JPS642180B2 - - Google Patents

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属する。 〈要旨の概要〉 而して、この発明は、歯科陶材を焼き付けする
ための合金であつてパラジウム、アンチモン、イ
ンジウム、スズ、イリジウムの所定組成から成る
基合金に対し、他の微量元素を配合させている歯
科陶材焼付用パラジウム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、重量比において、パラジウム50〜90％、アン
チモン１〜25％、インジウム0.5〜15％、スズ、
0.5〜15％、イリジウム0.01〜１％として成る配
合比の組成合金とし、これに対して配合する他の
元素についてはその重量比において、ガリウム
0.01〜10％、金0.01〜10％未満、鉄0.1〜５％と
し、而して、上記重量比のこれらの元素を少くと
も一種以上にさせて成るようにした歯科陶材焼付
用パラジウム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、折歯等の歯の欠損部に代替し
て機能するべく義歯を装着す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、使用的の衛生、及び、心理に大きく
影響する審美的側面の三点が治癒、技工の制約条
件として無視されなくなつてきており、これらの
三点の側面を基本的に満足させるために古くから
主として合金を中心とする金属体の表面に陶材を
焼き付け処理して一体化する技術が用いられてお
り、この陶材を焼き付けする合金は所謂陶材焼付
用合金として知られている。 而して、義歯の機能を左右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、金属によつて可及的
に補うという条件と、本来的に両者の一体化を図
る強い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嚼
に際して印加される噛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脹率
が可及的に一致し、更に、焼き付ける際の両者の
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、焼き付けした後の陶材と合金
の金属分子間の結合力が大である特性を有してい
ることが必要条件とされるものである。 そして、これまで開発されてきた在来態様の陶
材焼付用合金は大別して金を主成分とする貴金属
系合金、パラジウム、及び、銀を主成分とするパ
ラジウム銀系合金、そして、ニツケル、クロム、
コバルトを主体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する課題〉 而して、上記在来の陶材焼付用合金において、
金を主体とする貴金属系合金は当然のことながら
金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く、したがつて、陶材焼
付用合金としては軟らかく、上記咀嚼の際の咬合
時に印加される噛合力に耐えられないという欠点
があり、反復する摂食によつて結合されている陶
材が合金から剥離する虞があり、又、高温度に対
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。 次に、銀を主成分とするパラジウム銀系合金は
上記貴金属系合金に対して金の含有がないために
コスト的には安くつき、硬さ値も高くなつている
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
焼成時に陶材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不都合さがあ
る。 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、硬さ値、高温強度の点で優れてい
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、
したがつて、焼成時に陶材に着色を生じて口腔用
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。 〈発明の目的〉 この発明の目的は上述従来技術に基づく陶材焼
付用合金の問題点を解決すべき技術的課題とし、
弾性率、熱膨脹率、強度等の機械的性質も好まし
く、又、高温特性や鋳造性、融点等の化学的性質
にも優れ、更に、陶材との結合性にも優れて陶材
焼付用合金としての要求特性のほとんど全てを満
足し得るような基合金とこれに対して選択的な配
合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所定に選定することに
より極めて満足すべき歯科用材料を得ることが出
来るようにして医療産業における歯科治癒・治療
技術利用分野に益する優れた歯科陶材焼付用パラ
ジウム合金を提供せんとするものである。 〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの発明の構成は前述課題を解決するために、
歯科治癒・治療に用いる陶材焼付用パラジウム合
金として基本的に、陶材との熱膨脹率を一致さ
せ、又、陶材との焼成においてその融点を陶材の
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、更には、口腔内で変色したり、腐蝕
することがないように、パラジウムの重量比を50
〜90％とし、又、アンチモンについては陶材に対
する適合性を向上させるのみならず、鋳造性を向
上するために添加して陶材に着色を生じさせず、
審美的な健康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
は合金表面に酸化皮膜を形成させて合金との結合
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、又、スズ
についてはインジウム同様に機械的特性を良好に
するために0.5〜15％の重量比とし、更に、イリ
ジウムについては0.01〜１％未満とした重量比の
組成とし、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、且つ、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
るように添加する他の元素としてガリウムについ
ては0.01〜10％とし、金については0.01〜10％未
満とし、鉄については0.1〜５％とし、しかも、
これらの元素を少くとも一種選択して特性を向上
させるようにした技術的手段を講じたものであ
る。 〈理論的組成の背景〉 次に、この発明の歯科陶材焼付用パラジウム合
金における各成分とその重量比の組成についての
定性、及び、定量限定の理論と条件を限定した実
験的背景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、したがつて、陶材の熱膨脹率と同じ熱膨脹
率を有し、合金の融点を陶材の焼成温度より高く
するために必要であり、更には、先述した如く義
歯を装着した後、口腔内で変色したり溶出したり
せず、そのうえ充分な耐蝕性を保証するために必
要な基本的金属であつて、実験上50％を割るとそ
の効果が低減され、又、90％より多く添加される
と融点が必要以上に高くなり、鋳造性や適合性を
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、この重量比
については50〜90％としたものである。 次に、アンチモンについては鋳造性と陶材に対
する適合性を更に良好にするために配合するもの
であつて、義歯を口腔内に装着した状態では舌側
周辺部の金属露出部分が現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するため、更には、
陶材に着色変色を生じないようにするために必要
であつて、添加量が１％未満の重量比ではその効
果が期待出来ず、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
確認され、したがつて、当該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も
のである。 インジウムについては、口腔内に於ける咀嚼の
際の咬合時に印加される噛合力に対する弾性を良
くし、機械的特性を向上させる一方、陶材との結
合に際しては合金表面に適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％の重量比の添加が必要であり、一
方、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、したがつ
て、インジウムについての添加重量比は0.5〜15
％とその範囲を限定したものである。 又、スズについては上記インジウムと同様に咀
嚼時の咬合に際しての印加力に対する機械的特性
を向上させ、パラジウム同様に陶材との結合力を
強化するために添加配合されるものであり、実験
によれば、0.5％未満では効果が弱く、15％を越
えると脆化して好ましくないためにその重量比は
0.5〜15％と限定したものである。 次に、イリジウムについては機械的特性を増加
させ、結晶を微細化させるために添加するもので
あつて、実験によれば、0.01％未満の重量比では
期待する効果が不充分であり、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
つ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％未満としたものである。 次に、ガリウムについては、合金に脱酸効果を
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、義歯を口腔内に装着した場合、舌側周辺
の金属露出部分の歯肉部にも審美性を損わない健
康色を効果的に再現し、又、陶材に着色が生じて
審美性を低下しないようにするために必要であつ
てこれらの効果が有効裡に期待出来るのは実験に
よれば0.01％と10％の範囲内であり、0.01％未満
では上述の効果が期待出来ず、これに対し10％を
越えると鋳造性や適合性が悪化することが分つた
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。 次に、金については陶材との熱膨脹率を一致さ
せ、更に、陶材との結合性を良好にし、又、鋳造
性を向上させる機能を有しており、実験によれ
ば、0.01％未満では効果が期待出来ず、一方、10
％以上であると鋳造性が悪化することが判明し
た。 したがつて、金についてはその添加重量比を最
適範囲として0.01〜10％未満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機械的
特性を向上させるものであるが、一方において合
金表面に適度の酸化皮膜を形成して陶材との結合
力を増大し、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損つてし
まうことが実験的に確認されたことによつて最適
添加範囲の重量比は0.1〜５％と決定したもので
ある。 〈実施例〉 次に、この発明の実施例を示すと、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。

【表】 当該第１表の対比実施例の試料番号１〜12番の
もの、及び、公知試料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、t10×w50×l100mmの形状に
鋳造し、その後、周知の圧延ロールによつて所定
の形状に圧延加工した。 而して、上述の如くして得られたところの実施
例の各試料、及び、公知試料の加工材を遠心鋳造
法により t1.0×w10×l15mmの所望数の板状試験片に成形
して硬さ試験を行つた。 又、同様な製作手段によつてφ2.0×l50mmの棒
状試験片を作製して引張り試験、及び、伸び測定
試験を行つたものである。 各試験内容については次の通りである。 １ 硬さ試験 マイクロビツカース硬さ試験機を用い荷重200
ｇ、荷重印加時間30秒の条件で測定した。 ２ 引張り強さ試験 標点の長さ20mmの引張り試験片をテンシロン引
張り試験機により引張り速度10mm／minで測定し
た。 ３ 伸び測定試験 この試験は上記引張り強さ試験と同様に行つた
ものである。 ４ 変色観察試験 各試験片についてはJIS・Ｒ・6253規定の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
積させた後の変色を観察した。 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、及び、１％乳酸等量混合
溶液中に３日間全浸積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き付けした後の陶材変色の
有無を観察した。 而して、上述各試験の結果を、第２表に示す
が、当該第２表に示す変色試験結果中における〇
印は全く変化がなかつたものを示すものである。

【表】 第２表に示す試験データによつても分る如く、
この発明の歯科陶材焼付用パラジウム合金におい
ては従来の公知合金と比較しても硬さ、引張り強
さにおいても著しく優れており、伸びにおいても
遜色はなく、陶材に対する特殊条件においても充
分に満足するデータが得られている。 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
求の範囲の構成要件の各元素と同等な機能、及
び、作用効果を有す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、基本的に歯科陶材焼
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、機械的、化
学的性質、及び、衛生上、審美性の各点において
全てほとんど充分に満足し得る合金を提供するこ
とが出来る優れた効果が奏される。 したがつて、口腔内に於いて装着された状態に
おいても陶材との結合状態が充分に経時的に維持
され、しかも、摂食に際しての咀嚼による咬合の
機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、舌側周辺
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奏され、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優れるばかりでな
く、これを口腔内にセツトする場合の技工の面で
も鋳造性が良く、脱酸効果が良い等作業性に優
れ、操作がし易く最適義歯を提供し得るという優
れた効果が奏される。 更に又、金の含有が少いためにコスト的に安く
入手がし易いという歯科治癒治療側のメリツトに
つながるという優れた効果も奏される。 而して、上記基合金に対する微量元素も基合金
の諸特性を助長、付勢を促進することが出来るた
めにこれらの元素を少くとも一種選択的に配合す
ることにより、歯科陶材焼付用パラジウム合金と
しての優れた特性をより向上させることが出来る
という優れた効果が奏される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パラジウム、アンチモン、インジウム、ス
   ズ、イリジウムから成る基合金に対し他の元素を
   配合されている歯科陶材焼付用パラジウム合金に
   おいて、上記基材がその重量比でパラジウム50％
   より90％未満、アンチモン１％より25％未満、イ
   ンジウム0.5％より15％未満、スズ0.5％より15％
   未満、イリジウム0.01％より１％未満とし、上記
   他の元素がその重量比でガリウム0.01％より10％
   未満、金0.01％より10％未満、鉄0.1％より５％
   未満で少くとも一種から成る歯科陶材焼付用パラ
   ジウム合金。