JP2003286526A - Dental and decorative gold-silicon-based alloy - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dental and decorative gold-silicon-based alloy which particularly has superior flowing properties as a brazing filler metal at a low temperature, a high level of safeness to the living body and superior castability as well, is easily machined, and is suitable for brazing and casting in dental and decorative applications. <P>SOLUTION: The gold-silicon-based alloy includes 6 wt.% or less silicon, and in addition, 2 wt.% or less one or more elements selected from the platinum group elements such as platinum, palladium, rhodium, ruthenium, and iridium, and the group of iron, manganese, titanium, tantalum, cobalt, niobium, and silver. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、歯科用、装飾用
の金・シリコン系合金であって、特に低温での流ろう性
がよく、生体安全性が高く、鋳造性にもすぐれ、また、
加工がし易い歯科用、装飾用のろう付と鋳造に適してい
る新規な歯科用、鋳造用の金・シリコン系合金に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gold / silicon alloy for dental use and decoration, which has good runtability especially at low temperatures, high biosafety, and excellent castability.
The present invention relates to a novel dental / casting gold-silicon alloy suitable for easy-to-process dental / decorative brazing and casting.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、歯科用、装飾用に使用される金ろ
う及び鋳造合金は、そのすぐれた性質を利用して、歯科
材料としては、歯冠修復用、義歯床用、クラスプ用、バ
ー用に、また装飾用としては、指輪などのろう付や鋳造
用として広く応用されてきている。2. Description of the Related Art Gold brazing alloys and cast alloys conventionally used for dentistry and decorations have been used as dental materials for crown restoration, denture base, clasp, and bar, because of their excellent properties. It has been widely applied for brazing and casting of rings and the like, and for decorative purposes.

【０００３】すなわち、金は、耐触性のすぐれた元素で
あり、展延性に富み、加工性の良好なものであるが、ろ
う材や鋳造用としては軟らかすぎるため、種々の元素を
添加して、使用目的に対応した合金として使用されてい
る。That is, gold is an element having excellent contact resistance, rich in malleability, and good in workability. However, since it is too soft for brazing and casting, various elements are added. It is used as an alloy corresponding to the purpose of use.

【０００４】しかも、金合金はそのすぐれた耐久性と加
工性とを有するが故に、生体安全性の点で有用であるた
め、歯科用、装飾用の合金の一つとして、最も古くから
使用されてきているのである。Moreover, since gold alloys have excellent durability and workability and are therefore useful in terms of biosafety, they have been used for the longest time as one of dental and decorative alloys. It is coming.

【０００５】金・シリコン系合金は、共晶点を利用し
て、金の融点を下げ、歯科用、装飾用ステンレス鋼、Ｃ
ｏ−Ｃｒ合金、金合金などすべてのろう付を低い温度で
可能とした。Gold-silicon alloys utilize the eutectic point to lower the melting point of gold, and are used for dental and decorative stainless steels, C
All brazing such as o-Cr alloy and gold alloy is possible at low temperature.

【０００６】しかしながら、これまで歯科用、装飾用の
ろう付及び鋳造用として金・シリコン合金を使用した例
は見出されなかった。However, until now, no examples have been found in which a gold-silicon alloy is used for brazing and casting for dentistry, decoration.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】シリコンは軽くまた耐
食性や生体安全性がよいという長所を有するが、融点が
高く（1412℃）、高温で活性があり酸素と反応しやす
く、強度が低く、脆い等の問題点を有する反面、金は化
学的に安定であり、融点も低く（1063℃）、鋳造や加工
がしやすいという長所を持つが、強さや硬さが充分でな
いという欠点があった。Although silicon has the advantages of being light and having good corrosion resistance and biosafety, it has a high melting point (1412 ° C), is active at high temperatures and easily reacts with oxygen, and has low strength and brittleness. On the other hand, gold has the advantages that it is chemically stable, has a low melting point (1063 ° C.), and is easy to cast and process, but it has the drawback of insufficient strength and hardness.

【０００８】そこでこのような欠点を補うため、Ｃｕな
どを添加しているが、これら添加元素の量は従来比較的
大量であり、そのため生体安全性の点で問題があり、こ
れらの合金は必ずしも歯科用、装飾用として具備すべき
諸条件すなわち生物学的要件と、耐触性に代表される化
学的要件及び鋳造や加工がしやすい等の機械的要件を十
分にかつ同時に満たすものではなかった。したがって、
歯科用、装飾用金合金としては、耐触性や生体安全性が
よく、かつ機械的性質が良く、鋳造や加工が容易な合金
の開発が更に望まれるところである。Therefore, in order to make up for such a drawback, Cu or the like is added. However, the amount of these additional elements has been relatively large in the past, and therefore there is a problem in terms of biosafety, and these alloys are not always required. It did not fully and simultaneously satisfy the various conditions that should be provided for dentistry and decoration, that is, biological requirements, chemical requirements represented by touch resistance, and mechanical requirements such as ease of casting and processing. . Therefore,
As a dental / decorative gold alloy, it is further desired to develop an alloy having good touch resistance, biosafety, good mechanical properties, and easy casting and processing.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載の金・シリコン系合金は、シリコンが６重量％以下を
含有するものであって、金の含有量９４から９９．５重
量％であり、基本成分はシリコンを６重量％以下を含有
する２元素合金である。The gold-silicon alloy according to claim 1 of the present invention contains 6% by weight or less of silicon, and the content of gold is 94 to 99.5% by weight. And the basic component is a binary alloy containing 6% by weight or less of silicon.

【００１０】この発明の請求項２に記載の金・シリコン
系合金は、金・シリコン合金であって、シリコンが６％
以下の成分に加えて、白金、パラジウム、ロジウム、ル
テニウム、イリジウム等の白金族元素及び鉄、マンガ
ン、チタン、タンタル、コバルト、ニオブ、銀の群から
選ばれる一種類以上を２重量％以下含有するものであっ
て、金の含有量９２から９９．５重量％であり請求項１
に記載の２元素の基本成分に対して、上記成分を加えて
機械的性質を改善すると共に、金合金の融点を低くして
ろう付を容易にかつ鋳造温度を低くでき、更に銅が含ま
れていないためカッパフリーの合金とすることができる
ものである。The gold-silicon alloy according to claim 2 of the present invention is a gold-silicon alloy, wherein silicon is 6%.
In addition to the following components, 2 wt% or less of platinum, palladium, rhodium, ruthenium, iridium, and other platinum group elements and one or more selected from the group of iron, manganese, titanium, tantalum, cobalt, niobium, and silver A gold content of 92 to 99.5% by weight.
In addition to the basic components of the two elements described in 1), the above components are added to improve the mechanical properties, and the melting point of the gold alloy can be lowered to facilitate brazing and lower the casting temperature. Not because it is a kappa-free alloy.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】この発明は金・シリコン系合金
であって、シリコンを６重量％以下を含有するものであ
り、かつ白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、
イリジウム等の白金族元素及び鉄、マンガン、チタン、
タンタル、コバルト、ニオブ、銀の群から選ばれる一種
類以上２重量％以下を含有する前記に記載の歯科用、
装飾用の金・シリコン系合金である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is a gold-silicon alloy containing 6% by weight or less of silicon, and containing platinum, palladium, rhodium, ruthenium,
Platinum group elements such as iridium and iron, manganese, titanium,
Dental use as described above, containing at least one type selected from the group consisting of tantalum, cobalt, niobium, and silver, and at most 2% by weight.
It is a gold-silicon alloy for decoration.

【００１２】この発明の金・シリコン系合金は、金の含
有量９２〜９９．５重量％であり基本成分は、シリコン
を６重量以下に含有する２元素の基本成分に対して、更
に白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム等の白金族
元素及び鉄、マンガン、チタン、タンタル、コバルト、
ニオブ、銀の群から選ばれる一種類以上を２重量％以下
を含有するものである。これにより、以下のような歯科
用、装飾用、金ろう及び鋳造用としての以下の要件、す
なわち、The gold-silicon alloy of the present invention has a gold content of 92 to 99.5% by weight, and the basic component is platinum, in addition to the two-element basic component containing 6% by weight or less of silicon. Platinum group elements such as palladium, rhodium, ruthenium and iron, manganese, titanium, tantalum, cobalt,
It contains 2% by weight or less of one or more selected from the group of niobium and silver. This allows the following requirements for dental, decorative, brazing and casting such as:

【００１３】（１）耐食性や生体適合性を低下させる可
能性のある合金元素を金に加えないか、あるいは加えて
もごく少量で、歯科用、装飾用のろう材及び鋳造用合金
として、機械的性質を満たすことができる。(1) Machinery as a brazing filler metal and a casting alloy for dental or ornamental use, with or without a very small amount of alloying elements that may reduce corrosion resistance and biocompatibility, to gold. Can meet the desired characteristics.

【００１４】（２）従来、金の融点を低くする亜鉛、
錫、インジウム等を合わせて加える場合が多いが、これ
らの元素はアレルギーをひき起こす可能性が大きい。シ
リコンの金への添加は融点を低くする効果があり、ろう
付を容易にし、また鋳造温度を低くできる。しかもシリ
コンは生体安全性が高く溶出しにくくアレルギーをひき
起こしにくい。(2) Conventionally, zinc which lowers the melting point of gold,
In many cases, tin, indium, etc. are added together, but these elements have a high possibility of causing allergies. Addition of silicon to gold has the effect of lowering the melting point, facilitating brazing and lowering the casting temperature. Moreover, silicone is highly biosafe and is unlikely to elute, and is unlikely to cause allergies.

【００１５】（３）金・シリコン合金は、工業用では低
融点で流れがよいので利用されているが、歯科用、装飾
用での特長は、口腔内粘膜や皮ふから溶出し難い成分な
ので、安全性に関してもすぐれた金合金であって、銅が
含まれていないためカッパフリーの金合金のろう付にも
適しているものである。(3) Gold / silicon alloys are used in industrial applications because they have a low melting point and good flow, but the characteristics in dental and decorative applications are components that are difficult to elute from the oral mucosa and skin. It is an excellent gold alloy in terms of safety, and since it does not contain copper, it is also suitable for brazing of kappa-free gold alloy.

【００１６】例１、鈍金（９９．９９重量％）とシリコ
ン（９９．９重量％）の合金に対して、シリコンを０．
５、２．０、４．０、６．０重量％の組成となるように
秤量し、高周波炉で融解し、それぞれのインゴットを作
製した。これらの各組成の合金をφ２×４５ｍｍの棒状
と、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍの板状のものを、スー
パーキャスコム（デンケン製）を用いて鋳造し、３００
℃で１０分間の熱処理を施して、鋳造体の物性試料とし
た。また、高周波炉で融解し作製した各インゴットを圧
延し、０．３ｍｍの厚さの板状にしてろう付試料とし
た。鋳造体の試験は、ＪＩＳ Ｔ６１１６に準じて行
い、ろう材の試験はＪＩＳＴ６１１７に準じて行った。
ろう材の剥離強さ試験のろう付体は、ステンレス鋼線
（ＳＵＳ ３１６）のφ０．９を用いた。試験結果は表
１の通りである。Example 1 For an alloy of blunt gold (99.99% by weight) and silicon (99.9% by weight), the silicon content of 0.
Each of the ingots was weighed so as to have a composition of 5, 2.0, 4.0, and 6.0 wt% and melted in a high-frequency furnace. Alloys of each of these compositions were cast into a rod shape of φ2 × 45 mm and a plate shape of 10 mm × 10 mm × 1 mm using Super Cascom (made by Denken), and 300
A heat treatment was performed at 10 ° C. for 10 minutes to obtain a physical property sample of a cast body. Further, each ingot produced by melting in a high frequency furnace was rolled into a plate having a thickness of 0.3 mm to obtain a brazing sample. The test of the cast body was carried out according to JIS T6116, and the test of the brazing material was carried out according to JIST6117.
As the brazing body for the peel strength test of the brazing material, a stainless steel wire (SUS 316) φ0.9 was used. The test results are shown in Table 1.

【００１７】[0017]

【表１】 [Table 1]

【００１８】例２、例１と同様に操作して、添加物を有
する次のような組成の金・シリコン合金を得た。物性は
表２の通りである。In the same manner as in Example 2 and Example 1, gold-silicon alloys having the following compositions containing additives were obtained. The physical properties are shown in Table 2.

【００１９】[0019]

【表２】 [Table 2]

【００２０】[0020]

【発明の効果】この発明によれば次のような効果が得ら
れる。すなわち、耐食性や生体適合性を低下させる可能
性のある合金元素を金に加えないか、あるいは加えても
ごく少量で、歯科用、装飾用のろう材及び鋳造用合金と
して、機械的性質を満たすことができる。According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, alloying elements that may reduce corrosion resistance or biocompatibility are not added to gold, or even if added in very small amounts, they satisfy the mechanical properties as a brazing filler metal and casting alloy for dental and decoration. be able to.

【００２１】従来、金の融点を低くする亜鉛、錫、イン
ジウム等を合わせて加える場合が多いが、これらの元素
はアレルギーをひき起こす可能性が大きい。シリコンの
金への添加は融点を低くする効果があり、ろう付を容易
にし、また鋳造温度を低くできる。しかもシリコンは生
体安全性が高く溶出しにくくアレルギーをひき起こしに
くい。Conventionally, zinc, tin, indium, etc., which lower the melting point of gold, are often added together, but these elements have a high possibility of causing allergies. Addition of silicon to gold has the effect of lowering the melting point, facilitating brazing and lowering the casting temperature. Moreover, silicone is highly biosafe and is unlikely to elute, and is unlikely to cause allergies.

【００２２】金・シリコン合金は、工業用では低融点で
流れがよいので利用されているが、歯科用、装飾用での
特長は、口腔内粘膜や皮ふから溶出し難い成分なので、
安全性に関してもすぐれた金合金であって、銅が含まれ
ていないためカッパフリーの金合金のろう付にも適して
いるものである。Gold / silicon alloys are used in industrial applications because they have a low melting point and good flow, but the characteristics in dentistry and decoration are that they are components that are difficult to elute from the oral mucosa and skin.
It is an excellent gold alloy in terms of safety, and since it does not contain copper, it is also suitable for brazing of kappa-free gold alloy.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻本 修 埼玉県蕨市中央４−６−13   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Osamu Tsujimoto             4-6-13 Chuo, Warabi City, Saitama Prefecture

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 金・シリコン合金であって、シリコンが
６重量％以下を含有する、歯科用、装飾用の金・シリコ
ン系合金。1. A gold-silicon alloy for use in dentistry and decoration, which contains 6% by weight or less of silicon. 【請求項２】 金・シリコン合金であって、シリコンが
６％以下の成分に加えて、白金、パラジウム、ロジウ
ム、ルテニウム、イリジウム等の白金族元素及び鉄、マ
ンガン、チタン、タンタル、コバルト、ニオブ、銀の群
から選ばれる一種類以上を２重量％以下含有する歯科
用、装飾用の金・シリコン系合金。2. A gold-silicon alloy containing 6% or less of silicon, platinum group elements such as platinum, palladium, rhodium, ruthenium and iridium, and iron, manganese, titanium, tantalum, cobalt and niobium. , A dental / decorative gold-silicon alloy containing 2% by weight or less of one or more selected from the group of silver.