つ安定した鑞接が達成される。

又、本願第２発明では、鑞接面に形成した小突起体によ
って鑞接面の接触がより確実なものとなり゛、安定した
通電を行ない得ると共に、模型上に於いて、内接前にス
ポット溶接により鑞接面の仮付けを行なうため、鋳造体
は極めて正確に規制された状態で皿接されることになり
、高精度な増接体を形成することができる。

（実鹿例） チタン等の鑞接の雰囲気としては大気中、真空減圧中及
び不活性ガス中の三種が考えられる。しかし、歯科の技
術分野に於いては、メタルボンド後の鑞接の楢にポーセ
レンファーネス内の減圧下で行なわれる場合も一部には
あるが、通常は設備の簡易さや操作性の点から、大気中
で行なわれる鑞接が大部分である。

そこで、本発明者は、フラックスと踵材と鑞接方式とを
適宜に選定することにより、大気中に於けるチタン等の
鑞接が可能か否かを先ず予備的に検討し、大気中での鑞
接が可能なフラックスと鑞材と鑞接方式との組合せを基
礎にして、不活性ガス中に於けるチタン等の鑞接に最も
適した王者の組合せを見出すことを着想した。

先ず、チタン等の工業用鑞接に於いて使用されているフ
ラックスを参考にして、第１表の如き三種の７ラツクス
を調合し、空気中に於ける流に性の比較試験を行なった
。

第１表 その結果、流鑞性及び操作性の点に於いて、ＫＨＦｚを
主成分とするフラックス即１が他のフラックスに比較し
て秀れていることが判明した。

又、前記フラックスの組成として、ＫＨＦ２を５０〜（
ト）重量％及びＬｉＦを１０〜３０重量％含有するもの
が、フラックスの溶解温度及び流動温度の範囲が適当で
ある点、並びにチタンの酸化物を除去して酸化を防止す
る能力が高い点等の理由により、最適であることが判明
した。

前記温間性の比較試験の結果から、ＫＨＦ！５０〜９０
％及びＦｉＦｌｏ−（９）％を含有するフラックス即ち
フラックスｉ１を以後の鑞接試験に使用することにした
。

次に、前記フラックス厘１を用いて、空気中に於ける鑞
接が可能な鑞材を見出すための試験を行なった。チタン
等の鑞材としては純銀、銀・アルミ系、銀・亜鉛・カド
ミウム系等の鑞材が工業用鑞接に於いて使用されている
。

一方、歯科用の鐘打としては、口腔内での耐食性や変色
の点からして、従前の所謂歯科用鑞材の範噴に属するも
のが使用できれば好都合である。

そこで、鑞材として第２表に示す如き母料用の銀ム（石
工）、パラジウム鑞（憲２）及金鐘（澱３）を使用し、
また比較として工業用の銀・アルミよ（Ａ　４　）とＮ
ｉ−Ｃｒ系のアモルファスソルダー（意５）を使用した
。

第２表 また加液はブローパイプ及び電気趨接器を用いて夫々行
ない、鑞接後に引張り試験を実施した。

鑞接試験の結果、流離性は銀鏡（Ｋ１）が最もよく、次
に良好なものは銀・アルミｆｉ（、ｌ＆、４）で、その
他の崩材は何れも売店性が悪く、使朋に耐えないことが
判明した。

また、引張、試験の結果、銀態（産１）の場合が接着強
度が最も高く、ブローパイプの場合には平均゛強度が２
６　Ｋｇ　／　ｗｎ”、最高強度が約３９　Ｋｙ　／　
ｗｔ”であり、電気痴接器の場合には平均強度が２６　
Ｋｇ　／　ｖｔ：、最高強度が約３４　Ｋｇ　／　ｔｒ
ｙｓであった０尚、その他の組材の場合には、流鰭性が
劣るのと同様に引張り強度も低く、平均直で１５　Ｋｇ
　／　ｒａ：を、また最高社で２（ｉｃｙ眉を越えるも
のは存在しなかった（第１図）。尚、前記引張試験は、
直径３隨、長さ２０ｍのチタン試料を突き合せ鑞接し、
クロスヘッドスピード１　ｔｍ　／ｍｉｎで引張ること
により行なった。

前記流面性試験と３接強度試験の結果から、フラックス
憲１と歯科用銀９１Ａ（ｆＬｌ）を使用することにより
、大気中でチタン等の鑞接が可能なことが判明した。

そこで、更に比較的臨床例に近い形のブリッジを離接に
より形成し、鑞接部の曲げ試験を行なった。即ち、既製
ワックスパターンを鋳造して純チタン製の鋳造体を作り
、フラックスｆ１と銀鏡を用いて電気鰭接器で２接して
ブリッジを形成すると共に、Ｎｉ−Ｃｒ系合金（ワンロ
イ）製の鋳造体を銀鏡で鑞接して比較用のブリッジを形
成し、鑞接後連結部の形状を一定に整えた後、両者の曲
げ試験を行なった。

第２図は前記曲げ試験の結果の一例を示すものであり、
純チタンの鑞接ブリッジＡの場合、１１８．５匂の荷重
で破折した。一方、ＮｉＣｒ系合金係合場合には、ワン
ピースキャスト及び起接の場合とも８０〜８５Ｋｇの荷
重で連結部を中心に変形が始まり、それ以降の測定は不
可能であった。当該試験の結果より、純チタン製ブリッ
ジの固接の場合には、クラウン−ブリッジ朋のＮｉ−Ｃ
ｒ系合金（ワンロイ）を用いて製作したブリッジの変形
荷重以上の荷重に耐え得ることが判明した。尚、チタン
を主成分とする合金についても、実験により純チタンの
場合と同様の結果が得られている。

前記大気中での鴎接について要約すると、チタン等はフ
ラックス、に１を用い、且つ銀・餌・亜鉛系の鑞材（例
えばサンプラチナソルダー）を使用した場合が最も流離
性が良く、高い鑞接強度が得られる。

また、鑞接方法は、電気鑞接器を使用する方法が最適で
あり、流離性や鑞接強度にバラツキが無く、且つ操作も
容易である。

実施例１ 歯科臨床用の小形鋳造体の場合には、長時間の加熱を必
要としないため、簡便なアルゴンガス吹付は容器内で酸
化の抑制を行なえば、大気中に於ける鑞接の場合よりも
流離性が向上するものと思料される。そこで、本実施例
に於いては、大気中の鑞接の場合と同様にフラックスＡ
″１と電気鑞接器を用い、且つ第３表に示す如き鑞材を
用いて突き合せ鑞接を行ない、夫々の鑞接強度を測定し
た。

尚、電気鑞接器の場合には、チタン導自体がジュール熱
によって発熱するため、容器を特別に耐熱性にする必要
もなく、好都合である。

第　　３　　表 試験の結果からアルゴン雰囲気で鑞接すること１こより
、酸化による黒変の度合いが著しく減少する１　ことが
判明した。

また、空気中では比較的流血性の悪かったパラジウムニ
材や金趨が良好な流れを示すようになり、同様に白色金
色も良好な温間性を示すことが判明した。

第３図は、当該第１実施例に於ける接着強度試験の結果
を示すものである。平均引張強度は、サンプラチナソル
ダーが２６．２　Ｋｇ　／　ｍ　、白色金ｊが２８、ｅ
Ｋｙｌ媚、アローソルダーが４ｏ、３Ｋｙ／ｒｘ：、パ
ラトツナソルダーが３＆５Ｋｇ／　ｗ及び１６　Ｋ金−
が３６．７Ｋｇ　／　ａ＋”である。尚、別途１ｉｃＴ
ｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金ヲアローソルダーを用いて鑞接し
たが、その場合の平均引張強度は３３．８ＫｇＺ固であ
った。

前記第３図の結果から、アルゴン雰囲気中で酸化を抑制
しつつ鑞接することにより、大気中よりも温間性及び接
着強度が相当向上し、且つ流血性や接着強度に於けるバ
ラツキも小さくなり、良好な鑞接が出来ることが判明し
た。

次に、鑞接部の変色試験の結果について説明する。チタ
ン等が耐食性の良いことは周知であるが、鐵の組成がチ
タン等と類似していないため、両者間での変色並びに腐
食が懸念される。そこで、チタン鋳造体を各Ｗｆｆｌ材
にて厄接することにより歯科用のブリッジを作成し、変
色試験を行なった。

第４表は変色試験結果を示すものであり、試験方法は、
３７℃の１％乳酸＋０．１％硫化ナトリウム混液の中に
、３日間ブリッジを全浸漬することによって行なった。

第　　４　　表 Ｏ：変色なし　　△：やや変色　　　×：変色第４表に
示す如く、鑞接部の変色は鑞単独の変色の場合の度合と
変わりなく、チタンとの鑞接が原因と思われる変色は全
く見られなかった。

尚、前記第３表は試験用列材の一例を示すものであるが
、前記各試験を通して、全能の組成範囲としてはＡｕ５
ＯＮ８５％、Ａｇ５〜２０％、Ｃｕ５〜２０％及びＺｎ
０〜２０％を含有するものが、また、パラジウム囚の組
成範囲としてはＡｆ１３０−５０％、Ａｕ１５〜２５％
Ｐｄ５〜１５％、及びＣｕ０−（９）％を含有するもの
が、適材の耐食性や融点（最高で８６０℃前後）、溶融
時の流動性等の点で、最も望ましいことが判明している
。

実施例２ チタン等の鑞接は、前記予備試験及び第１実施例からも
明らかな様に、チタン等の特性を踏まえた上での錘接操
作を必要とする。即ち、短時間で加熱して酸化を防止す
ること、及び但接部の通電を確実にするという事が最も
重要な要件になる。

而して、短時間で加熱を完了するためには、通常歯科の
分野で行なわれていると抜用埋没材による固定を貴なわ
ずに、スポット溶接による仮付けを行ない、その後鑞接
をするのが望ましい。又、簡抜部の通電を確実にするた
めには、転接面に小突起体を形成し、両謡接面間の接触
を確実にするのが望ましい。

本実施例に於いては、前記事項を前提にして、歯科の分
野に於いて最も鑞接を必要とすると思料されるチタンブ
リッジについて、下記の要領により鑞接試験を実施した
。

■　先ず、鑞接面となる部分に、通電性を良くするため
に０．５ｍＯ程度の半球状の小突起をワックスで盛り上
げ、鋳型材内へ埋没して、鑞接面に小突起体を有するチ
タンの鋳造体を鋳造する。

■　各鋳造体を、鑞接面が具合よ（接触するように前記
小突起体を調整しながら模型上に戻し、確実な通電が得
られるようにすると共に、模型１−Ｉ″ｖｘ＄７）ｉ’
ａ４！Ｅ、！、′ｉＷ”！’、ｒ［ｌ！ゝ・１°５舌側
に補強用のワイヤーを仮付けする０■　両鋳造体を仮付
けした後、模型より取り外して両者の間隙に線材（アロ
ーソルダー）を挾み、縁抜部全面にフラックス（フラッ
クスＡＥｌ）を塗布する。

■　アルゴンガス吹付は容器内で鑞接面の両側に電極を
接触させ、一定時間通電して鑞接面を加熱し、融接する
。尚、アルゴンガスに代えて他の不活性ガスを用いても
よいことは勿論である。

鑞接後の鋳造体は大きな黒変もな（、パラジウム鑞（ア
ローソルダー）は極めて良好に流れている。

また、鴫接したブリッジをサンドブラストした後、模型
上に戻して適合性を検査したが、位置の狂いも無く、極
めて良好な適合が得られた。

（発明の効果） 本願第１発明では、活性の高いＫＨＦｓ及びＬｉＦを主
成分とするフラックスを用いると共に、不活性ガス中で
鑞接を行なうため、鑞接面の酸化が有効に抑制される。

また、ジュール熱により融接面を加熱しているため、チ
タン等の有する高い電気抵抗とも相俟って極く短時間で
加熱でき、しかも固相には流礒性のよい低融点鐘を使用
しているため、鑞接面に於ける鑞の流れが円滑になる。

その結果、歯科臨床用の鋳造体の如く、形状が複雑で小
形のものであっても、簡単且つ容易に、しかも耐食性、
強度、耐変色性等に秀れた鑞接を行なうことができる。

更に、本願第２発明では、小突起体の形成並びに模型上
に於けるスポット溶接による仮付けにより、安定した加
熱と正確な鋳造体の位置規制ができ、寸法請度並びに機
械的強度等に秀れた鑞接体の製作が可能になり、鋳造で
は一体形成が不可能゛な複雑な形態のものを製作するこ
とができる。

本発明は上述の通り、歯科技工分野に於いて始めてチタ
ン等により形成した鋳造体の鑞接を可能にしたものであ
り、秀れた実用的効用を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、大気中で鑞接したチタン鋳造体の引張り強さ
を示すものである。 第２図は、鑞接により形成したブリッジの曲げ試１ａ結
果を示すものである。 第３図は、アルゴン雰囲気中で鑞接したチタン鋳造体の
引張り強さを示すものである。 Ａ　純チタン鑞接ブリッジ ＢＮｉ−Ｃｒブリッジ 特許出願人　　　　　社団法人　歯英会代表者　　渡瀬
　　透 第　　　１　　　図 第　　　２　　　図 たわみ伍（ｍｍ） 手　　　続　　補　　　正　　言　（方式）昭和５９年
１１月３０日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）チタン又はチタンを生成分とする合金により形成
   した歯科用鋳造体の鑞接部に、ＫＨＦ＿２５０〜９０重
   量％とＬｉＨ１０〜３０重量％を含有するフラックスを
   塗付すると共に、不活性ガス中に於いて前記鑞接部へ通
   電してこれを加熱し、Ａｕ５０〜８５重量％、Ａｇ５〜
   ２０重量％、Ｃｕ５〜２０重量％及びＺｎ０〜２５重量
   ％を含有する金鑞材又はＡｇ３０〜５０重量％、Ａｕ１
   ５〜５重量％、Ｐｄ５〜１５重量％及びＣｕ０〜３０重
   量％を含有するパラジウム鑞材を前記鑞接部へ流鑞せし
   めることを特徴とする歯科用鋳造体の鑞接方法。
2. （２）チタン又はチタンを主成分とする合金により形成
   した歯科用鋳造体の少なくとも一方の鑞接面に、該鋳造
   体の鋳造時に小突起体を一体的に形成し、鑞接する鋳造
   体を模型上に装着して鑞接面同士を前記小突起体を介し
   て接触させると共に、前記模型上に於いて鑞接面をスポ
   ット溶接により仮付けし、その後仮付けした鋳造体を模
   型より取外して鑞接面に ＫＨＦ＿２５０〜９０重量％とＬｉＨ１０〜３０重量％
   を含有するフラックスを塗付すると共に、不活性ガス中
   に於いて前記鑞接面へ通電してこれを加熱し、Ａｕ５０
   〜８５重量％、Ａｇ５〜２０重量％、Ｃｕ５〜２０重量
   ％及びＺｎ０〜２５重量％を含有する金鑞材又はＡｇ３
   ０〜５０重量％、Ａｕ１５〜２５重量％、Ｐｄ５〜１５
   重量％及びＣｕ０〜３０重量％を含有するパラジウム鑞
   材を前記鑞接面へ流鑞せしめることを特徴とする歯科用
   鋳造体の鑞接方法。