JPS6220848A - 歯科陶材焼付用パラジウム金合金 - 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】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、歯科治癒治療においてｔｌＩＪ月を焼き付
けする合金の組成技術の分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この発明は、歯間陶材を焼付番ブするための合
金であって、パラジウム、金、アンチモン、インジウム
の所定組成から成る基合金に対し、他の微量元素が添加
されている歯科陶材焼付用パラジウム金合金に関する発
明であり、特に、上記基合金の組成をその素材元素、及
び、重量化について、パラジウム３０〜７５％、金１０
〜６０％、アンチモン１〜２５％、インジウム０．５〜
１５％として成る配合比の組成合金とし、これに対して
添加する他の微量元素についてはその配合比を重層化に
おいて、ガリウム０．０１〜１０％、スズ０．０１〜１
０％、鉄０．１〜５％、イリジウムｏ、ｏｉ〜１％とし
、而して、上記配合比の組成合金に対しこれらの微Ｍ元
素を一種以上添加させて成るようにした歯科陶材焼付用
パラジウム金合金に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、歯科治療においては様々な治癒方法亡手段
があるが、折山等の歯の欠損部に対しこれに代替して機
能するために義歯を装着する種々の技工技術が古くから
採用されている。

而して、該種義歯は近時、使用上の機能に対処する物理
的側面と、使用中の性状変化に対処する化学的側面と、
使用時の感触や心理に大きく影響する審美的側面の三点
の側面が治癒、技工にとっての制約条件として重要視さ
れるようになってきており、これらの三点の側面を基本
的に満足させるべく古くから主として合金を中心とする
金属体の表面に陶材を焼き付は処理して一体化する技術
が用いられ、この陶材を焼き付けした合金は所謂陶材焼
付用合金として使用に供されている。

而して、義歯の機能を制約する陶材焼付用合金の具備す
る基本的条件としては、当然のことながら、結合する陶
材の特性にマツチングさきるべく、陶材の機械的な本来
的特性である固くはあるが、脆いというマイナス面を合
金金属によって可及的に補うと共に本来的に両者の一体
化を図る強い物理化学的結合条件がある。

そして、口腔内で高頻度に反復される咬合咀噛に際して
印加される咬合力に対し合金の弾性率が高く、又、焼き
付ける際の陶材と合金の熱膨張率が可及的に一致し、更
に、焼き付ける際の両者の物理化学的な性質として合金
の融点が陶材の焼成温度Ｊ：り高く、しかも、焼き付け
した後の陶材と合金の金属分子間の結合力が大である特
性を右していることが必要条件とされるものである。

そして、これまで開発されてきた在来態様の陶材焼付用
合金は大別して金を主成分とする代金属系合金と、パラ
ジウム、及び、銀を主成分とするパラジウム銀糸合金、
そして、ニッケル、クロム、コバルトを主成分とする非
貴金属系合金とに類別されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 而して、上記在来の陶材焼付用合金において、金を主体
とする貴金属系合金は金の熱膨張率が陶材のそれとほぼ
一致していることから陶材との結合力が強く、陶材との
なじみ性が良く、又、古来からの心理的満足感から歓迎
される等の点から広く用いられているというプラスの面
があるものの、当然のことながら金が主成分を成してい
るために、コスト的に高くつくという不利点があり、又
、金を主体としていることにより硬さ値が低く、したが
って、陶材とのなじみ性が良いにもかかわらず、陶材焼
付用合金としては軟らかく、上記明噛の際の噛合時に印
加される咬合圧に耐えられないという不都合さがあり、
反復する摂食によって結合されている陶材が合金から剥
離する虞があり、更に、高温度に対する強度が弱いため
に陶材焼成処理中に合金が変形して基本的な要求条件に
適合しないという不具合がある。

これに対し、パラジウムと銀を主成分とするパラジウム
銀糸合金は上記貴金属系合金に対して金の含有がないた
めにコスト的には安くつき、硬さ値も高いという利点は
あるものの、それでも摂食の際の咬合圧に充分に耐える
だけの理想的な硬さ値としては不充分であるという難点
があるうえに、陶材の焼成時に陶材に着色を生じて陶ｌ
焼付用合金の大きな特徴である審美性を失うという欠点
があって金を主成分とする貴金属系合金には及ばないも
のであった。

又、非出金属系合金はコスト的には最も安くっくのにＩ
ＪＯえて、硬さ値、高温強度の点で浸れているが、歯科
治癒治療における技工上の鋳造性が悪く、又、含有元素
の主成分の酸化物が生じ易く、したがって、焼成時に陶
材に着色を生じて口腔用材としては審美性に劣るという
マイナス点があり、史に、陶材との結合力ら充分でない
という不具合があること等からやはり金を主成分とする
」−配向金属系合金に劣るものであった。

この発明の１」的は上述従来技術に基づく陶材焼付用合
金として本来的に優れている金を主成分とする貴金属系
合金の問題点を解決すべき技術的課題とし、弾性率、熱
膨張率、強度等の機械的性質を更に優れたものにし、又
、高温強度特性やｖＩ造性、融点等の物理化学的性質も
より優れたものにし、更に、陶材との結合性にも秀でて
陶材焼（＝ｊ用金合金しての要求特性のほとんど全てを
満足し得、しかも低コスｉ〜であるような基合金と、こ
れに対して選択的な添加により陶材焼付用合金としての
優れた点を更に向上させる他の微量元素を選定すること
により極めで満足すべき歯科用材料を得ることが出来る
ようにして医療産業にお【プる歯科治癒・治療技術利用
分野に益する帰れた改良された歯科陶材焼付用パラジウ
ム金合金を提供せんとする乙のである。

〈問題点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
述問題点を解決するために歯科治癒・治療に用いる陶材
焼付用パラジウム金合金として基本的に、陶材との熱膨
張率を一致させ、又、陶材との焼成においてその融点を
陶材の焼成温度より＾くし、合金と陶ｌの結合、適合性
を向上させ、史には、口腔内で変色したり、腐蝕するこ
とがないようにするに必要なパラジウムについてはその
小間比を３０〜７５％とし、又、金については基本的に
その熱膨張率が陶Ｈの熱膨張率と一致し、したがって、
陶材と合金との結合力を強くし、機械的特性を高めるに
必要であり、その重量比を１０〜６０％として低コスト
にし、アンチモンについては陶材に対する適合性を向上
さヒるのみ’ｊらず、鋳造性を向上するために添加して
陶材に着色を生じさせず、審美的な健康色を低下させる
ことがないように１〜２５％の重量比とし、更に、イン
ジウムについては合金表面に酸化皮膜を形成させて陶材
と合金との結合力を増強し、更に、鋳造性、適合性ら良
好に覆るために重量比について０．５〜１５％とし、而
して、これらの組成による基合金に対してそれらの特性
を助勢的に、且つ、選択的に向上させるべく陶材との結
合力を増大させ、口腔内での歯肉部に審美的健康色を再
現し、脱酸効果を与え、機械的特性を向上させ、鋳造性
を良好にし、結晶の微細化を図り、合金の脆性化を防止
するように他の添加元素についてはガリウムについては
０．０１〜１０％とし、スズについては０．０１〜１０
％とし、鉄については０．１〜５％、イリジウムについ
てはｏ、ｏｉ〜１％とした重量比組成とし、しかも、上
記これらの元素を少くとも一種選択的に特性を向上させ
るようにした技術的手段を講じたものである。

〈理論的組成の背景〉 次に、この発明の歯科陶材焼付用パラジウム金合金にお
ける各成分とその重量比の組成配合についての定性、及
び、定量限定の理論的背景と条件を限定した実験的背理
について理由を述べる。

即ち、まず、基合金について説明すると、パラジウムは
歯科治癒治療用材として陶材との結合、適合性を充分に
保証するために用いられるものであり、したがって、陶
材の熱膨張率と同じ熱膨張率を有し、合金の融点を陶材
の焼成温度より高くするために必要であり、更には、先
述した如く義歯を装着した後、口腔内で変色したり溶出
したすせず、そのうえ、充分な耐蝕性を保証するために
必要な基本的な金属であって、実験上３０％を割るとそ
の効果が低減され、又、７５％より多く添加されると融
点が必要以、Ｆに高くなり、鋳造性や適合性を劣化さぼ
るのみならず、陶材との結合力が悪くなることが実験的
に確認されたために、この添加重量比については３０〜
１５％としたものである。

次に、金については、合金と陶材との結合力を強固にし
、機械的特性を高めるに必要であり、１０％未満ではそ
の効果が期待出来ず、又、６０％より多く配合されると
機械的特性が低下し、咬合圧に耐えられなくなり、コス
ト高にもつながるので実験的に１０・−６０％を最適添
加量の範囲としたものである。

又、アンチモンについては鋳造性と陶材に対する適合性
を更に良好にするために配合するものであって、６歯を
口腔内に装着した状態では舌側周辺部の金属露出部分が
現われるのが一般的であるが、当該部分の歯肉部にも審
美的に健康色を再現し、意匠性も悪くないようにするた
めに、更には、陶材に着色変色を生じないようにするた
めに必要であって、添加量が１％未満の重量比ではその
効果が期待出来ず、さりながら、２５％以上の添加では
逆にその良好な機能が失われることが実験的に確認され
、したがって、アンチモンについては重量比を１〜２５
％を最適添加範囲と限定したものである。

インジウムについては、口腔内における咀噛の際の噛合
時に印加される咬合圧に対する弾性を良くし、機械的特
性を向上させる一方、陶材との結合に際しては合金表面
に適度の薄い酸化皮膜を形成して鋳造性、適合性を良好
にするように作用し、これらの特性をフルに発揮するに
は実験によると最低０．５％のＩＩＩ比の添加が必要で
あり、これに対し１５％を越えて添加すると高温特性が
悪化し、又、合金が脆化することが確認され、したがっ
て、インジウムについての添加重陽比は０．５〜１５％
とその範囲を限定したものである。

而して、これらの組成から成る基合金に対して選択的に
添加される他の微量元素について述べると、 まず、ガリウムについては、合金にＩｎ効果を与える機
能を発揮し、又、合金表面に適度の酸化皮膜を形成して
ＩＩＪ材との結合力を強化するばかりでなく、義歯を口
腔内に装着した場合、舌側周辺の金属露出部分の歯肉部
にも審美性を損わない健康色を効果的に再現し、又、陶
材に着色が生じたりして審美性を低下しないようにする
ために必要であってこれらの効果が有効裡に期待出来る
のは実験によれば０．０１％と１０％の範囲内であり、
０００１未満では子連の効果が期待出来ず、これに対し
１０％を越えると鋳造性や適合性が悪化づることが判っ
たがためにその重量比については０．０１〜１０％とし
たものである。

又、スズについては咀噌時の噛合に際しての咬合圧に対
する機械的特性を向上させ、パラジウム同様に陶材との
結合力を強化ザるために添加配合されるものであり、実
験によれば、０．０１％未満では効果が弱り、１０％を
越えると脆化して好ましくないためにその＝１ｉａｉ比
は０．０１〜１０％と限定したものである。

次に、鉄についてはその暴木的性質から機械的特性を向
上させるものであり、又、合金表面に適度の酸化皮膜を
形成して陶材との結合力を増大し、又、合金の弾性率を
高くするために必要な元素であり、０．１％未満ではこ
れらの目的とする効果がほと／υどなく、さりながら、
５％を越えて多く添加されると逆にその性質を損ってし
まうことが実験的に確認されたことによって最適添加範
囲の重量比は０．１〜５％と決定したものである。

最後に、イリジウムについては機械的特性を増加させ、
結晶を微細化させるために添加するものであって、実験
によれば、０．０１％未満の重量比では期待する効果不
充分であり、又、１％以上の添加では合金が脆化するこ
とが確認され、それによってイリジウムの添加重量比に
ついてはその最適範囲をｏ、ｏｉ〜１％としたものであ
る。

〈実施例〉 次に、この発明の実施例を示すと次の第１表の通りであ
り、公知の陶材焼付用合金と共に表示し第１表 ［ 当該第１表の対比実施例の試料番号１〜１０番のもの、
及び、試料番号１１．１２番の公知合金については各素
材元素を各々周知の高周波加熱溶解炉にて１４００℃の
溶解温度で３０分間溶解し、ｔｌｏｘ　ｗ　５０ｘ　ｌ
　１００ｍｍの形状に鋳造し、その後、周知の圧延ロー
ルによって所定の形状に圧延加工した。

而して、上述の如くして１りられたところの実施例多試
料、及び、公知合金の加工材を遠心鋳造法により ｔ　　１．ＯＸｗ　ＩＯＸ　１１！ＪＲＩの所望数の板
状試験片に成形して硬さ試験を行った。

又、同様な製作手段によってφ２．Ｏｘ　ｌ　５０ｍｍ
の棒状試験片を作製して引っ張り試験、及び、伸び測定
試験を行ったものである。

各試験の内容については次の通りである。

１）硬さ試験 マイクロビッカース硬さ試験機を用い荷重２００ｇ、荷
重印加時間３０秒の条件で測定した。

２）引っ張り強さ試験 標点の長さ２０ｍｍの引っ張り試験片をテンシロン引っ
張り試験機により引っ張り速度１０１１１１１／　Ｉｎ
１ｎで測定した。。

３）伸び測定試験 この試験は上記引っ張り強さ試験と同様に行ったもので
ある。

４）変色観察試験 各試験片についてはＪＩＳ−Ｒ・６２５３規定の４００
番研磨紙にて研磨した後、一種類の試験片は３７±２℃
の０．１％硫硫化上トリウム溶液中て３日間全浸積させ
た後の変色を観察した。

又、他の種類の試験ハについては３１±２℃の０．１％
硫化ナトリウム１、及び、１％乳酸等量混合溶液中に３
日間仝？２積させた後の変色状１ぶを観察したものであ
る。

５）陶材変色！［１２寮試験 各試験片に陶材を焼付番ブした後の陶材変色め有無を観
察した。

而して、上述各試験の結果を、第２表に示１が、当該第
２表に示す変色試験結果中における○印は全く変化がな
かったものを示すものである。

第２表 ］ 上記第２８に示Ｊ試験データによっても分る如く、この
発明の歯科陶材焼付用パラジウム金合金は従来の公知合
金と比較して硬さ、引っ張り強さにおいてｒ３著しく優
れており、伸びにおいても遜色はなく、陶材に対する特
殊条件においても充分に満足するデータが得られている
。

尚、この発明の尖ｔＳ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、先述特許請求の範囲の構
成皮件の各元素と１６１等な機能、及び、作用効果を有
する均等元素が代替して用いることが出来る等種々の態
様が採用可能である。

〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、基本的に歯科陶材焼付用合金
において、基合金、及び、これに添加する微ｍ元素の組
成を先）本特許請求の範囲の範囲記載の構成要件の如く
限定したことにより、口腔治癒治療のｔ％歯等に必要と
される物理的、機械的、化学的性質、及び、衛生上、審
美性の各点において全てほとんど充分に満足しｌｒ７る
パラジウム金合金を提供することが出来る浸れた効果が
奏される。

したがって、口腔内に於いて装着された状態でも陶材と
の結合状態が充分に経時的に維持され、しかも、摂食に
際しての明噛による咬合時機械的に反復される印加力に
対しても充分に弾性率を保持し、陶材の剥離を防止し、
又、吉例周辺部の金属露出部の歯肉部を審美的な健康色
に再現して維持出来るという優れた効果が奏され、更に
実用性を充分に満足することが出来る効果が奏される。

又、単に義歯としての特性に優れるばかりでなく、これ
を口腔内にセットする場合の技工の面でも鋳造性が良＜
　、　ｌＢ２酸効果が良い等の効果もあり、そのうえ、
作業性に優れ、操作がし易い最適義歯を提供し得るとい
う優れた効果が奏される。

更に又、金の含有がパラジウムより少くすることが出来
るためにコスト的に安く入手がし易いという歯科治癒治
療側のメリットひいてはユーザや患者のメリットにもつ
ながるという優れた効果も奏される。

而して、上記基合金に対する微量添加元素も基合金の諸
性性を助長、付勢を促進することが出来るためにこれら
の元素を選択的に添加４ることにより、歯科陶材焼付用
パラジウム金合金としての優れた特性をより向上させる
ことが出来るという浸れた効果が秦される。

出願人　　石福金属興業株式会社 手　続　ネ「１］　　正　書　（自　発）昭和６０年８
　月８　日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パラジウム、金、アンチモン、インジウムから成る基合
   金に対し他の元素が添加されている歯科陶材焼付用パラ
   ジウム金合金において、上記基材の重量配合比がパラジ
   ウム３０〜７５％、金１０〜６０％、アンチモン１〜２
   ５％、インジウム０．５〜１５％とし、そして上記他の
   添加元素及びその配合重量比がガリウム０．０１〜１０
   ％、スズ０．０１〜１０％、鉄０．１〜５％、イリジウ
   ム０．０１〜１％であり、而してこれらの添加元素の内
   少くとも一種が上記基合金に添加されて成ることを特徴
   とする歯科陶材焼付用パラジウム金合金。