JPS59232248A - 固定性及び可撤性義歯を製造するためのコバルト合金 - 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 本発明は、コバルト４２〜６９．５重量％、クロム１０
〜６５重量％及びタングステン５〜２５重量係より成る
固定性−及び可撤性義歯を製造するためのコバルト合金
に関する。

従来の技術 保存性歯科医学の歯冠、架工義歯及びインレーの製造に
は金、白金、パラジウム及び銀をベースとする貴金属合
金が長い開存用であった。

特に、美的な理由から金属製の歯冠及び架工義歯を全体
に又は部分的に歯牙色のセラミックで前装する所謂溶着
合金が該当する。

しかし、数年来経費の点で非貴金属合金が広く利用され
ている、この合金の殆んどは、ニッケルと共に十分な耐
食性及び酸化安定性を達成するために主要添加物として
クロムを含有する所謂ニッケルベース合金である。例え
ば、そのような合金の組成は、ヨーロッパ特許第５ｏ１
６号明細臀西ドイツ国特許公開第２４３２［］’＋４号
明細書、同第２５５８０９９号明細書及び同第２５２８
５４７号明細書並びに米国特許第６９４８６５３号明細
書から公知である。

しかし、最近ニッケルベース合金に対して、仰られてい
るニッケルのアレルギー性作用もしくは公知のあるいは
予想されるニッケル末又はニッケル化合物の発癌性作用
に基づく懸念が次第に多く指摘されている〔化学工業組
合のＭＡＫ値表（ＭＡＫ　−Ｗｅｒｔｅ　−Ｌｉ５ｔｅ
　ｅＬｅｒＢｅｒｕｆＳｇｅｎＯ８ｌｆｌＳＣｈａｆｆ
＋　ｄｅｒ　ＣｈｅｍｉｓｃｈｅｎＩｎｄｕｓｔ、ｒｉ
ｅ　）　１９７９及びＳ、Ｓ、　Ｂｒｏｗｎ　、　Ｆ、
Ｗ。

Ｂｕｎｌｅ　ｒｒｒｒａｎｎ共著、”　Ｎ１ｃｋｅｌ　
Ｔｏｘｉｏｌｏｇｙ”（１９８０年）、Ａｃａｄｅｍｉ
ｃ　Ｐｒｅｓｓ　（Ｌｏｎｄｏｎ在）参照〕。

長い間、歯科医学において、例えば可撤性義歯の鋳造口
蓋板の製造にコバルトベース合金が有効であることが明
らかであった。この種の義歯を保持する患者のアレルギ
ー性応は公知にならなかった。それ故、全体又は一部を
セラミックで前装するために歯冠及び架工義歯をコバル
ト合金から製造する研究が多（なされた。

所謂溶着合金に対しては一連の要求がなされる。これに
はまず第一に、使用する歯科セラミックの種類に適合す
る熱的な伸縮挙動が挙げられ、一般にセラミックは約９
５０〜１０００’０で数層で金属のフレームワーク上に
溶着される。

歯科溶着合金に対する第２の基本的な要件は高過ぎない
硬度である。つまり３００　（Ｈ’Ｖ５　）を１廻る硬
度の合金では歯科技工室で離間、研削、切削及び研磨す
る際に著しい困難が生じかつそれにより非常に高い工具
の摩滅及び必要時間であり、これらのことは貴金属合金
に比べて該合金の費用の点での利点を部分的に又は全面
的に無駄にする可能性がある。その上、約３００（ＨＶ
５）よりも高い硬度の合金は生理的に代表させ得るもの
とはもはや見ブｘされない。Ｉ！ＩＩＩ歯部分ではしば
しば歯冠及び架工義歯を完全には前装しない。咬合面を
、非常に高い摩耗から拮抗筋を保護するために非常に硬
いセラミックでは前装しない。経験的に、この手段は、
前装していない金属性咬合面の硬度が明らかに３００（
ＨＶ５）を下廻っている場合にのみ意味がある。

歯科溶着合金に“対する他の重要な要件は、歯科技工所
で常用の鋳造機中でのそれらの１ｍ単がつ問題のない溶
融性及び鋳造性である。即ち、歯科用合金は例えばガス
バーナ、高周波誘導鋳造機、アーク溶融機及び好適な電
気加熱鋳造装置により溶融−及び鋳造可能でなければな
らない。合金はその組成に基いて真空下又は保ｍガス下
あるいは場合により全（特定の高価なるつぼ材料中でし
か溶融及び鋳造することができるに過ぎず、それ故実用
性がない。鋳造性と関連して合金の良好な鋳型充填挙動
及び流出挙動は、歯冠及び架工義歯が部分的に非常に精
密な形状を有するので特に重要である。他の共同して決
定的な要件は良好なろう着及び鋳造体の適合性である。

更に、歯科用溶着合金にとって非常に重要なことは、合
金とセラミックとの間のすべての負荷に対して抵抗する
緊密な結合を保証するセラミックに対する良好な接着性
である。

従来公知のすべてのコバルト合金はコバルトと共に主成
分としてクロム及び副成分としてモリブデン及び／又は
タングステン並びに他の元素を含有する。タングステン
含有合金の例は米国特許第４２２９２１５号明細書、同
第４２６６０４５号明細書、同第４２５５１９０号明細
書、同第４２５３８６９号明細書、西ドイツ国特許公開
第５００／Ｌ２６号明Ｉｖｉ′Ｉｌ書及び同第６０３８
０３６号明細書に挙げられている。

前記の合金の若干のものは主成分としてルテニウムのよ
うな同金属を必須のものとして規定している。

しかしコバルト溶着合金とするすべての公知の歯科用溶
着合金は部分的にその合金にとって重要な前記の性質の
１つ以上において全く不十分である。特に、公知の前装
用セラミックに対するそれらの相容性及び硬度に関して
該当する。

コバルトをベースとするすべての公知の溶着合金は少ｌ
よくとも約３００（Ｈｖ５）、部分的には４５０（ＨＶ
５）を１廻るまでの硬度を有する。更に、多くの公知の
コバルト溶着合金は一定の種類のセラミックを使用する
際に特に焼成温度（約９６０℃〜１０００℃）からの急
冷でセラミック中に疵を形成させる。更に、多くの公知
のコバルト溶着合金は合金とセラミックとの間の接着を
十分なものとせず、それ故しばしば接着物質の使用が必
要である。

発明が解決しようとする問題点 それ故、本発明の保題は、セラミックによる前装に必要
な熱処理後に明らかに３００　、（Ｈ’Ｖ５）より低い
硬度を有し、公知種類のセラミックで亀裂を含まずかつ
良好に接着して前装されかつ歯科技工所で常用の作業技
術及び機械で問題なくかつ簡単に加工することのできる
、固定性及び可撤性義歯を製造するためのコバルト合金
を開示することであった。

問題点を解決するための手段 本発明によりこの課題は、合金が付加的に鉄を含有し、
その際クロム、タングステン及びレニウムの合計含量が
少なくとも２７．５重量％及び多（て４５．ｆｆｌｉｔ
％でありかつチタンとアルミニウムの合計が多くて５重
量％であることにより解決される。更に、この合金は硼
素０．０１〜０．２重量％、イツトリウム０．０１〜０
．２重量％、珪素０．１〜２重量％、銅０．１〜４重量
％及び錫０．１〜１．５重量％を含有してよい。

この合金がクロム、タングステン及びレニウムを４０重
量％より多く含有しないと有利である。

作Ｊ用 鉄２〜１０重量％及びアルミニウム１〜４重ｉ％及び選
択的にチタン０〜２重ｆ＆％の合金添加物がコバルト４
２〜６９．５重量％、クロム１０〜６５重量％及びタン
グステン５〜２５Ｍ量チの三元コバルト−クロム−タン
グステン合金に対してその硬度を明らかに低下させ、そ
れと同時に歯科用溶着合金に基本的な他の性質、例えば
溶融−及び鋳造挙動、歯科用セラミック材料に対する挙
動又は加工性に対して有利に作用することが明らかとな
り驚異的である。

このことは、アルミニウムは一般に空気中での合金の溶
融性を悪化させかつ金属間のコバルト−アルミニウム相
の形成により硬度及び強度を高める（　Ｃａｂａｌｔ　
Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ　５ｅｒｉｅｓ　、　”Ｃｏｂａｅ
ｔ。

−Ｂａ５ｅ　５ｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ”、２１頁（１９
７０年）、Ｃｅｎｔｒｅ　ｄ’　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ
ｎ　ｄｕ　Ｃｏｂａｅｔ　Ｂｒｕｓｓｅｌｓ　）ので、
一層驚異的である。鉄及びアルミニウムは−それぞれそ
れ自体で一前記の三元出発合金に合金する際に硬度を低
下させることが明らかになった。しかしアルミニウム含
量が約４Ｍ量チ以上では合金の硬度は再び上昇しかつ鉄
含量が約１０重量％以上では約１５・１０−６　Ｋ−１
より高い熱膨張になり、それ故最良の特性値は、範囲コ
バルト４２〜６９．５重量裂、クロム１０〜６５重量％
及びタングステン５〜２５重量％のコバルＩ−クロムー
タングステン合金に鉄２〜１０重量裂及びアルミニウム
１〜４重量％を添加することにより達成される。

クロム、タングステン及びレニウムの含量が２７．５〜
４０重量愛の合金が特に有利である。

それというのもこの範囲で非常に良好な耐食性と同時に
良好な歯科技工上の加工性が認められるからである。

チタンは約２Ｍ量％までの範囲でアルミニウムのように
全く有利ではないにしても同様の作用を示し、それ故本
発明による合金はアルミニウムと共にチタン２重量％ま
でを含有していてもよい。ただしアルミニウムとチタン
が合計して５重量を上弓るべきではないことが明らかと
なった。それというのもさもないと硬度は再び上昇しか
つ空気での溶融挙動は不良になるからである。

更に実験により、合金の性質を悪化させずにタングステ
ンの一部をレニウムに代えられることが明らかになった
。レニウム含量が低いと合金の機械加工性はむしろ改良
される。

本発明による合金の歯科用セラミックへの接着は良好で
ある。イツトリウムを０．０１〜０．２重量％で僅かに
添加することにより接着は更に改良される。

約１．５重量％までの錫の添加合金の硬度を更に低下も
することができ、その際に他の性質は不良にならない。

これは、技術水準によれば（”　Ｃｏｂａｌｔ　−Ｂａ
５ｅ　５ｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ”、第５頁（１９７０年
））錫はニッケルー及びコバルトベース合金において２
０　ｐｐｍ以上の痕跡量で既に有害な作用を及ぼす毒物
として認められているので特に驚異的である勿論、本発
明による合金中の錫含量は１．５重量％を上弓るべきで
はなく、さもないと合金が脆化されるからである。

４′Ｍ量チまでの銅含量も′僅かな硬度低下を惹起する
。組成に応じて約１６６０〜約１４２０００である本発
明による合金の液相線温度を低下させようとする場合、
硼素及び／又は珪素少量を添加することにより達成され
る。勿論硼素及び珪素により硬度が再び上昇するので、
本発明による合金は硼素を０．２重量％より多く及び／
又は珪素を２重ｉ１％より多く含有すべきではない。

すべての公知のコバルト−クロム溶着合金は明らかにタ
ングステンもしくはモリブデンよりも多量のクロムを含
有する。一般に、クロム：タングステン比もしくはクロ
ム：モリブデン比は約６：１〜約６：１である。ところ
が、クロム含量とタングステン＋レニウムの含量が約同
量である場合、従ってクロム：タングステン及びレニウ
ム−比が約２：３〜約２：１、有利には約６：２〜約２
：６である場合に合金が特に有利な性質を有することが
判明し驚異的であった。特に優れているのは合金中のク
ロム：タンメステン−比が約４＝６〜約６：４であり、
その際クロムとタングステンの合計は６０〜４０重量％
である。

性質に関する数値が特に良好な合金は次の組成で得られ
る： コバルト　　　　　　　５０〜６５重量％クロム　　　
　　　　１５〜２２〃 タングステン　　　　１５〜２２〃 鉄　　　　　　　　　　　　　　６〜７Ｎ実施例 次表に本発明による実施例を記載し、それらの主要な性
質を挙げる。

手続補正書（自効　　　■ 昭和５９年８　月７６日 特許庁長官殿 １・事件の表示 昭和５９年特許願第１０６７０８号 ２、発明の名称 固定性及び可撤性義歯を製造するだめのコバルト合金 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　　デグツサ・アクチェンゲゼルンヤフト４、代
理人 ５、　補正により増加する発明数　０ ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄 補正の内容 （１）　　明細書の特許請求の範囲を別紙の３ｊＳ１リ
ネ…正する。

（２）　　明細書第９頁下から４行の「レニウム重量％
まで及びチタン重量％まで」を［レニウム５重量％まで
及びチタン２重量％まで」とネ由正する。

２、特許請求の範囲 １、　コバルト４２〜６９．５重量％、クロム１０〜３
５重量％及びタングステン５〜２５重量％より成る固定
性及び可撤性義歯を製造するためのコバルト合金におい
て、それが更に鉄２〜１０重量％、アルミニウム１〜４
重量％、レニウム互重量％まで及びチタン且重量％まで
を含有し、その際にクロム、タングステン及びレニウム
の合計含量が少なくとも２７．５重量％及び多くて４５
重量％でありかつチタ　　”ン及びアルミニウムの合計
が多くて５重量％であることを特徴とする固定性及び可
撤性義歯を製造するだめのコバルト合金。

２、　コバルト４２〜６９，５重量％、クロム１０〜３
５重量％及びタングステン５〜２５重量％より成る固定
性及び可撤性義歯を製造するタメのコバルト合金におい
て、それが更に鉄２〜１０重ｊｔ％、アルミニウム１〜
４重量％、レニウム５重量％まで及びチタン２重量％ま
でを含有し、その際にクロム、タングステン及びレニウ
ムの合計含量が少なくとも２７５重量％及び多くて４５
５重量でありかつチタン及びアルミニウムの合計が多く
て５重量％であり、かつ付加的に次の元素：硼素００１
〜ｏ、２重８％、イツトリウム０．０１〜０．２　重量
％、珪素０．１〜２重量％、銅０１〜４重量％及び錫０
．１〜１，５重量％１種又は数種を含有することを特徴
とする固定性及び可撤性義歯を製造するだめのコバルト
合金。

３、クロム、タングステン及ヒレニウムヲ４０ｆ！−量
％より多くは含有しない特許請求の範囲第１項又は第２
項記載のコバルト合金。

午、　クロム対タングステン及びレニウムの比が約２：
３〜約２＝１である特許請求の範囲第１項から第３項ま
でのいずれか１項に記載のコバルト合金。

５　クロム対タングステン及びレニウムの比が約２：３
〜約３＝２である特許請求の範囲第１項から第４項まで
のいずれか１項に記載のコバルト合金。

６　クロムとタングステンとの含量が少なくとも３０重
量ツ。及び多くて４０重量つＯてあり、かつクロムとタ
ングステンの比が約３：４〜約４：３である特許請求の
範囲第１項から第５項寸でのいずれか１項に記載のコバ
ルト合金。

７　コバルト５０〜６５重ｆ％、クロム１５〜２２重量
％、タングステン１５〜２２重量％、鉄３〜７重量％及
びアルミニウム１〜３重量％を含有する特許請求の範囲
第１項から第６項までのいずれか１項に記載のコバルト
合金。

２８５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　コバルト４２〜６９．５重量％、クロム１０〜６
   ５重量％及びタングステン５〜２５重量慢より成る固定
   性及び可撤性義歯を製造するためのコバルト合金におい
   て、それが更に鉄チを含有し、その際にクロム、タング
   ステン及びレニウムの合計含量が少なくとも２７．５重
   量％及び多くて４５重量％でありかつチタン及びアルミ
   ニウムの合計が多（て５重量％であることを特徴とする
   固定性及び可撤性義歯を製造するためのコバルト合金。 ２、　コバルト４２〜６９．５重量％、クロム１０〜３
   ５Ｊｔ量饅及びタングステン５〜２５重量％より成る固
   定性及び可撤性義歯を製造するだめのコバルト合金にお
   いて、それが更に鉄及びレニウムの合計含量が少なくと
   も２７．５重量％及び多くて４５重量％でありかつチタ
   ン及びアルミニウムの合計が多くて５重ｉ％であり、か
   つ付加的に次の元素：硼素０．０１〜［１，２重量％、
   イツトリウム０．０１〜０．２重量％、珪素０．１〜２
   重量％、銅０．１〜４重量％及び錫０．１〜１．５重量
   ％１種又は数種を含有することを特徴とする固定性及び
   可撤性義歯を製造するためのコバルト合金。 ろ、　クロム、タングステン及びレニウムを４０重量％
   より多くは含有しない特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載のコバルト合金。 ４、クロム対タングステン及びレニウムの比が約２二３
   〜約２：１である特許請求の範囲第１項から第６項まで
   のいずれか１項に記載のコバルト合金。 ５、　クロム対タングステン及びレニウムの比が約２：
   ３〜約３：２である特許請求の範囲第１項から第４項ま
   でのいずれか１項に記載のコバルト合金。 ６、　クロムとタングステンとの含量が少なくとも６０
   重量％及び多くて４０重量％であり、かつクロムとタン
   グステンの比が約６：４〜約４：６である特許請求の範
   囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載のコバル
   ト合金。 Ｚ　コバルト５０〜６５重量％、クロム１５〜２２重量
   ％、タングステン１５〜２２　ｉｔ　ｔ　％、鉄６〜７
   重量％及びアルミニウム１〜６重量％を含有する特許請
   求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載の
   コバルト合金。