JPS5916943A - 歯科用金合金 - 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】 本発明はインレー、クラウン、ブリッジ、バー。

床などの歯科補綴物を鋳造によって作製するときに使用
する歯科用金合金に関するものである。

歯科において補綴物を作製するため使用されている金属
には金合金、金銀パラジウム合金、銀合金、ニッケル・
クロム合金などがあるが、物理的性質、操作性９口腔内
での耐蝕性１審美性の点から金合金が最も賞用されてい
る。即ち銀合金は引張強さ、伸、びなどの物理的性能が
劣るばかシでなく、銀の硫化に起因する口腔内での耐変
色性、耐蝕性に問題がある。一方、ニッケル・クロム合
金は溶融点が約１２００℃程度であシ、通常の歯科鋳造
で使用されている都市ガスやプロパンガスと空気トの混
合炎では溶融出来ない点に問題がある。金銀パラジウム
合金は物理的性質、操作性、耐蝕性においては金合金と
同様に優れた性能を有しているが、白金色であるため歯
科特有の審美性の点で金色を示す金合金よシ劣゛つてい
る。

普通、金合金、金銀パラジウム合金には物性を向上させ
、且つ熱処理効果を与える元素として銅が含有されてい
るが、この銅は非常に酸化し易いだめ鋳造時に選択的に
酸化されて黒色の酸化皮膜を形成する。そのだめ鋳造体
は硫酸、塩酸或いは他の処理剤によって処理して黒色の
酸化膜を取シ除いて合金本来の色調を発現させて後、研
暦を行なうのが歯科一般で通常行なわれている方法であ
る。しかしこの処理の際に酸類の蒸気によって歯科技工
室内或いは診療室内の器物が腐蝕したシ、汚染されだシ
、まだ操作中に酸類や処理剤が衣服や皮膚へ付着するな
ど衛生上或いは安全面から問題があった。

そこで従来この様な黒色の酸化膜の発生を防止する方法
として、合金中に銅を含有させないもの。

合金にアルミニウムやシリコンの様な脱酸剤を添加した
もの、鋳型となる埋没材中に酸化第一銅や黒鉛の様な還
元剤を含有させたものなどがある。

しかし合金中に銅を含有させないものは物性及び熱処理
効果が不充分であり、まだ合金にアルミニウムやシリコ
ンの様ｉ脱酸剤を添加したものは圧延加工性が著しく低
下して了り。一方、鋳型となる埋没材中に酸化第一銅や
黒鉛の様な還元剤を含有させたものは合金の性能を低下
させない点では優れているが、埋没材の加熱時間が長く
なると還元剤の効果が薄れて了い黒色酸化物の発生を完
全に抑えることが出来ない。このため依然として鋳造体
には酸処理を実施しておシ前述の環境上の問題点は解決
されていないのが現状である。

そこで本発明者等は金合金や金銀パランラム合金の優れ
た性能を低下させることなく、鋳造時の鋼の選択酸化に
よる黒色酸化皮膜を生じない合金を創出することを目的
として研究を重ねだ結果、特定範囲量のインジニウＬを
効果的に使用することによって金合金、金銀パラジウム
合金と同等の優れだ性能を有し、鋳造時に黒色酸化皮膜
を発生せず、酸処理を必要としない新しい金合金を作製
することに成功した。まだ、この金合金は従来の金合金
の中で最も全量の少ない１４力ラツト金合金よシも更に
金量が少なく経済的であるばかシでなく、充分な黄金色
を呈しておシ審美性の点においても優れた合金と言うこ
とが出来る。

以下、本発明の構成と数値限定を行なった根拠について
詳述する。

本発明の金合金は鋳造時の銅の選択酸化による黒色酸化
皮膜の発生を防止する手段として特定範囲量のインジウ
ムを効果的に使用するものであるが、インジウムの含有
量は９〜２０重量％と規定した。

インジウムは溶融点を下げ鋳造性を改善し熱処理効果を
助長する成分であるが、９重量係以上含まれると鋳造体
の表面が銅の黒色酸化皮膜に代わってインジウムの酸化
皮膜が形成される様になる。

このインジウムの酸化皮膜は鋳造体の薄い表面層でのみ
形成され、その色調が淡黄色を呈するため鋳造体そのも
のの色調を反映したものとなる。インジウムの含有量が
９重量係未満であると、この効果が充分発揮されず、ま
た２０重量％を超えると合金の構成成分である金、銀、
ノ（ラジウムなどと金属間化合物を形成し、合金を脆弱
化させるだめインジウムの有効範囲量を９〜２０重量％
と規定した。

金は合金の耐蝕性を向上させると同時に合金に金色を付
与し更に銅と共にＡｕＣｕ＋Ａｕ＊　Ｃｕｅ　＋ＡｕＣ
ｕ５などの相を析出して合金の熱処理硬化性付与に重要
な成分であるが、その含有量が３５重量％未満であると
合金の耐蝕性を劣下させる恐れがあシ、４５重量％を超
えると合金の構成元素であるインジウムと金属間化合物
を形成して合金が脆弱化するだめ金の有効範囲を３５〜
４５重量％と規定した。

パラジウムは合金の耐蝕性、耐変色性に効果を有するが
、その含有量が５重量φ未満であると酬蝕性、耐変色性
に対する効果が明瞭でなく、逆に１５重量％を超えると
パラジウム、インジウム間で強固な金属間化合物を形成
し合金が脆弱ｒヒするのみならず溶融点を上げて鋳造性
を阻害する。しかも折角の金色も消失させるだめ上限を
１５チとし、パラジウムの・有効範囲を５〜１５重量％
と規定した。

銅は合金に粘靭性及び熱処理硬化性を与える元素である
が、その含有量が１２重量％以下であると粘靭性及び熱
処理硬化性の効果が充分に発揮されず、また２５重量係
を超えると耐蝕性を劣化させると同時に黒色酸化皮膜の
生成を助長させるため有効範囲を１２〜２５重量％とし
た。

イリジウム、ロジウムは微量の添加によって合金の結晶
粒を微細化する効果があるので、その目的のために之等
の元素を添加するが、１０ｐｐｍ未満であると微結晶化
の効果が少なく、まだ１１０００ｐｐを超えても微結晶
化の性能の増大が認められずむしろ硬さのみ増大させる
恐れがあるため有効範囲を１０〜１１０００ｐｐと規定
した。

白金は合金の耐蝕性を向上させると同時に熱処理硬化性
を付与する元素であるが、５重量係を超えて含有される
と溶融点が上昇し鋳造性が阻害されるため含有量を５重
量％以下と規定した。

亜鉛、ゲルマニウムは脱酸剤として用いるものであるが
、５重量係を超えて含有されると合金は脆弱化し圧延加
工性を低下させるので含有量を５重量％以下と規定した
。

以下に実施例を挙げて本発明の効果を更に説明する。〈
別紙表〉 第１表に示した実施例、比較例の合金を製作した進法に
準じて作製した鋳造体で比較した。

引張強さ及び伸びの値はＪＩＳ　Ｔ６１１３歯科鋳造用
１４カラット金合金の試験方法に準じ直径２ｍｍ’２＋
標点距離２０ｍｍの丸棒を鋳造し試験片を作製した後、
その試料を６５０℃の炉中で１５分間加熱し水中へ急冷
する軟化処理と、軟化処理後更に３５０℃炉中で３０分
間加熱後空冷する硬化熱処理を行なったものを引張強度
１ｍｍ／分で引張シその最大抗張力と破断時における伸
びから求めた。

硬さは１５ｍｍ　Ｘ　１０ｍｍ　Ｘ　１．５ｍｍの板を
鋳造し試験片を作製した後、引張試験体と同様の熱処理
を行なったものをビッカース硬度計で測定した。

また変色試験は硫化ソーダ０．１係溶液中へ浸漬し３日
間３７℃で保持する方法即ちＪＩＳ　Ｔ６１０６歯科鋳
造用金銀パラジウム合金の変色試験に準じて行なった。

以下余白 鋳造体表面の色調は比較例１，２．４は黒色であり銅の
酸化による黒色皮膜が形成され酸処理が必要であったが
、本発明合金及び比較例３は合金自体の色調である黄金
色を示しておシ酸処理を省することが出来た。

引張強度、伸び、硬さは第１表から明らかな様に本発明
合金は軟化処理で引張強度４５〜５８　ｋｇｆ／ｍｍ’
　＋伸び２５〜３３％、硬さ１４３〜１７８Ｈｖ　、硬
化処理で引張強度６５〜８１ｋｇｆ／ｍｍ’　、イＦＫ
）：２〜６チ、硬さ２３０〜２９０Ｈｖとそれぞれ熱処
理効果を示しておシ、比較例１，２，３．４（金銀パラ
ジウム合金市販品及び金合金市販品）に比しても同等或
いはそれ以上の物性が得られた。

以下余白 また実施例２，５．９は実施例１，６．８に比べて引張
強さおよび伸びが向上しておりイリジウムやロジウムを
含有する合金は結晶粒が微細化された結果物性が向上す
る効果が認められた。

さらに実施例１３は実施例１４に比べて硬化処理による
硬さの上昇が大きく白金の含有によって熱処理硬化性が
増大する効果が認められた。

さらにこれらの優れた物性は亜鉛またはゲルマニウムの
添加によシ繰返し鋳造に対しても安定化される。第２表
は実施例１，２．３．５の各合金を用い同じ合金を５回
繰返し鋳造しその引張強さの劣化を比較したものである
。亜鉛もしくはゲルマニウムを含有しない実施例１の合
金は繰返し回数の増加と共に劣化が強まる傾向を示すが
実施例Ｚ、’３゜５の各合金は５回の繰返し鋳造の後も
安定した物性を維持することが認められた。

第２表 くり返し鋳造による引張強さの変化（単位ｋｇｆ／ｍｍ
”　）変色試験では実施例６がやや黒味に僅かの着色を
認められたがＪＩＳＴ６１０５の限定範囲内であり。

その他は全く変色せず口腔内で充分な耐変色性を有する
ものと判断出来た。

また溶融点は実施例、比較例共に１０００℃以下であり
一般歯科鋳造法の都市ガスまたはプロパンガスと空気と
の混合炎で容易に溶融が出来、鋳造が可能であった。

以上１本発明の金、パラジウム、銅、インジウム、銀か
ら成り、必要に応じてイリジウム、ロジウム、白金−亜
鉛、ゲルマニウムなどの金属を組合わせて製作した金合
金は従来用いられている歯ム合金に匹敵する性能を有し
ており更に鋳造時に銅の酸化による黒色皮膜を生成する
ととが無く。

黄金色の鋳造体、となり酸処理が不要となす環境上の問
題を解決し、しかも高力ラット金合金に相応する優れた
物性を有する合金であり歯科臨床は勿・論、一般金合金
としても寄与する処は極めて太きいものと言える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金３５〜４５重量％、パラジウム５〜１５重量％、
   銅１２〜２５重量％、インジウム９〜２０重量係、残部
   が銀から成る歯科用金合金。 ２　イリジウム１０〜１１０００ｐｐを含む特許請求の
   範囲第１項記載の歯科用金合金。 ３　ロジウム１０〜１１０００ｐｐを含む特許請求の範
   囲第１項記載の歯科用金合金。 ４　イリジウム及びロジウムを合計１０〜１１０００ｐ
   ｐ含む特許請求の範囲第１項記載の歯科用金合金。 ５　白金５重量％以下を含む特許請求の範囲第１項ない
   し第４項中の何れか１項に記載の歯科用金合金。 ６　亜鉛５重量％以下を含む特許請求の範囲第１項ない
   し第５項中の何れか１項に記載の歯科用金合金。 ７　ゲルマニウムを５重量−以下含む特許請求の範囲第
   １項ないし第５項中の何れか１項に記載の歯科用金合金
   。 ８　亜鉛とゲルマニウムとをそれぞれ５重量％以下含む
   特許請求の範囲第１項ないし第５項中の何れか１項に記
   載の歯科用金合金。