(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分重量比をそれぞれ、金１０〜３２％、白金３〜９％、パラジウム３〜１５％、銅８〜２０％、インジウム０．１〜３％、亜鉛０．１〜５％、残分が銀から成ることを特徴とする歯科用金合金。
【請求項２】
成分重量比をそれぞれ、金１０〜３２％、白金３〜９％、パラジウム３〜１５％、銅８〜２０％、インジウム０．１〜３％、亜鉛０．１〜５％、残分が銀から成り、更にイリジウム、ロジウム、ルテニウム、錫、ガリウム、ゲルマニウムの内少なくとも一種の添加元素を０．０１〜３％添加されていることを特徴とする歯科用金合金。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
開示技術は、インレー、クラウンブリッジ、クラスプ、床等の歯科補綴物を鋳造により作製する歯科用金合金の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来歯科治療に重要されている合金金属は例えば、特開昭６０−１４９７４１号公報，特開昭５５−１１９１４３号公報，特開２０００−１９２１７０号公報等に示されている歯科用金合金があるが、これらの開示技術には、金、白金、パラジウム、銅、インジウムや銀等の成分が含まれているが、それらの作用効果のうえから重量配分比が異なるものであり、歯科用金属は口腔内に於いて、所定にセット、装着させた後、経時的に変色や腐蝕を起こさないことが必要であるばかりでなく、咬合圧や咀爵圧に耐え得るだけの充分な強度も有していなければならないこともまた不可欠的に必要である。
【０００３】
そして、歯科鋳造に使用される都市ガスやプロパンガスと空気との混合炎の加熱による溶解・鋳造や研磨・研削等の易操作性も有していることも強く望まれるものであり、これに対処するべく高カラット金合金が最も適していることは周知の通りではある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる高カラット金合金は金含有量が多いために、高価なものとなり、結果的にコスト高になることから経済的に見合わないという不利点があり、したがって、安価なものが要望されてきたものであった。
【０００５】
そのため、金含有量が少ないＪＩＳＴ６１０６に規定されている低カラット金合金が開発の対象となり、種々のものが研究案出されてきているが、これまで、開発されてきた低カラット金合金は、実用上銅等を含有するため、化学的な性質の点からみて口腔内に於いて変色や腐蝕を起こし易いという欠点あり、又、機械的な性質の面からも脆いために、実質的に使用でき難いという難点もあった。
【０００６】
而して、普通、これまでの、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、該銅は非常に酸化し易いため、鋳造時に選択的に酸化されて黒色の酸化被膜を形成する。
【０００７】
そのため、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り除いて合金本来の色調を発現させて後、研磨を行うのが歯科一般で通常行われている方法である。
【０００８】
しかしながら、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り、汚染されたり、また操作中の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、不都合さがあった。
【０００９】
又、特定範囲量のインジウムを効果的に添加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た性能を有し、鋳造時に黒色酸化被膜を発生せず、酸処理を必要としない新しい金合金を作製するようにする技術もあるが、かかる金合金は従来の金合金の中で最も金量の少ない１４カラット金合金よりも更に金量が少なく経済的であるばかりでなく、充分な黄金色を呈しており審美性の点においても優れた合金と言うことができるものであった。
【００１０】
しかしながら、かかる技術は審美性に特に重点をおいたものであったため、その低い溶融点に基因して鋳造体の軟化熱処理時に変形が生ずる恐れのあるマイナス点があるものであり、歯科材料としての審美性を許容できる範囲までインジウムの含有量を低下せしめる代わりに実用上合金の性能を何等低下せしめることなく、且つ、鋳造体の軟化熱処理時に問題となる溶融点を上昇せしめるようにはされているものである制約があった。
【００１１】
【発明の目的】
この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく歯科補綴物の中・低カラット金合金に於ける問題点を解決すべき技術的課題とし、実用上口腔内での耐変色性、耐腐蝕性を損なうことがなく、機械的な性質の面でも従来の合金と比較して靭性にも秀れた低カラット金合金であるようにして歯科治療産業における補綴技術利用分野に益する優れた歯科用金合金を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述課題を解決するために、歯科補綴物を鋳造により作製する歯科用金合金であって、金、白金、パラジウム、銅、インジウム、亜鉛、に対しそれらの各成分の重量比を１０〜３２％、３〜９％、３〜１５％、８〜２０％、０．１〜３％、０．１〜５％の各範囲とし、残分が銀から成るようにすることを第１の基幹とし、更に、これらに加えて添加する他の元素はイリジウム、ロジウム、ルテニウム、錫、ガリウム、ゲルマニウムの内少なくとも一種を０．０１〜３％とすることを他の基幹とした技術的手段を講じたものである。
【００１３】
【作用】
上述構成の成分の重量比により、実用上優れた耐変色性、機械的強度、及び、靭性を有し、更に、これらに加えて微量元素を添加することによりこれらの性質を助成し、結晶微細化、脱酸効果、溶解鋳造性を促進するようにしたものである。
【００１４】
次に、この出願の発明に於ける歯科用金合金の構成と数値限定の理由について詳述する。
【００１５】
先ず、基合金の金、白金、パラジウム、銀、銅、インジウム、亜鉛、の組成について述べると、金は、周知のごとく、耐変色性、並びに、機械的強度に関与機能が大であり、実験によれば１０％未満では耐変色性の効果が発揮されず、上記機能が薄れ、又、３２％を超えると、コスト高になって見合わないばかりか、白金、インジウムと金属間化合物を形成して脆くなりやすいために１０〜３２％と重量比規定したものである。
【００１６】
白金については耐変色性をより向上させると同時に熱処理硬化性にも有効であり、同じく実験により１％未満では効果が顕著ではなく、１０％を超えると、金と金属間化合物を形成して脆くなり易く、又、融点が上昇し、溶解・鋳造性が悪くなり、そこで、重量比３〜９％と規定したものである。
【００１７】
次に、パラジウムについては耐変色性において、口腔内で有効に作用し、変色や溶出を防ぎ、機械的性質の向上にも与かることが分かっており、同様に実験によれば、３％未満ではこれらの総合的効果が弱く、１５％を超えると、加工性が著しく低下し脆くなりやすいことが分かったがために、３〜１５％と規定したが、望ましくは、白金とパラジウムの合計量が５％以上、更に、望ましくは７％以上とすることにより、更に耐変色性の向上を図ることが出来ることが分かったからである。
【００１８】
また、銅については金−銅、或いは、パラジウム−銅の規則相により熱処理硬化性を与える元素であることが分かってはいるが、実験によれば８％未満では効果的に不十分であり、一方２０％を超えると、耐変色性を劣化させることが分かったため、８〜２０％としたものである。
【００１９】
次に、インジウムについては金合金の融点を下げ溶解・鋳造性を改善するとともに耐変色性と機械的強度を向上させる効果を示す元素ではあるが、その添加量の重量比については、実験によれば、０．１％未満ではこれらの効果が弱く、５％を超えると、合金が脆くなり易いため、０．１〜３％としたものである。
【００２０】
そして、亜鉛については溶解・鋳造時の脱酸材として有効であるとともに、耐変色性と機械的強度を向上させる効果を示す元素であることが分かっているが、実験によれば０．１％未満ではこれらの効果があまり認められず、５％を超えると、脆くなり、加工性を低下させることが分かったがため、０．１〜５％としたものである。
【００２１】
而して、この出願の発明における歯科用金合金は、上記の金、白金、パラジウム、銅、インジウム、亜鉛、残分が銀から成るものと、さらに以下に記す他の元素が含有されている場合もあり、即ち、イリジウム、ロジウム、ルテニウムは合金の結晶を微細にする効果を持ち、その結果、機械的強度の向上を図れる元素であるが、実験によれば、その効果は０．０１％未満では弱く、３％を超えると、脆化することが認められたため、０．０１〜３％としたものである。
【００２２】
また、錫については金合金の融点を下げ溶解・鋳造性を改善するとともに耐変色性と機械的強度に対して効果のある元素であるものであるが、実験によれば、０．０１％未満ではこれらの効果が弱く、３％を超えると、合金が脆くなり易いばかりか、融点を下げすぎてしまうことが分かったために、その重量比は０．０１〜３％としたものである。
【００２３】
そして、ガリウムについては融点を下げ溶解・鋳造性に効果のある元素であることが分かっているが、実験によれば、０．０１％未満ではこれらの効果があまり認められず、また、３％を超えると融点を下げすぎてしまうことが分かったために、０．０１〜３％とした。
【００２４】
更に、ゲルマニウムについては溶解・鋳造時の脱酸材として有効であり、機械的強度も向上させる元素ではあることが分かってはいるが、実験によれば、０．０１％未満ではこれらの効果があまり認められず、３％を超えると脆くなり、加工性を低下させるために０．０１〜３％としたものである。
【００２５】
【発明が実施しようとする形態】
次にこの出願の発明の実施しようとする形態を実施例の態様として表１に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００２６】
【表１】
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合金作製については上記表１に示す合金をガス炉で溶解し、所定の形状に鋳造成形した後冷間ロール加工を行い、その後で所定の形状に切断加工したものである。
【００２７】
各試験片は、歯科において通常行われている遠心鋳造法により作製したものである。
【００２８】
硬さは、ｔ１．０×ｗ１０×ｌ１５ｍｍの板を作製した後、その試料を７５０℃の炉内で１０分間加熱し、水中急冷した軟化処理を行ったものと、当該軟化処理後更に４００℃の炉内で２０分間加熱し自然放冷した軟化処理を行ったものをビッカース硬度計で測定した。
【００２９】
引張り強さと伸びについてはφ２．０×ｌ５０ｍｍの棒を作製し、標点間距離２０ｍｍとした試料を引張り速度ｌｍｍ／ｍｉｍで引張り、その最大抗張力と破壊時の伸びから求めたものである。
【００３０】
変色試験はＪＩＳ Ｔ ６１０６歯科鋳造用金銀パラジウム合金に準じ、３７±２℃の０．１％硫化ナトリウム溶液中に３日間浸漬させた。
【００３１】
融点はタンマン管に切断加工した試料を入れ、加熱溶解し、熱電対を用いて放冷時の温度変化を読取り融点とした。
【００３２】
而して、表１の右側に示す特性データの結果からも、わかるようにこの発明の金合金は、従来のものに比べ優れた耐変色性を有しており、歯科補綴物に必要とされる強度と伸びも備えていることが示されている。
【００３３】
【発明の効果】
以上この出願の発明による歯科用金合金は、金、白金、パラジウム、銅、インジウム、亜鉛、銀から成り、これに加えてイリジウム、ロジウム、ルテニウム、錫、ガリウム、ゲルマニウムを含有するようにし、低カラットであるにもかかわらず、従来用いられている金合金と同等の機械的強度と靭性でありながら、耐変色性の面でも良好にすることが出来るという優れた合金であり、歯科用だけでなく勿論一般金合金としても有用であると判断されるメリットがある。