JPS6220849A - 歯科陶材焼付用パラジウム合金 - 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旬月を焼き付けする
合金の組成技術の分野に属する。

く要旨の概要〉 而して、この発明は、山（１陶材を焼付けするための合
金であってパラジウム、アンチモン、インジウム、スズ
の所定組成から成る基合金に対し、他の微早元素を添加
されている＃Ａ科陶材焼付用パラジウム合金に関りる発
明であり、１．１に、上記基合金の組成をその素材丸木
、及び、重量比において、パラジウム５０〜９０％、ア
ンｉ−Ｅン１〜２５％、インジウム０．５〜１５％、ス
ズ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元素についてはその配合比を重
量比において、ガリウム０．０１〜１０％、金０．０１
〜１０％、鉄Ｏ！１〜５％、イリジウム０．０１〜１％
とし、而して、上記配合比の組成合金に対しこれらの元
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
バラン１クム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や手段
があるが、折山等の歯の欠■部に代替しで機能するべく
義歯を装看Ｊる種々の技工方法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ＩＪ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、
使用時の衛生、及び、心理に大きく影響する審美的側面
の三点が治癒、技工の制約条件として無視されなくなっ
てきており、これらの三点の側面を基本的に満足させる
ために古くから主として合金を中心とする金属体の表面
に陶Ｈを焼き付は処理して一体化する技術が用いられて
おり、この陶材を焼き付ｉノする合金は所謂陶材焼付用
合金とされている。

而して、義歯の機能を左右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せるべく、陶材の機械的な特性
である固くはあるーが、脆いというマイナス而を合金、
金属によって可及的に補うという条件と、本来的に両者
の一体化を図る強い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
印加される噛合力に対し合金の弾性率が高く、又、焼ぎ
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、焼き付ける際の両省のイ［学的な性質として合金の
融点が陶ｌの焼成温度より高く、しかし、焼さ句【）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
を有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出金属系合金、パラジ
ウム、及び銀を主成分とするバラツウ１１銀系合金、そ
して、ニッケル、クロム、コバルトを主体どする非出金
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
とする白金属系合金は当然のことながら金が主成分を成
しているために、ロス１〜的に高くつくという不利魚が
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、陶材焼付用合金としては軟らかく、十記
明噛の際の咬合時に印加される噛合力に耐えられないと
いう欠点があり、反復づ−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、又、＾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。

次に、銀を主成分とするパラジウム銀系合金はＬ２員金
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
くつぎ、硬さ値も高くなっている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材焼付用合
金の大きな特徴である審美性を失うという不都合さがあ
る。

又、非円金属系合金はコスト的には最も安くつくのに加
えて、硬さ値、高温強度の点で優れているが、歯Ｈ治！
ｉ！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
Ｈ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、更に、陶Ｈとの結合力も充分でない
という不具合がある。

この発明の目的は上述従来技術に基づく陶材焼付用合金
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に浸れ、又、高温特性史鋳造性
、融点等の化学的性質にも浸れ、更に、陶材どの結合性
にも浸れて陶材焼付用合金としての要求特性のほとんど
全てを満足し１！′？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イ・１用台合としての浸れた
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
極めて満足すべき歯科用材料を得ることが出来るように
して医療産業における歯利治癒・治療技術利用分野に益
する優れた歯科陶材焼付用パラジウム合金を提供せんと
するものである。

〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先）ホ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Ｉ！１７科治癒・治療に用
いる陶材焼付用パラジウム合金として基本的に、陶材と
の熱膨張率を一致さＵて、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高くし、合金と陶Ｈ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、パラジウムのｆｆ１ｆｆｉ比
を５０〜９０％とし、又、アンチモンについては陶材に
対する適合性を向上さけるのみならず、＃Ｒ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ｆ
ｉｌ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合金との結合力を増強し、更に、鋳
造性、適合性し良好にするために重量比について０．５
〜１５％とし、又、スズについてはインジウム同様に機
械的特性を良好にするために０．５〜１５％の重量比と
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Ｉｌ
ｌｌｌ金色現し、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１トづ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、金についでは０．
０１〜１０％とし、鉄については０．１〜５％、イリジ
ウムについては０．０１〜１％とした重量比組成とし、
しかも」−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
。

〈理論的組成の背頭〉 次に、この発明の南＋４陶材焼付用パラジウム合金にお
ける各成分とその１ｆｆｉ比の組成配合についての定性
、及び、定！ｄ限定の即論的背模と条件を限定した実験
的背玩について理由を述べる。

即ら、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、ｌ」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
必要な基本的金属であって、実験上５０％を割るとモの
効果が低減され、又、９０％より多く添加されると融点
が必要以上に高くなり、ｖｆ造性や適合性を劣化させる
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５０〜９
０％としたもの、である。

次に、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、義歯
を口腔内に装着した状態では吉例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、更にｔよ、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、当該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Ｊ３ける明嘴の際の咬
合時に印加される噛合力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【よ合金
表面に適度のａい酸化皮膜を形成して鋳造性、適合性を
良好にＪるように作用し、これらの特性をフルに発揮す
るには実験によるる最低０．５％の重量比の添加が必要
であり、一方、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引Ｅ吊比は０．５〜１５％
とその範囲を限定したｂのである。

又、スズについては上記インジウムと同様に咀噛時の咬
合に際しての印加力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するために添加配
合されるものて゛あり、実験によれば、０．５％未満で
は効果が弱く、１５％を越えると脆化して好ましくない
ためにその十邑比は０．５へ・１５％と限定したしので
ある。

ガリ゛ウムについては、合金に脱酸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陶材
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、吉例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渠内に再現し、又、陶材に着色
が生じ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、０，０１％未満
では上述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することが分ったがためにそ
の重量比については０．０１〜１０％としたものである
。

次に、金については陶材との熱膨張率を一致させ、更に
、陶材との結合性を良好にし、又、鋳造性を向上させる
機能を有しており、実験によれば０．０１％未満では効
果が期待出来ず、一方、１０％を越えると！８造性が悪
化することが判明した。

したがって、金についてはその添加重量比を最適範囲と
して０．０１〜１０％と限定したものである。

次に、鉄についてはその基本的性質から機械的特性を向
上させるものであるが、一方において合金表面に適度の
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葭な元素であり、０．１％
未満ではこれらの目的とげる効果がほとんどなく、きり
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ｌｆｆ１比では期待する効
果不充分であり、又、１％以」−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頒適範囲を０．０１〜１％としたし
のである。

〈実施例〉 次に、この発明の実施例を示すと第１表の通りであり、
公知の陶材焼付用合金と共に表示したものである。

第１表 当該第１表の対比実施例の試料番号１〜１２番のもの、
及び、公知試料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、ｔ　１０Ｘｗ　５０ｘ　ｌ　１００ｍｍの形状に鋳
造し、その後１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！１られたところの実施例各
試料、及び、公知試料の加工材を遠心鋳造法により ｔ　　１．ＯＸＷ　１０Ｘ　ｄ　１５１１１１１（７）
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φ　２．Ｏｘ　ｌ　５０１
１１ｍ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２００す、荷
Φ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２０ｍｎ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１０ｍｍ／ｍｉｎ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％硫化ナトリウム
溶液中にて３日間全浸積させた後の変色を観察した。

又、他の種類の試験片については３７±２℃の０．１％
硫化ナトリウム１、及び、１％乳酸等吊混合溶液中に３
日間全浸積させた後の変色状態を観察しだらのである。

５）陶材変色観察試験 各試験片に陶材を焼付けした後の陶材変色の有無を観察
した。

而して、上述各試験の結果を、第２表に示すが、当該第
２表に示す変色試験結果中におけるＯ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２表に示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合金において
は従来の公知合金と比較してら硬さ、引っ張り強さにお
いてら著しく浸れており、伸びにおいても遜色はなく、
陶Ｈに対する特殊条件においてら充分に満足するデータ
が得られている。

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、先述特許請求の範囲の構成
要件の各元素と同等な機能、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、これに添加する微量元素の組成
を先述性ｉ＋’ｒ　Ｖｇ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冶りＩａ治療の義歯等に
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ｈｉシ
得る合金を提供することが出来る優れた効果が奏される
。

したがって、口腔内において装着された状態においても
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の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、舊側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秦さ
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而でも鋳造性が良＜
、ｍ酸効果が良い等作業性に漫れ、操作がし易く最適義
歯を促供し得るという優れた効果が秦される。

更に又、金の含有が少いためにロス１〜的に安く入手が
し易いという歯科治癒治療側のメリツＩ〜につながると
いう優れた効果ら秦される。

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づることにより、歯科陶材焼付用
パラジウム合金としての優れた特性をより向上させるこ
とが出来るという侵゛れた効果が秦される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パラジウム、アンチモン、インジウム、スズから成る基
   合金に対し他の元素を添加されている歯科陶材焼付用パ
   ラジウム合金において、上記基材の重量配合比がパラジ
   ウム５０〜９０％、アンチモン１〜２５％、インジウム
   ０．５〜１５％、スズ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％、金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
   内少くとも一種を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合金。