説明

歯科用合金

【課題】パラジウムを主とした歯科用合金を製造するための焼成可能な歯科用合金であって、高い機械的安定性および非常に良好な被研磨性を有する歯科用合金を提供する。
【解決手段】結晶粒微細化制御元素としてタンタル、ニオブ、イットリウム、ジルコニウム、クロム、モリブデンの群からの少なくとも1つの元素を含み、前記歯科用合金は、重量%で、0.03ないし1のルテニウム、0.03ないし2の結晶粒微細化制御元素、0ないし10のスズ、0ないし10の亜鉛、0ないし10のインジウム、0ないし10の銅、0ないし1のガリウム、0ないし10の白金、0ないし2のイリジウム、0ないし2のロジウム、0ないし2のゲルマニウム、0ないし2のアルミニウム、0ないし2のケイ素、0ないし2のセリウム、0ないし2のランタン、0ないし2の鉄、残部の金、パラジウムおよび銀からなり、上記元素の総計は、100重量%である。

【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【0001】
本発明は、パラジウムを主とした歯科用合金、特に、クラウン、ブリッジ、インレーまたはアンレーのような義歯を製造するための焼成可能な歯科用合金であって、少なくとも金、パラジウムおよび銀とともに、ルテニウムの形態の結晶粒微細化剤を含む歯科用合金に関する。
【0002】
DE−C−3211703に記載の歯科用合金は、重量%で、金10〜60%、バラジウム20〜60%、銀0〜15%を含む。更に、0〜10%のインジウム、0〜10%のスズ、0〜5%の亜鉛、0〜2%のイリジウム、0〜2%の銅、0.1〜5%の白金、および/または、各々0.05〜2%の、周期表の第4、第5および第6亜族の遷移金属のうちの少なくとも1種が含まれている。
【0003】
パラジウムおよび銅を含まない高い金含有量の歯科用合金の場合に、高い機械的安定性、特に、再現可能な高温安定性を得るために、EP−B−1799873によれば、合金に、唯一の結晶粒微細化剤および複数の特定の他の元素を追加することが公知である。これらの元素は、組み合わせて、望ましくない微細化物の凝集の減少をもたらす。結晶粒微細化剤は、イリジウムまたはロジウムである。合金中にニオブが存在する場合に、結晶粒微細化剤はイリジウムであり、タンタルが存在する場合には、結晶粒微細化剤はロジウムであり、チタンまたはバナジウムが存在する場合には、結晶粒微細化剤はイリジウムまたはロジウムである。
【0004】
また、いわゆる金を減らしたパラジウム合金が知られている。このパラジウム合金では、パラジウムの割合は、原子%で、常に、金の割合よりも大きい。それ故に、パラジウムを主とした歯科用合金という。金の重量%の割合がパラジウムのそれよりも大きいとしても、である。パラジウムを主とした、このような合金の場合、ルテニウムが、結晶粒微細化剤として含まれていてもよい。しかしながら、ルテニウムが、制御された微細化をもたらさないことが明らかになった。
【0005】
DE−B−2828304に記載の、陶材の上に焼成するための、金の含量が乏しい歯科用貴金属合金は、金、パラジウムおよび銀のほかに、0.05〜0.5%の割合を有するチタンを含む。
【0006】
DE−C−2944755からは、陶材の上に焼成するための歯科用合金が読み取れる。この歯科用合金では、ルテニウムは、0.175〜0.25重量%の割合で含まれており、銀は、5.86〜11重量%の割合で含まれている。
【0007】
EP−A−0057149に記載の歯科用合金は、20重量%までの銀、40重量%までのパラジウム、20重量%までの白金および30重量%までの金を含む。更に、3重量%までのルテニウム、イリジウムおよびロジウムが含まれており、亜鉛の割合は5重量%までであり、銅の割合は8重量%までである。合金自体では、イリジウムもスズも含まれていない。アレルギーを起こす金属、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、クロムおよびマンガンは、0.05重量%よりも少ない割合で含まれている。
【0008】
DE−A−3146794に記載の貴金属合金は、不可避的にガリウムを含む。
【0009】
WO−A−90/07018に記載の、金色のパラジウム−インジウム合金の場合、金の割合は、最大30重量%である。
【0010】
US−A−2002/0122741に記載の歯科用合金は、15〜75%のAg、55%までのAu、10〜50%のPd、6〜25%のPtならびに、必要な場合には、In,Ga,Sn,Ge,Zn,Mn,Ir,Ru,Rh,Reを含み、Ir,Ru,Rh,Reの割合は、それぞれ単独でおよび組み合わせで最大3%である。
【0011】
DE−A−3830666に記載の、パラジウム基合金は、20重量%までの金および0.5〜5重量%のガリウムを含む。
【0012】
本発明の課題は、本明細書の最初の部分に記載のタイプの、パラジウムを主とした歯科用合金を、微細結晶粒の析出物を用いて、凝集を回避しつつ高い機械的安定性および非常に良好な被研磨性を有する歯科用合金が得られるように、改善することである。
【0013】
上記課題を解決するために、歯科用合金は、結晶粒微細化剤としてのルテニウムのほかに、結晶粒微細化制御元素としての、タンタル、ニオブ、イットリウム、ジルコニウム、クロム、モリブデンの群からの少なくとも1つの元素を含み、前記歯科用合金は、重量%で、
0.03ないし1のルテニウム
0.03ないし2の結晶粒微細化制御元素
0ないし10のスズ
0ないし10の亜鉛
0ないし10のインジウム
0ないし10の銅
0ないし1のガリウム
0ないし10の白金
0ないし2のイリジウム
0ないし2のロジウム
0ないし2のゲルマニウム
0ないし2のアルミニウム
0ないし2のケイ素
0ないし2のセリウム
0ないし2のランタン
0ないし2の鉄、
残部の金、銀、パラジウムからなり、
上記元素の総計は、100重量%であることが、本質的に提案される。
【0014】
従って、本発明に係る、パラジウムを主とした歯科用合金は、少なくとも金、銀、パラジウム、ルテニウムならびに結晶粒微細化制御元素を含み、場合によっては、これらの元素からのみなる。
【0015】
少なくとも1種の結晶粒微細化制御元素の添加によって、本発明では、結晶粒微細化制御元素が、ルテニウムのような結晶粒微細化剤と共に、共融混合物を有する相平衡状態図を持つことが達成される。
【0016】
このことによって、ルテニウムのような結晶粒微細化剤と、少なくとも1種の結晶粒微細化制御元素と、合金の残部の成分とを含む液相が、安定化される。ルテニウムのような結晶粒微細化剤は、結晶粒微細化制御元素の不在下での固化と比較して、はじめにより低い温度で、かつ、より細かに分布された状態で、少なくとも1つの結晶粒微細化制御元素と共に、析出される。これらの析出物は、残部の成分の固化の際に、結晶化核として作用する。それ故に、全体として、従来の技術より微細なミクロ構造が得られる。
【0017】
結晶粒微細化制御元素がタンタルであることが好ましい。また、ニオブ、またはニオブとタンタルとの混合物も、使用することができる。
【0018】
このこととは別に、好ましくは、本歯科用合金が、30重量%より多い金、35重量%より多いパラジウム、10重慮%より多い銀および5重量%より多いスズを含むことが提案される。この場合、スズは、合金の機械的強度の増加のために用いられる。このことは、知られるように、スズ、亜鉛、インジウムおよび銅のような卑金属成分(unedle Komponenten)の添加によって達成される。しかし、スズは、好ましい組成範囲では、最善の結果をもたらした。白金も、ある程度では、硬さの増加をもたらすが、非常に高価である。
【0019】
このこととは別に、硬さの増加は、ガリウムの添加によっても達成される。ガリウムは、生体適合性に悪影響を及ぼすことがある。従って、合金は、ガリウムの含量が乏しいか、または含量がないことが好ましい。
【0020】
特に、本発明は、歯科用合金が、重量%で、
30〜45の金
35〜50のパラジウム
10〜25の銀
6〜10のスズ
0.03〜1.0のルテニウム
0.03〜2.0の結晶粒微細化制御元素
からなり、
スズの含量は、5重量%までの割合で、亜鉛、インジウム、白金、銅の群からの少なくとも1種の元素またはこれらの元素の組み合わせと交換可能であることを特徴とする。
【0021】
この場合、5重量%までの、亜鉛、インジウム、白金、銅の群からの少なくとも1種の元素、またはこれらの元素の組み合わせは、総合金に基づくものである。例えば、6〜10重量%のスズの代わりに、例えば5重量%の亜鉛を用いることができる。このことによって、スズの含量が1〜5重量%に下がる。
【0022】
更に、本発明は、歯科用合金が、重量%で、
30〜45の金
35〜50のパラジウム
10〜25の銀
6〜10のスズ
0.03〜1.0のルテニウム
0.03〜2.0の結晶粒微細化制御元素
からなることを特徴とする。
【0023】
好ましくは、重量%で、
35〜40の金
38〜45のパラジウ
12〜20の銀
6〜10のスズ
03〜1.0のルテニウム
0.03〜2.0の結晶粒微細化制御元素
からなる、パラジウムを主とした歯科用合金が提案される。
【0024】
特に好ましくは、重量%で、
39.0〜41.0の金
39.0〜41.0のパラジウ
12.0〜13.0の銀
6.5〜8.0のスズ
0.05〜0.5のルテニウムおよび
0.1〜1.0のタンタルまたは
0.1〜1.0のニオブ
からなる歯科用合金が提案される。
【0025】
これらの元素の総計は、改めていうと、まさしく100重量%である。
【0026】
特に、歯科用合金がガリウムを含まないほうがよい。より好ましくは、白金の割合は、6重量%より少なく、特に5重量%より少ない。
【0027】
歯科用合金の好ましい組成は、重量%で、40.0のAu、39.8のPd、12.4のAg、7.5のSn、0.2のTa、0.1のRuからなることを特徴とする。
【0028】
本発明によれば、化学的および金属物理学的特性がパラジウムによって決定される、パラジウムを主とした歯科用合金が提案される。この歯科用合金は、従来の技術と比較して、より微細なミクロ構造を有し、他の場合には機械的安定性および被研磨性に悪影響を及ぼす凝集を回避する。
【0029】
この目的のために、結晶粒微細化剤および少なくとも1種の結晶粒微細化制御元素が、歯科用合金の成分として添加される。結晶粒微細化剤および少なくとも1種の結晶粒微細化制御元素は、共融混合物を有する相平衡状態図を持つ。
【0030】
この場合、結晶粒微細化剤ルテニウムと結晶粒微細化制御元素とに関する二元系平衡状態図における共融混合物の温度は、純元素の低い凝固点よりも250K超だけ低いことが好ましい。何故ならば、温度の低い共融混合物がここでは望ましいからである。当然ながら、共融混合物は、歯科用合金の溶解温度より上でなければならない。従って、まず、結晶粒微細化剤および少なくとも1つの結晶粒微細化制御元素が析出される。両者は、結晶化核を形成するが、凝集のための十分な時間を有しない。従って、このことによって、所望の微細なミクロ構造が可能にされる。
【0031】
以下の表に、既知の合金、本発明に係る組成を有しない合金および本発明に係る教示に基づく合金がリストアップされる。マイクロ写真によって、結晶粒微細化剤としてルテニウムを、および結晶粒微細化制御元素としてタンタルまたはニオブを含む歯科用合金が、細粒であり、安定性および被研磨性に悪影響を及ぼす凝集物が生じるか、あるいは、生じても無視できる程度であることが、確認された。
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
パラジウムを主とした歯科用合金、特に、クラウン、ブリッジ、インレーまたはアンレーのような義歯を製造するための焼成可能な歯科用合金であって、少なくとも金、パラジウムおよび銀ならびにルテニウムの形態の結晶粒微細化剤を含む歯科用合金において、
この歯科用合金は、結晶粒微細化剤としてのルテニウムのほかに、結晶粒微細化制御元素としての、タンタル、ニオブ、イットリウム、ジルコニウム、クロム、モリブデンの群からの少なくとも1種の元素を含み、前記歯科用合金は、重量%で、
0.03ないし1のルテニウム
0.03ないし2の結晶粒微細化制御元素
0ないし10のスズ
0ないし10の亜鉛
0ないし10のインジウム
0ないし10の銅
0ないし1のガリウム
0ないし10の白金
0ないし2のイリジウム
0ないし2のロジウム
0ないし2のゲルマニウム
0ないし2のアルミニウム
0ないし2のケイ素
0ないし2のセリウム
0ないし2のランタン
0ないし2の鉄
残部の金、パラジウムおよび銀からなり、
上記元素の総計は、100重量%であることを特徴とする、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項2】
前記歯科用合金は、結晶粒微細化制御元素として、タンタルまたはニオブあるいはタンタルおよびニオブを含むことを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項3】
前記歯科用合金は、30重量%より多い金、35重量%より多いパラジウム、10重慮%より多い銀および5重量%より多いスズを含むことを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項4】
前記歯科用合金が、重量%で、
30〜45の金
35〜50のパラジウム
10〜25の銀
6〜10のスズ
0.03〜1.0のルテニウム
0.03〜2.0の結晶粒微細化制御元素
からなり、
スズの含量は、5重量%までの割合で、亜鉛、インジウム、白金、銅の群からの少なくとも1つの元素またはこれらの元素の組み合わせと交替可能であることを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項5】
前記歯科用合金が、重量%で、
30〜45の金
35〜50のパラジウム
10〜25の銀
6〜10のスズ
0.03〜1.0のルテニウム
0.03〜2.0の結晶粒微細化制御元素
からなることを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項6】
前記歯科用合金が、重量%で、
35〜40の金
38〜45のパラジウ
12〜20の銀
6〜10のスズ
0.03〜1.0のルテニウム、および
0.03〜2.0の結晶粒微細化制御元素
からなることを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項7】
前記歯科用合金が、重量%で、
38〜42の金
38〜42のパラジウ
12〜14の銀
6〜9のスズ
0.05〜1.0のルテニウム
0.05〜2.0の結晶粒微細化制御元素
からなることを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項8】
前記歯科用合金が、重量%で、
39.6〜41.0の金
39.0〜41.0のパラジウ
12.0〜13.0の銀
6.5〜8.0のスズ
0.05〜0.5のルテニウムおよび
0.1〜1.0のタンタルまたは
0.1〜1.0のニオブ
からなることを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項9】
前記歯科用合金が、重量%で、
40.0の金
39.8のパラジウ
12.4の銀
7.5のスズ
0.2のタンタル
0.1のルテニウム
からなることを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項10】
ガリウムの割合が、0重量%であることを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。
【請求項11】
白金の割合が、6重量%より少なく、好ましくは5重量%より少ないことを特徴とする請求項1に記載の、パラジウムを主とした歯科用合金。