歯科用チタン系修復材およびインプラント材のフッ素含有環境における腐食挙動

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09671996
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中川 雅晴 九州大学, 歯学部, 助手 (80172279)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白石 孝信 九州大学, 歯学部, 講師 (10150468) ; 松家 茂樹 九州大学, 歯学部, 助教授 (00108755)
• Keywords: チタン / 腐食 / フッ素 / インプラント

Research Abstract

チタンは、非常に優れた耐食性と生体適合性のために、歯科臨床の分野でもインプラント材をはじめ、クラウン、ブリッジ、床用として用いられるようになってきた。しかしながら、近年、齲蝕予防のために利用されるフッ素によってチタンの耐食性が損なわれることが問題となっている。
本研究(本年度)では、純チタンの腐食挙動に及ぼすフッ素濃度とpHの関係を詳細に検討した。その結果、チタンが耐食性を維持するフッ素濃度-pH領域と耐食性が失われるフッ素濃度-pH領域が存在し、それらの間に明瞭な境界が存在することが明かとなった。
pH<1.54log(フッ素濃度)+0.163の関係式を満たすフッ素濃度とpHの領域で、チタンの耐食性は失われることが明かとなった。すなわち、チタンを使用する環境のpHとフッ素濃度がわかれば、そのチタンが腐食するかどうかを知ることができる。
また、フッ素を含有する溶液中にチタンを浸せきしておくだけで、かなりの量のチタンが溶出することも明かとなった。たとえば、市販の歯面塗布用の酸性フッ素リン酸溶液中に含まれるフッ素濃度(2%NaF)よりもはるかに少ないpH4の0.1%NaF溶液中にチタンを24時間浸せきすると、溶出量は800μg/cm^2にも達した。
さらに、チタンが腐食するpHとフッ素濃度の関係を詳細に検討した結果、チタンの腐食は、溶液中の水素イオンH^+とフッ素イオンF^-の反応によって生成するフッ化水素HFによって生じるものであり、溶液中のHFの濃度が0.003%以上になるとチタン表面の不動態皮膜が破壊され、チタンの腐食が進行することが、明かとなった。