フッ素含有環境において高耐食性を有する歯科用チタン合金の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12671892
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 中川 雅晴 九州大学, 歯学研究院, 助手 (80172279)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有働 公一 九州大学, 歯学研究院, 助手 (60145266) ; 松家 茂樹 九州大学, 歯学研究院, 助教授 (00108755)
• Keywords: チタン / チタン合金 / 腐食 / フッ素 / インプラント / 溶存酸素

Research Abstract

現在チタンおよびその合金は、優れた耐食性と生体親和性のために、口腔内インプラントをはじめ義歯床用、修復用として歯科臨床に広く応用されている。。しかしながら、最近は齲触予防の目的で利用されるフッ素によってチタンの耐食性の低下することが問題となっている。チタンの耐食性は表面に形成される不動態被膜(TiO_2)に依存しているが、我々は、酸性環境下でフッ素が存在するとフッ化水素(HF)の生成によって、不動態被膜が破壊されてチタンの腐食が生じることを明らかにした。また、歯肉縁下やインプラント埋入部などの生体内は酸素濃度が低いため、不動態被膜の安定性が減少することが予想され、そのような低酸素環境でフッ素が相乗的に作用すると、チタンの耐食性はさらに低下すると考えられる。本研究では、現在歯科臨床で利用されている市販の純Ti、Ti-6Al-4V合金、Ti-6Al-7Nb合金、および著者らが試作したTi-0.2Pd、Ti-0.5Pt合金の腐食挙動におよぼす溶存酸素濃度およびフッ素濃度の影響を検討した。その結果、歯科臨床で使用されている純TiおよびTi-6Al-4V、Ti-6Al-7Nb合金は、溶存酸素濃度が低い環境においては、市販の歯磨剤に含まれる程度のフッ素濃度(1000ppm以下)で腐食する可能性が高いことが明かとなった。それに対しTi-0.2Pd、Ti-0.5Pt合金は、フッ素を2000ppm以上含有する低溶存酸素環境においても高い耐食性を維持することがわかった。
以上の結果から、溶存酸素濃度の低い環境にフッ素が相乗的に作用すると純Tiおよび従来のTi合金は腐食する可能性が高いことが示唆されたが、試作のTi-0.2Pd、Ti-0.5Pt合金は同様の環境でも腐食せず、優れた耐食性を有していることが明かとなった。本試作合金は、新しい歯科用チタン合金としてその応用が十分期待できる。

Research Products

• [Publications] Masaharu NAKAGAWA 他: "Corrosion Behavior of Pure Titanium and Titanium Alloys in Fluoride-containing Solutions"DENTAL MATERIALS JOURNAL. Vol.20 No.4. 305-314 (2001)
• [Publications] 辻 展弘, 貞岡岐信, 石橋邦子, 中川雅晴 他: "歯科用金銀パラジウム合金の変色と腐食"歯科審美. 13巻・2号. 264-270 (2001)