JPH111738A - 歯科鋳造用陶材焼付貴金属合金 - Google Patents
歯科鋳造用陶材焼付貴金属合金Info
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- Dental Preparations (AREA)
Abstract
埋没材を利用しての金属フレーム鋳造を可能とする低融
点を有し、強度及び陶材との焼付き性に優れる合金を提
供する。 【解決手段】 Au19〜20重量%と、Pd19〜3
0重量%と、Cu9〜20重量%と、Ir0.02〜
0.03重量%と、Sn0.5〜4.5重量%と、Ga
0.5〜4.5重量%と、Ag33〜48重量%と、不
可避的不純物とよりなり、Sn+Gaが2〜5重量%で
ある合金を提供することにより、石膏系埋没材を利用し
ての金属フレーム鋳造を可能とし、低融点を有し、強度
及び陶材との焼付き性、耐蝕性に優れる歯科鋳造用陶材
焼付け貴金属合金を得る。
Description
強さ補強を目的に、陶材焼付け人工歯の下地鋳造材とし
て利用されている歯科鋳造用陶材焼付貴金属合金に関す
るものである。
材焼付け人工歯の下地鋳造材として利用されている歯科
鋳造用陶材焼付貴金属合金は1970年頃に実用化され
始めたものである。
金の鋳造材が利用されていたものの、陶材の利用方法が
開発されるにつれて、生体への適合性、化学的な安定
性、高度な耐磨耗性等に加え、特に審美性の面から、自
然体に近い陶材を用いた歯冠の修復が患者から好まれる
ようになり、陶材を利用した修復処置が多く行われるよ
うになった。
本的組成を長石系とするものであり、市販品の主成分を
みると、重量%にて、長石が80〜90%、石英が10
〜15%、カオリンが0〜5%となっている。従って、
歯冠修復用陶材は、上記の優位性を備える反面、引張り
強さ、曲げ強さ、耐衝撃性の面においては弱点を持ち合
わせていると言える。
せる手段として、予め製作された金属フレーム上に陶材
をベニヤ状に焼付けて歯冠を修復する技術が開発され、
実用化されている。この場合に利用される金属フレーム
製作用の合金としても、既に、各種の組成を持つ金属材
料が報告されている。
される材料特性を纏めてみると、以下のようになる。す
なわち、1.陶材の焼成時に形状が保たれるように、金
属材料の固相点が陶材の焼成温度以上であること。2.
補修した歯冠が長期に亘り使用可能なように、陶材との
結合性に富むこと。3.陶材を焼成する場合に、陶材を
変形させるようなことがないように、高温強度が高いこ
と。4.陶材を焼成する場合に、陶材を着色してしまう
ような成分が少ないこと。5.金属材料の提供量を可能
な限り下げて、肉薄で使用した場合でも、変形してしま
う恐れがないように、弾性係数、弾性限度が大きいこ
と。6.修復歯冠を長期に亘って使用した場合の陶材と
の焼付き性を高めるために、金属材料の熱膨脹係数が陶
材と同程度であること等が挙げられる。
重量%で表示して、例えば、Auが39.0%、Ptが
1.0%、Pdが35.0%、Agが19.4%、Sn
が5.0%の合金や、Auが88.0%、Ptが4.5
%、Pdが6.0%、Agが0.5%の合金が利用され
ている。
が、それぞれ、1250℃、1170℃と高く、陶材を
ベニヤ状に焼付けるための金属フレームを鋳造する場合
の埋没材として、取扱いが比較的難しいリン酸塩系の埋
没材しか利用できない。また、液相点の高い合金を用い
て、鋳造作業により金属フレームを成形するには、合金
の鋳込み作業を液相点より100〜150℃高い温度で
行う必要があることから、原料の溶解作業には、都市ガ
ス−酸素炎、若しくは、高周波誘導加熱炉等の利用が欠
かせず、その操業に際しては、高温操作に加えて、取扱
いガスや高圧電源の管理にも配慮を必要としている。
と埋没材とが反応し易くなり、これにより、鋳造品表面
の変形や肌荒れを生じ易くなる。
量%で表示して、例えば、Auが12.0%、Pdが2
0.0%、Agが40〜49%、Cuが20%、Inが
17〜20%、Znが0〜4%の合金が挙げられる。し
かしながら、この合金は、固相点が912℃と低く、所
望のように、石膏系の埋没材を利用しての金属フレーム
鋳造を可能とするものの、硬度はビッカース硬度にて、
195と低く、口腔内における耐蝕性も低めであり、よ
り好ましい組成の合金開発が望まれている。
の陶材に比べて、焼成温度が低くて済む陶材が販売され
るようになって来ている。従って、陶材焼付け用の金属
フレームを形成するために利用される合金も、熱源とし
て都市ガス・大気炎を使用し得て、しかも、石膏系埋没
材を用いた鋳造作業を可能とする低融点合金の開発が急
務となっている。
フレームの鋳造作業に要する時間を大幅に低減し得るば
かりか、埋没材に鋳込んだ鋳造品の離型作業も容易とな
る。一方、鋳造製品の表面粗さが極めて細かく、細部に
亘っての再現性に優れる金属フレームも容易に入手し得
ることになる。
を解消して、口腔内における耐蝕性に優れ、かつ、石膏
系埋没材を利用しての金属フレーム鋳造を可能とするこ
とにより、鋳造体の細部再現性や表面粗さに優れ、鋳造
材を鋳型より取出す際の作業が容易であると共に、低融
点を有し、強度及び陶材との焼付き性に優れる歯科鋳造
用陶材焼付貴金属合金を提供することを目的とする。
めに、本発明者等は、種々の実験を重ねた結果、貴金属
合金にSnとGa、又は、Sn+Ga+Inを合わせて
添加することにより、歯科鋳造用陶材焼付け貴金属合金
の耐力、硬度を損なう事なく、むしろ向上させながら、
合金の融点を低減し、歯科用金属フレームの鋳造品製作
に当たり、石膏系埋没材の利用を可能とし得ることを見
出だした。これを基に、以下に述べるような合金組成を
もって、課題を解決し得ることを見出だし、本発明を提
供するに至った。
金属合金は、第一の実施態様として、Au19〜20重
量%と、Pd19〜30重量%と、Cu9〜20重量%
と、Ir0.02〜0.03重量%と、Sn0.4〜
4.5重量%と、Ga0.5〜4.5重量%と、Ag3
3〜48重量%と、不可避的不純物とよりなり、Sn+
Gaの含有量が2〜5重量であることを特徴とする。
8〜30重量%と、Pd18〜29重量%と、Cu11
〜20重量%と、Ir0.01〜0.04重量%と、S
n0.5〜5.0重量%と、Ga0.5〜6.0重量%
と、In0.5〜5.0重量%と、Ag23〜41%重
量と、不可避的不純物とよりなり、Sn+Ga+Inの
含有量が1.5〜7.5重量%であることを特徴とす
る。
8〜20重量%と、Pd23〜29重量%と、Cu11
〜18重量%と、Ir0.02〜0.03重量%と、S
n0.5〜3.0重量%と、Ga0.5〜3.0重量%
と、In0.5〜3.0重量%と、Ag34〜41%重
量と、不可避的不純物とよりなり、Sn+Ga+Inの
含有量が1.5〜6.5重量%であることを特徴とす
る。
7〜30重量%と、Pd18〜29重量%と、Cu14
〜20重量%と、Ir0.01〜0.04重量%と、S
n0.5〜5.0重量%と、Ga0.5〜6.0重量%
と、In0.5〜5.0重量%と、Ag23〜25%重
量と、不可避的不純物とよりなり、Sn+Ga+Inの
含有量が1.5〜7.5重量%であることを特徴とす
る。
−Ir−Ag系合金に、SnとGaとを合わせ添加した
合金であり、第二の実施態様はAu−Pd−Cu−Ir
−Ag系合金に、SnとGaとInとを合わせ添加した
合金である。また、第三の実施態様は、Auの含有量が
18〜20重量%であるAu−Pd−Cu−Ir−Ag
系合金に、SnとGaとInとを合わせ添加した合金で
あり、第四の実施態様は、Auの含有量が27〜30重
量%であるAu−Pd−Cu−Ir−Ag系合金に、S
nとGaとInとを合わせ添加した合金である。
耐蝕性に優れる合金を得るために用いるのであり、Pd
は合金の熱膨脹係数を小さくし、強度を増大するために
用いるのであり、Cuは合金の強度を高めるために用い
るのであり、Irは結晶粒を微細化して、合金の強度と
伸びを同時に大きくするために用いるのであり、Agは
コスト低減のために用いるのであり、SnとGa、又は
SnとGaとInは合金の液相点を低減するためと、陶
材と合金の焼付き性を高めるために用いる。
価格面で高額になり、また、強度の面からも比較的低い
強度しか得られぬため、第一、第三の実施態様では20
重量%を、また、第二、第四の実施態様では30重量%
を、それぞれに上限とする。Pdは、多量に添加する
と、液相点を上昇させて石膏系埋没材の利用を不可能に
したり、当該合金の熱膨張係数を陶材より低くして、陶
材の焼付き性を低める傾向があることから、第一の実施
態様では30重量%を、また、第二、第三、第四の実施
態様にては何れの場合も29重量%を、その上限とす
る。Cuは、多量に添加すると耐蝕性に問題を生じ易い
ことから、第三実施態様では18重量%を、また、第
一、第二、第四の実施態様では、何れも20重量%をそ
の上限とする。Irは、多量に添加しても、その効果が
直ぐに飽和してくることから、第一、第三の実施態様で
は、0.03重量%を上限とし、第二、第四の実施態様
では、0.04重量%を上限とする。また、Sn+G
a、又は、Sn+Ga+Inは、多量に添加すると、合
金の強度を低くし、また、脆くすることから、第一の実
施態様にては、Sn+Gaの5重量%を、第三の実施態
様にては、Sn+Ga+Inの6.5重量%を、第二、
第四の実施態様にては、Sn+Ga+Inの7.5重量
%を、それぞれ上限とする。
えて詳細に記述する。
d19.61重量%と、Cu9.5重量%と、Ir0.
02重量%と、Sn4.3重量%と、Ga0.5重量%
と、Ag47.48重量%とを含有する合金を、高周波
誘導加熱炉を用いて、アルゴン雰囲気下の石英管内で溶
解し、そのまま冷却凝固させて鋳塊を得た。
・空気炎を用いて溶解し、ジーシー社製の「クリストパ
ライトミクロ」を用いて用意した鋳型に鋳造することに
より、各種の試験片を得た。この場合、上記のジーシー
社製の「クリストパライトミクロ」は石膏系埋没材であ
る。また、上記各種の試験片とは、ISO−9693の
「Dental ceramic fused to
metal restorative materia
ls」に規定された各種の試験を行うために必要な各種
の試験片である。また、上記の試験片について、それぞ
れ、上記の規格に規定された測定方法にて、陶材−合金
間の焼付き性にあわせ、各種合金の溶融温度、熱膨張係
数、耐力、伸び、及び硬度を測定した。
うにして測定した。すなわち、原料を、アルゴン雰囲気
中に置かれた高周波誘導加熱炉を用いて溶解し、総量3
15gの鋳塊を溶製した。その中、40gの合金を鋳塊
より切りだし、都市ガス・空気炎を用いて溶解し、石膏
系埋没材であるジーシー社製の「クリストパライトミク
ロ」を用いて用意した鋳型に、遠心鋳造法により流し込
んで、長さ20mm、幅5mm、厚さ0.4mmの焼付
き性試験用基板を用意した。この焼付き性試験用基板に
対して、後に詳述する陶材の築盛方法に準じて、表面に
清浄化処理を施した後、オペーク質セラミックを0.3
mmの厚さで築盛し、その後、デンチン質セラミック、
エナメル質セラミックを重ね、セラミック部の合計厚さ
を1.0mmに整え、ISO規定による焼付き性試験片
を調整した。この焼付き性試験片のセラミック築盛した
面と反対の面、すなわち、焼付き性試験用基板の露出し
ている面の長手方向の中央部に対し径10mmの鉄棒を
横にしてあてがい、鉄棒の外周面に沿わせた形で、焼付
き性試験片を曲げた。この場合、曲げ加工は、焼付き性
試験片の両端が90度を示した位置で停止させた。一
度、両端が90度を示す位置まで曲げられた焼付き性試
験片は、加圧治具により元の位置まで曲げ戻して、平坦
な状態に整えた。ここで、元の平坦な状態に整えられた
焼付き性試験片の陶材築盛面を観察し、表面に築盛され
た陶材の剥離状態を類別することにより、セラミックと
焼付き性試験用基板との焼付き性を調べた。
1/3に相当する部分に、セラミックが残存する割合が
50%を超え、しかも、これを満足する焼付き性試験片
の数が6試料中4試料以上になっているときに、この合
金は、良好な焼付き性能を有すると判断した。
の曲げ加工を与えた後に、合金表面に残存する陶材の面
積により、セラミックとの焼付き性を評価し、その値9
0%を得、この値が規格を満足するものであることを確
認した。
ツプライ社「マルチマット・マッハ2」を用い、陶材に
はデグサ社製「デグセラムゴールド」を用い、メーカー
指示により、次ぎなる5工程よりなる加熱焼付け処理を
行い、陶材ー合金間の焼付き性試験片を作成した。
の寸法に成形した焼付き性試験用基板の表面を清浄化処
理した後、450℃より800℃の間を、真空中にて、
毎分55℃の速度にて加熱し、引き続き、800℃にて
10分間保持した後、急冷する。
して、デグサ社製「デグセラムゴールド」のオペーク質
セラミックを、その築盛厚さが0.3mmとなるように
塗布し、真空中、450℃にて4分間の予備乾燥を行
い、引き続き、真空中にて、780℃のまでの間を毎分
55℃の速度にて加熱し、780℃にて1分間保持して
後、急冷する。
して、デグサ社製「デグセラムゴールド」のデンチン質
セラミックを、その築盛厚さが0.6mmとなるように
塗布し、真空中、450℃にて9分間の予備乾燥を行
い、引き続き、真空中にて、780℃のまでの間を毎分
55℃の速度にて加熱し、780℃にて1分間保持して
後、720℃まで冷却し、次いで、720℃より680
℃の間を4分かけて冷却した後、大気中に放冷する。
して、デグサ社製「デグセラムゴールド」のエナメル質
セラミックを、その築盛厚さが0.1mmとなるように
塗布し、真空中、450℃にて9分間の予備乾燥を行
い、引き続き、真空中にて、780℃のまでの間を毎分
55℃の速度にて加熱し、780℃にて1分間保持して
後、急冷する。
して、デグサ社製「デグセラムゴールド」のグレーズ材
を塗布した後、真空中、450℃にて4分間の予備乾燥
を行い、引き続き、真空中にて、780℃のまでの間を
毎分55℃の速度にて加熱し、780℃にて1分間保持
して後、急冷する。
ように、示差熱分析法による合金の等固相点と等液相点
を、それぞれ冷却曲線を用いた測定方法にて計測し、等
固相点880℃と等液相点1020℃とを得た。この温
度は石膏系埋没材にて鋳造可能な温度と言われる110
0℃を下回っていた。
0mmの鋳造材試験片を用い、ISO 9396に規定
された熱膨張係数の測定を、熱機械分析装置を用いて行
った。この場合、試料は25℃から500℃の間を加熱
して、合金の等熱膨脹係数を求めた結果、その値として
15.9×10-6K-1を得た。この値は、歯科用低温溶
融セラミックとして市販されているデグサ社製「デグセ
ラムゴールド」のカタログに記載された熱膨脹係数の1
5.8×10-6K-1と比較して、僅かに、0.1×10
-6K-1の違いしか示さず、陶材と合金間の焼付き性を優
れた状態に保つことを示していた。
mm、捩子付き掴み部の鋳造材試験片を用いて、ISO
6892規格に準じた引張試験を行い、描かれた応力
ー歪み曲線より、0.2%オフセット耐力を求めた。こ
の場合の耐力値は600MPaを示し、ISO 969
3規格に規定された最小耐力値240MPaを大きく超
える値を示している。
法で合金の伸びを測定した結果、測定した引張り破断後
の伸びは、5%を示し、ISO 9693規格に規定さ
れた最小伸び値3%を上回り、ISO規格に適合する値
を示している。
に、同時に鋳造して作成した10mm×10mm×1m
mの硬度試験片について、上記の焼付き性試験用基板の
場合と同様の熱履歴(陶材の被覆は行うこと無しに)を
与えた後、その表面の硬度をヴィツカース硬度にて測定
した結果、その測定値として220を得た。
溶解し、この溶湯を、石膏系埋没材であるジーシー社製
の「クリストパライトミクロ」を用い、歯冠を形取った
石膏型に鋳込んで、石膏系埋没材使用の可否試験を行っ
た結果、石膏系埋没材を利用しても、本発明合金の鋳造
処理は支障なく行い得るということが明らかになった。
化させた他は実施例1と同様にして測定した試験結果を
表1乃至表6に一覧表として纏めて表示する。
施態様と、その比較例による試験結果を示し、第三乃至
第六表は、第二乃至第四の実施態様と、その比較例によ
る試験結果を示す。
歯科鋳造用陶材焼付け貴金属合金として、陶材との焼付
き性が極めて良好であり、強度に優れ、かつ、石膏系埋
没材の利用も可能にする、優れた機能を合わせ備えた合
金を提供し得る。
度及び耐蝕性に富み、さらに、埋没材として、石膏系の
埋没材を用い得ることを示しており、低温鋳込みによる
金属フレーム表面の円滑性も合せ持たせた歯科鋳造用陶
材焼付け貴金属合金を提供し得る。
適合性、化学的な安定性、高度な耐磨耗性等に加え、特
に審美性の面にも優れ、かつ、自然体に近い陶材を用い
て行う歯冠の修復が、迅速、かつ、精密に、しかも容易
に処理し得る。
Claims (4)
- 【請求項1】 Au19〜20重量%と、Pd19〜3
0重量%と、Cu9〜20重量%と、Ir0.02〜
0.03重量%と、Sn0.4〜4.5重量%と、Ga
0.5〜4.5重量%と、Ag33〜48重量%と、不
可避的不純物とよりなり、Sn+Gaの含有量が2〜5
重量%であることを特徴とする歯科鋳造用陶材焼付貴金
属合金。 - 【請求項2】 Au18〜30重量%と、Pd18〜2
9重量%と、Cu11〜20重量%と、Ir0.01〜
0.04重量%と、Sn0.5〜5.0重量%と、Ga
0.5〜6.0重量%と、In0.5〜5.0重量%
と、Ag23〜41%重量と、不可避的不純物とよりな
り、Sn+Ga+Inの含有量が1.5〜7.5重量%
であることを特徴とする歯科鋳造用陶材焼付貴金属合
金。 - 【請求項3】 Au18〜20重量%と、Pd23〜2
9重量%と、Cu11〜18重量%と、Ir0.02〜
0.03重量%と、Sn0.5〜3.0重量%と、Ga
0.5〜3.0重量%と、In0.5〜3.0重量%
と、Ag34〜41%重量と、不可避的不純物とよりな
り、Sn+Ga+Inの含有量が1.5〜6.5重量%
であることを特徴とする歯科鋳造用陶材焼付貴金属合
金。 - 【請求項4】 Au27〜30重量%と、Pd18〜2
9重量%と、Cu14〜20重量%と、Ir0.01〜
0.04重量%と、Sn0.5〜5.0重量%と、Ga
0.5〜6.0重量%と、In0.5〜5.0重量%
と、Ag23〜25%重量と、不可避的不純物とよりな
り、Sn+Ga+Inの含有量が1.5〜7.5重量%
であることを特徴とする歯科鋳造用陶材焼付貴金属合
金。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15231997A JP3916098B2 (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 歯科鋳造用陶材焼付貴金属合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15231997A JP3916098B2 (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 歯科鋳造用陶材焼付貴金属合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH111738A true JPH111738A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3916098B2 JP3916098B2 (ja) | 2007-05-16 |
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ID=15537935
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15231997A Expired - Fee Related JP3916098B2 (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 歯科鋳造用陶材焼付貴金属合金 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3916098B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481095C1 (ru) * | 2012-04-04 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Суперметалл" имени Е.И. Рытвина" | Сплав на основе палладия для изготовления зубных протезов |
| EP2853229A1 (en) | 2013-09-27 | 2015-04-01 | Seiko Epson Corporation | Dental blank to be machined, metal powder for powder metallurgy, dental metal frame for porcelain bonding, and dental prosthesis |
| EP2902513A1 (en) | 2014-01-31 | 2015-08-05 | Seiko Epson Corporation | Blank material to be cut for dentistry, metal powder for powder metallurgy, metal frame for porcelain fusing for dentistry, and dental prosthesis |
| CN112176239A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-05 | 桑明焱 | 导电陶瓷及其在线切割设备的应用 |
-
1997
- 1997-06-10 JP JP15231997A patent/JP3916098B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
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| EP2853229A1 (en) | 2013-09-27 | 2015-04-01 | Seiko Epson Corporation | Dental blank to be machined, metal powder for powder metallurgy, dental metal frame for porcelain bonding, and dental prosthesis |
| US9888987B2 (en) | 2013-09-27 | 2018-02-13 | Seiko Epson Corporation | Dental blank to be machined, metal powder for powder metallurgy, dental metal frame for porcelain bonding, and dental prosthesis |
| EP2902513A1 (en) | 2014-01-31 | 2015-08-05 | Seiko Epson Corporation | Blank material to be cut for dentistry, metal powder for powder metallurgy, metal frame for porcelain fusing for dentistry, and dental prosthesis |
| US9655698B2 (en) | 2014-01-31 | 2017-05-23 | Seiko Epson Corporation | Blank material to be cut for dentistry, metal powder for powder metallurgy, metal frame for porcelain fusing for dentistry, and dental prosthesis |
| CN112176239A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-05 | 桑明焱 | 导电陶瓷及其在线切割设备的应用 |
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|---|---|
| JP3916098B2 (ja) | 2007-05-16 |
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