JPH0542172A - 人工歯根 - Google Patents

人工歯根

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JPH0542172A
JPH0542172A JP3231184A JP23118491A JPH0542172A JP H0542172 A JPH0542172 A JP H0542172A JP 3231184 A JP3231184 A JP 3231184A JP 23118491 A JP23118491 A JP 23118491A JP H0542172 A JPH0542172 A JP H0542172A
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JP
Japan
Prior art keywords
powder
artificial tooth
tooth root
sintered body
alloy
Prior art date
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Pending
Application number
JP3231184A
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English (en)
Inventor
Akira Horata
亮 洞田
Yoshiyuki Niiyama
善之 新山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
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Publication of JPH0542172A publication Critical patent/JPH0542172A/ja
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0012Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C2201/00Material properties
    • A61C2201/007Material properties using shape memory effect

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Veterinary Medicine (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】形状記憶性を有する人工歯根を容易に製造す
る。 【構成】形状記憶性を有する粉末、例えばTi−Ni合
金を、成形焼結する。該粉末を精密形状に成形すること
は容易であり、また焼結体を機械加工により矯正するこ
とも容易である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は形状記憶特性を有する人
工歯根に関するものである。
【0002】
【従来の技術】人工歯根としては最近形状記憶特性を有
する材料からなるものが提供されている。このような形
状記憶特性を有する人工歯根は、歯床に開けた孔に挿入
し、該人工歯根材料の変態点以上の温度に加熱して、形
状を回復せしめてアンダーカット部等を形成することに
より、該人工歯根を歯床に一時的に固定するものであ
る。このような人工歯根材料としては人体に無害でかつ
耐蝕性に富むものが望ましく、例えばTi-Ni 系の形状
記憶合金はこのような要求を満足させるものである。従
来、Ti-Ni 系の形状記憶合金によって人工歯根を製造
するには、該合金ブロックを溶製し、次いで該ブロック
を塑性加工、機械加工を経て熱処理を行なう方法がとら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法においてはTi-Ni 系の形状記憶合金は塑性加工
性や機械加工性に劣るために所定の形状の製品に至るま
でに非常に多くの手間を要し高コストなものとなってい
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、人工歯根を形状記憶特性
を有する粉末焼結体を材料として製造するものである。
【0005】〔Ti-Ni 合金粉末〕本発明においては人
工歯根材料として主としてTi-Ni 系の形状記憶合金の
粉末焼結体を用いる。上記粉末焼結体を製造する方法と
してはTi-Ni 系形状記憶合金の粉末を成形し焼結する
方法、Ti 粉末とNi 粉末とを所定量混合して成形し焼
結する方法がある。しかしTi 粉末とNi 粉末とを混合
する方法は焼結時の変形が大きいので、Ti-Ni 合金を
粉末化することが望ましい。しかしTi-Ni合金は粘性
が大きく粉砕が困難であるから下記の2つの方法のいづ
れかによってTi-Ni 合金粉末を製造することが望まし
い。
【0006】(1) Ti 粉末とNi 粉末とを混合しプレス
成形により例えばペレット状とし、該成形体を900℃
以下の温度で真空中または不活性ガス雰囲気で加熱処理
してTi-Ni 合金化を行なう。このようにして得られた
Ti-Ni 合金化された焼結成形体を粉砕してTi-Ni 合
金粉末とする。プレス成形時においてプレス圧を加減す
ることによって成形体の密度を低くすることによりTi-
Ni 合金化された焼結成形体の粉砕は容易になる。更に
該成形体に水素を吸収させてTi-Ni 合金を水素化する
と該成形体は著しく脆化して粉砕はより一層容易とな
る。該成形体は表面積が大きいので水素化は容易であ
る。粉砕して得られたTi-Ni 合金粉末はそのまゝある
いは脱水素してから使用する。上記方法において、Ti
粉末としてはTi 水素化合物粉末を用いてもよい。Ti
粉末を水素化することによってTi の酸化等の汚染が防
止される。Ti 水素化合物は焼結時に脱水素してTi に
なる。またNi 粉末としてはカーボニルニッケルか噴霧
法により製造した粉末を用いる。 (2) 溶製法によりTi-Ni 合金線材を製造し、該線材を
ペレット状に切断し、該ペレットを水素化して脆化させ
た上で粉砕する。
【0007】〔Ti-Ni 合金粉末の成形〕上記のように
して得られたTi-Ni 合金粉末または水素化Ti-Ni 合
金粉末にバインダーを添加混練して所定の歯根形状に略
等しくなるように成形するのであるが、使用されるバイ
ンダーとしてはアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、木蝋、蜜蝋、
パラフィンワックス等の一種または二種以上の混合バイ
ンダーがある。バインダーの添加量は通常5〜15重量
%程度とする。
【0008】上記Ti-Ni 合金粉末とバインダーとの混
練物は例えばプレス成形、鋳込成形、射出成形等によっ
て目的の歯根形状に略等しくなる形状に成形する。上記
成形方法において、歯根のような複雑形状の成形体を得
るために最も適した方法は射出成形法である。またTi-
Ni 混合粉末を用いる場合には射出成形によれば良好な
分散性が得られ均質な成形体が得られる。射出成形によ
って得られた成形体は焼結前のグリーン体の状態でも強
度が2〜3 Kgf/cm2 であり比較的高いので、グリーン
体の状態でも機械加工を施すことが出来る。
【0009】〔焼結〕上記の方法によって得られた成形
体(グリーン体)は機械加工を施すかまたは施すことな
くして500℃前後の温度で脱脂を行なった上で焼結さ
れる。焼結条件はTi-Ni 系焼結体の場合は950〜1
250℃,1時間前後,真空またはアルゴンガス,ヘリ
ウムガス,窒素ガス等の不活性ガス雰囲気で行なう。ま
た上記本焼成の前に800〜900℃前後の温度で2〜
4時間加熱する仮焼成を行なってもよい。そして仮焼成
によって得られた仮焼結体を機械加工してから本焼成を
行なってもよい。Ti-Ni 系焼結体の場合はTi が活性
のため高真空,非汚染雰囲気での焼結が必要である。こ
のような雰囲気を形成するためには設備が高価になるの
で、Tiの汚染を防止する方法としてはTi のような活
性金属あるいは該活性金属を含む合金からなる箱の中に
成形体を入れて焼結することが望ましい。このような箱
の中で成形体を焼結することによって通常の真空炉の使
用が可能になる。このようにして形状記憶特性を有する
粉末焼結体からなる人工歯根が得られるが、所望なれば
該焼結体に更に機械加工を施して所定形状に矯正する。
【0010】本発明の人工歯根において、望ましい焼結
体の相対密度は40〜97%である。即ち相対密度が9
7%以下で気孔率が3%以上になると埋設された人工歯
根の回りに骨が成長付着して歯根が強固に固定される。
しかし相対密度が40%以下で気孔率が60%以上とな
ると機械的強度が低下する。
【0011】本発明の人工歯根において、形状記憶性を
有する粉末焼結体の変態点は40〜60℃程度が望まし
い。何となれば、本発明の人工歯根は歯床に開けた孔に
挿入して所定温度に加熱した食塩水等を吹き付けること
によって形状を回復させて固定するのであるが、40℃
以下の変態点では体温により形状回復が起こってしまう
おそれがあるし、60℃以上の変態点では火傷のおそれ
がある。
【0012】
【作用】本発明では、形状記憶特性を有する材料の粉末
をバインダー等と混練して混練物とし、該混練物を射出
成形、プレス成形、鋳込成形等の成形方法で成形するの
で、塑性加工性や機械加工性に劣る材料でも、精密形状
を極めて容易に成形することが出来る。特に射出成形で
は精密形状かつ均質な成形体が容易に得られる。Ti-N
i 系の形状記憶合金の場合はTi-Ni 合金を直接粉末化
しにくいので、Ti 粉末とNi 粉末との混合粉末焼結体
をまず製造し、これを粉砕してTi-Ni合金粉末を得
る。該混合粉末焼結体は水素化により脆化し粉砕がより
容易になる。更にTi-Ni 合金のペレットを水素化によ
り脆化させてから粉砕してもTi-Ni 合金粉末は容易に
製造出来る。このような人工歯根は焼結体であるから機
械加工によって矯正し易く、矯正後は歯床に開けた孔に
挿入し、変態点以上に加熱して形状を回復させて固定す
る。そして本発明の人工歯根は多孔質であり歯骨となじ
み易い。
【0013】
【実施例】
〔実施例1〕平均粒径1〜2μmのTi 粉末と、平均粒
径4μmのカルボニルニッケル粉末を44:56の重量
比率で混合し、射出成形用バインダー(アクリル樹脂−
ポリプロピレン−パラフィンワックス混合物)を9.1
0重量部添加して混練し混練物を作製した。この混練物
を180℃,1t/cm2 の条件で図1イ,ロに示す歯根
形状に射出成形して成形体(1) を得た。該成形体(1)
(グリーン体)はアルゴン気流中で6℃/時間の速度で
500℃まで昇温して加熱脱脂を行ない、その後Ti 製
の箱に入れて真空中で50℃/時間の速度で850℃ま
で昇温して加熱し、850℃で3時間保持して仮焼成を
行なった後、100℃/時間の速度で表1に示す所定の
温度まで昇温後、その温度で1時間保持して本焼成した
後、炉中で冷却した。得られた焼結体の形状を機械加工
によって矯正し、500℃で0.5時間の熱処理を行な
い試料とした。 得られた試料の性質を表1に示す。
【0014】
【表1】 表1に示すように各試料の気孔率は3〜60%の範囲
であり、歯骨とのなじみが良く、また45℃程度の火傷
のおそれのない温度の食塩水噴霧で形状を回復する。
【0015】〔実施例2〕Ti 粉末(平均粒径≦44μ
m)と、カルボニルNi 粉末(平均粒径4μm)とをヘ
キサン溶媒中でボールミルにより混合し乾燥後、11φ
×10mmのペレット状に表2に示す圧力条件で成形す
る。得られたペレットを各々Ti 製の箱に入れて真空中
で100℃/時間→25℃/時間の速度で850℃まで
昇温し、その温度で3時間熱処理し、Ti-Ni 合金を合
成した。更に試料の一部を採ってH2 30atm 中で50
0℃より10℃/時間の速度で徐冷し水素化させた。こ
れらの試料を内径160φのボールミルの中に入れ、2
80rpm で96時間処理した後試料の重量を測定して粉
砕され易さを測定した。その結果を表2に示す。
【0016】
【表2】 表2によれば低圧成形の試料および水素化した試料は
粉砕が容易であることが判明し、微粉化が可能であるこ
とがわかった。
【0017】〔実施例3〕溶製法で2mm径のTi-Ni 合
金線材を製造し、該線材を約2〜3mmに切断してペレッ
トを得た。これをフッ硝酸溶液で酸洗処理し、400
℃,130atm ,H2 圧で水素化処理を行なった。この
場合の水素吸収量は約70cc/gであた。上記水素化ペ
レットをダイフロン溶液中でアトライタ処理し粉砕した
結果平均粒径13μmの微粉が得られた。
【0018】〔実施例4〕実施例2,3の方法で製造し
た平均約13μmの粒径の原料粉末を用いて、実施例1
と同一の条件で成形、脱脂、焼結を行なった。但し、焼
結温度は1200℃とした。その結果収縮率11.8
%,気孔率37%の焼結体からなる人工歯根が得られ
た。
【0019】
【発明の効果】したがって本発明においては、形状記憶
特性を有する人工歯根が極めて容易に製造される。
【0020】
【図面の簡単な説明】
【図1】イ:人工歯根の側面図 ロ:イのA−A断面図 ハ:イのB−B断面図
【符号の説明】
1 人工歯根
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年7月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】削除

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】形状記憶特性を有する粉末焼結体からなる
    ことを特徴とする人工歯根
  2. 【請求項2】該粉末焼結体はTi 粉末またはTi 水素化
    合物粉末と、Ni 粉末との混合粉末焼結体である請求項
    1の人工歯根
  3. 【請求項3】該粉末焼結体はTi 粉末またはTi 水素化
    合物粉末と、Ni 粉末との混合粉末焼結体を粉砕して得
    られたTi-Ni 合金粉末の焼結体である請求項1の人工
    歯根
  4. 【請求項4】該Ti 粉末またはTi 水素化合物粉末と、
    Ni 粉末との混合粉末焼結体の粉末は、該焼結体に水素
    を吸収させてから粉砕して得られたものである請求項3
    の人工歯根
  5. 【請求項5】該粉末焼結体はTi-Ni 合金ペレットを水
    素化した上で粉砕して得られるTi-Ni 粉末の焼結体で
    ある請求項1の人工歯根
JP3231184A 1991-08-16 1991-08-16 人工歯根 Pending JPH0542172A (ja)

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JP3231184A JPH0542172A (ja) 1991-08-16 1991-08-16 人工歯根

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0709473A1 (en) * 1994-10-24 1996-05-01 Ivoclar Ag Process of making metal castings
US11548088B2 (en) 2017-11-29 2023-01-10 Lincoln Global, Inc. Systems and methods for welding torch weaving

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EP0709473A1 (en) * 1994-10-24 1996-05-01 Ivoclar Ag Process of making metal castings
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010612