JPS6230830A - 歯科陶材焼付用パラジウム金合金 - 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】 〈産業上の利用分野〉　。

開示技術は、歯科治癒治療において陶材を焼き付けする
合金の組成技術の分野に風する。

〈要旨の概要〉 而して、この発明は、歯科陶材を焼付けするための合金
であって、パラジウム、金、アンチモン、インジウムの
所定組成から成る基合金に対し、他の微量元素が添加さ
れている歯科陶材焼付用パラジウム金合金に関する発明
であり、特に、上記基合金の組成をその素材元素、及び
、Ｗｆｆｉ比について、パラジウム３０〜７５％、金１
０〜６０％、アンチモン１〜２５％、インジウム０．５
〜１５％として成る配合比の組成合金とし、これに対し
て添加する他の微量元素についてはその配合比をｌｌ比
にＪ３いて、ガＩ）ラム０．０１〜１０％、スス０．０
１〜１０％、鉄０．１〜５％、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
微量元素を一種以上添加させて成るようにした歯科陶材
焼付用パラジウム金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、折山等の歯の欠員部に対しこれに代替して機
能するために義歯をＩＩる種々の技工技術が古くから採
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する物理
的側面と、使用中の性状変化に対処する化学的側面と、
使用時の感触や心理に大きく影響する審美的側面の三点
の側面が治癒、技工にとっての制約条件として重要視さ
れるようになってきており、これらの三点の側面を基本
的に満足させるべく古くから主として合金を中心とする
金底体の表面に陶材を焼き付は処理して一体化する技術
が用いられ、この陶材を焼き付けした合金は所謂陶材焼
付用合金として使用に供されている。

而して、義歯の機能を制約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、陶材の機械的な本来
的特性である固くはあるが、脆いというマイナス面を合
金金属によって可及的に補うと共に本来的に両者の一体
化を図る強い物理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
印加される咬合力に対し合金の弾性率が高く、又、焼き
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、焼き付ける際の両者の物理化学的な性質として合金
の融点が陶材の焼成温度より高く、しかも、焼き付けし
た（（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葭条件とされるものである。

そして、これまで開発されてさ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白金属系合金と、パラ
ジウム、及び、銀を主成分とするパラジウム銀糸合金、
そして、ニッケル、クロム、コバルトを主成分とする非
貴金属系合金とに類別されている。

〈発明が解決しようとＪる問題点〉 而して、上記在来の陶材焼付用合金にＪメいて、金を主
体とする白金属系合金は金の熱膨眼ば４がＩ！Ｊ材のそ
れとほぼ一致していることから陶材との結合力が強く、
陶材どのなじみ性ツメ良く、又、古来からの心理的満足
感から歓迎される等の点から広く用いられているという
プラスの而があるものの、当然のことながら舎が主成分
を成しているために、コスト的に高くつくという不利点
があり、又、金を主体としていることにより硬さ値が低
り、シたがって、陶材とのなじみ性が良いにもかかわら
ず、陶材焼付用合金としては軟らかく、上記明噛の際の
噛合時に印加される咬合圧に耐えられないという不都合
さがあり、反復す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、更に、高ｆｆ１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。

これに対し、パラジウムと銀を主成分とするパラジウム
銀糸合金は上記白金属系合金に対して金の含有がないた
めにコス］−的には安くつき、硬さ値も高いという利点
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Ｈ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欠
点があって金を主成分とする貞金底系合金には及ばない
ものであった。

又、非貴金属系合金はコスト的には最も安くつくのに加
えて、硬さ艙、高温強度の点で浸れているが、歯科治癒
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、焼成時に陶材に
着色を生じて１較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、陶材との結合力も充分でないとい
う不具合があること等からやはり金な主成分とする」二
記門金属系合金に劣るものであった。

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
として本来的に優れている金を主成分とする白金属系合
金の問題点を解決すべき技術的課題とし、弾性率、熱膨
ＩＢ、率、強度等の機械的性質を更に優れたものにし、
又、高温強度特性や鋳造性、融点等の物理化学的性質も
より優れたものにし、更に、陶材との結合性にも秀でて
陶材焼付用合金としての要求１４性のほとんど全てを満
足しくｑ、しかも低コス１−であるような！３合金金、
これに対して選択的な添加により陶材焼付用合金として
の優れた点を更に向上させる他の微量元素を選定するこ
とににす１ｔめｒ：満足１　ヘｍｕ　７４４１ＥＩ　１
１目Ａ料＠　ｉ！？　？ａことが出来るようにして医療
産業にお一プる歯科冶ｔ・治療技術利用分野に益する優
れた改良された山村陶材焼付用パラジウム金合金を提供
せんとするしのである。

〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特、？Ｔ請求の範囲を波目とするこの発明の桐戒は
、前述問題点を解決するため゛に歯科治癒・治療に用い
る陶材焼付用パラジウム金合金として基本的に、陶材と
の熱膨＠率を一致させ、又、陶材との焼成に３３いてそ
の融点を陶Ｈの焼成温度より高くし、合金と陶材の結合
、適合性を向上させ、更（は、口腔内で変色したり、腐
蝕づ゛ることがないようにづ′るに必要なパラジウムに
ついてはその重量比を３０〜７５％とし、又、金に゛つ
いては基本的にその熱膨張率が陶材の熱膨張率と一致（
〕、したがって、陶材と合金との結合力を強くし、機械
的特性を高めるに必要であり、そのｆｆ１ｆｆｉ比を１
０〜６０％として低コストにし、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、鋳造性を
向上するために添加して陶材に６色を生じｃ５ぜす゛、
審美的なｌＦｔ　ＩｊＪ色を低下させることがないよう
に　１〜２５％の重量比とし、更に°、インジウムにつ
いては合金表面に醇化皮膜を形成させて陶材と合金との
結合力を増強し、更に、鋳造性、適合性も良好にするた
めに重量比について０．５〜１５％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
、Ｈ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健康色を再現し、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、合金の脆性化を防止するように
他の添加元素についてはガリウムについては０６０１〜
１０％とし、スズについては０１０１〜１０％とし、鉄
については０．１〜５％、イリジウムについては０．０
１〜１％としたｆｆ１ｆｆｉ比組成とし、しかも、上記
これらの元素を少くとも一４４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。

〈理論的組成の費用〉 次に、この発明のｆｌ科！！ｋＪ材焼付用パラジウム金
合金における各成分とその重量比のｔＩＵ成配合につい
ての定性、及び、定量限定の理論的費用と条件を限定し
た実験的背量について理由を述べる。

即ち、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口し、合金の融点を陶材
の焼成）８度より高くするために必要であり、更には、
先述した如く６歯を装着した後、口腔内で変色したり溶
出したりぜず、そのうえ、充分な耐蝕性を保証するため
に必要な基本的な金属であって、実験上３０％を割ると
その効果が低減され、又、７５％より多く添加されると
融点が必要以上に高くなり、ｖｓ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３０
〜７５％としたものである。

次に、金については、合金と陶材との結合力を強固に１
ノ、機械的特性を高めるに必要であり、１０％未満では
その効果が期待出来ず、又、６０％より多く配合される
とＩａ械的Ｂｉ性が低下し、咬合圧に耐えられなくなり
、ロス１−高にらつながるので実験的に１０〜６０％を
最適添加量の範囲としたものひある。

又、アンチモンについては鋳造性と陶材に対重る適合性
を更に良好にするために配合するしのであって、義歯を
口腔内に装着した状区では舌側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づ“る
ために、史には、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！Ｔｉｆｆ１
比ではそのダ）果がｌｆ］持出来ず、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ｌＩｔ認され、したがって、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（：
）のである。

インジウムについてｔよ、Ｌｌ　ｖ内にＪ３ける明イク
の際の＠金時に印加される咬合圧に対する弾性を良くし
、機械的特性を向、Ｌさ１！る一方、陶材との結合に際
しては合金表面にｉａ度の薄い酸化皮膜を形成して鋳造
性、適合性を良好にするように作用し、これらの特性を
フルに発揮するには実験によると最低０．５％の重用比
の添加が必要であり、これに対し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重量比は
（）、５〜１５％とその範囲を限定したものである。

而して、これらの組成から成る基合金に対して選択的に
添加される他のｍｆｆ１元素について述べると、 まず、ガリウムについでは、合金に１Ｉ１１酸幼果を与
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　Ｎ　ｒ
ｉｔ歯を口腔内に装着し！、：場合、舌側周辺の金属露
出部分の歯肉部にも審美性をｊｌわない健康色を効果的
に再現し、又、陶材に着色が生じたりして審美性を低下
しないようにするために必要であってこれらの効果が右
効裡にＩＩ持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ｔ述の効果が開時
出来ず、これに対し１０％を越えると！７ｉ造性％’＞
適合性が悪化づることが判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。

又、スズについては１４１嗜時の噛合に際しての咬合圧
に対する１械的特性を向上させ、パラジウム同様に陶材
との結合力を強化覆るために添加配合されるものであり
、実験によれば、０．０１％未満では効果が弱く、１０
％を越えると脆化して好ましくないためにそのｌｆｆ１
比は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１；１械的特性
を向上させるものであり、又、合金表面に適度の酸化皮
膜を形成して陶材との結Ｐｉ力を屑入１．＋、又、合金
の弾性率を高くするために必要な元素であり、０．１％
未満ではこれらの目的とする効果がほとんどなく、さり
ながら、５％を越えて多く添加されると逆にその性質を
に１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。

最侵に、イリジウムについては改械的１ｈ性を増加させ
、結晶を微細化さ１ｉるために添加するものであって、
実験によれば、０．０１％未満の重用比では期待する効
果不充分であり、又、１％以上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
比についてはその最適範囲を０．０１〜１％としたもの
である。

〈実施例〉 次に、この発明の実施例を示すと次の第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。

当該第１表の対比実施例の試料番号１〜１０番の６の、
及び、試料番号１１．１２番の公知合金については各素
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　１０Ｘ　ｗ　５０Ｘ　
ｌ　１００ｍｍの形状にＶｒ造し、その後、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ワられたところの実施例各試
料、及び、公知合金の加工材を遠心鋳造法により ｔ　　１．Ｏｘｗ　１０Ｘ　ｌ　１５ｍｍの所望数の板
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φ２．Ｏｘ　ｌ　５０ｍ＋
ａ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。　　゛ 各試験の内容については次の通りでおる。

１）硬さ試験 マイクロビッカース硬さ試験はを用い荷重２００ｇ、荷
重印加時間３０秒の条件で測定した。

２）引っ張り強さ試験 標点の長さ２０ｍｍ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＋Ｏｍｍ／　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現定の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日間全浸漬させ
た後の変色を１１！２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％乳酸等は温合溶液中に３
日間全浸漬させた後の変色状態を観察したものである。

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ｌ［
Ｉｌｌ察した。

而して、上述各試験の結果を、第２表に示ηが、当該第
２表に示１変色試験結宋中における０印は全く変化がな
かったものを示１゛ものである。

上記第２表に示り試験データによっても分る如く、この
発明の歯（４陶材焼付用パラジウム金合金は従来の公知
合金と比較して四ざ、引っ張り強さにおいても箸しく優
れており、伸びにおいても遜色はなく、陶材に対重る特
殊条件においても充分に満足するデータが１ｒＩ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
図（′１の各元素と同等な機能、及び、作用効果を有づ
゛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、基本的に歯科向材焼付用合金
において、基合金、及び、これに添加する微量元素の組
成を先述特許請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、口腔治癒治療の義歯等に必要とされ
る物理的、量減的、化学的性質、及び、衛生に、審美性
の各点にＪメいて全てほとｌνど充分に；菌足し１【す
るバラツウ１１金合金を提供することが出来る漬れた効
果が秦される。

したがって、口腔内に於いて装着された状態でも陶材と
の結合状態が充分に紅時的に維持され、しかも、摂食に
際しての明１による咬合時義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、舌側周）！２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秦され、
更に実用性を充分に満足することが出来る効果が奏され
る。

又、単に義歯としての特性に（Ｑれるばかゆでなく、こ
れを口腔内にセットする場合の技工の面でもＶＩ造性が
良く、脱酸効果が良い等の効果もあり、そのうえ、作業
性に浸れ、操作がし易い最適義歯を提供し１ｑるという
浸れた効果が奏される。

更に又、金の含有がパラジウムより少くすることが出来
るためにシス１〜的に安く入手がし易いという（ｔ４科
泊融治療側のメリットひいてはユーザや患者のメリッ１
−にもつながるという優れた効果も秦される。

而して、上記基合金に対する微量添加元素も基合金の比
特性を助長、付勢を促進することが出来るためにＣＬｌ
らのに系を竜ＩＩ（的に添加りることＬ−より、歯！、
Ｊ　ｃｌｉ祠焼付用パラジウム金合金としてのｔ！！れ
た特性をより＋ｉ１＋−１ニさせることが出来るという
ｔ９れた効果が炎される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パラジウム、金、アンチモン、インジウムから成る基合
   金に対し他の元素が添加されている歯科陶材焼付用パラ
   ジウム金合金において、上記基材の重量配合比がパラジ
   ウム３０〜７５％、金１０〜６０％、アンチモン１〜２
   ５％、インジウム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
   ％、スズ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
   少くとも一種が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金合金。